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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.
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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.
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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.
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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.
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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
Kraftstoffpfad(s/en) 250 und 252 erhöht.
Zum Beispiel kann das Steuersystem die Strömrate 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.
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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.
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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.
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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 66 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.
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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.
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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 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
-
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.
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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 101 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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. In manchen Ausführungsformen
kann das vorstehende Verfahren weiterhin adaptives Lernen der Alkoholkonzentration
aus einem Kraftstoff/Luft-Verhältnis des Abgases umfassen,
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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Calculations
of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines
Using Direct Ethanol Injection” [0002]
- - „Direct Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine:
Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of Oil Dependence
and CO2 Emissions” von Heywood et al. [0002]