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Hintergrund und Zusammenfassung
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Zum
Zuführen
einer gewünschten
Kraftstoffmenge zu einem Motor zur Verbrennung können verschiedene Kraftstoffzufuhranlagen
verwendet werden. Einige Kraftstoffzufuhranlagen verwenden Kanalkraftstoffeinspritzventile,
um jedem Zylinder des Motors Kraftstoff direkt zuzuführen. Andere
Kraftstoffzufuhranlagen verwendet Kraftstoffdirekteinspritzventile,
um jedem Zylinder des Motors Kraftstoff zuzuführen. Es wurden noch weitere
Motoren beschrieben, welche für
jeden Zylinder sowohl Kanal- als auch Kraftstoffdirekteinspritzventile
verwenden, um dem Motor verschiedene Arten von Kraftstoff zuzuführen.
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Ein
Beispiel wird in den Arbeiten mit den Titeln „Calculations of Knock Suppression
in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines Using Direct Ethanol
Injection” und „Direct
Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine: Biofuel Leveraging for Cost
Effective Reduction of Oil Dependence and CO2 Emissions” von Heywood
et al. beschrieben. Im Einzelnen beschreiben die Arbeiten von Heywood
et al. das direkte Einspritzen von Ethanol in die Zylinder zur Verbesserung
von Ladungskühlungswirkungen, während kanaleingespritztes
Benzin zum Vorsehen des Großteils
des verbrannten Kraftstoffs über
einen Fahrzyklus genutzt wird.
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Wenn
in einem bestimmten Beispiel der Ethanolkraftstoff vor dem Benzinkraftstoff
aufgebraucht ist, kann es in dem Motor bei höheren Ladedruckwerten zu verstärktem Klopfen
kommen. Dadurch kann der Ladedruckwert verringert werden, während der
Motor mit kanaleingespritztem Benzinkraftstoff betrieben wird.
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Die
vorliegenden Erfinder haben bei dieser Vorgehensweise verschiedene
Probleme erkannt. Zum Beispiel führt
eine solche Vorgehensweise zu einem deutlich verringerten verfügbaren Ladedruck und
somit zu einem deutlich verringerten Abtriebsdrehmoment. Da der
Motor kanaleingespritztes Benzin verwendet, wenn das Ethanol verbraucht
ist, gehen insbesondere nicht nur die Ladungskühlungswirkungen der höheren Verdampfungswärme von
Ethanol, sondern auch die Ladungskühlungswirkungen der Direkteinspritzung
verloren.
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Um
diese und andere Problem anzugehen, haben die vorliegenden Erfinder
ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors zum Liefern einer
Motorsolleistung vorgesehen. Das Verfahren umfasst: Zuführen einer
ersten Kraftstoffmischung von einem ersten Kraftstofftank zu dem
Motor; Zuführen einer
zweiten Kraftstoffmischung von einem zweiten Kraftstofftank zu dem
Motor, wobei das Verhältnis zwischen
der dem Motor zugeführten
zweiten Kraftstoffmischung und der dem Motor zugeführten ersten Kraftstoffmischung
mit der Motorsolleistung in Beziehung steht; Übertragung der ersten Kraftstoffmischung
von dem ersten Kraftstofftank zu dem zweiten Kraftstofftank, um
zu verhindern, dass eine Menge der ersten Kraftstoffmischung und
der zweiten Kraftstoffmischung in dem zweiten Kraftstofftank unter
einen vorbestimmten Wert fallen; und Laden von dem Motor zugeführter Luft,
wobei der Betrag des Ladens mit einer latenten Verdampfungswärme oder
Alkoholkonzentration der zweiten dem Motor zugeführten Kraftstoffmischung in
Beziehung steht.
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Auf
diese Weise steht Kraftstoff (wenngleich möglicherweise mit einer geringeren
Verdampfungswärme)
für eine
Direkteinspritzung zur Verfügung, auch
wenn der primäre
Direkteinspritzkraftstoff (z. B. Ethanol) vor den anderen Kraftstoffen,
welche sich an Bord des Fahrzeugs befinden, verbraucht ist. Auf diese
Weise ist es möglich,
zumindest die Ladungskühlungsvorteile
der Direkteinspritzung zu erhalten, und deshalb kann der Motor mit
einem größeren Ladedruckbetrag
betrieben werden als bei der Nutzung von kanaleingespritztem Benzin.
Somit kann, auch wenn der Ladedruck ein wenig reduziert wird, der
Betrag der Reduktion gesenkt werden.
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Wenn
in der Anlage Kraftstoff aus zwei oder mehreren Tanks übertragen
wird, ist es ferner möglich,
eine sich daraus ergebende Änderung
der Kraftstoffzusammensetzung oder Kraftstoffmischung, welche als
Ergebnis der Kraftstoffübertragung
auftreten kann, zu kompensieren. Zum Beispiel kann eine Kraftstoffübertragung
ein Gemisch aus zwei oder mehreren Kraftstoffen oder eine Kraftstoffmischungen
erzeugen, welche eine niedrigere Klopfunterdrückungsfähigkeit aufweisen als der Kraftstoff
oder die Kraftstoffmischung, welche ursprünglich den Direkteinspritzventilen
zur Verfügung
stand. Da die Kraftstoffzufuhr über
die Direkteinspritzventile jedoch mittels der Übertragung von Kraftstoff aufrecht
erhalten werden kann, kann eine wesentliche Klopfunterdrückung immer
noch verwirklicht werden, selbst wenn der übertragene Kraftstoff eine
geringere Klopfunterdrückungsfähigkeit
aufweist als der ursprüngliche Kraftstoff.
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Anders
gesagt haben die vorliegenden Erfinder erkannt, dass eine Direkteinspritzung
von Kraftstoff größere Ladungskühlungswirkungen
als eine Kanaleinspritzung vorsehen kann, auch wenn der den Direkteinspritzventilen
zur Verfügung
stehende Kraftstoff eine reduzierte latente Verdampfungswärme aufweist.
Ferner kann der dem Motor durch eine Ladevorrichtung wie zum Beispiel
einen Turbolader oder Lader zugeführte Ladedruck optional als
Reaktion auf die entstehende, durch die Kraftstoffübertragung
erzeugte Zusammensetzung des Kraftstoffgemisches angepasst werden,
wodurch Motorklopfen weiter reduziert oder eliminiert wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Zylinders
eines Verbrennungsmotors.
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2 zeigt
schematisch eine Kraftstoffzufuhranlage, welche mit dem Motor von 1 verwendet
werden kann.
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3–5 zeigen
beispielhafte Prozessflüsse,
welche von dem Steuersystem ausgeführt werden können.
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6 und 7 sind
Graphen, welche beispielhafte Beziehungen darstellen, welche von
dem Steuersystem aufrechterhalten werden können.
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8 sieht
einen beispielhaften Prozessfluss vor, welcher von dem Steuersystem
für eine oder
mehrere der hierin beschriebenen Kraftstoffzufuhranlagen durchgeführt werden
kann.
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9–12 zeigen
schematisch spezifische beispielhafte Ausführungsformen der Kraftstoffzufuhranlage
von 2.
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13 ist
eine Modustabelle, welche mindestens einige der Kraftstoffzufuhrmodi,
welche durch die hierin beschriebene Kraftstoffzufuhranlage durchgeführt werden
können,
darstellt.
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14 zeigt
einen beispielhaften Prozessfluss, welcher von dem Steuersystem
ausgeführt werden
kann, um in einem Kraftstoffverteilerrohr enthaltenen Kraftstoff
durch einen anderen Kraftstoff zu ersetzen.
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15 und
zeigen beispielhafte Prozessflüsse
zum Feststellen von Eigenschaften 16 von einem oder mehreren
an Bord des Fahrzeugs gespeicherten Kraftstoffen.
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Eingehende Beschreibung
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Die
folgende Offenbarung zeigt eine Kraftstoffzufuhranlage, welche dafür ausgelegt
sein kann, einem Kraftstoff verbrennenden Motor einen oder mehrere
verschiedene Kraftstoffe zuzuführen.
Diese Kraftstoffe können
flüssige
Kraftstoffe, gasförmige Kraftstoffe
oder Kombinationen von flüssigen
und gasförmigen
Kraftstoffen umfassen. In einigen Ausführungsformen kann der Kraftstoff
verbrennende Motor ein Motorsystem eines Fahrzeugs bilden, darunter
unter anderem von Fahrzeugen, welche ausschließlich durch Kraftstoff angetrieben
werden, und Hybridelektrofahrzeugen (HEV, kurz vom engl. Hybrid
Electric Vehicles). Während
im Zusammenhang mit einem Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug ein Kraftstoff
verbrennender Motor beschrieben ist, versteht sich, dass die verschiedenen
hierin beschriebenen Kraftstoffzufuhrvorgehensweisen nicht auf die offenbaren
Motorkonfigurationen oder -anwendungen beschränkt sind, sondern bei Bedarf
in anderen geeigneten Konfigurationen oder Anwendungen verwendet
werden können.
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In
einigen Ausführungsformen
kann eine Kraftstoffzufuhranlage betrieben werden, um einem Motor
zwei oder mehrere Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen
von zwei oder mehreren verschiedenen Kraftstoffquellen zuzuführen. Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann ein erster Kraftstoff, welcher mindestens einen Kohlenwasserstoffbestandteil
umfasst, dem Motor von einem ersten Kraftstoffspeichertank über ein
erstes Kraftstoffeinspritzventil zugeführt werden, während ein zweiter
Kraftstoff, welcher mindestens einen Alkoholbestandteil umfasst,
dem Motor von einem zweiten Kraftstoffspeichertank über ein
zweites Kraftstoffeinspritzventil zugeführt werden kann. In einigen
Beispielen können
einer oder mehrere dieser Kraftstoffe Kraftstoffgemische oder Mischungen
aus zwei oder mehrere verschiedenen Kraftstoffbestandteilen umfassen.
Zum Beispiel kann der zweite Kraftstoff ein Gemisch oder eine Mischung
sowohl von Alkohol- als auch von Kohlenwasserstoffbestandteilen
umfassen. Über
die verschiedenen physikalischen Eigenschaften der zwei oder mehreren
verschiedenen von der Kraftstoffzufuhranlage verwendeten Kraftstoffe
hinaus können
diese Kraftstoffe unterschiedlich kosten. Zum Beispiel kann ein
erster Kraftstoff weniger pro Volumeneinheit oder Masse kosten als
ein zweiter Kraftstoff. Somit kann, wie hierin beschrieben wird, die
relative Menge eines jeden Kraftstoffs, welche dem Motor zugeführt wird,
durch ein Steuersystem als Reaktion auf verschiedene Betriebsbedingungen verändert werden,
um den Motorbetrieb zu verbessern und/oder dem Motor zugeordnete
Kraftstoffkosten zu senken.
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In
einigen Ausführungsformen
kann eine Kraftstoffzufuhranlage dafür ausgelegt sein, einen ersten
Kraftstoff von einem ersten Kraftstoffspeichertank zu einem zweiten Kraftstoffspeichertank
zu übertragen,
wo er mit einem zweiten Kraftstoff mit einer anderen Zusammensetzung
als der des ersten Kraftstoffs gemischt wird, um ein Kraftstoffgemisch zu
bilden. Ferner kann ein Steuersystem in einigen Ausführungsformen
dafür ausgelegt
sein, einen oder mehrere Betriebsparameter des Motors, einschließlich Motorladung,
relative Menge von jedem dem Motor zugeführten Kraftstoff und die spezifische
Zufuhrposition für
jeden Kraftstoff als Reaktion auf die Zusammensetzung von jedem
dem Motor zur Verfügung
stehenden Kraftstoff, anzupassen. Somit kann Motorklopfen zumindest
in einigen Beispielen durch selektives Anpassen verschiedener Betriebsparameter
des Motors als Reaktion auf die zum Zuführen zu dem Motor durch die
Kraftstoffzufuhranlage verfügbaren
Kraftstoffarten verringert werden
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1 zeigt
schematisch eine nicht einschränkende
beispielhafte Ausführungsform
eines Brennraums oder Zylinders 30 eines Verbrennungsmotors 10.
Während
der Motor 10 in Zusammenhang mit Zylinder 30 beschrieben
ist, versteht sich, dass der Motor 10 einen oder mehrere
andere Zylinder umfassen kann. Zum Beispiel kann der Motor 10 jede geeignete
Zahl von Zylindern, einschließlich
2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, umfassen. Ferner kann
jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen beschriebenen
und von 1 unter Bezug auf Zylinder 30 dargestellten
Komponenten umfassen.
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Der
Zylinder 30 kann durch Brennraumwände 32 und einen Kolben 36 ausgebildet
sein. Der Kolben 36 kann dafür ausgelegt sein, sich in dem
Zylinder 30 hin und her zu bewegen, und kann mittels eines
Kurbelarms mit einer Kurbelwelle 40 verbunden sein. Andere
Zylinder des Motors können
auch entsprechende Kolben umfassen, welche ebenfalls mittels ihrer
entsprechenden Kurbelarme mit der Kurbelwelle 40 verbunden
sind.
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Der
Zylinder 30 kann mittels eines Luftansaugkanals 42 und
eines Ansaugkrümmers 44 Ansaugluft
aufnehmen. Der Ansaugkrümmer 44 kann zusätzlich zu
Zylinder 30 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren.
In manchen Ausführungen
kann der Ansaugkanal 42 mit einer Ladedruckvorrichtung,
wie zum Beispiel einem Turbolader oder Lader, ausgelegt sein. 1 zeigt
zum Beispiel Motor 10, welcher mit einem Turbolader mit
einem Verdichter 180, welcher entlang des Ansaugkanals 42 stromaufwärts des
Ansaugkrümmers 44 angeordnet ist,
und einer Abgasturbine 182, welche entlang des Auslasskanals 48 angeordnet
ist, ausgelegt ist. Der Verdichter 180 kann im Fall eines
Turboladers zumindest teilweise von der Abgasturbine 182 mittels
einer Welle 184 angetrieben werden. In anderen Beispielen,
zum Beispiel wenn der Motor 10 mit einem Lader ausgestattet
ist, kann die Turbine 182 optional weggelassen werden,
wodurch der Verdichter 180 durch einen mechanischen Abtrieb
von einem Elektromotor oder dem Motor angetrieben werden kann.
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Der
Auslasskanal 48 kann Abgase von Zylinder 30 und
zusätzlich
von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Die Abgasturbine 182 kann
optional einen Umgehungskanal 186 und ein Ventil 188 zum
Anpassen einer Menge von Abgasen, welche die Turbine 182 umgehen,
umfassen. In manchen Ausführungsformen
kann ein Füllstand
oder eine Menge von den Motorzylindern zugeführter geladener Ansaugluft
durch Anpassen eines Betriebsparameters des Verdichters 180 verändert werden.
Zum Beispiel kann ein durch den Verdichter 180 vorgesehener
Ladungsgrad durch Verändern
einer Menge der Abgase, welche die Turbine 182 mittels
des Kanals 186 umgehen, angepasst werden. Zusätzlich oder
alternativ können
in einigen Ausführungsformen die
Turbine 182 und/oder der Verdichter 180 Komponenten
variabler Geometrie umfassen, um eine aktive Anpassung der Geometrie
des Flügels,
des Lüfter oder
des Schaufelrads des Verdichters oder der Turbine vorzusehen. Des
Weiteren kann der Verdichter 180 in manchen Ausführungsformen
optional eine Verdichterumleitung zum Ermöglichen des zumindest teilweisen
Umgehens des Verdichters 180 durch die Ansaugluft umfassen,
wodurch eine noch weitere Möglichkeit
zum Anpassen der Menge der den Motorzylindern zugeführten geladenen
Ansaugluft vorgesehen ist.
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Der
Auslasskanal 48 kann eine oder mehrere Nachbehandlungsvorrichtungen
umfassen, welche allgemein bei 70 gezeigt sind. Eine eine
Drosselklappe 64 umfassende Drossel 62 kann in
dem Einlasskanal 42 zum Verändern der Strömrate und/oder
des Drucks der dem Ansaugkrümmer 44 zugeführten Ansaugluft
vorgesehen sein. Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein
oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile
umfassen. Zylinder 30 ist beispielsweise mindestens ein
Einlassventil 192 und mindestens ein Auslassventil 194 umfassend
gezeigt. In manchen Ausführungsformen
kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich Zylinder 30,
mindestens zwei Einlassventile und mindestens zwei Auslassventile
umfassen. Diese Einlassventile und Auslassventile können durch
jeden geeigneten Aktuator geöffnet
und geschlossen werden, einschließlich unter anderem von elektromagnetischen
Ventilaktuatoren (EVA) und auf Nockenstößeln basierenden Aktuatoren.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann eine Zündkerze,
welche bei 196 unter Bezug auf Zylinder 30 schematisch
dargestellt ist, umfassen.
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Jeder
Zylinder des Motors 10 kann mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen
zum Zuführen
von Kraftstoff zu diesem ausgelegt sein oder ein solches umfassen.
Als nicht einschränkendes
Beispiel kann der Zylinder 30 mit einem ersten Kraftstoffeinspritzventil 160 und
einem zweiten Kraftstoffeinspritzventil 162 ausgelegt sein.
Diese Kraftstoffeinspritzventile können dafür ausgelegt sein, Kraftstoff zu
verschiedenen Stellen des Motors im Verhältnis zu dem Zylinder 30 zuzuführen. Zum
Beispiel kann das Kraftstoffeinspritzventil 160 als Kanalkraftstoffeinspritzventil
ausgelegt sein, welches dem Zylinder 30 Kraftstoff zuführt, indem
es Kraftstoff stromaufwärts der
Einlassventile (z. B. Ventil 192) einspritzt, wodurch der
Kraftstoff durch die von dem Ansaugkrümmer 44 aufgenommene
Ansaugluft in den Zylinder mitgerissen wird. Das zweite Kraftstoffeinspritzventil 162 kann
als Kraftstoffdirekteinspritzventil des Zylinders ausgelegt sein,
welches Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 befördert.
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In
weiteren Beispielen kann jedes der Kraftstoffeinspritzventile 160 und 162 als
Kraftstoffdirekteinspritzventile zum Einspritzen von Kraftstoff
direkt in den Zylinder 30 ausgelegt sein. In noch weiteren Beispielen
kann jedes der Kraftstoffeinspritzventile 160 und 162 als
Kanalkraftstoffeinspritzventile zum Einspritzen von Kraftstoff stromaufwärts des
Einlassventils 192 ausgelegt sein. In noch weiteren Beispielen
kann der Zylinder 30 nur ein einziges Kraftstoffeinspritzventil
umfassen, welches dafür
ausgelegt ist, verschiedene Kraftstoffe in sich ändernden relativen Mengen als
Kraftstoffgemisch von der Kraftstoffzufuhranlage aufzunehmen, und
welches ferner dafür ausgelegt
ist, dieses Kraftstoffgemisch entweder als ein Kraftstoffdirekteinspritzventil
direkt in den Zylinder oder als ein Kanalkraftstoffeinspritzventil
stromaufwärts
der Einlassventile einzuspritzen. Somit versteht sich, dass die
hierin beschriebenen Kraftstoffzufuhranlagen nicht auf die hierin
als Beispiel beschriebenen bestimmten Kraftstoffeinspritzventilkonfigurationen
beschränkt
werden sollen.
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In
manchen Ausführungsformen
können
der Motor 10 und die verschiedenen hierin beschriebenen
Kraftstoffzufuhranlagen durch ein Steuersystem 12 gesteuert
werden. Als nicht einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem 12 ein oder mehrere elektronische
Steuergeräte
umfassen. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform
eines Steuersystems 12 mit mindestens einem Prozessor (CPU) 102 und
einem Speicher, wie zum Beispiel einem Festwertspeicher (ROM) 106,
einem Arbeitsspeicher (RAM) 108 und einem batteriestromgestützten Speicher
(KAM) 110, welche maschinell lesbare Medien umfassen, welche
mit dem Prozessor wirkgekoppelt sein können. Somit können eines
oder mehrere von ROM 106, RAM 108 und KAM 110 Systembefehle umfassen,
welche, wenn sie von dem Prozessor ausgeführt werden, einen oder mehrere
der hierin beschriebenen Schritte ausführen, wie zum Beispiel den
Prozessfluss der nachfolgenden Figuren. Der Prozessor 102 kann
ein oder mehrere Eingangssignale von verschiedenen Sensorkomponenten
empfangen und kann mittels der Eingabe/Ausgabe(I/O)-Schnittstelle 104 ein
oder mehrere Steuersignale zu den verschiedenen hierin beschriebenen Steuerkomponenten
ausgeben. In manchen Beispielen können ein oder mehrere der verschiedenen Komponenten
des Steuersystems 12 mittels eines Datenbusses kommunizieren.
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Das
Steuersystem 12 kann dafür ausgelegt sein, mittels der
I/O-Schnittstelle 104 einen Hinweis auf dem Motor 10 zugeordnete
Betriebsbedingungen und seine zugeordnete Kraftstoffzufuhranlage
zu erhalten. Zum Beispiel kann das Steuersystem 12 Betriebsbedingungsinformationen
von verschiedenen Sensoren aufnehmen, darunter einen Hinweis auf den
Luftmassenstrom (MAF) von einem Luftmengenmesser 120; einen
Hinweis auf den Einlass- oder Ansaugluftdruck (MAP) von einem Drucksensor 122,
einen Hinweis auf die Drosselstellung (TP) von der Drossel 62,
einen Hinweis auf eine Motorkühlmitteltemperatur
(ECT) von einem mit einem Kühlmantel 114 verbundenen
Temperaturfühler 112 und
einen Hinweis auf die Motordrehzahl von einem Zündungsprofil-Aufnehmersignal
(PIP) von einem mit der Kurbelwelle 40 verbundenen Hallgeber 118 (oder
einem anderen geeigneten Drehzahlsensor). Das Steuersystem kann
ferner eine Menge von dem Motor zugeführter Luft oder Motorlast auf
der Grundlage der Hinweise auf die Drosselstellung, den Krümmerdruck, den
Luftmassenstrom und Turboladerbedingungen, welche von den verschiedenen
Sensoren aufgenommen werden, folgern. Des Weiteren kann eine Fahrereingabe
von dem Steuersystem von einem Fahrzeugbediener 132 mittels
eines mit einem Pedalstellungssensor 134 wirkverbundenen
Gaspedals 130 aufgenommen werden, wodurch ein Hinweis auf
die Pedalstellung (PP) vorgesehen ist. Die Pedalstellung kann dem
Steuersystem einen Hinweis auf eine von dem Fahrzeugbediener gewünschte Motorleistung geben.
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Das
Steuersystem kann auch einen Hinweis auf die Abgaszusammensetzung
(EC, kurz vom engl. Exhaust Gas Composition) von einem Abgassensor 126 aufnehmen.
Als nicht einschränkendes
Beispiel kann der Abgassensor 126 einen Abgassauerstoffsensor
oder einen anderen geeigneten Abgassensor umfassen. Das Steuersystem
kann ferner dafür
ausgelegt sein, Rückmeldungen
von dem Abgassensor 126 zu nutzen, um ein sich daraus ergebendes
Verhältnis
von Luft und Kraftstoff, welche dem Motor während vorhergehender Verbrennungsvorgänge zugeführt wurden,
festzustellen und eine Anpassung der Luft und/oder des Kraftstoffs
als Reaktion auf diese Rückmeldungen
zu ermöglichen,
um ein vorgeschriebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis
zu erhalten.
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Ferner
kann das Steuersystem 12 dafür ausgelegt sein, einen Hinweis
auf verschiedene der hierin beschriebenen Kraftstoffzufuhranlage
zugeordnete Betriebsbedingungen zu erhalten, darunter unter anderem
einen Hinweis auf eine in jedem Kraftstoffspeichertank enthaltene
Kraftstoffmenge und eine Zusammensetzung von jedem zum Zuführen zu
dem Motor verfügbaren
Kraftstoff. Das Steuersystem kann beispielsweise dafür ausgelegt
sein, eine Zusammensetzung von einem oder mehreren Kraftstoffen, welche
dem Motor als Reaktion auf eine von einem Abgassensor 126 empfangene
Rückmeldung
geliefert werden, zu folgern. Zum Beispiel kann das Steuersystem
eine relative Menge von jeder dem Motor mittels eines oder mehrerer
Kraftstoffeinspritzventile zugeführten
Kraftstoffart auf der Grundlage der von ihren entsprechenden Treibern
(z. B. Treiber 164 und 166) gelieferten Pulsbreite
feststellen und kann die dem Motor mittels eines oder mehrerer der
Sensoren 118, 120, 122, etc. zugeführte Luftmenge
feststellen. Die dem Motor zugeführte
Luft- und Kraftstoffmenge kann mit der von dem Abgassensor 126 erhaltenen Rückmeldung
verglichen werden, um die sich ergebende Kraftstoffzusammensetzung
auf der Grundlage einer bekannten Beziehung der Verbrennungseigenschaften
einer jeden dem Motor zugeführten Kraftstoffart
für ein
gegebenes Kraftstoff/Luft-Verhältnis
zu folgern. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine geeignete Funktion,
eine Lookup-Tabelle oder ein in einem Speicher gespeichertes Kennfeld
heranziehen, um die Kraftstoffzusammensetzung von einem gegebenen,
von Abgassensor 126 erhaltenen Kraftstoff/Luft-Verhältnis festzustellen.
Ferner kann in manchen Ausführungsformen
die Zusammensetzung von einem oder mehreren Kraftstoffen, welche der
Kraftstoffzufuhranlage zur Verfügung
stehen, durch einen Kraftstoffzusammensetzungssensor festgestellt
werden, wie unter Bezug auf 9 näher beschrieben
wird.
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Das
Steuersystem 12 kann auch dafür ausgelegt sein, auf die von
den verschiedenen Sensoren aufgenommenen Betriebsbedingungsinformationen zu
reagieren, indem es einen oder mehrere der Betriebsparameter des
Motors und seiner zugeordneten Kraftstoffzufuhranlage anpasst. Zum
Beispiel kann das Steuersystem dafür ausgelegt sein, die Motorleistung
als Reaktion auf einen von dem Pedalstellungssensor 134 empfangenen
Hinweis auf eine Pedalstellung anzuheben oder zu senken. Das Steuersystem
kann dafür
ausgelegt sein, die dem Motor mittels der Kraftstoffeinspritzventile 160 und 162 zugeführte Kraftstoffmenge
durch Anpassen einer von den jeweiligen Treibern 164 und 166 vorgesehenen Pulsbreite
zu verändern.
Das Steuersystem kann die jedem Zylinder mittels der Zündanlage 170 gelieferten
Zündsteuerzeiten
verändern.
Das Steuersystem kann die Ventilsteuerzeiten der Einlass- und Auslassventile
durch jedes geeignete variable Ventilbetätigungssystem, darunter eines
oder mehrere von EVA, variable Nockensteuerung, variabler Ventilhub,
Ventildeaktivierung, etc. verändern.
Das Steuersystem kann die dem Motor zugeführte Menge von geladener Ansaugluft
durch Anpassen eines Betriebsparameters des Verdichters und/oder
Turboladers anpassen. Zum Beispiel kann das Steuersystem die Stellung
des Umgehungsventils 188 der Turbine 182 anpassen
und/oder eine Komponente variabler Geometrie der Turbine 182 anpassen.
In anderen Beispielen kann das Steuersystem dafür ausgelegt sein, die Stellung
eines Verdichterumgehungsventils und/oder einer Komponente variabler
Geometrie des Verdichters anzupassen, um die dem Motor zugeführte Menge
von geladener Ansaugluft anzupassen. Des Weiteren kann das Steuersystem
eine Drosselstellung mittels einer elektronischen Drosselsteuerung
anpassen. Ferner kann das Steuersystem 12 dafür ausgelegt
sein, einen oder mehrere der Kraftstoffzufuhranlage des Motors zugeordnete
Betriebsparameter anzupassen, wie nachfolgend näher beschrieben wird, darunter
das Anpassen des Betriebs verschiedener Kraftstoffpumpen und Ventile.
Diese und andere Betriebsparameter können unter anderem beispielsweise
als Reaktion auf eine von dem Pedalstellungssensor 134 aufgenommene
Fahrereingabe und/oder Umgebungsbedingungen wie Lufttemperatur und
-druck angepasst werden.
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2 zeigt
schematisch eine beispielhafte Ausführungsform einer Kraftstoffzufuhranlage 200. Spezifischere
Beispiele der Kraftstoffzufuhranlage 200 werden unter Bezug
auf die Kraftstoffzufuhranlagen 900, 1000, 1100 und 1200 näher beschrieben. Die
Kraftstoffzufuhranlage 200 kann zum Zuführen von Kraftstoff zu einem
Motor 210 betrieben werden. Als nicht einschränkendes
Beispiel kann der Motor 210 jeden geeigneten Kraftstoff
verbrennenden Motor umfassen und kann sich zum Beispiel auf Motor 10,
wie vorstehend unter Bezug auf 1 beschrieben,
beziehen.
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Die
Kraftstoffzufuhranlage 200 kann dem Motor 210 Kraftstoff
von einer oder mehreren verschiedenen Kraftstoffquellen zuzuführen. Zum
Beispiel können
zumindest in manchen Ausführungsformen
ein erster Kraftstoffspeichertank 220 und ein zweiter Kraftstoffspeichertank 230 vorgesehen
sein. Während
die Kraftstoffspeichertanks 220 und 230 in Zusammenhang
mit einzelnen Behältern
zum Speichern von Kraftstoff beschrieben werden, versteht sich,
dass diese Kraftstoffspeichertanks stattdessen als ein einziger
Kraftstoffspeichertank mit getrennten Kraftstoffspeicherbereichen,
welche durch eine Wand oder eine andere geeignete Membran getrennt sind,
ausgelegt sein können.
Des Weiteren kann diese Membran in manchen Ausführungsformen dafür ausgelegt
sein, selektiv ausgewählte
Komponenten des Kraftstoffs zwischen den zwei oder mehreren Kraftstoffspeicherbereichen
zu übertragen,
wodurch ermöglicht
wird, dass ein Kraftstoffgemisch durch die Membran zumindest teilweise
in einen ersten Kraftstoff an dem ersten Kraftstoffspeicherbereich
und einen zweiten Kraftstoff an dem zweiten Kraftstoffspeicherbereich
getrennt wird.
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In
manchen Beispielen kann der Kraftstoffspeichertank 220 einen
ersten Kraftstoff mit einer anderen Zusammensetzung als ein zweiter
in dem Kraftstoffspeichertank 230 enthaltener Kraftstoff
enthalten. Als nicht einschränkendes
Beispiel kann der in dem Kraftstoffspeichertank 230 enthaltene
Kraftstoff eine höhere
Konzentration von einer oder mehreren Komponenten umfassen, welche
dem zweiten Kraftstoff eine größere relative
Klopfunterdrückungsfähigkeit
als dem ersten Kraftstoff verleihen.
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Zum
Beispiel können
der erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff jeweils eine oder
mehrere Kohlenwasserstoffkomponenten umfassen, aber der zweite Kraftstoff
kann auch eine höhere
Konzentration einer Alkoholkomponente als der erste Kraftstoff umfassen.
Unter manchen Bedingungen kann diese Alkoholkomponente Klopfunterdrückung beim
Motor 210 vorsehen, wenn sie in einer geeigneten Menge im
Verhältnis
zu dem ersten Kraftstoff zugeführt
wird, und kann einen beliebigen geeigneten Alkohol, wie zum Beispiel
Ethanol, Methanol, etc. umfassen. Da Alkohol aufgrund der erhöhten latenten
Verdampfungswärme
und der Ladungskühlungsfähigkeit
des Alkohols eine größere Klopfunterdrückung bieten kann
als manche auf Kohlenwasserstoff basierende Kraftstoffe, wie zum
Beispiel Benzin oder Diesel, kann ein Kraftstoff, welcher eine höhere Konzentration
einer Alkoholkomponente enthält,
selektiv verwendet werden, um während
ausgewählter
Betriebsbedingungen eine erhöhte
Motorklopfbeständigkeit vorzusehen.
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Als
spezifisches nicht einschränkendes
Beispiel kann der erste Kraftstoff Benzin umfassen und der zweite
Kraftstoff kann Ethanol umfassen. Als weiteres nicht einschränkendes
Beispiel kann der erste Kraftstoff Benzin umfassen und der zweite Kraftstoff kann
ein Gemisch aus Benzin und Ethanol umfassen, wobei der zweite Kraftstoff
eine höhere
Konzentration der Ethanolkomponente umfasst als der erste Kraftstoff,
wodurch der zweite Kraftstoff im Vergleich zu dem ersten Kraftstoff
ein wirksameres Klopfunterdrückungsmittel
wird. In weiteren Beispielen können der
erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff jeweils Benzin und Ethanol
umfassen, wobei der zweite Kraftstoff eine höhere Konzentration der Ethanolkomponente
umfasst als der erste Kraftstoff. Als noch weiteres Beispiel kann
der zweite Kraftstoff eine relativ höhere Oktanzahl als der erste
Kraftstoff haben, wodurch der zweite Kraftstoff ein wirksameres
Klopfunterdrückungsmittel
wird als der erste Kraftstoff. Es versteht sich, dass diese Beispiele
als nicht einschränkend
aufgefasst werden sollen, da andere geeignete Kraftstoffe verwendet
werden können,
welche relativ unterschiedliche Klopfunterdrückungseigenschaften aufweisen.
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Kraftstoff
kann dem Motor 210 von einem oder mehreren der Kraftstoffspeichertanks 220 und 230 durch
ein oder mehrere Kraftstoffeinspritzventile zugeführt werden.
Wie vorstehend unter Bezug auf 1 beschrieben
wird, kann ein Motor eines oder mehrere von Kraftstoffdirekteinspritzventilen
und Kanalkraftstoffeinspritzventilen umfassen. Auf diese Weise kann
Kraftstoff zu verschiedenen Stellen des Motors im Verhältnis zu
jedem der Zylinder des Motors zugeführt werden. Als nicht einschränkendes Beispiel
kann eine erste Einspritzventilgruppe 270 die Kanalkraftstoffeinspritzventile
des Motors umfassen, während
eine zweite Einspritzventilgruppe 280 die Kraftstoffdirekteinspritzventile
des Motors umfassen kann. In anderen Beispielen kann sich die erste Einspritzventilgruppe 270 jedoch
auf ein erstes Kraftstoffdirekteinspritzventil pro Motorzylinder
beziehen, während
sich die zweite Einspritzventilgruppe 280 auf ein zweites
Kraftstoffdirekteinspritzventil pro Motorzylinder beziehen kann.
Als noch ein weiteres Beispiel kann sich die erste Einspritzventilgruppe 270 auf
ein erstes Kanalkraftstoffeinspritzventil pro Motorzylinder beziehen,
während
sich die zweite Einspritzventilgruppe 280 auf ein zweites
Kanalkraftstoffeinspritzventil pro Motorzylinder beziehen kann.
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In
manchen Ausführungsformen
der Kraftstoffzufuhranlage kann Kraftstoff der Einspritzventilgruppe 270 von
dem Kraftstoffspeichertank 220 zugeführt werden, wie bei 250 gezeigt,
wo er, wie bei 290 gezeigt, dem Motor 210 zugeführt werden
kann. In manchen Ausführungsformen
kann Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 280 zusätzlich oder
alternativ von dem Kraftstoffspeichertank 220 zugeführt werden,
wie bei 252 gezeigt, wo er, wie bei 292 gezeigt,
dem Motor 210 zugeführt
werden kann. Auf diese Weise kann ein erster Kraftstoff selektiv
jedem Zylinder des Motors 210 von dem Kraftstoffspeichertank 220 mittels
eines oder mehrerer verschiedener Kraftstoffeinspritzventile zugeführt werden.
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Ferner
kann in manchen Ausführungsformen der
Kraftstoffzufuhranlage der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 280 Kraftstoff
von dem Kraftstoffspeichertank 230 zugeführt werden,
wie bei 260 gezeigt, wo er, wie bei 292 gezeigt,
dem Motor 210 zugeführt werden
kann. In manchen Ausführungsformen
kann Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 270 alternativ
oder zusätzlich
von dem Kraftstoffspeichertank 230 zugeführt werden,
wie bei 262 gezeigt, wo er, wie bei 290 gezeigt,
dem Motor 210 zugeführt werden
kann. Auf diese Weise kann Kraftstoff selektiv jedem Zylinder des
Motors 210 von einem Kraftstoffspeichertank 230 mittels
eines oder mehrerer verschiedener Kraftstoffeinspritzventile zugeführt werden.
-
Des
Weiteren kann in manchen Ausführungsformen
Kraftstoff selektiv zwischen dem Kraftstoffspeichertank 220 und
dem Kraftstoffspeichertank 230 übertragen werden. Zum Beispiel
kann zumindest ein Teil eines ersten in dem Kraftstoffspeichertank 220 enthaltenen
Kraftstoffs zu dem Kraftstoffspeichertank 230 übertragen
werden, wo er mit einem zweiten in dem Kraftstoffspeichertank 230 enthaltenen
Kraftstoff gemischt werden kann. Das Übertragen des ersten Kraftstoffs
von dem Kraftstoffspeichertank 220 zu dem Kraftstoffspeichertank 230 kann potentiell
die Zusammensetzung des in dem Kraftstoffspeichertank 230,
in dem der erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff anfänglich verschiedene
Zusammensetzungen aufweisen, enthaltenen zweiten Kraftstoffs verändern.
-
Wenn
der zweite Kraftstoff zum Beispiel eine höhere Konzentration einer klopfunterdrückenden Komponente
umfasst als der erste Kraftstoff, kann ein Übertragen von Kraftstoff zwischen
den Kraftstoffspeichertanks ein sich daraus ergebendes Kraftstoffgemisch
mit einer relativ höheren
oder niedrigeren Konzentration der klopfunterdrückenden Komponente in dem Kraftstoffspeichertank,
welcher den übertragenen
Kraftstoff aufnimmt, erzeugen. Wenn der zweite Kraftstoff analog
eine höhere
Oktanzahl als der erste Kraftstoff umfasst, kann ein Übertragen von
Kraftstoff zwischen den Kraftstoffspeichertanks ein sich daraus
ergebendes Kraftstoffgemisch mit einer relativ höheren oder niedrigeren Oktanzahl
in dem Kraftstoffspeichertank, welcher den übertragenen Kraftstoff aufnimmt,
erzeugen.
-
Des
Weiteren können,
wie unter Bezug auf 12 beschrieben wird, den Kraftstoffeinspritzventilen
zugeordnete Kraftstoffverteilerrohre unter manchen Bedingungen selektiv
gespült
werden, indem ein in dem Kraftstoffverteilerrohr enthaltener Kraftstoff
durch einen anderen Kraftstoff ersetzt wird. Zum Beispiel kann diese
Vorgehensweise zum Vorbereiten eines Startens des Motors (z. B.
bei Schlüssel-Aus oder Schlüssel-Ein)
verwendet werden, um den entsprechenden Kraftstoffeinspritzventilen
den besseren Startkraftstoff zuzuführen, darunter Kraftstoffe
mit einer höheren
Flüchtigkeit,
wie zum Beispiel Benzin, Methan oder ein erwärmter Kraftstoff.
-
Unter
Bezug auch auf 3 wird ein beispielhafter Prozessfluss
Bezug nehmend auf die Kraftstoffzufuhranlage 200 beschrieben.
Es versteht sich, dass der Prozessfluss von 3 von dem
Steuersystem 12 durchgeführt werden kann und in Verbindung
mit den spezifischen Ausführungsformen der
hierin unter Bezug auf 8–12 beschriebenen
Kraftstoffzufuhranlage genutzt werden kann.
-
Bei 310 werden
die Betriebsbedingungen für den
Motor und die zugeordnete Kraftstoffzufuhranlage beurteilt. Zum
Beispiel kann das Steuersystem 12 einen Hinweis auf die
Betriebsbedingungen von einem oder mehreren der vorstehend unter
Bezug auf den Motor 10 von 1 beschriebenen
Sensoren und den verschiedenen der Kraftstoffzufuhranlage 900, 1000, 1100 und 1200 zugeordneten
Sensoren empfangen. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Steuersystem
die relative und/oder absolute Menge eines jeden Kraftstoffs, welcher
an Bord des Fahrzeugs (z. B in einem oder mehreren der Kraftstoffspeichertanks)
gespeichert ist, und eine entsprechende Kraftstoffzusammensetzung
für jeden
Kraftstoff, welcher für
die Zufuhr zu dem Motor verfügbar ist,
feststellen. Zum Beispiel kann das Steuersystem die Kraftstoffzusammensetzung
von einem oder mehreren Kraftstoffzusammensetzungssensoren oder
von der Rückmeldung
von einem Abgaszusammensetzungssensor (z. B. einem Abgassauerstoffsensor)
für eine
gegebene Luftfüllung
und eine gegebene Kraftstoffzufuhrmenge feststellen. Ferner kann das
Steuersystem die Motordrehzahl und Motorlast als Reaktion auf eine
von den vorstehend beschriebenen Sensoren, darunter Sensoren 118, 120 und 122,
empfangene Eingabe feststellen.
-
Bei 312 kann
beurteilt werden, ob Kraftstoff von einem ersten Kraftstoffspeichertank
zu einem zweiten Kraftstoffspeichertank zu übertragen ist. Beispielsweise
kann beurteilt werden, ob Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 220 zu
dem Kraftstoffspeicherank 230 zu übertragen ist. Wenn als Antwort bei 312 Ja
festgestellt wird, kann bei 314 eine Kraftstoffübertragung
von dem ersten Kraftstoffspeichertank zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank
durchgeführt
werden. Der Prozessfluss kann von 314 zu 320 vorrücken.
-
Alternativ
kann, wenn als Antwort bei 312 Nein festgestellt wird,
bei 316 beurteilt werden, ob Kraftstoff stattdessen von
dem zweiten Kraftstoffspeichertank zu dem ersten Kraftstoffspeichertank
zu übertragen
ist. Zum Beispiel kann beurteilt werden, ob Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 230 zu einem
Kraftstoffspeichertank 220 zu übertragen ist. Wenn als Antwort
bei 316 Ja festgestellt wird, kann bei 318 eine
Kraftstoffübertragung
von dem zweiten Kraftstoffspeichertank zu dem ersten Kraftstoffspeichertank
durchgeführt
werden. Der Prozessfluss kann von 318 zu 320 vorrücken. Alternativ
kann der Prozessfluss, wenn als Antwort bei 316 Nein festgestellt
wird, zu 320 vorrücken.
-
Bei 320 kann
beurteilt werden, ob dem Motor Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank
mittels einer ersten Gruppe von Kraftstoffeinspritzventilen zuzuführen ist.
Zum Beispiel kann beurteilt werden, ob dem Motor 210 Kraftstoff
durch ein oder mehrerer der ersten Kraftstoffeinspritzventilgruppe 270 zugeordnete(s) Kraftstoffeinspritzventil(e)
zuzuführen
ist. Wenn als Antwort bei 320 Ja festgestellt wird, kann
dem Motor bei 322 Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank
mittels eines oder mehrerer Kraftstoffeinspritzventil(s/en) der
ersten Kraftstoffeinspritzventilgruppe zugeführt werden. Der Prozessfluss
kann von 322 zu 324 vorrücken.
-
Alternativ
kann, wenn als Antwort bei 320 Nein festgestellt wird,
bei 324 beurteilt werden, ob dem Motor Kraftstoff von dem
ersten Kraftstoffspeichertank mittels eines oder mehrerer Kraftstoffeinspritzventil(s/en)
einer zweiten Kraftstoffeinspritzventilgruppe zuzuführen ist.
Zum Beispiel kann beurteilt werden, ob dem Motor 210 Kraftstoff
durch ein oder mehrere Kraftstoffventil(e) der zweiten Kraftstoffventileinspritzgruppe 280 zuzuführen ist.
Wenn als Antwort bei 324 Ja festgestellt wird, kann dem
Motor bei 326 Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank mittels
der zweiten Kraftstoffeinspritzventilgruppe zugeführt werden.
Deshalb kann, zumindest in manchen Beispielen, Kraftstoff von einem
ersten Kraftstoffspeichertank jedem Zylinder des Motors selektiv mittels
eines oder mehrerer Kraftstoffeinspritzventil(s/en) von zwei verschiedenen
Kraftstoffeinspritzventilgruppen zugeführt werden. Der Prozessfluss kann
von 326 zu 328 vorrücken. Alternativ kann der Prozessfluss,
wenn als Antwort bei 324 Nein festgestellt wird, zu 328 vorrücken.
-
Bei 328 kann
beurteilt werden, ob dem Motor Kraftstoff von dem zweiten Kraftstoffspeichertank mittels
der zweiten Gruppe von Einspritzventilen zuzuführen ist. Zum Beispiel kann
beurteilt werden, ob dem Motor 210 Kraftstoff durch ein
oder mehrere Kraftstoffventil(e) der zweiten Kraftstoffeinspritzventilgruppe 280 zuzuführen ist.
Wenn als Antwort bei 328 Ja festgestellt wird, kann dem
Motor bei 330 Kraftstoff von dem zweiten Kraftstoffspeichertank mittels
der zweiten Kraftstoffeinspritzventilgruppe zugeführt werden.
Der Prozessfluss kann von 330 zu 332 vorrücken.
-
Alternativ
kann, wenn als Antwort bei 328 Nein festgestellt wird,
bei 332 beurteilt werden, ob dem Motor Kraftstoff von dem
zweiten Kraftstoffspeichertank mittels eines oder mehrerer Kraftstoffeinspritzventil(s/en)
der ersten Kraftstoffeinspritzventilgruppe zuzuführen ist. Zum Beispiel kann
beurteilt werden, ob dem Motor 210 Kraftstoff durch die
erste Einspritzventilgruppe 270 zuzuführen ist. Wenn als Antwort
bei 332 Ja festgestellt wird, kann dem Motor Kraftstoff
von dem zweiten Kraftstoffspeichertank mittels der ersten Kraftstoffeinspritzventilgruppe
zugeführt
werden. Deshalb kann, zumindest in manchen Beispielen, jedem Zylinder
des Motors Kraftstoff von einem zweiten Kraftstoffspeichertank mittels zwei
verschiedener Einspritzventilgruppen, zusätzlich oder als Alternative
zu Kraftstoff, welcher dem Motor von dem ersten Kraftstoffspeichertank
zugeführt
wird, zugeführt
werden. Der Prozessfluss kann von 334 und 332 zurückkehren.
-
Während der
Prozessfluss von 3 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 200 beschrieben
wurde, versteht sich, dass der Prozessfluss von 3 mit
den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen 900, 1000, 1100 und 1200 der
Kraftstoffzufuhranlage 200 verwendet werden kann. Analog
können
die Prozessflüsse
der 4, 5 und 8 in
Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen der Kraftstoffzufuhranlage
verwendet werden. Es sollte jedoch beachtet werden, dass diese Prozessflüsse nicht
unbedingt auf die spezifischen Ausführungsformen der hierin beschriebenen Kraftstoffzufuhranlage
beschränkt
sind, sondern bei Bedarf auch mit anderen Ausführungsformen der Kraftstoffzufuhranlage
genutzt werden können.
-
Unter
Bezug auf 4A wird ein beispielhafter Prozessfluss
beschrieben, der in Verbindung mit den vorstehend durch den Prozessfluss
bei 310–318 von 3 beschriebenen
Kraftstoffübertragungsvorgängen genutzt
werden kann. Bei 410 können
eine in einem ersten Kraftstoffspeichertank gespeicherte Kraftstoffmenge
und eine in einem zweiten Kraftstoffspeichertank gespeicherte Kraftstoffmenge
beurteilt werden. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Steuersystem 12 die
in jedem Kraftstoffspeichertank gespeicherte Kraftstoffmenge als
Reaktion auf die von einem jedem Kraftstoffspeichertank zugeordneten
Kraftstofffüllstandsensor
empfangenen Signale beurteilen. Zum Beispiel können die unter Bezug auf die
Kraftstoffanlage 900 von 9 beschriebenen Kraftstofffüllstandsensoren 926 und 936 dem
Steuersystem 12 einen Hinweis auf die in jeweils einem
ersten und zweiten Kraftstoffspeichertank enthaltene Kraftstoffmenge
liefern. Es versteht sich, dass das Steuersystem in anderen Ausführungsformen
dafür ausgelegt
sein kann, die Kraftstoffmenge in jedem Kraftstoffspeichertank als
Reaktion auf von anderen geeigneten Sensoren, darunter Kraftstoffmassensensoren,
Kraftstoffvolumensensoren, Kraftstoffdrucksensoren, etc., empfangene
Eingaben zu beurteilen.
-
Wenn
bei 412 die in dem zweiten Kraftstoffspeichertank (z. B.
Kraftstoffspeichertank 230) enthaltene Kraftstoffmenge
geringer als eine erste Schwellenmenge ist, kann der Prozessfluss
zu 414 vorrücken.
Zum Beispiel kann das Steuersystem die in dem zweiten Kraftstoffspeichertank
enthaltene Kraftstoffmenge mit der in dem Speicher gespeicherten
ersten Schwellenmenge vergleichen. In anderen Beispielen kann das
Speichersystem die Schwellenmenge jedoch als Reaktion auf die beurteilten
Betriebsbedingungen anhand jeder geeigneten in dem Speicher gespeicherten
Funktion, Lookup-Tabelle oder eines jeden darin gespeicherten Kennfelds
beurteilen.
-
Wenn
bei 414 eine Kraftstoffübertragung
von dem ersten Kraftstoffspeichertank zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank
einzuleiten ist, kann der Prozessfluss zu 416 vorrücken. Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem die in dem ersten Kraftstoffspeichertank
enthaltene Kraftstoffmenge mit einer zweiten Schwellenmenge vergleichen, welche
anzeigt, ob in dem ersten Kraftstoffspeichertank ausreichend Kraftstoff
vorhanden ist, um eine Kraftstoffübertragung einzuleiten. Wie
vorstehend im Hinblick auf die bei 412 festgestellte erste
Schwellenmenge beschrieben ist, kann das Steuersystem den Speicher
heranziehen, um die zweite Schwellenmenge zu erhalten, oder kann
jede geeignete in dem Speicher gespeicherte Funktion, Lookup-Tabelle oder
jedes darin gespeicherte geeignete Kennfeld verwenden, um die zweite
Schwellenmenge für
die Zwecke des Vergleichens der in dem ersten Kraftstoffspeichertank
gespeicherten Kraftstoffmenge, die bei 410 festgestellt
wurde, zu erhalten.
-
In
noch weiteren Beispielen kann der Schritt bei 414 ausgelassen
werden, wodurch das Steuersystem selektiv einen Teil des Kraftstoffs
oder den gesamten Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank
zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank übertragen kann, so dass der
erste Kraftstoffspeichertank vor dem zweiten Kraftstoffspeichertank
geleert wird. Auf diese Weise kann den mit dem zweiten Kraftstoffspeichertank
verbundenen Kraftstoffdirekteinspritzventilen Kraftstoff zur Verfügung stehen,
wodurch das Ermöglichen
des Kühlens
der Kraftstoffdirekteinspritzventile durch Direkteinspritzen von
Kraftstoff von dem zweiten Kraftstoffspeichertank fortgeführt werden
kann.
-
Bei 416 kann
Kraftstoff mittels mindestens eines Kraftstoffübertragungskanals, welcher
den ersten Kraftstoffspeichertank und den zweiten Kraftstoffspeichertank
fluidisch verbindet, von dem ersten Kraftstoffspeichertank zu dem
zweiten Kraftstoffspeichertank übertragen
werden. Zum Beispiel kann unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 200 Kraftstoff
wie bei 240 gezeigt zwischen zwei Kraftstoffspeichertanks übertragen
werden. Wie unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlagen 900, 1000, 1100 und 1200 näher beschrieben
wird, kann die Kraftstoffübertragung
zwischen zwei Kraftstoffspeichertanks durch eine Vielzahl verschiedener
Kraftstoffübertragungskanäle bewirkt
werden und kann den Betrieb von einer oder mehreren Kraftstoffpumpen
und Ventilen zum Erleichtern der Kraftstoffübertragung umfassen. Somit
kann das Steuersystem dafür
ausgelegt sein, eine oder mehrere Kraftstoffpumpen und Ventile gemäß dem Prozessfluss
von 4A und 4B zu
betreiben, um die vorgeschriebene Kraftstoffübertragung durchzuführen. Von 416 kann
der Prozessfluss zurückkehren.
-
Alternativ
kann der Prozessfluss, wenn als Antwort bei 414 Nein festgestellt
wird, zu 417 vorrücken.
Bei 417 kann die Zufuhr von Kraftstoff zu dem Motor von
dem zweiten Kraftstoffspeichertank durch eine gesteigerte Zufuhr
von Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank ergänzt oder
ersetzt werden. Zum Beispiel kann unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 200 eine
dem Motor von dem ersten Kraftstoffspeichertank zugeführte Kraftstoffmenge
im Verhältnis
zu einer dem Motor von dem zweiten Kraftstoffspeichertank zugeführten Kraftstoffmenge
gesteigert werden. Auf diese Weise kann die Verwendung von Kraftstoff
von dem zweiten Kraftstoffspeichertank reduziert werden, wodurch
der in dem zweiten Kraftstoffspeichertank gespeicherte Kraftstoff sparsam
eingesetzt wird.
-
Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem die Menge eines ersten Kraftstoffs, welcher
dem Motor von dem ersten Kraftstoffspeichertank zugeführt wird,
im Verhältnis
zu einer Menge von einem zweiten Kraftstoff, welcher dem Motor von
dem zweiten Kraftstoffspeichertank zugeführt wird, erhöhen, indem
es die Zufuhr des ersten Kraftstoffs mittels eines oder mehrerer
Kraftstoffpfads/en) 250 und 252 erhöht. Zum
Beispiel kann das Steuersystem die Stromrate des ersten Kraftstoffs
zu einer oder mehreren der ersten und zweiten Kraftstoffeinspritzventilgruppen
erhöhen,
während
es die Strömrate
des zweiten Kraftstoffs reduziert. In manchen Ausführungsformen
kann der Schritt bei 417 bei 416 zusätzlich zu
der Übertragung
von Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank zu dem zweiten
Kraftstoffspeichertank vorgesehen sein. Ferner kann in manchen Ausführungsformen
der Kraftstoffübertragungsschritt
bei 416 durch den bei 417 beschriebenen Schritt
ersetzt werden.
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Bei 418 kann
dem Fahrzeugbediener ein Hinweis auf die Kraftstoffverfügbarkeit
geliefert werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine von einem
Fahrer wahrnehmbare visuelle oder akustische Ausgabe für den Fahrzeugbediener
vorsehen, welche darauf hinweist, dass die in dem zweiten Kraftstoffspeichertank
enthaltene Kraftstoffmenge geringer ist als die erste Schwellenmenge,
wie bei 412 beurteilt wurde. Zusätzlich oder alternativ kann das
Steuersystem eine von einem Fahrer wahrnehmbare visuelle oder akustische
Ausgabe für
den Fahrzeugbediener vorsehen, welche darauf hinweist, dass die
in dem zweiten Kraftstoffspeichertank enthaltene Kraftstoffmenge
unzureichend ist, um eine Kraftstoffübertragung zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank
einzuleiten, wie bei 414 beurteilt wurde. Zu beachten ist,
dass der bei 418 vorgesehene Hinweis zusätzlich zu
anderen Hinweisen auf die Kraftstoffverfügbarkeit, welche dem Fahrzeugbediener
geliefert werden, vorliegen kann. Zum Beispiel kann der bei 418 vorgesehene
Hinweis andere Kraftstofffüllstandshinweise
ergänzen,
welche dem Fahrzeugbediener als Reaktion auf eine von Kraftstofffüllstandssensoren
empfangene Eingabe geliefert werden. Auf diese Weise kann das Steuersystem
den Fahrzeugbediener darüber
informieren, dass eine Kraftstoffübertragung von der Kraftstoffzufuhranlage
nicht durchgeführt
wurde oder nicht durchgeführt
werden kann. Von 412, 416 und 418 kann
der Prozessfluss zurückkehren.
-
Unter
Bezug auf 4B ist ein zweiter beispielhafter
Prozessfluss beschrieben, welcher in Verbindung mit den vorstehend
durch den Prozessfluss von 3 bei 310–318 beschriebenen
Kraftstoffübertragungsschritten
verwendet werden kann. Bei 430 kann das Steuersystem eine
Eigenschaft (z. B. Zusammensetzung, Klopfunterdrückungsfähigkeit, etc.) von einem oder
mehreren der in den Kraftstoffspeichertanks gespeicherten Kraftstoff(en)
beurteilen. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine Zusammensetzung
oder Konzentration eines Kraftstoffbestandteils (z. B. Alkohol)
oder eine Oktanzahl des in dem zweiten Kraftstoffspeichertank enthaltenen Kraftstoffs
mittels einer Rückmeldung
von einem Abgassensor und/oder Sensoren 946, 948,
etc. feststellen oder folgern. Ferner kann das Steuersystem eine Zusammensetzung
oder Konzentration eines Kraftstoffbestandteiles oder eine Oktanzahl
des in dem ersten Kraftstoffspeichertank enthaltenen Kraftstoffs feststellen
oder folgern. 15 und 16 stellen einen
Prozessfluss dar, welcher von dem Steuersystem durchgeführt werden
kann, um eine oder mehrere dieser Kraftstoffeigenschaften festzustellen.
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Bei 432 kann
beurteilt werden, ob die bei 430 festgestellte Kraftstoffzusammensetzung
anzupassen ist. Zum Beispiel kann das Steuersystem dafür ausgelegt
sein, eine Kraftstoffsollzusammensetzung in einem oder mehreren
der Kraftstoffspeichertanks aufrecht zu erhalten. Zum Beispiel kann
das Steuersystem dafür
ausgelegt sein, eine Sollkonzentration oder einen Konzentrationsbereich
für einen
bestimmten Kraftstoffbestandteil (z. B. Alkohol) oder eine vorgeschrieben
Oktanzahl oder einen vorgeschriebenen Oktanbereich für den in
dem zweiten Kraftstoffspeichertank enthaltenen Kraftstoff aufrecht
zu erhalten. In manchen Ausführungsformen
können
diese Sollbereiche von dem Steuersystem als Reaktion auf Betriebsbedingungen
oder gelernte Klopffrequenz oder -intensität gegenüber vorhergehende Fahrzyklen ausgewählt werden.
Zum Beispiel können
sowohl Betriebsbedingungen wie zum Beispiel eine Mindest- und/oder
Höchst-Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite des
Kraftstoffdirekteinspritzventils als auch unter anderem Kraftstoffdruckeinstellung
an den Kraftstoffdirekteinspritzventilen, ein dem Motor zugeführter Ladungsgrad,
Motordrehzahl, Motorlast und Umgebungsbedingungen berücksichtigt
werden. Als nicht einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem dafür ausgelegt sein, unter bestimmten
Betriebsbedingungen eine Konzentration von Ethanol von zwischen
80% und 90% in dem in dem zweiten Kraftstoffspeichertank enthaltenen
Kraftstoff aufrecht zu erhalten. In anderen Beispielen kann der
Sollbereich oder der Kraftstoffzusammensetzungswert jedoch fest
sein.
-
Wenn
als Antwort bei 432 Nein festgestellt wird, kann der Prozessfluss
zurückkehren.
Wenn das Steuersystem zum Beispiel beurteilt, dass die Kraftstoffzusammensetzung
in dem zweiten Kraftstoffspeichertank in dem vorgeschriebenen Bereich
liegt, kann der Prozessfluss zurückkehren.
Alternativ kann der Prozessfluss, wenn die Kraftstoffzusammensetzung
in dem zweiten Kraftstoffspeichertank anzupassen ist, dann zu 434 vorrücken. Zum
Beispiel kann der Prozessfluss zu 434 vorrücken, wenn
die Zusammensetzung des in dem zweiten Kraftstoffspeichertank gespeicherten
Kraftstoffs außerhalb
des von dem Steuersystem festgestellten Kraftstoffzusammensetzungssollbereichs
liegt oder wenn die Kraftstoffzusammensetzung wesentlich von einer
Kraftstoffsollzusammensetzung abweicht.
-
Bei 434 kann
beurteilt werden, ob die Zusammensetzung von in dem ersten Kraftstoffspeichertank
enthaltenem Kraftstoff zum Erreichen der vorgeschriebenen Kraftstoffzusammensetzung,
welche in dem zweiten Kraftstoffspeichertank angepasst wird, geeignet
ist. Zum Beispiel kann das Steuersystem beurteilen, ob eine Kraftstoffübertragung
von dem ersten Kraftstoffspeichertank zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank
dazu dienen wird, die Kraftstoffzusammensetzung des zweiten Kraftstoffspeichertanks
auf einen Wert anzupassen, welcher in oder näher an dem Kraftstoffsollzusammensetzungsbereich
oder dem Kraftstoffsollzusammensetzungswert liegt. Als nicht einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem, wenn festgestellt wird, dass der
in dem zweiten Kraftstoffspeichertank enthaltene Kraftstoff eine
Ethanolkonzentration von 95% aufweist und der Kraftstoffsollzusammensetzungsbereich
für den
zweiten Kraftstoffspeichertank zwischen 80% und 90% liegt, beurteilen,
ob der in dem ersten Kraftstoffspeichertank enthaltene Kraftstoff
eine Ethanolkonzentration, welche unter mindestens 95% liegt, oder
einen anderen geeigneten Wert aufweist. Wenn der in dem ersten Kraftstoffspeichertank
enthaltene Kraftstoff beispielsweise im Wesentlichen Benzin ist, wird
das Steuersystem als Antwort bei 434 Ja feststellen, da
die Übertragung
von zumindest einem Teil des Benzins zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank dazu
dienen kann, die Konzentration von Ethanol in dem zweiten Kraftstoffspeichertank
zu reduzieren.
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Wenn
als Antwort bei 434 Ja festgestellt wird, kann der Prozessfluss
zu 436 vorrücken,
wo Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank zu dem zweiten
Kraftstoffspeichertank übertragen
werden kann, um die vorgeschriebene Kraftstoffsollzusammensetzung
an dem zweiten Kraftstoffspeichertank zu verwirklichen. Zum Beispiel
kann das Steuersystem genug Benzin von dem ersten Kraftstoffspeichertank
zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank übertragen, was ein sich daraus
ergebendes Kraftstoffgemisch in dem zweiten Kraftstoffspeichertank
erzeugt, welches eine Konzentration von Ethanol aufweist, welche
in oder näher
dem Kraftstoffsollzusammensetzungsbereich liegt.
-
Alternativ
kann der Prozessfluss, wenn als Antwort bei 434 Nein festgestellt
wird, zu 438 vorrücken.
Bei 438 kann das Steuersystem einen oder mehrere Betriebsparameter
des Motors als Reaktion auf die Zusammensetzung der verschiedenen
Kraftstoffe, welche dem Motor zur Verfügung stehen, anpassen. Zum
Beispiel kann das Steuersystem die von einem Turbolader oder Lader
zugeführte
Ladung als Reaktion auf eine Konzentration von Ethanol oder einem
anderen Bestandteil in dem in dem zweiten Kraftstoffspeichertank
enthaltenen Kraftstoff anpassen. Von 432, 438 und 436 kann
der Prozessfluss zurückkehren.
-
Wie
unter Bezug auf 4B beschrieben ist, kann das
Steuersystem dafür
ausgelegt sein, die Zusammensetzung von Kraftstoff in einem oder
mehreren der Kraftstoffspeichertanks durch Übertragen von Kraftstoff zwischen
einem oder mehreren der Kraftstoffspeichertanks anpassen. Als nicht
einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem dafür ausgelegt sein, eine Mindestkonzentration
eines Kraftstoffbestandteils oder eine Mindestoktanzahl, welche dazu
verwendet werden kann, einen vorgeschriebenen Grad von Klopfunterdrückung in
dem Motor zu verwirklichen, festzustellen. Das Steuersystem kann dann
den in dem zweiten Kraftstoffspeichertank (d. h. dem mit den Kraftstoffdirekteinspritzventilen
verbundenen Kraftstofftank, wie zum Beispiel Kraftstoffspeichertank 930)
enthaltenen Kraftstoff auf die notwendige Mindestkonzentration oder
Oktanzahl zum Verwirklichen des vorgeschriebenen Grads von Klopfunterdrückung an
dem Motor verdünnen,
indem es einen Kraftstoff mit einer niedrigeren Konzentration oder
Oktanzahl zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank überträgt. Auf diese Weise kann das
Steuersystem dafür
ausgelegt sein, die Verfügbarkeit
des klopfunterdrückenden
Kraftstoffs durch Verdünnen
desselben auf eine geeignete Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils, welche erforderlich ist, um den gewünschten
Grad von Klopfunterdrückung an
dem Motor zu verwirklichen, zu verlängern. Zum Beispiel kann das
Steuersystem, wenn ein erster Kraftstoff (z. B. Benzin) mit einer
niedrigeren Konzentration eines klopfunterdrückenden Bestandteils oder Oktanzahl
an dem ersten Kraftstoffspeichertank aufgenommen wird und ein zweiter
Kraftstoff (z. B. Ethanol) mit einer höheren Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils oder Oktanzahl an dem zweiten Kraftstoffspeichertank
aufgenommen wird, dafür
ausgelegt sein, den zweiten Kraftstoff zu verdünnen, indem es mindestens einen
Teil des ersten Kraftstoffs zugibt, um ein Kraftstoffgemisch mit
einer niedrigeren Konzentration des klopfunterdrückenden Bestandteils oder Oktanzahl
als der zweite Kraftstoff, die aber immer noch höher als die des ersten Kraftstoffs
ist, zu bilden.
-
Es
versteht sich, dass der Prozessfluss von 4A und 4B unter
Bezug auf eine Kraftstoffübertragung
von dem ersten Kraftstoffspeichertank zu dem zweiten Kraftstoffspeichertank
beschrieben wurden. In weiteren Beispielen kann dieser Prozessfluss
auch von dem Steuersystem ausgeführt
werden, um Kraftstoff als Reaktion auf von dem Steuersystem festgestellte
Betriebsbedingungen, darunter die relative Menge von in jedem der
Kraftstoffspeichertanks gespeichertem Kraftstoff und/oder die Kraftstoffzusammensetzung,
von dem zweiten Kraftstoffspeichertank zu dem ersten Kraftstoffspeichertank
zu übertragen.
-
Unter
Bezug nun auf 5 wird ein beispielhafter Prozessfluss
beschrieben, welcher verwendet werden kann, um einen oder mehrere
Betriebsparameter des Motors als Reaktion auf eine oder mehrere der
bei 310 festgestellten Betriebsbedingungen anzupassen.
Bei 512 kann ein erster Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank mittels
eines oder mehrerer Kraftstoffeinspritzventil(s/en) einer ersten
Kraftstoffeinspritzventilgruppe dem Motor zugeführt werden. Zum Beispiel kann
das Steuersystem das Kraftstoffeinspritzventil 160 der
Kraftstoffeinspritzventilgruppe 270 mittels eines Treibers 164 betreiben, um
Kraftstoff zu dem Ansaugkanal 44 eines Brennraums 30 zuzuführen.
-
Bei 514 kann
Kraftstoff mittels mindestens einer zweiten Kraftstoffeinspritzventilgruppe
von dem zweiten Kraftstoffspeichertank dem Motor zugeführt werden.
Zum Beispiel kann das Steuersystem das Kraftstoffeinspritzventil 162 der
Kraftstoffeinspritzventilgruppe 280 zum Zuführen von
Kraftstoff direkt zu dem Brennraum 30 mittels des Treibers 166 betreiben.
Unter Bezug auch auf die Kraftstoffzufuhranlage 200 entspricht
dieser bestimmte Kraftstoffzufuhrmodus den Kraftstoffzufuhrpfaden 250 und 290 für den ersten
in dem Kraftstoffspeichertank 220 enthaltenen Kraftstoff
und den Kraftstoffzufuhrpfaden 260 und 292 für den zweiten
in dem Kraftstoffspeichertank 230 enthaltenen Kraftstoff.
-
Bei 516 kann
Kraftstoff zwischen dem ersten Kraftstoffspeichertank und dem zweiten
Kraftstoffspeichertank übertragen
werden, wie vorstehend unter Bezug auf den Prozessfluss von 4A beschrieben
wurde. Wie ferner unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhrmodustabelle
von 13 beschrieben wird, kann dem Motor Kraftstoff
von einem oder mehreren der Kraftstoffspeichertanks zugeführt werden,
während
Kraftstoff gleichzeitig zwischen zwei der Kraftstoffspeichertanks übertragen
wird. Somit versteht sich, dass die unter Bezug auf 512, 514 und 516 beschriebenen
Schritte zumindest in manchen Beispielen gleichzeitig ausgeführt werden
können.
In anderen Beispielen kann Kraftstoff jedoch zwischen zwei Kraftstoffspeichertanks übertragen
werden, während die
Kraftstoffzufuhr von einem oder mehreren der Kraftstoffspeichertanks
zu dem Motor unterbrochen wird.
-
Bei 518 können die
relativen Mengen von dem Motor von dem ersten Kraftstoffspeichertank und
dem zweiten Kraftstoffspeichertank zugeführtem Kraftstoff als Reaktion
auf die bei 310 beurteilten Betriebsbedingungen verändert werden.
Als nicht einschränkendes
Beispiel können
der erste und der zweite Kraftstoffspeichertank verschiedene Kraftstoffe
umfassen, wobei der in dem zweiten Kraftstoffspeichertank enthaltene
Kraftstoff einen höhere
Konzentration eines klopfunterdrückenden
Bestandteils (z. B eines Alkohols) aufweist und/oder eine höhere Oktanzahl
aufweisen kann als der in dem ersten Kraftstoffspeichertank enthaltene
Kraftstoff.
-
Unter
Bezug auch auf 6 und 7,
kann, wie bei 6A gezeigt ist, bei zunehmender
Klopfneigung ein Grad der Klopfunterdrückung durch das Steuersystem
erhöht
werden, um das Auftreten oder die Wahrscheinlichkeit von Motorklopfen
zu mindern oder zu eliminieren. Gemäß dieser Vorgehensweise kann
eine Menge einer dem Motor durch die Kraftstoffzufuhranlage zugeführten klopfunterdrückenden Substanz
durch das Steuersystem als Reaktion auf eine steigende Motordrehzahl
und/oder Motorlast erhöht
werden. Zum Beispiel kann, wie bei 6B gezeigt
ist, eine relative oder absolute Menge einer klopfunterdrückenden
Substanz, welche dem Motor zugeführt
wird, als Reaktion auf eine zunehmende Motordrehzahl und/oder Motorlast
erhöht
werden, wie durch Linie 610 dargestellt ist. Zusätzlich oder
alternativ kann das Steuersystem die Stelle verändern, an der dem Motor Kraftstoff
als Reaktion auf die festgestellten Betriebsbedingungen zugeführt wird,
indem es wählt,
welcher Gruppe von Kraftstoffeinspritzventilen jeder Kraftstoff
zugeführt
wird, wie unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlagen 900, 1000, 1100 und 1200 näher beschrieben
wird.
-
In
manchen Ausführungsformen
kann Kraftstoff mit der höheren
Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils während
manchen Bedingungen mit niedrigerer Motordrehzahl und/oder Motorlast
dem Motor nicht zugeführt
werden oder kann dem Motor im Verhältnis zu dem anderen Kraftstoff
in einer geringeren Menge zugeführt
werden. Wie durch Linie 610 dargestellt ist, kann bei Bedingungen mit
höherer
Motordrehzahl und/oder -last die dem Motor zugeführte Menge von Kraftstoff,
welche die höhere
Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils enthält,
im Verhältnis
zu einem anderen Kraftstoff, welcher eine niedrigere Konzentration
des klopfunterdrückenden
Bestandteils enthält,
angehoben werden. In manchen Beispielen kann dieses Anheben der
Menge einer dem Motor zugeführten
klopfunterdrückenden
Substanz von einer anfänglichen schrittweise
Anhebung, wie sie bei 612 gezeigt ist, begleitet werden,
was als Folge der entsprechenden Mindestpulsbreitenbeschränkungen
der Kraftstoffeinspritzventile auftreten kann.
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Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann der Kraftstoff, welcher die höhere Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils enthält,
wie zum Beispiel ein Alkohol oder ein Kraftstoff mit einer höheren Oktanzahl,
den Motorzylindern mittels Direkteinspritzung zugeführt werden,
während
ein Kraftstoff mit einer niedrigeren Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils den Motorzylindern mittels Kanaleinspritzung zugeführt werden
kann. Um den Kraftstoff mit der höheren Konzentration der klopfunterdrückenden
Substanz sparsam zu verwenden, kann die Direkteinspritzung während mancher
Bedingungen mit niedrigerer Motordrehzahl und/oder -last deaktiviert
werden. In manchen Beispielen können die
Direkteinspritzventile jedoch periodisch betrieben werden, um zumindest
etwas Kraftstoff einzuspritzen, um die Temperatur der Direkteinspritzventile
zu reduzieren oder unter einer geeigneten Temperaturschwelle zu
halten.
-
Deshalb
kann, wie bei 518 gezeigt ist, die Menge eines ersten dem
Motor von dem ersten Kraftstoffspeichertank zugführten Kraftstoffs und die Menge
des zweiten dem Motor von dem zweiten Kraftstoffspeichertank zugeführten Kraftstoffs
als Reaktion auf die von dem Steuersystem beurteilten Betriebsbedingungen,
darunter Motordrehzahl, Motorlast und/oder ein durch eine Ladevorrichtung
vorgesehener Ladungsgrad, im Verhältnis zueinander verändert werden.
Das Steuersystem kann eine geeignete Funktion, eine Lookup-Tabelle
oder ein in einem Speicher gespeichertes Kennfeld heranziehen, um die
Kraftstoffzufuhr gemäß 6A und 6B zu steuern.
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Es
versteht sich, dass eine relative Anhebung der Menge des klopfunterdrückenden
Kraftstoffs im Verhältnis
zu dem anderen Kraftstoff eine absolute Anhebung einer dem Motor
zugeführten Menge
von jedem Kraftstoff umfassen kann, wobei die Menge des klopfunterdrückenden
Kraftstoffs in größerem Maße zunimmt
als die des anderen Kraftstoffs. Anders gesagt kann die Gesamtmenge
des dem Motor zugeführten
Kraftstoffs erhöht
werden, kann verringert werden oder kann konstant gehalten werden, während die
relativen Mengen eines ersten und eines zweiten dem Motor zugeführten Kraftstoffs erhöht oder
verringert werden können.
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Unter
Bezug auch auf 7A ist eine Familie von Kurven 720, 730 und 740 gezeigt,
welche wiedergeben, wie die Kraftstoffzusammensetzung, als Konzentration
des klopfunterdrückenden
Bestandteils in dem Kraftstoff, von dem Steuersystem verwendet werden
kann, um die Menge von diesem dem Motor zugeführten Kraftstoff anzupassen.
Zum Beispiel können
die Kurven 720, 730 und 740 verschiedene
Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Drehzahl und/oder Last
wiedergeben. Die Kurven 720, 730 und 740 zeigen,
wie die Menge des dem Motor zugeführten klopfunterdrückenden
Kraftstoffs umkehrt zu der Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils in dem klopfunterdrückenden
Kraftstoff für
eine gegebene Reihe von Betriebsbedingungen schwanken kann.
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Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann, wenn ein erster Kraftstoff mit einer niedrigeren
Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils von einem ersten Kraftstoffspeichertank zu einem zweiten
Kraftstoffspeichertank übertragen
wird, welcher einen zweiten Kraftstoff mit einer höheren Konzentration
des klopfunterdrückenden
Bestandteils enthält,
dann das sich daraus ergebene Kraftstoffgemisch an dem zweiten Kraftstoffspeichertank
eine niedrigere Konzentration des klopfunterdrückenden Bestandteils aufweisen
als anfänglich
in dem zweiten Kraftstoff enthalten war.
-
Somit
kann das Steuersystem in manchen Beispielen die Menge des dem Motor
zugeführten klopfunterdrückenden
Kraftstoffs im Verhältnis
zu dem anderen Kraftstoff erhöhen,
um den gleichen oder einen ähnlichen
Grad von Klopfunterdrückung für eine gegebene
Reihe von Betriebsbedingungen zu erreichen. Bei manchen Bedingungen
kann die Konzentration der klopfunterdrückenden Substanz jedoch zu
niedrig sein und/oder eine obere Grenze der Menge des klopfunterdrückenden
Kraftstoffs, welcher dem Motor zugeführt werden kann, kann für die gegebenen
Betriebsbedingungen erreicht sein. Während dieser Bedingungen kann
die Wahrscheinlichkeit oder Stärke
von Motorklopfen anderweitig zunehmen, wo es impraktikabel ist,
die Zufuhr des klopfunterdrückenden
Bestandteils weiter zu erhöhen.
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Bei 520 kann
eine dem Motor von der Ladevorrichtung zugeführte Menge geladener Ansaugluft als
Reaktion auf eine oder mehrere der vorher beurteilten Betriebsbedingungen
angepasst werden. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Steuersystem
den Ladungsgrad als Reaktion auf einen Hinweis auf eine Zusammensetzung
von einem oder mehreren Kraftstoffen anpassen. Zu beachten ist,
dass die Kraftstoffzusammensetzung von einem oder mehreren Kraftstoffzusammensetzungssensoren
festgestellt werden kann oder von einer von einem Abgassensor empfangenen
Rückmeldung
gefolgert werden kann, wie vorstehend beschrieben wurde.
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Zusätzlich oder
alternativ kann das Steuersystem den Ladungsgrad als Reaktion auf
die relative Menge von jedem dem Motor zugeführten Kraftstoff und/oder die
Stelle, an der jeder der Kraftstoffe dem Motor zugeführt wird
(z. B. Kanaleinspritzung oder Direkteinspritzung), anpassen. Des
Weiteren versteht sich, dass das Steuersystem dafür ausgelegt
sein kann, den Ladungsgrad als Reaktion auf andere Betriebsbedingungen
anzupassen, darunter Fahrereingabe (z. B. über Pedal 130 aufgenommen), Motordrehzahl,
Fahrstufe, Drosselstellung, etc.
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Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann der von der Ladevorrichtung (z. B. mittels des Verdichters 180)
gelieferte Ladungsgrad als Reaktion auf die Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils (z. B. Alkohol oder ein Bestandteil mit höherer Oktanzahl)
in einem oder mehreren der Kraftstoffe angepasst werden. Unter Bezug
auch auf 7B kann die Menge geladener
Ansaugluft, wie durch die Familie von Kurven bei 750, 760 und 770 gezeigt
ist, bei niedrigeren Konzentrationen des klopfunterdrückenden
Bestandteils in dem Kraftstoff reduziert werden und kann bei höheren Konzentrationen
des klopfunterdrückenden
Bestandteils für
eine gegebene Reihe von Betriebsbedingungen erhöht werden. Zum Beispiel kann,
wenn eine Konzentration von Ethanol oder eines anderen Bestandteils
mit höherer
Oktanzahl in einem einem Kraftstoffdirekteinspritzventil des Motors
zugeführten
Kraftstoffgemisch abnimmt, der dem Motor durch den Turbolader zugeführte Ladungsgrad
reduziert werden. Wenn umgekehrt die Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils zunimmt (z. B. als Reaktion auf einen Auftankvorgang)
kann der dem Motor gelieferte Ladungsgrad erhöht werden. Wiederum können die
Kurven 750, 760 und 770 verschiedenen
Motordrehzahl- und/oder Motorlast-Bedingungen entsprechen oder können jeweils
einen gegebenen Grad von Klopfunterdrückung oder Klopfstärke wiedergeben.
Durch Anpassen der Motorladung gemäß der Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils in dem Kraftstoff kann ein geeigneter Grad von Klopfunterdrückung für eine gegebene
Reihe von Betriebsbedingungen verwirklicht werden.
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Unter
Bezug auf 8 wird ein Prozessfluss, welcher
ein nicht einschränkendes
Beispiel von Schritt 520 darstellt, beschrieben. In diesem
bestimmten Beispiel umfasst die Kraftstoffzufuhranlage einen ersten
Kraftstoffspeichertank, welcher einen ersten Kraftstoff enthält, und
einen zweiten Kraftstoffspeichertank, welcher einen zweiten Kraftstoff
enthält,
wobei der zweite Kraftstoffe eine höhere Konzentration eines klopfunterdrückenden
Bestandteils aufweist. Bei 810 kann beurteilt werden, ob
die Konzentration des klopfunterdrückenden Bestandteils in dem
zweiten Kraftstoff unter einem Schwellwert liegt. Zum Beispiel können, wie
unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlagen 900, 1000, 1100 und 1200 beschrieben
ist, von dem Steuersystem ein oder mehreren Kraftstoffzusammensetzungssensoren
verwendet werden, um eine Konzentration der klopfunterdrückenden
Substanz in einem oder mehreren der an Bord des Fahrzeugs gespeicherten
Kraftstoffe festzustellen.
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Wenn
als Antwort bei 810 Nein festgestellt wird, kann der Prozessfluss
zurückkehren.
Wenn bei 810 alternativ als Antwort Ja festgestellt wird,
kann bei 820 die Menge des zweiten Kraftstoffs, welcher dem
Motor von dem zweiten Kraftstoffspeichertank zugeführt wird,
im Verhältnis
zu der Menge des ersten Kraftstoffs, welcher dem Motor von dem ersten Kraftstoffspeichertank
zugeführt
wird, erhöht
werden. Auf diese Weise kann ein geeigneter Grad von Klopfunterdrückung vorgesehen
werden, auch wenn eine Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils in dem klopfunterdrückenden
Kraftstoff durch eine Kraftstoffübertragung
zwischen Kraftstoffspeichertanks reduziert wird. Wenn umgekehrt
die Konzentration des klopfunterdrückenden Bestandteils erhöht wird
(z. B. durch Auftanken eines der Kraftstoffspeichertanks mit einem klopfunterdrückenden
reichen Kraftstoff durch den Fahrzeugbediener) kann das Steuersystem
stattdessen die Menge des dem Motor zugeführten klopfunterdrückenden
Kraftstoffs im Verhältnis
zu dem anderen Kraftstoff gemäß der aktualisierten
Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils in dem zweiten Kraftstoff reduzieren.
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Bei 830 kann
optional beurteilt werden, ob eine weitere Erhöhung der Menge des klopfunterdrückenden
Kraftstoffs durchzuführen
ist. Das Steuersystem kann als Antwort bei 830 beispielsweise
Nein feststellen, wenn die maximale Pulsbreite eines Kraftstoffeinspritzventils
sonst überschritten
würde, oder
ob eine Abweichung von dem vorgeschriebenen Kraftstoff/Luft-Verhältnis als
Ergebnis einer weiteren Erhöhung
der Menge des dem Motor zugeführten klopfunterdrückenden
Kraftstoffs auftreten würde. Wenn
als Antwort bei 830 Nein festgestellt wird, kann die von
geladener Ansaugluft als Reaktion auf die Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils in dem Kraftstoff reduziert werden, um Motorklopfen
zu mindern oder zu eliminieren. Zum Beispiel kann das Steuersystem
eine Funktion, eine Lookup-Tabelle oder ein in einem Speicher gespeichertes
Kennfeld heranziehen, um einen geeigneten Betriebszustand für die Ladevorrichtung
auszuwählen,
welcher mit einem oder mehren von: der sich verändernden Kraftstoffzusammensetzung,
relativen Mengen von jedem dem Motor zugeführtem Kraftstoff und/oder andere
Betriebsbedingungen, darunter Motordrehzahl und Motorlast, übereinstimmt.
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Anders
gesagt kann das Steuersystem für
einen gegebene Reihe von Betriebsbedingungen die Ladevorrichtung
betreiben, um einen niedrigeren Grad von Ladung vorzusehen, wenn
die Konzentration des klopfunterdrückenden Bestandteils in einem oder
mehreren der Kraftstoffe niedriger ist, und kann die Ladevorrichtung
betreiben, um einen höheren Grad
von Ladung vorzusehen, wenn die Konzentration des klopfunterdrückenden
Bestandteils in einem oder mehreren der Kraftstoffe höher ist.
Auf diese Weise kann Motorklopfen gemindert oder eliminiert werden,
auch wenn die Zusammensetzung von einem oder mehreren der Kraftstoffe,
welche dem Motor zugeführt
werden oder zum Zuführen
zu dem Motor zur Verfügung
stehen, sich verändert.
Alternativ kann der Prozessfluss, wenn als Antwort bei 830 Ja festgestellt wird,
zu 820 zurückkehren,
wo weitere Anpassungen der relativen Mengen von jedem dem Motor
zugeführten
Kraftstoff von dem Steuersystem durchgeführt werden können.
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In
einigen Ausführungsformen
können
die Schritte 820 und/oder 830 von dem Steuersystem ausgelassen
werden. Der Prozessfluss kann zum Beispiel von 810 direkt
zu 840 vorrücken.
Auf diese Weise kann die Motorladung als Reaktion auf die Kraftstoffzusammensetzung
ohne eine Anpassung an die relative Menge von jedem dem Motor durch die
Kraftstoffeinspritzventile zugeführten
Kraftstoff angepasst werden
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Während eine
beispielhafte Kraftstoffzufuhranlage allgemein unter Bezug auf die
Kraftstoffzufuhranlage 200 beschrieben wurde, bieten die 9–14 einige
spezifischere nicht einschränkende
Beispiele der Kraftstoffzufuhranlage 200, welche verwendet
werden können,
um einem Kraftstoff verbrennenden Motor, wie zum Beispiel Motor 10 von 1,
Kraftstoff zuzuführen.
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Unter
Bezug auf 9 ist eine beispielhafte Kraftstoffzufuhranlage 900 schematisch
dargestellt. Die Kraftstoffzufuhranlage 900 kann betrieben
werden, um einige oder alle vorstehend unter Bezug auf den Prozessfluss
von 3–8 beschriebenen Schritte
durchzuführen.
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Die
Kraftstoffzufuhranlage 900 kann einen ersten Kraftstoffspeichertank 920 und
einen zweiten Kraftstoffspeichertank 930 umfassen. Wie
schematisch in 9 dargestellt ist, können die
Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 verschiedene
Kraftstoffspeicherkapazitäten
aufweisen. Es versteht sich jedoch, dass die Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 in
anderen Ausführungsformen
die gleiche Kraftstoffspeicherkapazität aufweisen. Zum Beispiel kann
den Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 Kraftstoff
mittels jeweiliger Kraftstofffüllkanäle 921 und 931 zugeführt werden.
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Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann der Kraftstoffspeichertank 920 in der Kraftstoffzufuhranlage
dafür ausgelegt
sein, einen ersten Kraftstoff zu speichern während der Kraftstoffspeichertank 930 in der
Kraftstoffzufuhranlage dafür
ausgelegt sein kann, einen zweiten Kraftstoff mit einer höheren Konzentration
eines klopfunterdrückenden
Bestandteils als der erste Kraftstoff zu speichern. Zum Beispiel
können die
Kraftstofffüllkanäle 921 und 931 Kraftstoffkennzeichnungsmarkierungen
zum Kennzeichnen der Kraftstoffart, welche jedem Kraftstoffspeichertank
zuzuführen
ist, umfassen.
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In
dem Kraftstoffspeichertank 922 enthaltener Kraftstoff kann
dem Motor mittels eines Kraftstoffkanals 970 zugeführt werden.
Der Kraftstoffkanal 970 kann eine oder mehrere Kraftstoffpumpen
umfassen, welche schematisch bei 924 gezeigt sind. Eine
Kraftstoffpumpe 924 kann elektrisch oder mechanisch angetrieben
werden und kann zumindest teilweise in dem Kraftstoffspeichertank 920 angeordnet
sein. Der Kraftstoffkanal 970 kann mit Kraftstoffeinspritzventilen
einer ersten Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 mittels
eines Kraftstoffverteilerrohrs 990 in Verbindung stehen.
Die Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 kann sich auf eine
erste Kraftstoffeinspritzventilgruppe 270 der Kraftstoffzufuhranlage 200 beziehen.
Als nicht einschränkendes
Beispiel können
die Kraftstoffeinspritzventile der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 beispielsweise
als Kanalkraftstoffeinspritzventile ausgelegt sein, wie vorstehend
unter Bezug auf das Kraftstoffeinspritzventil 160 beschrieben
wurde.
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Während das
Kraftstoffverteilerrohr 990 in dem Beispiel von 9 gezeigt
ist, wie es Kraftstoff zu vier Kraftstoffeinspritzventilen abgibt,
wie bei 960 gezeigt ist, versteht sich, dass das Kraftstoffverteilerrohr 990 Kraftstoff
zu jeder geeigneten Zahl von Kraftstoffeinspritzventilen abgeben
kann. Zum Beispiel kann das Kraftstoffverteilerrohr 990 Kraftstoff
zu einem Kraftstoffeinspritzventil der Gruppe 960 für jeden
Zylinder des Motors abgeben. Auf diese Weise kann in dem Kraftstoffspeichertank 920 enthaltener Kraftstoff
jedem Motorzylinder mittels eines jeweiligen Kraftstoffeinspritzventils
der Gruppe 960 zugeführt
werden. Zu beachten ist, dass in anderen Beispielen der Kraftstoffkanal 970 den
Kraftstoffeinspritzventilen der Gruppe 960 Kraftstoff mittels
zwei oder mehrerer Kraftstoffverteilerrohren zuführen kann. Wenn die Motorzylinder
zum Beispiel in einer V-Konfiguration angeordnet sind, können zwei
Kraftstoffverteilerrohre verwendet werden, um Kraftstoff von dem
Kraftstoffkanal 970 zu jedem der Kraftstoffeinspritzventile
der ersten Einspritzgruppe 960 zu verteilen.
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In
Kraftstoffspeichertank 930 enthaltener Kraftstoff kann
dem Motor mittels Kraftstoffkanal 972 zugeführt werden.
Der Kraftstoffkanal 927 kann eine oder mehrere bei 934 und 937 gezeigte
Kraftstoffpumpen umfassen. In diesem bestimmten Beispiel kann die
Kraftstoffpumpe 934 als eine Kraftstoffpumpe niedrigeren
Drucks ausgelegt sein und die Kraftstoffpumpe 937 kann
als eine Kraftstoffpumpe höheren
Drucks ausgelegt sein. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Kraftstoffpumpe 934 elektrisch angetrieben
sein und kann zumindest teilweise in dem Kraftstoffspeichertank 930 angeordnet
sein, und die Kraftstoffpumpe 937 kann mechanisch von einer Kurbelwelle
oder Nockenwelle des Motors angetrieben sein. Zum Beispiel kann
die Pumpe 937 von einer Kurbelwelle oder Nockenwelle des
Motors angetrieben sein. Es versteht sich, dass die Pumpen 924, 934 und 937 durch
jede geeignete mechanische oder elektrische Eingabe angetrieben
werden können.
-
Der
Kraftstoffkanal 927 kann mit den Kraftstoffeinspritzventilen
einer zweiten Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 mittels
eines Kraftstoffverteilerrohrs 992 kommunizieren. Die Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 kann
sich auf die erste Kraftstoffeinspritzventilgruppe 280 der
Kraftstoffzufuhranlage 200 beziehen. Als nicht einschränkendes
Beispiel können
die Kraftstoffeinspritzventile 962 beispielsweise als Direkteinspritzventile
ausgelegt sein, wie unter Bezug auf das Kraftstoffeinspritzventil 162 beschrieben
ist. Wenn die Einspritzventile 962 als Direkteinspritzventile
ausgelegt sind, können
die Kraftstoffpumpen 934 und 937 betrieben werden,
um dem Kraftstoffverteilerrohr 992 einen höheren Kraftstoffdruck
zu liefern als der Kraftstoffdruck, welcher dem Kraftstoffverteilerrohr 990 von
der Kraftstoffpumpe 924 geliefert wird.
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Kraftstoff
kann zwischen dem Kraftstoffspeichertank 920 und dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
eines Kraftstoffübertragungskanals 974 übertragen
werden. Der Kraftstoffübertragungskanal 974 kann
eine oder mehrere bei 978 schematisch gezeigte Pumpen umfassen,
um die Kraftstoffübertragung zu
fördern.
-
Ferner
kann der Kraftstoffübertragungskanal 974 ein
Ventil 979 zum selektiven Öffnen und Schließen des
Kraftstoffübertragungskanals 974 umfassen. In
anderen Ausführungsformen
kann einer der Kraftstoffspeichertanks höher angeordnet sein als der
andere Kraftstoffspeichertank, wodurch Kraftstoff mittels des Kraftstoffübertragungskanals 974 von
dem höheren
Kraftstoffspeichertank zu dem niedrigeren Kraftstoffspeichertank übertragen
werden kann. Zum Beispiel kann der Kraftstoffspeichertank 920,
welcher mit Kanalkraftstoffeinspritzventilen der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 fluidisch
verbunden ist, höher angeordnet
sein als der Kraftstoffspeichertank 930, welcher mit Kraftstoffdirekteinspritzventilen
der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 fluidisch verbunden
ist. Auf diese Weise kann Kraftstoff zwischen Kraftstoffspeichertanks
durch Schwerkraft übertragen
werden, ohne dass unbedingt eine Kraftstoffpumpe erforderlich ist,
um die Kraftstoffübertragung
zu fördern.
Somit kann die Kraftstoffpumpe 978 in manchen Ausführungsformen
weggelassen werden.
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In
anderen Beispielen kann die Pumpe 978 weggelassen werden,
wenn Kraftstoff mittels des Kraftstoffkanals 976 zu dem
Kraftstoffübertragungskanal 974 übertragen
werden kann. Somit kann die Kraftstoffpumpe 924 mit dieser
alternativen Vorgehensweise dem Kraftstoffverteilerrohr 990 und/oder dem
Kraftstoffspeichertank 930 Kraftstoff zuführen. Ferner
kann das Ventil 979 in manchen Beispielen als Druckentlastungsventil
ausgelegt sein, welches passiv geöffnet werden kann, wenn die
Kraftstoffpumpe 978 oder die Kraftstoffpumpe 924 einem Kraftstoffübertragungskanal 974 Kraftstoff
von geeignetem Druck zuführen,
um die Druckentlastungseinstellung des Druckentlastungsventils zu überwinden. Auf
diese Weise kann das Ventil 979 durch das Steuersystem 12 aktiv
oder passiv gesteuert werden, um die Rate der Kraftstoffübertragung
zwischen den Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 zu
verändern.
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Die
verschiedenen Komponenten der Kraftstoffzufuhranlage 900 können mit
einem bei 12 schematisch dargestellten Steuersystem kommunizieren. Zum
Beispiel kann das Steuersystem 12 einen Hinweis auf Betriebsbedingungen
von verschiedenen der Kraftstoffzufuhranlage 900 zugeordneten
Sensoren zusätzlich
zu den vorstehend unter Bezug auf 1 beschriebenen
Sensoren empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 12 jeweils
mittels Kraftstofffüllstandsensoren 926 und 936 einen
Hinweis auf eine in jedem der Kraftstoffspeichertank 920 und 930 gespeicherte
Kraftstoffmenge empfangen.
-
Das
Steuersystem 12 kann von einem oder mehreren Kraftstoffzusammensetzungssensoren
zusätzlich
oder als Alternative zu einem Hinweis einer Kraftstoffzusammensetzung,
welche von dem Abgassensor 126 gefolgert wird, auch einen
Hinweis auf die Kraftstoffzusammensetzung erhalten. Zum Beispiel
können
ein oder mehrere Kraftstoffzusammensetzungssensor(en) dafür ausgelegt
sein, jeweils mittels Sensor 942 und 946 einen
Hinweis auf die Zusammensetzung des in jedem der Kraftstoffspeichertank 920 und 930 enthaltenen
Kraftstoffs zu liefern. Zusätzlich
oder alternativ können
ein oder mehrere Kraftstoffzusammensetzungssensor(en) an jeder geeigneten
Stelle entlang des Kraftstoffzufuhrkreislaufs zwischen den Kraftstoffspeichertanks
und ihren jeweiligen Kraftstoffeinspritzventilen vorgesehen sein. Zum
Beispiel kann der Kraftstoffzusammensetzungssensor 944 an
dem Kraftstoffverteilerrohr 990 oder entlang des Kraftstoffkanals 970 vorgesehen
sein und/oder der Kraftstoffzusammensetzungssensor 948 kann
an dem Kraftstoffverteilerrohr 992 oder entlang des Kraftstoffkanals 972 vorgesehen
sein. Als nicht einschränkendes
Beispiel können
diese Kraftstoffzusammensetzungssensoren dem Steuersystem 12 einen
Hinweis auf eine Konzentration einer in dem Kraftstoff enthaltenen
klopfunterdrückenden Komponente
liefern oder können
dem Steuersystem 12 einen Hinweis auf eine Oktanzahl des
Kraftstoffs liefern. Zum Beispiel können einer oder mehrere dieser
Kraftstoffzusammensetzungssensoren einen Hinweis auf eine Konzentration
von Alkohol in dem Kraftstoff liefern.
-
Zu
beachten ist, dass die relative Position der Kraftstoffzusammensetzungssensoren
in der Kraftstoffzufuhranlage verschiedene Vorteile bieten kann.
Zum Beispiel können
die Sensoren 944 und 948, welche entlang der Kraftstoffkanäle, welche
die Kraftstoffeinspritzventile mit einem oder mehreren Kraftstoffspeichertanks
verbinden, angeordnet sind, einen Hinweis auf eine sich ergebende
Kraftstoffzusammensetzung liefern, wenn zwei oder mehrere verschiedene
Kraftstoffe kombiniert werden, bevor sie dem Motor zugeführt werden.
Dagegen liefern die Sensoren 946 und 942 einen
Hinweis auf die Kraftstoffzusammensetzung an den Kraftstoffspeichertanks,
welche sich von der Kraftstoffzusammensetzung, welche dem Motor
tatsächlich
zugeführt
wird, unterscheiden kann.
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Das
Steuersystem 12 kann auch den Betrieb von jeder der Kraftstoffpumpen 924, 934, 937 und 978 steuern,
um den verschiedenen Kraftstoffzufuhranlagenkomponenten Kraftstoff
zu liefern, wie hierin unter Bezug auf den Prozessfluss beschrieben
ist. Zum Beispiel kann das Steuersystem 12 eine Druckeinstellung
und/oder Flussrate der Kraftstoffpumpen verändern, um verschiedenen Stellen
der Kraftstoffzufuhranlage Kraftstoff zuzuführen.
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Unter
Bezug auf 10A wird einen zweite beispielhafte
Ausführungsform
der Kraftstoffzufuhranlage schematisch als Kraftstoffzufuhranlage 1000 gezeigt.
Einige der vorstehend beschriebenen Komponenten der Kraftstoffzufuhranlage 900 können auch
in der Kraftstoffzufuhranlage 1000 vorhanden sein. In diesem
bestimmten Beispiel kann jedoch in den Kraftstoffspeichertanks 920 und/oder 930 enthaltener
Kraftstoff mittels eines Ventils 1010 einer oder mehrerer
der Kraftstoffeinspritzventilgruppen 960 und 962 zugeführt werden.
Als nicht einschränkendes
Beispiel kann das Ventil 1010 als ein Spulenventil ausgelegt
sein.
-
Zum
Beispiel kann Kraftstoff einer Kraftstoff aufnehmenden Seite des
Ventils 1010 von dem Kraftstoffspeichertank 920 mittels
eines Kraftstoffkanals 1020 zugeführt werden. Der Kraftstoffkanal 1020 kann
ein oder mehrere bei 1024 gezeigte Druckentlastungsventile
umfassen, um dem Kraftstoffstrom mittels des Kraftstoffkanals 1020 zurück in den
Kraftstoffspeichertank 920 entgegenzuwirken oder diesen zu
unterbinden. Der Kraftstoffkanal 1020 kann optional einen
oder mehrere Kraftstofffilter umfassen, welche bei 1022 schematisch
dargestellt sind.
-
Analog
kann Kraftstoff dem Kraftstoff aufnehmenden Ende des Ventils 1010 von
dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels eines Kraftstoffkanals 1030 zugeführt werden.
Der Kraftstoffkanal 1030 kann auch ein oder mehrere bei 1034 schematisch
gezeigte Druckentlastungsventile und/oder einen oder mehrere bei 1032 gezeigte
Kraftstofffilter umfassen. Zu beachten ist, dass in einigen Ausführungsformen
die Druckentlastungsventile 1024 und/oder 1034 weggelassen
werden können,
wodurch ermöglicht
wird, dass Kraftstoff in den Kraftstoffspeichertank strömt, wie
unter Bezug auf 10I und 10J beschrieben
wird.
-
Kraftstoff
kann den Kraftstoffverteilerrohren 990 und 992 von
jeweiligen Kraftstoffabgabeenden des Ventils 1010 mittels
Kraftstoffkanal 1050 bzw. 1060 zugeführt werden.
In manchen Beispielen kann der Kraftstoffkanal 1060 eine
Pumpe höheren
Drucks 937 umfassen, um den dem Kraftstoffverteilerrohr 992 gelieferten
Druck weiter zu erhöhen,
insbesondere, wenn die Kraftstoffeinspritzventile der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 als
Kraftstoffdirekteinspritzventile ausgelegt sind.
-
Unter
Bezug auch auf 10B ist eine schematische Darstellung
von Ventil 1010 vorgesehen. In diesem bestimmten Beispiel
umfasst das Ventil 1010 mehrere verschiedene Ventilstellungen
oder -einstellungen, welche bei 1072–1084 schematisch
dargestellt sind. Diese verschiedenen Ventilstellungen können ausgewählt werden,
so dass den aufnehmenden Enden des Ventils mittels eines oder mehrerer
Kraftstoffkanäle 1020 und 1030 zugeführter Kraftstoff
gemäß der ausgewählten Ventilstellung
zu einem oder mehreren der Kraftstoffkanäle 1050 und 1060 abgegeben
werden kann.
-
Wie
in 10B gezeigt, wird zum Beispiel die Ventilstellung 1076 des
Ventils 1010 aktuell von dem Steuersystem ausgewählt, was
ermöglicht,
dass Kraftstoff, welcher an jedem der Kraftstoffkanäle 1020 und 1030 aufgenommen
wird, zu dem Kraftstoffkanal 1050 des Kraftstoffverteilerrohrs 990 bzw. dem
Kraftstoffkanal 1060 des Kraftstoffverteilerrohrs 992 geleitet
wird. Als nicht einschränkendes
Beispiel kann das Ventil 1010 von dem Steuersystem 12 mittels
eines Aktuators wie zum Beispiel einer bei 1090 schematisch
gezeigten Magnetspule, zwischen zwei oder mehreren der dargestellten
Ventilstellungen angepasst werden. Somit ist das Steuersystem dafür ausgelegt,
das Ventil 1010 mittels des Magnetspulenaktuators 1090 zwischen
mindestens einer ersten Ventileinstellung und einer zweiten Ventileinstellung anzupassen.
Es versteht sich, dass jede geeignete Betätigungsvorrichtung verwendet werden
kann, welche es dem Steuersystem 12 ermöglicht, zwischen zwei oder
mehreren verschiedenen Ventilstellungen zu wählen. Ferner versteht sich,
dass während
die Betätigungsrichtung
durch eine lineare Richtung dargestellt ist, das Ventil 1010 durch
jede geeignete Vorgehensweise zwischen zwei oder mehreren Ventilstellungen
angepasst werden kann.
-
Unter
Bezug auch auf 10C–10J wird
jede der Ventilstellungen 1072–1084 näher beschrieben. 10C zeigt zum Beispiel einen Kraftstoffströmpfad, welcher
mittels Ventilstellung 1072 von Ventil 1010 vorgesehen
sein kann. In diesem Beispiel sind die Kraftstoffkanäle 1030 und 1060 fluidisch
verbunden, wodurch ermöglicht
wird, dass Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 von dem
Kraftstoffspeichertank 930 zugeführt wird. Die Kraftstoffkanäle 1020 und 1050 sind
ebenfalls fluidisch verbunden, wodurch ermöglicht wird, dass Kraftstoff
der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 von dem Kraftstoffspeichertank 920 zugeführt wird.
-
10D zeigt einen weiteren beispielhaften Kraftstoffströmpfad, welcher
mittels der Ventilstellung 1074 von Ventil 1010 vorgesehen
sein kann. In diesem Beispiel sind die Kraftstoffkanäle 1020 und 1060 fluidisch
verbunden, wodurch ermöglicht
wird, dass Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 von dem
Kraftstoffspeichertank 920 zugeführt wird. Ferner sind die Kraftstoffkanäle 1030 und 1050 ebenfalls fluidisch
verbunden, wodurch ermöglicht
wird, dass Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 von dem
Kraftstoffspeichertank 930 zugeführt wird.
-
10E zeigt einen weiteren beispielhaften Kraftstoffströmpfad, welcher
mittels der Ventilstellung 1076 von Ventil 1010 vorgesehen
sein kann. In diesem Beispiel sind die Kraftstoffkanäle 1020 und 1030 fluidisch
mit dem Kraftstoffkanal 1050 verbunden, während der
Kraftstoffkanal 1060 geschlossen ist, wodurch ermöglicht wird,
dass Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 von
jedem der Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 zugeführt wird.
Auf diese Weise kann Kraftstoff, welcher der Kraftstoffgruppe 960 zugeführt wird,
eine Mischung von zwei verschiedenen Kraftstoffen umfassen. Wenn
die Ventilstellung 1076 von Ventil 1010 ausgewählt wird, kann
das Steuersystem optional eines oder mehrere der der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 zugeordneten
Kraftstoffeinspritzventile deaktivieren und kann optional die Kraftstoffpumpe 937 deaktivieren.
Zu beachten ist, dass die Ventilstellung 1076 verwendet werden
kann, um verschiedene mittels der Kraftstoffkanäle 1020 und 1030 aufgenommene
Kraftstoffe vor dem Einspritzen durch die Kraftstoffeinspritzventilgruppe 960 zu
kombinieren oder zu mischen.
-
Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem Rückmeldungen
von dem Kraftstoffzusammensetzungssensor 944 verwenden,
um dem Steuersystem zu ermöglichen,
die relativen Mengen und/oder Drücke
eines jeden dem Ventil 1010 mittels der Kraftstoffkanäle 1020 und 1030 zugeführten Kraftstoffs
anzupassen. In manchen Ausführungsformen
kann das Steuersystem die relativen Mengen und/oder Drücke eines
jeden Kraftstoffs verändern, indem
es einen Betriebsparameter der Pumpe 924 im Verhältnis zu
Pumpe 934 anpasst. Um beispielsweise eine Konzentration
des zweiten Kraftstoffs von Kraftstoffspeichertank 930 in
dem sich ergebenden Kraftstoffgemisch, welches der Zylindergruppe 960 mittels
des Kraftstoffkanals 1050 zugeführt wird, zu erhöhen, kann
das Steuersystem die von der Pumpe 934 im Verhältnis zu
Pumpe 924 vorgesehene Pumparbeit erhöhen. Um umgekehrt eine Konzentration des
zweiten Kraftstoffs des Kraftstoffspeichertanks 930 in
dem sich ergebenden Kraftstoffgemisch zu verringern, kann das Steuersystem
die von der Pumpe 924 im Verhältnis zu Pumpe 924 vorgesehene Pumparbeit
erhöhen,
wodurch die Strömungsgeschwindigkeit
des ersten Kraftstoffs von Kraftstoffspeichertank 920 im
Verhältnis
zu dem zweiten Kraftstoff erhöht
wird.
-
10F zeigt noch einen weiteren beispielhaften Kraftstoffströmpfad, welcher
mittels der Ventilstellung 1078 von Ventil 1010 vorgesehen
sein kann. In diesem Beispiel sind die Kraftstoffkanäle 1020 und 1030 fluidisch
mit dem Kraftstoffkanal 1060 verbunden, während der
Kraftstoffkanal 1050 geschlossen ist, wodurch ermöglicht wird,
dass Kraftstoff der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 von
jedem der Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 zugeführt wird.
Auf diese Weise kann der Kraftstoffgruppe 962 zugeführter Kraftstoff
ein Gemisch von zwei verschiedenen Kraftstoffen umfassen. Wenn die
Ventilstellung 1078 von Ventil 1010 gewählt wird,
kann das Steuersystem die Kraftstoffeinspritzventile 990 optional
deaktivieren. Wie unter Bezug auf 10E beschrieben
ist, können
die Pumpen 924 und 934 betrieben werden, um den
relativen Anteil von jedem der Kraftstoffeinspritzventilgruppe 962 zugeführten Kraftstoff
in dem sich durch die Ventilstellung 1078 von Ventil 1010 ergebenden
Kraftstoffgemisch anzupassen.
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10G zeigt noch einen weiteren beispielhaften Kraftstoffströmpfad, welcher
mittels der Ventilstellung 1080 von Ventil 1010 vorgesehen
sein kann. In diesem Beispiel ist der Kraftstoffkanal 1030 fluidisch
mit den Kraftstoffkanälen 1060 und 1050 verbunden,
während
der Kraftstoffkanal 1020 geschlossen ist, wodurch ermöglicht wird,
dass Kraftstoff jeder der Kraftstoffeinspritzventilgruppen 960 und 962 von dem
Kraftstoffspeichertank 930 zugeführt wird. Wenn die Ventilstellung 1080 von
Ventil 1010 ausgewählt wird,
kann das Steuersystem die Kraftstoffpumpe 924 optional
deaktivieren.
-
10H zeigt noch einen weiteren beispielhaften Kraftstoffströmpfad, welcher
mittels der Ventilstellung 1082 von Ventil 1010 vorgesehen
sein kann. In diesem Beispiel ist der Kraftstoffkanal 1020 fluidisch
mit den Kraftstoffkanälen 1060 und 1050 verbunden,
während
der Kraftstoffkanal 1030 geschlossen ist, wodurch ermöglicht wird,
dass Kraftstoff jeder der Kraftstoffeinspritzventilgruppen 960 und 962 von dem
Kraftstoffspeichertank 920 zugeführt wird. Wenn die Ventilstellung 1082 von
Ventil 1010 ausgewählt wird,
kann das Steuersystem die Kraftstoffpumpe 934 optional
deaktivieren.
-
10I und 10J zeigen
noch weitere beispielhafte Kraftstoffströmpfade, welche mittels jeweiliger
Ventilstellungen 1084 von Ventil 1010 vorgesehen
sein können.
In diesem Beispiel ist der Kraftstoffkanal 1020 fluidisch
mit den Kraftstoffkanälen 1030 verbunden.
Wenn die Kraftstoffpumpe 924 betrieben wird und die Kraftstoffpumpe 934 deaktiviert wird,
kann Kraftstoff von dem Kraftstoffspeicher 920 zu dem Kraftstoffspeichertank 930 übertragen
werden, wie in 10I gezeigt ist. Alternativ
kann, wenn die Kraftstoffpumpe 934 betrieben wird und die
Kraftstoffpumpe 924 deaktiviert wird, Kraftstoff von dem Kraftstoffspeicher 930 zu
dem Kraftstoffspeichertank 920 übertragen werden, wie in 10J gezeigt ist. Zu beachten ist, dass einer oder
mehrere der Kraftstoffkanäle 1020 und 1030 mit
Druckentlastungsventilen versehen sein kann/können, welche parallel zu den
Kraftstoffpumpen 924 bzw. 934 positioniert sind, wie
unter Bezug auf die Ventile 1114 und 1124 von 11 beschrieben
ist. Ferner können,
wenn das Ventil 1010 die Ventilstellung 1084 umfasst,
die Kraftstoffkanäle 1036 und 1026 optional
weggelassen werden, da Kraftstoff stattdessen mittels des Ventils zwischen
den Kraftstoffspeichertanks übertragen werden
kann. Des Weiteren versteht sich, dass Kraftstoff unter Verwendung
der Ventileinstellungen 1076 oder 1078 durch selektives
Deaktivieren einer der Kraftstoffpumpen während des Betreibens der anderen
Kraftstoffpumpe zum Übertragen
des Kraftstoffs zu dem anderen Kraftstofftank mittels des Ventils
zwischen den Kraftstoffspeichertanks übertragen werden kann. In manchen
Ausführungsformen
können die
Kraftstoffeinspritzventilgruppen 960 und 92 optional
deaktiviert werden, wenn die Ventileinstellungen 1080 und 1082 gewählt werden.
-
Auf
diese Weise kann das Ventil 1010 durch das Steuersystem
angepasst werden, um verschiedene Kraftstoffströmpfade zwischen den Kraftstoffspeichertanks 920/930 und
den Kraftstoffeinspritzventilgruppen 960/962 vorzusehen.
Es versteht sich, dass das Ventil 1010 jede geeignete Zahl
oder Kombination der offenbarten Ventilstellungen umfassen kann
und dass andere geeignete Ventilstellungen verwendet werden können, um
andere Kraftstoffströmpfade
vorzusehen. Ferner versteht sich, dass das Ventil 1010 durch
ein oder mehrere andere Ventile ersetzt werden kann, um einen oder
mehrere der verschiedenen unter Bezug auf 10C–10J beschriebenen Kraftstoffströmpfade vorzusehen.
-
Unter
erneutem Bezug auf 10A kann Kraftstoff auch zwischen
den Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 übertragen
werden. Als nicht einschränkendes
Beispiel kann ein erster Kraftstoffübertragungskanal 1026 vorgesehen
sein, um die Kraftstoffübertragung
von dem Kraftstoffspeichertank 920 zu dem Kraftstoffspeichertank 930 zu
ermöglichen.
In manchen Beispielen kann der Kraftstoffübertragungskanal 1026 ein
oder mehrere bei 1028 gezeigte Ventile zum Anpassen der
Stromrate des Kraftstoffs, welcher mittels des Kraftstoffübertragungskanals 1026 von
dem Kraftstoffspeichertank 920 zu dem Kraftstoffspeichertank 930 übertragen
wird, umfassen. Auf diese Weise kann die Kraftstoffpumpe 924 betrieben
werden, um einem oder mehreren der Ventile 1010 und dem
Kraftstoffspeichertank 930 Kraftstoff zuzuführen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
kann ein zweiter Kraftstoffübertragungskanal 1036 vorgesehen
sein, um die Kraftstoffübertragung
von dem Kraftstoffspeichertank 930 zu dem Kraftstoffspeichertank 920 zu ermöglichen.
In manchen Beispielen kann der Kraftstoffübertragungskanal 1036 ein
oder mehrere bei 1038 gezeigte Ventile zum Anpassen der
Stromrate von Kraftstoff, welcher mittels des Kraftstoffübertragungskanals 1036 von
dem Kraftstoffspeichertank 930 zu dem Kraftstoffspeichertank 920 übertragen wird,
umfassen. Auf diese Weise kann die Kraftstoffpumpe 934 betrieben
werden, um einem oder mehreren der Ventile 1010 und dem
Kraftstoffspeichertank 920 Kraftstoff zuzuführen.
-
Es
versteht sich, dass die Ventile 1028 und 1038 aktiv
durch das Steuersystem 12 gesteuert werden können oder
als passive Druckentlastungsventile ausgelegt sein können, wodurch
das Steuersystem die Kraftstoffübertragungsstromrate
anpassen kann, indem es einen einem jedem Ventil durch eine Kraftstoffpumpe
gelieferten Kraftstoffdruck anpasst. Zum Beispiel kann Kraftstoff
mittels des Kraftstoffkanals 1026 von dem Kraftstoffspeichertank 920 zu dem
Kraftstoffspeichertank 930 übertragen werden, wenn die
Kraftstoffpumpe 924 dem Ventil 1028 einen Kraftstoffdruck
geliefert hat, welcher seine Druckentlastungseinstellung übersteigt.
-
Unter
Bezug auf 11 ist eine beispielhafte Kraftstoffzufuhranlage 1100 schematisch
dargestellt. Einige der vorstehend beschriebenen Komponenten der
Kraftstoffzufuhranlage 900 können in der Kraftstoffzufuhranlage 1100 vorhanden
sein. In diesem bestimmten Beispiel ist jedoch mindestens ein Kraftstoffübertragungskanal
mit einem oder mehreren Druckentlastungsventilen versehen, um zu
ermöglichen,
dass Kraftstoff zwischen den Kraftstoffspeichertanks und/oder Kraftstoffverteilerrohren übertragen
wird. Als nicht einschränkendes
Beispiel können passive
Druckentlastungsventile vorgesehen sein, um das Auswählen verschiedener
Kraftstoffzufuhrmodi durch das Steuersystem durch Anpassen des Betriebs
der Kraftstoffpumpen und/oder Kraftstoffeinspritzventile zu ermöglichen.
Es versteht sich jedoch, dass diese Druckentlastungsventile in manchen
Beispielen durch jede geeignete Betätigungsvorrichtung zum Ermöglichen
einer direkten Steuerung ihres Öffnens
und Schließens
durch das Steuersystem aktiv gesteuert werden können.
-
In
diesem bestimmten Beispiel kann Kraftstoff dem Kraftstoffverteilerrohr 990 von
dem Kraftstoffspeichertank 920 mittels des Kraftstoffkanals 1110 zugeführt werden
und Kraftstoff kann dem Kraftstoffverteilerrohr 992 von
dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels des Kraftstoffkanals 1120 zugeführt werden.
Jeder der Kraftstoffkanäle 1110 und 1120 kann eine
oder mehrere Kraftstoffpumpen umfassen. Zum Beispiel kann der Kraftstoffkanal 1110 eine
Kraftstoffpumpe niedrigeren Drucks 924 umfassen, wobei
das Kraftstoffverteilerrohr 990 dafür ausgelegt ist, Kraftstoff
an die Kanalkraftstoffeinspritzventile zu verteilen. Der Kraftstoffkanal 1120 kann
eine oder mehrere einer Kraftstoffpumpe niedrigeren Drucks 934 und
einer Kraftstoffpumpe höheren
Drucks 937 umfassen, wobei das Kraftstoffverteilerrohr 992 dafür ausgelegt ist,
Kraftstoff an Kraftstoffdirekteinspritzventile zu verteilen.
-
Ein
Kraftstoffübertragungskanal 1130 kann zum
fluidischen Verbinden der Kraftstoffkanäle 1110 und 1120 vorgesehen
sein. Der Kraftstoffübertragungskanal 1130 kann
ein oder mehrere Druckentlastungsventile umfassen. Es kann zum Beispiel
ein erstes Druckentlastungsventil 1132 vorgesehen sein, um
die Kraftstoffübertragung
von dem Kraftstoffkanal 1110 zu dem Kraftstoffkanal 1120 zu
ermöglichen,
wo der übertragene
Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 930 und/oder
dem Kraftstoffverteilerrohr 992 aufgenommen werden kann.
Das Druckentlastungsventil 1132 kann den Rückstrom
von Kraftstoff von dem Kraftstoffkanal 1120 zu dem Kraftstoffkanal 1110 reduzieren
oder verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann ein zweites Druckentlastungsventil 1134 vorgesehen
sein, um die Kraftstoffübertragung von
dem Kraftstoffkanal 1120 zu dem Kraftstoffkanal 1110 zu
ermöglichen,
wo der übertragene
Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 und/oder
dem Kraftstoffverteilerrohr 990 aufgenommen werden kann.
Das Druckentlastungsventil 1134 kann den Rückstrom
von Kraftstoff von dem Kraftstoffkanal 1110 zu dem Kraftstoffkanal 1120 reduzieren
oder verhindern.
-
In
noch weiteren Beispielen können
mehrere Kraftstoffübertragungskanäle zwischen
den Kraftstoffkanälen 1110 und 1120 vorgesehen
sein, wodurch jeder der mehreren Kraftstoffübertragungskanäle mindestens
ein Druckentlastungsventil umfasst. Zum Beispiel kann ein erster
Kraftstoffübertragungskanal
ein erstes Druckentlastungsventil umfassen, welches eine Kraftstoffübertragung
von dem Kraftstoffkanal 1110 zu dem Kraftstoffkanal 1120 ermöglicht,
aber einem Kraftstoffstrom von dem Kraftstoffkanal 1120 zu
dem Kraftstoffkanal 1110 widersteht oder diesen unterbindet.
Ferner kann der zweite Kraftstoffübertragungskanal ein zweites
Druckentlastungsventil umfassen, welches eine Kraftstoffübertragung
von dem Kraftstoffkanal 1120 zu dem Kraftstoffkanal 1110 ermöglicht,
aber einem Kraftstoffstrom von dem Kraftstoffkanal 1110 zu
dem Kraftstoffkanal 1120 widersteht oder diesen unterbindet.
-
Als
nicht einschränkendes
Beispiel können die
Druckentlastungsventile 1132 und 1134 eine Druckentlastungseinstellung
aufweisen, welche das Öffnen
der Druckentlastungsventile unter ausgewählten Druckbedingungen bewirkt.
Zum Beispiel kann sich das Druckentlastungsventil 1132 öffnen, um
einen Kraftstoffstrom von dem Kraftstoffkanal 1110 zu dem Kraftstoffkanal 1120 entlang
des Kraftstoffübertragungskanals 1130 zu
ermöglichen,
wenn der Kraftstoffdruck auf der Seite des Kraftstoffkanals 1110 des Ventils
mindestens 1 Bar über
dem Druck auf der anderen Seite des Ventils liegt. Analog kann sich
das Druckentlastungsventil 1134 öffnen, um einen Kraftstoffstrom
von dem Kraftstoffkanal 1120 zu dem Kraftstoffkanal 1110 entlang
des Kraftstoffübertragungskanals 1130 zu
ermöglichen,
wenn der Kraftstoffdruck auf der Seite des Kraftstoffkanals 1120 des Ventils
mindestens 1 Bar über
dem Druck auf der anderen Seite des Ventils liegt.
-
Es
können
noch weitere Druckentlastungsventile 1112, 1114, 1122 und 1124 vorgesehen
sein. Weiter bei dem vorstehenden Beispiel können die Druckentlastungsventile 1114 und 1124 dafür ausgelegt
sein, Kraftstoff zurück
in seine jeweiligen Kraftstoffspeichertanks strömen zu lassen, wenn der Kraftstoffdruck
auf der Kraftstoffverteilerrohrseite des Ventils 4 Bar übersteigt.
Wenn jedoch die Kraftstoffpumpen arbeiten, kann ein Zurückströmen von
Kraftstoff in den Kraftstoffspeichertank zugelassen werden, wenn
der Druck auf der Kraftstoffverteilerrohrseite des Druckentlastungsventils
(1114/1124) die Summe des Pumpendrucks und der
Druckentlastungseinstellung des Ventils übersteigt. Auf diese Weise
können
die Ventile 1132 und 1134 dafür ausgelegt sein, eine Kraftstoffübertragung
zuzulassen, wenn die Kraftstoffdruckeinstellung von einer der Pumpen 924 und 934 bewirkt,
dass eine Kraftstoffdruckdifferenz über das Druckentlastungsventil
5 Bar übersteigt.
-
Es
versteht sich, dass diese Druckentlastungseinstellungen beispielhaft
sind und dass andere Werte verwendet werden können, während immer noch eine relative
Differenz zwischen den Druckentlastungseinstellungen der Druckentlastungsventile 1132/1134 und
den Druckentlastungsventilen 1114/1124 aufrecht
erhalten wird. In noch weiteren Beispielen können die Druckentlastungsventile 1132/1134 höhere Druckentlastungseinstellungen aufweisen
als die Druckentlastungsventile 1114/1124. Typischerweise
hat das Druckentlastungsventil 1112 eine niedrigere Druckentlastungseinstellung
als das Druckentlastungsventil 1114, welches entgegen der
Strömrichtung
ausgerichtet ist, und das Druckentlastungsventil 1122 hat
typischerweise eine niedrigere Druckentlastungseinstellung als das
Druckentlastungsventil 1124, welches ebenfalls entgegen
der Strömrichtung
ausgerichtet ist.
-
Durch
Anpassen des Betriebs der verschiedenen Kraftstoffpumpen und Kraftstoffeinspritzventile
kann das Steuersystem, einschließlich Steuersystem 12,
gemäß dem vorstehend
beschriebenen Prozessfluss eine geeignete Kraftstoffquelle und eine geeignete
Kraftstoffsenke auswählen.
Es versteht sich, dass, wenn ein oder mehrere der Druckentlastungsventile
Aktuatoren umfassen, das Steuersystem Übertragungskraftstoff auswählen kann,
indem es die Druckentlastungsventile aktiv öffnet und schließt. Mit
der Kraftstoffzufuhranlage 1100 verwirklichte verschiedene
Betriebsmodi werden unter Bezug auf 13 näher beschrieben.
-
Unter
Bezug auf 12 ist eine beispielhafte Kraftstoffzufuhranlage 1200 schematisch
dargestellt. Einige der vorstehend beschriebenen Komponenten der
Kraftstoffzufuhranlagen 900 und 1100 können in der
Kraftstoffzufuhranlage 1200 vorhanden sein. In diesem bestimmten
Beispiel kann Kraftstoff jedoch mittels eines oder mehrerer Kraftstoffverteilerrohre 1250 und 1260 zu
verschiedenen Komponenten der Kraftstoffanlage übertragen werden. Zum Beispiel kann
Kraftstoff durch Kraftstoffverteilerrohre 1250 und 1260 übertragen
werden, um einen vorher genutzten Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilerrohr
zu spülen.
Zum Beispiel kann das Steuersystem die Kraftstoffpumpe 924 bei
einer Druckeinstellung betreiben, welche die Druckentlastungseinstellung
des Druckentlastungsventils 1132 übersteigt, wodurch ermöglicht wird,
dass Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 durch
das Kraftstoffverteilerrohr 1240 strömt und jede andere Art von
Kraftstoff mit sich nimmt, welche in dem Kraftstoffverteilerrohr
zurückgeblieben
sein könnte.
Auf diese Weise können
Veränderungen
der Art von Kraftstoff, welcher dem Motor zugeführt wird, schneller bewältigt werden,
da der Motor nicht den vorher verfügbaren Kraftstoff verbrauchen
muss, bevor er einen neuen Kraftstoff aufnimmt.
-
In
diesem Beispiel kann dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 durch
die Kraftstoffpumpe 924 mittels des Kraftstoffkanals 1210 und 1212 Kraftstoff
von dem Kraftstoffspeichertank 920 zugeführt werden. Kraftstoff
kann dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 auch durch die Kraftstoffpumpen 934 und/oder 937 mittels der
Kraftstoffkanäle 1220 und 1224 von
dem Kraftstoffspeichertank 930 zugeführt werden. In manchen Beispielen
kann die Kraftstoffpumpe 937 optional weggelassen werden.
Als nicht einschränkendes Beispiel
kann das Kraftstoffverteilerrohr 1250 dafür ausgelegt
sein, einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen 962 Kraftstoff
zuzuführen,
während
das Kraftstoffverteilerrohr 1240 dafür ausgelegt sein kann, einem
oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen 960 Kraftstoff
zuzuführen.
Wie vorstehend beschrieben können
sich die Kraftstoffeinspritzventile 962 auf Kraftstoffdirekteinspritzventile
beziehen, und die Kraftstoffeinspritzventile 960 können sich
auf Kanalkraftstoffeinspritzventile beziehen.
-
Es
kann ein Kraftstoffkanal 1214 vorgesehen sein, welcher
das Kraftstoffverteilerrohr 1250 mit den Kraftstoffkanälen 1210 und/oder 1212 fluidisch
verbindet. Der Kraftstoffkanal 1214 kann ein Druckentlastungsventil 1134 umfassen,
welches den Kraftstoffstrom mittels des Kraftstoffkanals 1214 zu
dem Kraftstoffverteilerrohr reduziert oder unterbindet, aber den
Kraftstoffstrom von dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 mittels
des Kraftstoffkanals 1214 selektiv zulässt.
-
Zum
Beispiel kann das Druckentlastungsventil 1134 dafür ausgelegt
sein, den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 passiv
zu regulieren. Zum Beispiel kann sich das Druckentlastungsventil 1134 öffnen, um
Kraftstoff mittels des Kraftstoffkanals 1214 von dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 strömen zu lassen,
wenn ein Kraftstoffdruck an dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 eine
Druckentlastungseinstellung im Verhältnis zu dem Kraftstoffdruck
auf der gegenüberliegenden
Seite des Ventils übersteigt. Als
nicht einschränkendes
Beispiel umfasst das Druckentlastungsventil 1134 ein federbelastetes
Ventil, welches dafür
ausgelegt ist, sich zu öffnen,
wenn die Druckdifferenz über
dem Ventil die durch die Feder vorgesehene Schließkraft übersteigt.
In anderen Beispielen kann das Druckentlastungsventil 1134 jedoch von
dem Steuersystem 12 aktiv geöffnet und geschlossen werden.
Zum Beispiel kann das Druckentlastungsventil 1134 einen
Aktuator (z. B. eine Magnetspule) umfassen, um das Ventil als Reaktion
auf ein Steuersignal von dem Steuersystem 12 aktiv zu öffnen oder
zu schließen.
-
Alternativ
oder zusätzlich
kann ein Kraftstoffkanal 1222, welcher das Kraftstoffverteilerrohr 1240 mit
den Kraftstoffkanälen 1220 und/oder 1224 fluidisch
verbindet, vorgesehen sein. Der Kraftstoffkanal 1222 kann
ein Druckentlastungsventil 1132 umfassen. Das Druckentlastungsventil 1132 kann
dafür ausgelegt
sein, den Kraftstoffstrom mittels des Kraftstoffkanals 1222 zu
dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 zu reduzieren oder zu
unterbinden, kann aber selektiv einen Kraftstoffstrom von dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 mittels
des Kraftstoffkanals 1132 zulassen. Somit kann das Druckentlastungsventil 1132 dafür ausgelegt
sein, den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 passiv
oder aktiv zu regulieren, und das Druckentlastungsventil 1134 kann
dafür ausgelegt
sein, den Kraftstoffdruck in dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 passiv
oder aktiv zu regulieren. Durch Anpassen des Betriebs der verschiedenen
Kraftstoffpumpen, der Kraftstoffeinspritzventile und/oder der Druckentlastungsventile
kann das Steuersystem, einschließlich Steuersystem 12, Kraftstoff
von einem oder mehreren der Kraftstoffspeichertanks 920 und 930 zu
einem oder mehreren der Kraftstoffverteilerrohre 1240 und 1250 zuführen.
-
13 sieht
eine Modustabelle vor, welche einige beispielhafte Kraftstoffzufuhrmodi
beschreibt, welche von den Kraftstoffzufuhranlagen 1100 und 1200 durchgeführt werden
können.
Unter Bezug auf Modus 1 kann Kraftstoff dem Motor von dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
der Kraftstoffeinspritzventile 962 zugeführt werden.
Um Modus 1 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer ersten Druckeinstellung
(PA) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 mittels
der Kraftstoffkanäle 1220 und 1224 Kraftstoff
zuzuführen,
während
die Kraftstoffeinspritzventile 962 betrieben werden können, um
Kraftstoff einzuspritzen. Um Modus 1 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer Druckeinstellung (PA) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 992 mittels
des Kraftstoffkanals 1120 Kraftstoff zuzuführen, während die
Kraftstoffeinspritzventile 962 betrieben werden können, um
Kraftstoff einzuspritzen.
-
Die
Druckeinstellung PA kann einem sich ergebenden
Kraftstoffdruck an dem Druckentlastungsventil 1134 entsprechen,
welcher geringer ist als dessen Druckentlastungseinstellung und
deshalb nicht bewirkt, dass sich das Druckentlastungsventil 1134 öffnet. Während Modus
1 können
die Kraftstoffeinspritzventile 960 und die Kraftstoffpumpe 924 optional
deaktiviert sein. Ferner kann die Kraftstoffpumpe 937 optional
betrieben werden, um die Kraftstoffpumpe 934 zu unterstützen. Es
versteht sich jedoch, dass während
Modus 1 der durch die Kraftstoffpumpen 934 und 937 vorgesehene
kombinierte Kraftstoffdruckanstieg jeder geeignete Wert sein kann,
welcher das Druckentlastungsventil 1134 nicht öffnet. Zum
Beispiel kann der durch die Kraftstoffpumpen 934 und 937 vorgesehene
Kraftstoffdruckanstieg der Druckeinstellung PA entsprechen,
so dass das Druckentlastungsventil 1134 nicht geöffnet wird,
um Kraftstoff zu dem anderen Kraftstoffverteilerrohr strömen zu lassen.
-
Unter
Bezug auf Modus 2 kann Kraftstoff dem Motor von dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
eines oder mehrerer der Kraftstoffeinspritzventile 962 und
der Kraftstoffeinspritzventile 960 zugeführt werden.
Um Modus 1 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer zweiten Druckeinstellung
(PB) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 mittels
der Kraftstoffkanäle 1220 und 1224 Kraftstoff
zuzuführen,
während
die Kraftstoffeinspritzventile 962 betrieben werden können, um
Kraftstoff einzuspritzen. Um Modus 1 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer Druckeinstellung (PB) betrieben werden, um dem Kraftstoffkanal 1130 Kraftstoff
zuzuführen.
Die Druckeinstellung PB kann einem sich
ergebenden Kraftstoffdruck an dem Druckentlastungsventil 1134 entsprechen,
welcher bewirkt, dass sich das Druckentlastungsventil 1134 öffnet, aber nicht
bewirkt, dass sich das Druckentlastungsventil 1114 öffnet. Somit
kann die Druckeinstellung (PB) größer sein
als die Druckeinstellung (PA). Wenn das Druckentlastungsventil 1134 geöffnet ist,
kann Kraftstoff mittels der Kraftstoffkanäle 1214 und 1212 der Kraftstoffzufuhranlage 1200 zu
dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 oder mittels der Kraftstoffkanäle 1130 und 1110 der
Kraftstoffzufuhranlage 1100 zu dem Kraftstoffverteilerrohr 990 strömen. Zu
beachten ist, dass in manchen Beispielen die Kraftstoffeinspritzventile 962 vorübergehend
deaktiviert sein können, während Kraftstoff,
welcher sich vorher in dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 befand,
durch den neuen Kraftstoff entfernt werden kann, welcher auf seinem Weg
durch das Druckentlastungsventil 1134 durch das Kraftstoffverteilerrohr
strömt.
Während
Modus 2 kann die Kraftstoffpumpe 924 optional deaktiviert sein.
Ferner kann die Kraftstoffpumpe 937 optional betrieben
werden, um die Kraftstoffpumpe 934 zu unterstützen. Für Modus
2 versteht sich jedoch, dass der durch die Kraftstoffpumpen 934 und 937 vorgesehene
kombinierte Kraftstoffdruckanstieg mindestens PB sein
kann, so dass das Druckentlastungsventil 1134 geöffnet wird,
um einen Kraftstoffstrom zu jedem Kraftstoffverteilerrohr zu ermöglichen,
aber geringer ist als ein sich ergebender Kraftstoffdruck an dem
Druckentlastungsventil 1114, welcher dessen Druckentlastungseinstellung übersteigt,
so dass das Druckentlastungsventil 1114 geschlossen bleibt.
Zu beachten ist, dass Modus 2 der bereits unter Bezug auf 10G beschriebenen Ventileinstellung 1080 entsprechen
kann.
-
Unter
Bezug auf Modus 3 kann Kraftstoff dem Motor von dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
der Kraftstoffeinspritzventile 960 zugeführt werden.
Um Modus 3 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer Druckeinstellung (PB) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 mittels der
Kraftstoffkanäle 1220 und 1224 Kraftstoff
zuzuführen,
während
die Kraftstoffeinspritzventile 962 deaktiviert sind. Wenn
das Druckentlastungsventil 1134 geöffnet ist, kann Kraftstoff
mittels der Kraftstoffkanäle 1214 und 1212 von
dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 zu dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 strömen. Um
Modus 3 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 durchzuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer Druckeinstellung (PB) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 990 mittels
der Kraftstoffkanäle 1130 und 1110 Kraftstoff zuzuführen. Während Modus
3 kann die Kraftstoffpumpe 924 optional deaktiviert sein.
Ferner kann die Kraftstoffpumpe 937 optional unter Bezug
auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 betrieben werden, um die
Kraftstoffpumpe 934 zu unterstützen. Für Modus 3 versteht sich jedoch,
dass der durch die Kraftstoffpumpen 934 und 937 vorgesehene
kombinierte Kraftstoffdruckanstieg jeder geeignete Kraftstoffdruck
sein kann, welcher bewirkt, dass sich das Druckentlastungsventil 1134 öffnet, aber
nicht bewirkt, dass sich das Druckentlastungsventil 114 öffnet. Zum Beispiel
können
die Kraftstoffpumpen 934 und 937 betrieben werden,
um eine kombinierte Druckeinstellung von PB zu
verwirklichen.
-
Unter
Bezug auf Modus 4 kann dem Motor Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 mittels der
Kraftstoffeinspritzventile 960 zugeführt werden. Um Modus 4 unter
Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer ersten Druckeinstellung
(PD) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 mittels der
Kraftstoffkanäle 1210 und 1212 Kraftstoff
zuzuführen,
während
die Kraftstoffeinspritzventile 960 betrieben werden können, um
Kraftstoff einzuspritzen. Um Modus 4 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PD) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 990 mittels
des Kraftstoffkanals 1110 Kraftstoff zuzuführen, während die
Kraftstoffeinspritzventile 960 betrieben werden können, um
Kraftstoff einzuspritzen. Die Druckeinstellung (PD)
kann einem sich ergebenden Kraftstoffdruck an dem Druckentlastungsventil 1132 entsprechen,
welcher nicht bewirkt, dass das Druckentlastungsventil 1132 sich öffnet. Während Modus
4 können
die Kraftstoffeinspritzventile 962 und die Kraftstoffpumpen 934, 937 optional
deaktiviert sein.
-
Unter
Bezug auf Modus 5 kann dem Motor Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 mittels der
Kraftstoffeinspritzventile 962 und 960 zugeführt werden.
Um Modus 5 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer zweiten Druckeinstellung
(PE) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 mittels
der Kraftstoffkanäle 1210 und 1212 Kraftstoff
zuzuführen,
während
die Kraftstoffeinspritzventile 960 betrieben werden können, um
Kraftstoff einzuspritzen. Die Druckeinstellung (PE)
kann einem sich ergebenden Kraftstoffdruck an dem Druckentlastungsventil 1132 entsprechen,
welcher dessen Druckentlastungseinstellung übersteigt, wodurch bewirkt wird,
dass das Druckentlastungsventil 1132 sich öffnet. Dennoch
entspricht die Druckeinstellung PE zusätzlich einem
sich ergebenden Kraftstoffdruck an dem Druckentlastungsventil 1124,
welcher nicht bewirkt, dass das Druckentlastungsventil 1124 sich öffnet. Wenn
das Druckentlastungsventil 1132 geöffnet wird, kann Kraftstoff
mittels der Kraftstoffkanäle 1222 und 1224 zu
dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 strömen, ohne in den Kraftstoffspeichertank 930 zu
strömen,
wodurch die Kraftstoffeinspritzventile 960 betrieben werden
können,
um Kraftstoff einzuspritzen. Um Modus 5 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PE) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 990 mittels
des Kraftstoffkanals 1110 Kraftstoff zuzuführen, während die
Kraftstoffeinspritzventile 962 betrieben werden können, um
Kraftstoff einzuspritzen. Ferner kann dem Kraftstoffverteilerrohr 992 mittels
des geöffneten Druckentlastungsventils 1132 Kraftstoff
zugeführt werden,
wodurch die Kraftstoffeinspritzventile 960 betrieben werden
können,
um Kraftstoff einzuspritzen. Zu beachten ist, dass in einigen Beispielen
die Kraftstoffeinspritzventile 960 vorübergehend deaktiviert sein
können,
während
Kraftstoff, welcher vorher in dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 enthalten
war, durch den neuen Kraftstoff, welcher auf seinem Weg durch das
Druckentlastungsventil 1132 durch das Kraftstoffverteilerrohr
strömt,
entfernt wird. Während Modus
5 kann die Kraftstoffpumpe 934 optional deaktiviert sein.
Ferner kann die Kraftstoffpumpe 937 optional betrieben
werden, um die Kraftstoffpumpe 924 dabei zu unterstützen, dem
Kraftstoffverteilerrohr 1250 oder dem Kraftstoffverteilerrohr 992 ausreichend
Druck zuzuführen.
Zum Beispiel kann die Kraftstoffpumpe 937 betrieben werden,
um den Kraftstoffdruck weiter auf einen Druck zu erhöhen, welcher
für die
Direkteinspritzung von Kraftstoff durch die Einspritzventile 962 geeignet
ist. Zu beachten ist, dass Modus 5 einer bereits unter Bezug auf 10H beschriebenen Ventileinstellung 1082 entsprechen kann.
-
Unter
Bezug auf Modus 6 kann Kraftstoff dem Motor von dem Kraftstoffspeichertank 920 mittels
der Kraftstoffeinspritzventile 962 zugeführt werden,
während
die Kraftstoffeinspritzventile 960 deaktiviert sind. Um
Modus 6 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PE) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 mittels
der Kraftstoffkanäle 1210 und 1212 Kraftstoff zuzuführen, während die
Kraftstoffeinspritzventile 960 deaktiviert sind. Wenn das
Druckentlastungsventil 1132 geöffnet ist, kann Kraftstoff
mittels der Kraftstoffkanäle 1222 und 1224 von
dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 zu dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 strömen. Um
Modus 6 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PE) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 992 mittels der
Kraftstoffkanäle 1130 und 1120 Kraftstoff
zuzuführen.
Während
Modus 6 kann die Kraftstoffpumpe 934 optional deaktiviert
sein. Ferner kann die Kraftstoffpumpe 937 optional betrieben
werden, um die Kraftstoffpumpe 924 zu unterstützen. Zum
Beispiel kann die Kraftstoffpumpe 937 betrieben werden,
um den Kraftstoffdruck weiter auf einen Druck zu erhöhen, welcher
für die
Direkteinspritzung von Kraftstoff durch die Einspritzventile 962 geeignet
ist.
-
Unter
Bezug auf Modus 7 kann dem Motor Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 mittels der
Kraftstoffeinspritzventile 960 zugeführt werden und Kraftstoff kann
dem Motor auch von dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
der Kraftstoffeinspritzventile 962 zugeführt werden.
Um Modus 7 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlagen 1100 und 1200 auszuführen, können die
Kraftstoffpumpen 924 und 934 bei einem geeigneten Druck
im Verhältnis
zueinander betrieben werden, so dass die Druckentlastungsventile 1132 und 1134 nicht
durch eine Druckdifferenz geöffnet
werden, welche ihre jeweiligen Druckentlastungseinstellungen übersteigt.
Ferner kann die Kraftstoffpumpe 937 optional betrieben
werden, um die Kraftstoffpumpe 934 dabei zu unterstützen, dem
Kraftstoffverteilerrohr 1250 oder 992 ausreichend
Kraftstoffdruck für
die Direkteinspritzung von Kraftstoff durch die Kraftstoffdirekteinspritzventile 962 zuzuführen. Zu
beachten ist, dass Modus 7 einer bereits unter Bezug auf 10C beschriebenen Ventileinstellung 1072 entsprechen
kann.
-
Unter
Bezug auf Modus 8 kann Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 930 zu
dem Kraftstoffspeichertank 920 übertragen werden, während die Kraftstoffeinspritzventile 960 und 962 deaktiviert sind.
Um Modus 8 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer dritten Druckeinstellung
(PC) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 Kraftstoff
mittels der Kraftstoffkanäle 1220 und 1224 zuzuführen. Auf
diese Weise kann Kraftstoff mittels mindestens eines Kraftstoffverteilerrohrs
von einem ersten Kraftstoffspeichertank zu einem zweiten Kraftstoffspeichertank übertragen
werden. Um Modus 8 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer Druckeinstellung (PC) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 992 mittels
des Kraftstoffkanals 1130 Kraftstoff zuzuführen. Die
Druckeinstellung (PC) kann einem sich ergebenden
Kraftstoffdruck an den Druckentlastungsventilen 1134 und 1114 entsprechen,
welcher ihre jeweiligen Druckentlastungseinstellungen übersteigt.
Somit kann die Druckeinstellung (PC) größer sein
als die Druckeinstellung (PB). Ferner kann
die Kraftstoffpumpe 937 optional betrieben werden, um die
Kraftstoffpumpe 934 dabei zu unterstützen, die Druckeinstellung
(PC) zu verwirklichen. Zu beachten ist,
dass Modus 8 einer bereits unter Bezug auf 10J beschriebenen
Ventileinstellung 1084 entsprechen kann.
-
Unter
Bezug auf Modus 9 kann Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 zu
dem Kraftstoffspeichertank 930 übertragen werden, während die Kraftstoffeinspritzventile 960 und 962 deaktiviert sind.
Um Modus 9 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer dritten Druckeinstellung
(PF) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 Kraftstoff
mittels der Kraftstoffkanäle 1210 und 1212 zuzuführen. Die
Druckeinstellung (PF) der Pumpe 924 kann
einem sich ergebenden Kraftstoffdruck an den Druckentlastungsventilen 1132 und 1124 entsprechen,
welcher ihre jeweiligen Druckentlastungseinstellungen übersteigt,
wodurch ermöglicht
wird, dass Kraftstoff mittels der Kraftstoffkanäle 1222 und 1220 von
dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 zu dem Kraftstoffspeichertank 930 strömt. Somit
kann die Druckeinstellung (PF) größer sein
als die Druckeinstellung (PE). Auf diese
Weise kann Kraftstoff alternativ mittels mindestens eines Kraftstoffverteilerrohrs von
dem zweiten Kraftstoffspeichertank zu dem ersten Kraftstoffspeichertank übertragen
werden. Um Modus 9 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PF) betrieben werden, um dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
des Kraftstoffkanals 1130 Kraftstoff zuzuführen. Zu
beachten ist, dass Modus 9 einer bereits unter Bezug auf 10I beschriebenen Ventileinstellung 1084 entsprechen kann.
-
Unter
Bezug auf Modus 10 kann Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 930 zu
dem Kraftstoffspeichertank 920 übertragen werden, während eines
oder mehrere der Kraftstoffeinspritzventile 960 und 962 Kraftstoff
von ihren jeweiligen Kraftstoffverteilerrohren einspritzen. Um Modus
10 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PC) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 Kraftstoff
mittels der Kraftstoffkanäle 1220 und 1224 zuzuführen. Die
Druckeinstellung (PC) kann einem sich ergebenden
Kraftstoffdruck an den Druckentlastungsventilen 1134 und 1114 entsprechen,
welcher ihre jeweiligen Druckentlastungseinstellungen übersteigt,
wodurch ermöglicht
wird, dass Kraftstoff mittels der Kraftstoffkanäle 1210, 1212 und 1214 von
dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 zu dem Kraftstoffspeichertank 920 und
dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 strömt. Auf diese Weise kann Kraftstoff
mittels mindestens eines Kraftstoffverteilerrohrs von einem ersten
Kraftstoffspeichertank zu einem zweiten Kraftstoffspeichertank übertragen
werden, während
Kraftstoff dem Motor mittels eines oder mehrerer der Kraftstoffeinspritzventile 960 und 962 zugeführt wird.
Um Modus 10 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 934 bei einer Druckeinstellung (PC) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 992 mittels
des Kraftstoffkanals 1120, dem Kraftstoffverteilerrohr 990 mittels
der Kraftstoffkanäle 1130 und 1110 und
dem Kraftstoffspeichertank 920 mittels des Druckentlastungsventils
Kraftstoff zuzuführen.
Die Kraftstoffpumpe 937 kann optional betrieben werden, um
die Pumpe 934 zu unterstützen. Zu beachten ist, dass
Modus 10 einer bereits unter Bezug auf 10J beschriebenen
Ventileinstellung 1084 entsprechen kann.
-
Unter
Bezug auf Modus 11 kann Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 zu
dem Kraftstoffspeichertank 930 übertragen werden, während eines
oder mehrere der Kraftstoffeinspritzventile 960 und 962 Kraftstoff
von ihrem jeweiligen Kraftstoffverteilerrohr einspritzen. Um Modus
11 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1200 auszuführen, kann die
Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PF) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 Kraftstoff
mittels der Kraftstoffkanäle 1210 und 1212 zuzuführen. Die
Druckeinstellung (PF) kann einem sich ergebenden
Kraftstoffdruck an den Druckentlastungsventilen 1132 und 1124 entsprechen,
welcher ihre jeweiligen Druckentlastungseinstellungen übersteigt,
wodurch ermöglicht
wird, dass Kraftstoff mittels der Kraftstoffkanäle 1222, 1220 und 1224 von dem
Kraftstoffverteilerrohr 1240 zu dem Kraftstoffspeichertank 920 und
dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 strömt. Die Kraftstoffpumpe 937 kann
optional betrieben werden, um die Pumpe 924 dabei zu unterstützen, dem
Kraftstoffverteilerrohr 1250 Kraftstoff geeigneten Drucks
zuzuführen.
Auf diese Weise kann Kraftstoff mittels mindestens eines Kraftstoffverteilerrohrs
von dem zweiten Kraftstoffspeichertank zu dem ersten Kraftstoffspeichertank übertragen werden,
während
Kraftstoff dem Motor mittels eines oder mehrerer der Kraftstoffeinspritzventile 960 und 962 zugeführt wird.
Um Modus 11 unter Bezug auf die Kraftstoffzufuhranlage 1100 auszuführen, kann
die Kraftstoffpumpe 924 bei einer Druckeinstellung (PF) betrieben werden, um dem Kraftstoffverteilerrohr 992,
dem Kraftstoffverteilerrohr 990 und dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
der Druckentlastungsventile 1132 und 1122 Kraftstoff
zuzuführen.
-
Während die
in 13 dargestellte Modustabelle nicht einschränkende Beispiele
für verschiedene
Modi vorsieht, welche von den hierin beschriebenen Kraftstoffzufuhranlagen
durchgeführt
werden können,
versteht sich, dass in manchen Beispielen nur einer oder mehrerer
der offenbarten Modi durchgeführt
werden können.
-
14 zeigt
einen beispielhaften Prozessfluss, welcher von dem Steuersystem
durchgeführt werden
kann, um Kraftstoff aus einem der der Kraftstoffzufuhranlage 1200 zugeordneten
Kraftstoffverteilerrohre zu spülen
oder zu entfernen.
-
Beginnend
bei 1410 kann beurteilt werden, ob eines oder mehrere der
Kraftstoffverteilerrohre zu spülen
sind, indem ein erster in dem Kraftstoffverteilerrohr enthaltener
Kraftstoff mit einem zweiten Kraftstoff gespült wird. Unter Bezug auch auf 12 kann
das Steuersystem beurteilen, ob das Kraftstoffverteilerrohr 1240 oder
das Kraftstoffverteilerrohr 1250 als Reaktion auf eine
oder mehrere der beurteilten Betriebsbedingungen zu spülen sind.
-
Als
nicht einschränkendes
Beispiel kann das Steuersystem beurteilen, ob das Kraftstoffverteilerrohr 1240 auf
der Grundlage einer von dem Kraftstoffzusammensetzungssensor 944 empfangenen Rückmeldung
zu spülen
ist, und kann beurteilen, ob das Kraftstoffverteilerrohr 1250 auf
der Grundlage einer von dem Kraftstoffzusammensetzungssensor 948 empfangenen
Rückmeldung
zu spülen
ist. Zum Beispiel kann das Steuersystem beurteilen, ob das sich
der geeignete Kraftstoff für
die von dem Steuersystem festgestellten Betriebsbedingungen in dem Kraftstoffverteilerrohr
befindet. Wenn sich der geeignete Kraftstoff in dem Kraftstoffverteilerrohr
befindet, wird als Antwort bei 1410 Nein festgestellt und
der Prozessfluss kann zurückkehren.
Alternativ kann, wenn sich der geeignete Kraftstoff für die gegebenen Betriebsbedingungen
nicht in dem Kraftstoffverteilerrohr befindet, als Antwort bei 1420 Ja
festgestellt werden und das Kraftstoffverteilerrohr kann gespült werden,
indem der nicht geeignete Kraftstoff durch geeigneten Kraftstoff
ersetzt wird.
-
In
manchen Beispielen kann das Steuersystem als Reaktion auf bestimmte
Motorereignisse als Antwort bei 1410 Ja feststellen. Zum
Beispiel kann das Steuersystem dafür ausgelegt sein, eines oder mehrere
der Kraftstoffverteilerrohre als Reaktion auf ein Abschalt- oder
Startereignis des Motors zu spülen.
Zum Beispiel kann das Steuersystem nach dem Abschalten des Motors,
vor dem Starten des Motors oder während des Startens des Motors
das Kraftstoffverteilerrohr spülen,
um einen vorhandenen Kraftstoff durch einen Kraftstoff zu ersetzen,
welcher für
die aktuellen oder nachfolgenden Betriebsbedingungen besser geeignet
ist. Auf diese Weise kann das Starten des Motors durch den geeigneten
Kraftstoff erleichtert oder verbessert werden.
-
Wenn
ein vorhergehender Betrieb beispielsweise einen ethanolreichen Kraftstoff
verwendete, welcher dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 von
dem Kraftstoffspeichertank 930 zugeführt wurde, kann das Steuersystem
das Kraftstoffverteilerrohr 1250 nach dem Abschalten des
Motors, vor dem nächsten Starten
des Motors oder während
des nächsten
Startens des Motors spülen,
um den in dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 enthaltenen
ethanolreichen Kraftstoff durch einen Kraftstoff, welcher eine niedrigere
Konzentration von Ethanol enthält,
wie zum Beispiel Benzin (z. B. von Kraftstoffspeichertank 920 zugeführt) zu
ersetzen, da Benzin unter bestimmten Bedingungen bessere Motorstartbedingungen
bieten kann als der ethanolreiche Kraftstoff.
-
Als
weiteres Beispiel kann das Steuersystem, wenn ein vorhergehender
Betrieb einen ethanolreichen Kraftstoff verwendete, welcher dem
Kraftstoffverteilerrohr 1240 von dem Kraftstoffspeichertank 930 mittels
des Ventils 1134 zugeführt
wurde, das Kraftstoffverteilerrohr 1240 nach dem Abschalten des
Motors, vor dem nächsten
Starten des Motors oder während
des nächsten
Startens des Motors spülen,
um den in dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 enthaltenen
ethanolreichen Kraftstoff durch einen Kraftstoff, welcher weniger
Ethanol enthält,
wie zum Beispiel Benzin, ersetzen.
-
Bei 1420 kann
die geeignete Kraftstoffpumpe so betrieben werden, dass sie dem
Kraftstoffverteilerrohr den zweiten Kraftstoff zuführt, und
das geeignete Ventil kann geöffnet
werden, um den ersten Kraftstoff infolge des Zuführens des zweiten Kraftstoffs
zu dem Kraftstoffverteilerrohr von dem Kraftstoffverteilerrohr strömen zu lassen.
Zum Beispiel kann die Kraftstoffpumpe 924 im Hinblick auf
das Kraftstoffverteilerrohr 1240 so betrieben werden, dass
sie Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 920 bei einem ausreichenden
Druck zuführt,
um ein Öffnen
des Ventils 1132 zu bewirken, wodurch bewirkt wird, dass in
dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 enthaltener Kraftstoff
in die Kanäle 1220 oder 1224 gespült wird.
In manchen Beispielen kann das Ventil 1132 von dem Steuersystem
mittels eines Aktuators aktiv geöffnet oder
geschlossen werden, um das Spülen
des Kraftstoffverteilerrohrs 1240 bei noch niedrigeren
Kraftstoffdrücken
zu fördern.
Der von dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 gespülte Kraftstoff
kann zu dem Kraftstoffspeichertank 930 zurückgeführt werden
oder kann dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 zugeführt werden.
-
Analog
können
im Hinblick auf das Kraftstoffverteilerrohr 1250 eine oder
mehrere der Kraftstoffpumpen 934 und 937 betrieben
werden, um Kraftstoff von dem Kraftstoffspeichertank 930 bei
einem ausreichenden Druck zuzuführen,
um ein Öffnen
des Ventils 1134 zu bewirken, wodurch in dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 enthaltener
Kraftstoff in die Kraftstoffkanäle 1210 und 1212 gespült wird.
In manchen Beispielen kann das Ventil 1134 von dem Steuersystem mittels
eines Aktuators aktiv geöffnet
oder geschlossen werden, um das Spülen des Kraftstoffverteilerrohrs 1250 bei
noch niedrigeren Kraftstoffdrücken
zu fördern.
Der von dem Kraftstoffverteilerrohr 1250 gespülte Kraftstoff
kann zu dem Kraftstoffspeichertank 920 zurückgeführt werden
oder kann dem Kraftstoffverteilerrohr 1240 zugeführt werden.
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Bei 1440 kann
das bei 1430 geöffnete
Ventil geschlossen werden, um das Spülen des Kraftstoffverteilerrohrs
abzuschließen.
Wenn Druckentlastungsventile verwendet werden, kann das Steuersystem
bei 1420 den dem Kraftstoffverteilerrohr von der Kraftstoffpumpe
zugeführten
Druck reduzieren oder das Steuersystem kann das Ventil aktiv schließen, indem
es einen dem Ventil zugeordneten Aktuator betreibt, wenn ein Aktuator
vorgesehen ist. Auf diese Weise kann das Steuersystem dafür ausgelegt
sein, einen in einem Kraftstoffverteilerrohr und den verschiedenen
Kraftstoffkanälen
des Kraftstoffzufuhrsystems enthaltenen Kraftstoff als Reaktion
auf Betriebsbedingungen zu ersetzen, so dass dem Motor ein geeigneter
Kraftstoff zugeführt
werden kann.
-
In
jeder der hier beschriebenen Ausführungsformen kann die Übertragung
von Kraftstoff zwischen verschiedenen Kraftstoffspeichertanks oder
verschiedenen Kraftstoffeinspritzventilen ermöglichen, dass der Betrieb eines
bestimmten Kraftstoffzufuhrmodus unter bestimmten Bedingungen verlängert wird.
Zum Beispiel können
durch Übertragen
von Kraftstoff zu den Direkteinspritzventilen oder dem den Direkteinspritzventilen
zugeordneten Kraftstofftank, wenn der anfängliche Kraftstoff verbraucht ist,
durch die Direkteinspritzung von Kraftstoff vorgesehene Ladungskühlungswirkungen
durch die Übertragung
eines anderen Kraftstoffs zumindest teilweise aufrecht erhalten
werden. Da es zu einem Überhitzen
der Direkteinspritzventile kommen kann, wenn die Kraftstoffzufuhr
durch die Direkteinspritzventile für einen wesentlichen Zeitraum
unterbrochen wird, ermöglicht
des Weiteren die Übertragung
von Kraftstoff auch eine Verlängerung
des Betriebs der Direkteinspritzventile, wodurch das Überhitzen
der Direkteinspritzventile reduziert wird.
-
15 zeigt
einen Prozessfluss, welcher verwendet werden kann, um Kraftstoffeigenschaften von
einem oder mehreren an Bord des Fahrzeugs gespeicherten Kraftstoffen
festzustellen. Während der
Prozessfluss von 15 mehrere verschiedene Vorgehensweisen
darstellt, welche von dem Steuersystem verwendet werden können, um
Kraftstoffeigenschaften festzustellen, versteht sich, dass diese Vorgehensweisen
unabhängig
voneinander oder in Kombination verwendet werden können. Die
Kraftstoffeigenschaften, welche von dem Steuersystem festgestellt
werden, können
unter anderen geeigneten Kraftstoffeigenschaften Folgendes umfassen, sind
darauf aber nicht beschränkt:
eine Zusammensetzung des Kraftstoffs wie zum Beispiel eine Alkoholkonzentration
des Kraftstoffs, eine Kraftstoffart, eine latente Verdampfungswärme des
Kraftstoffs, eine Eigenschaft des Kraftstoffs, wie zum Beispiel seine
Fähigkeit,
Klopfen zu unterdrücken,
oder seine Fähigkeit,
den Motor zu starten.
-
Bei 1510 können die
Kraftstoffeigenschaften von einem oder mehreren der an Bord des
Fahrzeugs gespeicherten Kraftstoffe als Reaktion auf vorher durchgeführte Kraftstoffübertragungsvorgänge festgestellt
werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem beim Feststellen einer
Kraftstoffeigenschaft von einem oder mehreren Kraftstoffen eine
anfängliche
Kraftstoffmenge in jedem Kraftstofftank vor Durchführen eines
Kraftstoffübertragungsvorgangs, eine
Kraftstoffzusammensetzung von einem oder mehreren der Kraftstoffe
in jedem Kraftstofftank vor Durchführen des Kraftstoffübertragungsvorgangs und
eine Kraftstoffmenge, welche durch den Kraftstoffübertragungsvorgang
zu einem oder mehreren der Kraftstofftanks übertragen wurde, berücksichtigen.
-
Wenn
ein erster Kraftstofftank zum Beispiel reines Benzin enthält und ein
zweiter Kraftstofftank reines Ethanol enthält, kann eine anschließende Übertragung
eines Teils des reinen Benzins zu dem zweiten Kraftstofftank zu
einem gemischten Kraftstoff führen,
welcher ein Gemisch aus Benzin und Ethanol enthält, wobei die Konzentration
von Ethanol in dem gemischten Kraftstoff von dem Steuersystem anhand der
Kraftstoffmenge, welche zu dem zweiten Kraftstofftank übertragen
wurde, der Menge von Ethanol, welche sich vor der Kraftstoffübertragung
in dem zweiten Kraftstofftank befand, und/oder der Gesamtmenge des
gemischten Kraftstoffs, die sich nach der Kraftstoffübertragung
in dem zweiten Kraftstofftank befand, festgestellt werden kann.
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Bei 1512 kann
das Steuersystem Kraftstoffeigenschaften als Reaktion auf das Kraftstoff/Luft-Verhältnis im
Abgas anhand einer bekannten Menge von jedem Kraftstoff, welche
dem Motor zugeführt
wird, feststellen. Zum Beispiel kann das Steuersystem Rückmeldungen
von einem Abgassensor, welcher in dem Abgasstrom des verbrannten
Kraftstoffs oder der verbrannten Kraftstoffe angeordnet ist, nutzen, um
die Kraftstoffzusammensetzung festzustellen. 16 zeigt
eine nicht einschränkende
beispielhafte Vorgehensweise zum Feststellen der Kraftstoffzusammensetzung
aus dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis im
Abgas.
-
Bei 1514 kann
das Steuersystem von einem oder mehreren Kraftstoffsensoren empfangene Rückmeldungen
nutzen, welche dafür
ausgelegt sind, eine Kraftstoffeigenschaft zu erkennen. Zum Beispiel
können
einer oder mehrere der Kraftstofftanks einen Alkoholsensor zum Feststellen
einer Konzentration von Alkohol in dem Kraftstoff umfassen. Zu beachten
ist, dass andere geeignete Kraftstoffsensoren verwendet werden können.
-
Bei 1516 kann
das Steuersystem Kraftstoffeigenschaften als Reaktion auf Motorleistungsrückmeldungen
feststellen. Wenn dem Motor beim Starten des Motors zum Beispiel
ein erster Kraftstoff von einem ersten Kraftstofftank zugeführt wird,
kann das Steuersystem eine Eigenschaft des ersten Kraftstoffs als
Reaktion auf die während
des Startvorgangs erzeugte Motordrehzahl oder das erzeugte Drehmoment
feststellen. Als weiteres Beispiel kann das Steuersystem den Umfang
feststellen, in dem Klopfen durch Zuführen eines zweiten Kraftstoffs
zu dem Motor (z. B. durch Direkteinspritzung) während Bedingungen mit verstärktem Klopfen
unterdrückt
wurde. Das Steuersystem kann zum Beispiel Rückmeldungen von dem Klopfsensor
empfangen, wobei diese Rückmeldungen
verwendet werden können,
um die Klopfunterdrückungsfähigkeit
des zweiten Kraftstoffs festzustellen, um die Alkoholkonzentration
oder die latente Verdampfungswärme
des zweiten Kraftstoffs zu folgern.
-
16 zeigt
einen Prozessfluss, welcher verwendet werden kann, um die Kraftstoffeigenschaften
von jedem an Bord des Fahrzeugs gespeicherten Kraftstoff als Reaktion
auf ein Kraftstoff/Luft-Verhältnis
im Abgas festzustellen. Bei 1610 kann beurteilt werden,
ob dem Motor gerade Kraftstoff von dem zweiten Kraftstofftank zugeführt wird
und ob dem Motor gerade Kraftstoff von dem ersten Kraftstofftank zugeführt wird.
Wie vorstehend unter Bezug auf 314 von 3 beschrieben
ist, kann der dem Motor von dem zweiten Kraftstofftank mittels Direkteinspritzung zugeführte Kraftstoff
ein gemischter Kraftstoff sein, welcher durch ein vorhergehendes
Kraftstoffübertragungsereignis
von dem ersten Kraftstofftank zu dem zweiten Kraftstofftank erzeugt
wurde (oder umgekehrt). Wenn beurteilt wird, dass dem Motor gerade Kraftstoff
von dem zweiten Kraftstofftank (z. B. mittels Direkteinspritzung)
zugeführt
wird und dass dem Motor gerade kein Kraftstoff von dem ersten Kraftstoffspeichertank
(z. B. mittels Kanaleinspritzung) zugeführt wird, kann der Prozessfluss
zu 1612 vorrücken.
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Bei 1612 kann
eine Eigenschaft des dem Motor von dem zweiten Kraftstofftank (z.
B. mittels Direkteinspritzung) zugeführten Kraftstoffs als Reaktion
auf ein von dem verbrannten Kraftstoff gewonnenes Kraftstoff/Luft-Verhältnis im
Abgas festgestellt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem von
einem Abgassensor empfangene Rückmeldungen
verwenden, um die Zusammensetzung eines ersten Kraftstoffs festzustellen,
welcher dem Motor zugeführt
wird, während
einer zweiter anderer Kraftstoff dem Motor nicht zugeführt wird.
-
Von 1612 oder
bei Feststellen von Nein als Antwort bei 1610 kann der
Prozessfluss zu 1614 vorrücken. Bei 1614 kann
beurteilt werden, ob dem Motor gerade Kraftstoff von dem ersten
Kraftstofftank zugeführt
wird und ob dem Motor gerade Kraftstoff von dem zweiten Kraftstofftank
zugeführt
wird. Wenn beurteilt wird, dass dem Motor gerade Kraftstoff von dem
ersten Kraftstofftank (z. B. mittels Kanaleinspritzung) zugeführt wird
und dass dem Motor gerade kein Kraftstoff von dem ersten Kraftstofftank
(z. B. mittels Direkteinspritzung) zugeführt wird, dann kann der Prozessfluss
zu 1616 vorrücken.
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Bei 1616 kann
eine Eigenschaft des dem Motor von dem ersten Kraftstofftank (z.
B. mittels Kanaleinspritzung) zugeführten Kraftstoffs als Reaktion auf
das von dem verbrannten Kraftstoff gewonnene Kraftstoff/Luft-Verhältnis im
Abgas festgestellt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem von
einem Abgassensor empfangene Rückmeldungen
verwenden, um die Zusammensetzung (z. B. Alkoholkonzentration oder
latente Verdampfungswärme)
eines ersten Kraftstoffs, welcher dem Motor zugeführt wird, während ein
zweiter anderer Kraftstoff dem Motor nicht zugeführt wird, festzustellen. Auf
diese Weise kann das System die Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Rückmeldungen verwenden, um die
Zusammensetzung oder andere geeignete Eigenschaften der an Bord des
Fahrzeugs gespeicherten Kraftstoffe festzustellen, wenn nur einer
der Kraftstoff an dem Motor verwendet wird.
-
Wie
beispielsweise bei 1510 beschrieben ist, kann das Steuersystem
in manchen Ausführungsformen
vorhergehenden Kraftstoffübertragungen
zugeordnete Informationen als Ergänzung des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses
verwenden, um die einem oder mehreren verschiedenen an Bord des
Fahrzeugs gespeicherten Kraftstoffen zugeordneten Eigenschaften
festzustellen. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine laufende
Messung der zwischen jedem Kraftstofftank übertragenen Kraftstoffmenge führen und
kann diese Informationen verwenden, um die Kraftstoffzusammensetzung
von jedem Kraftstoff noch weiter festzustellen. Als nicht einschränkendes Beispiel
kann das Steuersystem zwischen Bedingungen, bei denen nur einer
der beiden Kraftstoffe in dem Motor verbrannt wird, Kraftstoffübertragungsmengen
(z. B. beurteilt anhand des Arbeitszyklus der Übertragungspumpe und/oder Veränderungen
des Kraftstofffüllstands)
verwenden, um die für
jeden Kraftstoff festgestellten Kraftstoffeigenschaften zu aktualisieren.
Wenn beispielsweise eine Eigenschaft eines ersten Kraftstoffs als
Reaktion auf das Kraftstoff/Luft-Verhältnis festgestellt wurde, wenn
nur der erste Kraftstoff an dem Motor verbrannt wurde, und eine
anschließende Übertragung
eines zweiten Kraftstoffs zu dem Kraftstofftank, welcher den ersten Kraftstoff
enthält,
durchgeführt
wird, kann das Steuersystem die für den ersten Kraftstoff festgestellte
Eigenschaft gemäß der Menge
des zweiten Kraftstoffs, welcher zu dem Kraftstofftank übertragen
wurde, und einer Eigenschaft des zweiten Kraftstoffs aktualisieren.
Auf diese Weise kann das Steuersystem Kraftstoffeigenschaften sogar
dann feststellen, wenn dem Motor beide Kraftstoffe zugeführt werden.
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In
manchen Ausführungsformen
kann das Steuersystem restlichen Kraftstoff berücksichtigen, welcher an dem
Motor nicht verbrannt wurde, nachdem die Zufuhr dieses Kraftstoffs
zu dem Motor unterbrochen wurde, wenn es das Kraftstoff/Luft-Verhältnis verwendet,
um die Kraftstoffeigenschaften festzustellen. Zum Beispiel können die
Entscheidungen bei 1610 oder 1614 eine Verzögerung,
welche ein Wandbenetzen des nicht zugeführten Kraftstoffs berücksichtigt,
oder andere mit der Kraftstofftransportzeit von dem Einspritzpunkt
bis zu der Verbrennung in den Zylindern in Zusammenhang stehende Verzögerungen
umfassen. Zum Beispiel kann das Steuersystem bei 1612 das
von einem Abgassensor empfangene Kraftstoff/Luft-Verhältnis
im Abgas verwenden, nachdem ein vorgeschriebener Zeitraum vergangen
ist, nach dem die Zufuhr des ersten Kraftstoffs zu dem Motor unterbrochen
wurde. Auf diese Weise kann das Steuersystem sicherstellen, dass das
von einem Abgassensor erhaltene Kraftstoff/Luft-Verhältnis des
Abgases die Verbrennung von nur (oder vorrangig) dem zweiten Kraftstoff
berücksichtigt.
In anderen Ausführungsformen
kann das Steuersystem einen Anpassungsfaktor verwenden, um das vollständige Wandbenetzen
oder andere Verzögerungen
zwischen der unterbrochenen Zufuhr eines Kraftstoffs und seiner
Verbrennung an dem Motor zu berücksichtigen.
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Unabhängig davon,
wie die Eigenschaften eines jeden Kraftstoffs ermittelt werden,
kann das Steuersystem das Motorladen als Reaktion auf diese Eigenschaften
anpassen. Wie vorstehend unter Bezug auf 7B beschrieben
ist, kann der Ladungsgrad reduziert oder eingeschränkt werden,
wenn die Klopfunterdrückungsfähigkeit
des direkt eingespritzten Kraftstoffs (z. B. festgestellt anhand
der Konzentration von Alkohol oder latenter Verdampfungswärme des
direkt eingespritzten Kraftstoffs) abnimmt.
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In
manchen Ausführungsformen
kann das Steuersystem ein Motorsteuerverfahren ausführen, welches
umfasst: Verbrennen von Kraftstoff von einem ersten Kraftstofftank
während
einer ersten Motorbetriebsbedingung; Verbrennen von Kraftstoff von einem
zweiten Kraftstofftank während
einer zweiten Motorbetriebsbedingung; Übertragen von Kraftstoff von
dem ersten Kraftstofftank zu dem zweiten Kraftstofftank, wenn ein
Kraftstofffüllstand
des zweiten Kraftstofftanks unter einen vorbestimmten Füllstand fällt; Zuführen von
Luft zu dem Motor von einem Luftverdichter (z. B. einer Verdichterstufe
einer Ladevorrichtung); und Anpassen des Verdichters (z. B. zum Erhöhen oder
Verringern der Ladung) auf der Grundlage einer Verbrennungseigenschaft
von Kraftstoff von dem zweiten Tank. Wie vorstehend beschrieben, kann
der Verdichter angepasst werden, um die Ladung zu verringern, wenn
die Konzentration von Alkohol in dem Kraftstoff von dem zweiten
Kraftstofftank abnimmt, wenn die Oktanzahl des Kraftstoffs von dem
zweiten Kraftstofftank abnimmt oder wenn die latente Verdampfungswärme des
Kraftstoffs von dem zweiten Kraftstofftank abnimmt. Somit umfasst in
manchen Beispielen der Kraftstoff von dem zweiten Kraftstofftank
Ethanol. In manchen Beispielen umfasst der Kraftstoff von dem zweiten
Kraftstofftank einen Kraftstoff mit höherer Oktanzahl als der Kraftstoff
von dem ersten Kraftstofftank. Die Verbrennungseigenschaft von Kraftstoff
von dem zweiten Kraftstofftank kann eine latente Verdampfungswärme umfassen.
Die Verbrennungseigenschaft von Kraftstoff von dem zweiten Kraftstofftank
kann Oktan, Oktanzahl und/oder Alkoholkonzentration umfassen. In manchen
Beispielen umfasst die erste Motorbetriebsbedingung eine niedrigere
Motorlast als die zweite Motorbetriebsbedingung.
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In
manchen Ausführungsformen
kann das vorstehende Verfahren ferner adaptives Lernen des Oktans
aus einem Hinweis auf Motorklopfen umfassen, welcher von dem Steuersystem
mittels eines mit dem Motor verbundenen Klopfsensors empfangen werden
kann. Adaptives Lernen der Alkoholkonzentration von dem Kraftstoff/Luft-Verhältnis während der zweiten
Motorbetriebsbedingung, wenn der Kraftstoff von dem ersten Kraftstofftank
nicht an dem Motor verbrannt wird. In manchen Ausführungsformen
kann das Verfahren ferner umfassen: nach dem Übertragen von Kraftstoff Durchführen einer
rückführungslosen
Korrektur der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs von dem zweiten
Kraftstofftank als Reaktion auf einen Parameter des Übertragens,
wobei der Parameter eine von dem ersten Kraftstofftank zu dem zweiten
Kraftstofftank übertragene
Kraftstoffmenge und eine vor der Übertragung in dem zweiten Kraftstofftank
befindliche Kraftstoffmenge umfassen kann. In manchen Ausführungsformen
kann das vorstehende Verfahren ferner umfassen: Anpassen des Verdichters
auf der Grundlage der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs von dem
ersten Kraftstofftank; und adaptives Lernen der Alkoholkonzentration
des Kraftstoffs von dem ersten Kraftstofftank auf der Grundlage
des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses
während
der ersten Motorbetriebsbedingung, wenn der Kraftstoff von dem zweiten
Kraftstofftank nicht an dem Motor verbrannt wird. In manchen Ausführungsformen
kann das Verfahren ferner umfassen: Durchführen einer rückführungslosen
Korrektur der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs von dem ersten
Kraftstofftank, während
das adaptive Lernen der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs von
dem ersten Kraftstofftank aufholt. Da adaptives Lernen beispielsweise
nur während
ausgewählter
Bedingungen ausgeführt
werden kann (z. B. wenn nur ein Kraftstoff an dem Motor verbrannt
wird), kann eine rückführungslose
Korrektur (z. B. Faktor) auf die gelernten Kraftstoffeigenschaften
als Reaktion auf die Kraftstoffübertragung
zwischen Bedingungen, bei denen adaptives Lernen durchgeführt wird,
angewandt werden.
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Zu
beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Prozessflüsse mit
verschiedenen Kraftstoffzufuhranlagen, Motorsystemen und/oder Kraftfahrzeugsystemkonfigurationen
verwendet werden können.
Diese Prozessflüsse
können
eine oder mehrere einer beliebigen Zahl von Verarbeitungsstrategien
darstellen, wie beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert,
Multitasking, Multithreading und dergleichen, welche von dem Steuersystem
durchgeführt
werden können.
Daher können verschiedene
gezeigte Schritte, Vorgänge
oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder
in manchen Fällen
ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht
unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin
beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu verwirklichen,
wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen.
Einer oder mehrere der gezeigten Schritte oder Vorgänge können abhängig von
der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin
können
die beschriebenen Schritte einen in das maschinell lesbare Speichermedium
des Steuergeräts
einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
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Es
versteht sich, dass, während
viele der Prozessflüsse
hierin im Kontext einer Steuersystemimplementierung beschrieben
wurden, in anderen Beispielen die verschiedenen Kraftstoffzufuhrbetriebsmodi
von einem Fahrer manuell mittels einer Fahrereingabevorrichtung
ausgewählt
werden können,
einschließlich
eines oder mehrerer von: einem Schalter, einer Taste oder einer
graphischen Nutzerschnittstelle oder -anzeige. Somit können manche oder
alle der dargestellten Vorgänge,
welche die verschiedenen hierin beschriebenen Kraftstoffzufuhreigenschaften
und -funktionen vorsehen, von einem Nutzer, wie zum Beispiel dem
Fahrzeugbediener, manuell durchgeführt werden. Es versteht sich,
dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Prozessflüsse beispielhafter
Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen nicht einschränkend aufgefasst
werden dürfen,
da zahlreiche Abänderungen möglich sind.
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Der
Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen
und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der
verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale,
Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden. Die
folgenden Ansprüche zeigen
insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf,
welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese
Ansprüche
können
auf „ein” Element
oder „ein
erstes” Element
oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind
so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher
Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder
fordern noch ausschließen.
Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale,
Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung
der vorliegenden Ansprüche
oder durch Vorlage neuer Ansprüche
in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche
Ansprüche
werden, ob sie nun gegenüber
dem Schutzumfang der ursprünglichen
Ansprüche
breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als
im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.