DE102011080683A1 - Kraftstoffsystem für einen Vielstoffmotor - Google Patents

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Joseph Basmaji
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Abstract

Verfahren und Systeme werden bereitgestellt, um ein Motorkraftstoffsystem einschließlich Kraftstoffen von unterschiedlichen Kraftstofftypen zu betreiben. Ein erster Kraftstofftyp wird für die Schlitzeinspritzung nach der Zirkulation durch eine Hochdruckpumpe zugeführt, wenn die Direkteinspritzung eines Kraftstoffs nicht angefordert wird, um die Hochdruckpumpe zu kühlen und/oder zu schmieren.

Description

  • Hintergrund und Zusammenfassung
  • Verschiedene Kraftstoffsysteme können verwendet werden, um eine gewünschte Kraftstoffmenge einem Motor zur Verbrennung zuzuführen. Eine Art des Kraftstoffsystems umfasst ein Schlitzeinspritzventil und ein Direkteinspritzventil für jeden Motorzylinder. Die Schlitzeinspritzventile können während des Anlassens des Motors betrieben werden, um die Kraftstoffzerstäubung zu verbessern und Motoremissionen zu reduzieren. Die Direkteinspritzventile können während höherer Belastungszustände betrieben werden, um die Motorleistung zu verbessern. Außerdem können sowohl Schlitzeinspritzventile als auch Direkteinspritzventile bei einigen Zuständen betrieben werden, um die Vorteile von beiden Arten der Kraftstoffförderung auszunutzen.
  • Direkteinspritzungskraftstoffsysteme können eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe vor einem Kraftstoffverteiler umfassen, um den Druck des Kraftstoffs anzuheben, der den Motorzylindern durch die Direkteinspritzventile zugeführt wird. Wenn jedoch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe ausgeschaltet wird, wie beispielsweise wenn keine Direkteinspritzung des Kraftstoffs angefordert wird, kann die Pumpenlebensdauer beeinträchtigt werden. Speziell kann die Schmierung und Kühlung der Pumpe reduziert sein, während die Hochdruckpumpe nicht betrieben wird, was zu einer Pumpenverschlechterung führt.
  • Verschiedene Herangehensweisen sind ausgearbeitet worden, um eine Hochdruckpumpenverschlechterung zu reduzieren. Bei einer Herangehensweise, wie gezeigt durch Faix et al. in US-Patent 6.230.688 , wird eine konstante Kraftstoffschmierungsdurchflussmenge vom Förderstrom einer mit einem Kraftstofftank gekoppelten Niederdruckpumpe abgezweigt und einer Hochdruckpumpe zugeführt.
  • Jedoch haben die Erfinder ein potenzielles Problem bei solch einer Herangehensweise identifiziert. Wenn beispielsweise der Kraftstofftank leer wird oder der Kraftstofffüllstand im Kraftstofftank unter einen Grenzwert absinkt, kann der konstante Schmierungsfluss nicht verfügbar sein. Folglich kann sich die Hochdruckpumpe verschlechtern. Insbesondere bei Dualkraftstoffsystemen, wo der mit dem Direkteinspritzungssystem gekoppelte Kraftstofftank kleiner ist als der mit dem Schlitzeinspritzungssystem gekoppelte Kraftstofftank, kann der Kraftstofftank öfter leer werden, was ein häufiges Deaktivieren der Hochdruckpumpe zur Folge hat. Als solches kann das die Zuverlässigkeit der Hochdruckpumpe reduzieren.
  • Deshalb kann bei einem Beispiel das oben genannte Problem mindestens teilweise durch eine Arbeitsweise eines Motorkraftstoffsystems adressiert werden. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Zuführen eines ersten Kraftstofftyps ausschließlich von einem ersten Kraftstofftank zu einer zweiten Kraftstoffpumpe und zu einer Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über eine erste Kraftstoffpumpe, wobei ein Ausgang der zweiten Kraftstoffpumpe in Kommunikation mit einer Gruppe von Direkteinspritzventilen ist, und das Zuführen des ersten Kraftstofftyps von einem Auslass der zweiten Kraftstoffpumpe zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen.
  • Bei einem Beispiel kann ein Motor ein Dualkraftstoffsystem mit einem ersten Kraftstofftank umfassen, der einen ersten Kraftstofftyp (wie beispielsweise Benzin) aufnimmt, und einem zweiten Kraftstofftank, der einen zweiten Kraftstofftyp (wie beispielsweise eine Alkoholmischung wie E85) aufnimmt. Eine erste Gruppe von Schlitzeinspritzventilen in Kommunikation mit einer Zylindergruppe des Motors kann konfiguriert sein, Kraftstoff mittels Schlitzeinspritzung in die Zylindergruppe einzuspritzen. Eine zweite Gruppe von Direkteinspritzventilen, die auch in Kommunikation mit der Zylindergruppe ist, kann konfiguriert sein, Kraftstoff direkt in die Zylindergruppe einzuspritzen. Eine erste Niederdruckpumpe in Kommunikation mit dem ersten Kraftstofftank kann betrieben werden, um den ersten Kraftstofftyp entlang einem ersten Kraftstoffkanal zu einer ersten gemeinsamen Kraftstoffleitung der ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen zu liefern. Ähnlich kann eine zweite Niederdruckpumpe in Kommunikation mit dem zweiten Kraftstofftank betrieben werden, um den zweiten Kraftstofftyp entlang einem zweiten Kraftstoffkanal zu einer zweiten gemeinsamen Kraftstoffleitung der zweiten Gruppe von Direkteinspritzventilen zu liefern. Bei einem Beispiel können die Kraftstoff-Niederdruckpumpen elektrisch angetrieben sein.
  • Das Kraftstoffsystem kann auch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe umfassen, die entlang dem zweiten Kraftstoffkanal bereitgestellt werden kann, wobei der Ausgang der Hochdruckpumpe mit der ersten und zweiten Gruppe von Einspritzventilen kommuniziert. Bei einem Beispiel kann die Kraftstoff-Hochdruckpumpe auf mechanische Weise angetrieben werden. Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe kann mit der zweiten Gruppe von Direkteinspritzventilen über die zweite gemeinsame Kraftstoffleitung kommunizieren und sie kann weiter mit der ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über ein Magnetventil und die erste gemeinsame Kraftstoffleitung kommunizieren. Während ausgewählter Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise wenn die Direkteinspritzung eines Kraftstoffs (der erste oder zweite Kraftstofftyp) angefordert wird, kann die Hochdruckpumpe zusätzlich zur Niederdruckpumpe entsprechend dem Kraftstofftyp betrieben werden, um den Druck des Kraftstoffs anzuheben, der zur zweiten gemeinsamen Kraftstoffleitung und durch die Direkteinspritzventile zugeführt wird, wodurch ein direkt eingespritzter Kraftstoff mit hohem Druck in die Zylindergruppe zugeführt wird.
  • Das Kraftstoffsystem kann weiter einen ersten Bypasskanal umfassen, der den ersten Kraftstoffkanal mit dem zweiten Kraftstoffkanal vor der Hochdruckpumpe koppelt, und einen zweiten Bypasskanal, der den ersten Kraftstoffkanal mit dem zweiten Kraftstoffkanal nach der Hochdruckpumpe koppelt. Der zweite Bypasskanal kann ein Magnetventil umfassen, wie beispielsweise ein elektronisch gesteuertes Magnetventil, das den ersten Kraftstoffkanal mit dem zweiten Kraftstoffkanal nach der Hochdruckpumpe koppelt, wenn das Ventil geöffnet ist. Wenn es geöffnet ist, kann deshalb der Ausgang der Hochdruckpumpe mit der ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über das Magnetventil kommunizieren. Wenn es geschlossen ist, kann im Vergleich dazu die Hochdruckpumpe mit der zweiten Gruppe von Direkteinspritzventilen kommunizieren.
  • Basierend auf Motorbetriebsbedingungen kann der Betrieb von einem oder mehreren von an den ersten und zweiten Kraftstofftank gekoppelten Niederdruckpumpen sowie der Betrieb der Hochdruckpumpe angepasst werden, während auch die Öffnung des Magnetventils angepasst wird, um dadurch Kraftstoff an die Zylindergruppe über die erste und/oder zweite Gruppe von Einspritzventilen bereitzustellen, während eine ausreichende Kühlung und/oder Schmierung der Hochdruckpumpe ermöglicht wird.
  • Beispielsweise basierend auf Motorbetriebsbedingungen sowie einer Kraftstoffmenge, die in jedem vom ersten und zweiten Kraftstofftank verfügbar ist, kann eine erste Menge des ersten Kraftstofftyps in die Zylinder mittels Schlitzeinspritzung eingespritzt werden. Dementsprechend kann die erste Niederdruckpumpe betrieben werden, um den ersten Kraftstoff zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen nur über die erste Kraftstoffpumpe zuzuführen. Bei einem weiteren Beispiel kann basierend auf Betriebsbedingungen eine zweite Menge des zweiten Kraftstofftyps direkt in die Zylinder eingespritzt werden. Dementsprechend kann die zweite Niederdruckpumpe betrieben werden, um den zweiten Kraftstoff der Hochdruckpumpe zuzuführen, und die Hochdruckpumpe kann betrieben werden, um den Druck des empfangenen zweiten Kraftstoffs anzuheben. Der Kraftstoff mit höherem Druck kann dann von einem Auslass der Hochdruckpumpe der zweiten Gruppe von Direkteinspritzventilen zugeführt werden. Wenn Direkteinspritzung aktiviert ist, ermöglicht der Kraftstofffluss durch die Hochdruckpumpe eine ausreichende Kühlung und Schmierung der Hochdruckpumpe.
  • Während ausgewählter Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise wenn keine Direkteinspritzung des Kraftstoffs angefordert wird, aber eine Kühlung und/oder Schmierung der Hochdruckpumpe erforderlich ist (wie beispielsweise aufgrund der Pumpentemperatur, die eine Schwellenwerttemperatur überschreitet, und/oder eine Pumpenbetriebsdauer, die eine Schwellenwertdauer überschreitet), kann Kraftstoff über die Hochdruckpumpe mittels Schlitzeinspritzung in die Zylindergruppe eingespritzt werden. Speziell kann die erste Niederdruckpumpe betrieben werden, um ausschließlich den ersten Kraftstofftyp vom ersten Kraftstofftank der Hochdruckpumpe zuzuführen, und die Hochdruckpumpe kann betrieben werden, um ausschließlich den ersten Kraftstofftyp von einem Auslass der Hochdruckpumpe an eine erste Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über das (offene) Magnetventil zuzuführen. Ein Ausgang der Hochdruckpumpe kann mit dem Ausgang der ersten Niederdruckpumpe koordiniert sein, um einen gewünschten Kraftstoffverteilerdruck an der ersten gemeinsamen Kraftstoffleitung der ersten Gruppe von Einspritzventilen bereitzustellen und die durch die Hochdruckpumpe zirkulierte Flüssigkeitsmenge anzupassen. Zur gleichen Zeit können die zweite Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die zweite Gruppe von Direkteinspritzventilen deaktiviert werden. Auf diese Weise kann die Hochdruckpumpe durch Zuführen von mindestens etwas vom ersten Kraftstofftyp zur ersten Gruppe von Einspritzventilen über die Hochdruckpumpe fortgesetzt geschmiert und gekühlt werden, selbst wenn keine Direkteinspritzung angefordert wird. Dadurch wird eine Hochdruckpumpenverschlechterung reduziert.
  • Bei einem weiteren Beispiel kann der erste Kraftstofftyp an eine Gruppe von Direkteinspritzventilen über die Hochdruckpumpe zugeführt werden, um den zweiten Kraftstoff zu kompensieren sowie eine Verschlechterung der Hochdruckpumpe aufgrund von Kraftstoffmangel zu reduzieren, wenn die Direkteinspritzung des zweiten Kraftstofftyps angefordert wird, aber das Niveau des zweiten Kraftstoffs im zweiten Kraftstofftank sich unterhalb eines Schwellenwerts befindet. Wenn sich der Kraftstofffüllstand im zweiten Kraftstofftank unter dem Schwellenwert befindet und eine Hochdruckpumpen-Kühlung und/oder -Schmierung ist erforderlich, dann kann speziell die erste Niederdruckpumpe betrieben werden, um ausschließlich den ersten Kraftstofftyp vom ersten Kraftstofftank der Hochdruckpumpe zuzuführen, und die Hochdruckpumpe kann betrieben werden, um ausschließlich den ersten Kraftstofftyp von der Hochdruckpumpe der Gruppe von Direkteinspritzventilen zuzuführen. Hier kann das Magnetventil geschlossen bleiben. Der Controller kann eine Menge des ersten direkt einzuspritzenden Kraftstoffs bestimmen, die die Menge des zweiten Kraftstoffs, der direkt eingespritzt werden sollte, kompensiert, und er kann weiter für die Hochdruckpumpen-Kühlung und -Schmierung verantwortlich sein. Zusätzlich kann im Falle eines plötzlichen Stoßes in der Zylinderkraftstoffanforderung, wie beispielsweise während der Zylinderanreicherung, das Magnetventil geöffnet werden und mindestens etwas vom ersten Kraftstoff kann auch von der Hochdruckpumpe an die erste Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über das Magnetventil zugeführt werden, sodass die Direkteinspritzung des ersten Kraftstoffs durch die Schlitzeinspritzung des ersten Kraftstoffs ergänzt wird. Auf diese Weise ist die Schmierung und Kühlung der Hochdruckpumpe aktiviert, indem man Kraftstoff des ersten Kraftstofftyps durch die Hochdruckpumpe strömen lässt, wenn eine unzureichende Menge an zweitem Kraftstoff verfügbar ist.
  • Indem man mindestens etwas Kraftstoff von einem ersten Kraftstofftank durch die Hochdruckpumpe zirkulieren lässt, wenn keine Direkteinspritzung erforderlich ist, und/oder wenn kein Kraftstoff vom zweiten Tank (gekoppelt mit dem Direkteinspritzventil) verfügbar ist, kann eine Hochdruckpumpe fortwährend geschmiert und gekühlt werden, wodurch eine Hochdruckpumpenverschlechterung reduziert wird. Indem des Weiteren die Notwendigkeit reduziert wird, die Hochdruckpumpe aufgrund von unzureichender Verfügbarkeit des zweiten Kraftstoffs und/oder keiner Notwendigkeit von Direkteinspritzung zu deaktivieren, kann die Hochdruckpumpenzuverlässigkeit verbessert werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform eines Zylinders eines Verbrennungsmotors dar.
  • 2 stellt schematisch ein beispielhaftes Kraftstoffsystem dar, das mit dem Motor von 1 verwendet werden kann.
  • 3 stellt eine beispielhafte Ausführungsform des Kraftstoffsystems von 2 dar.
  • Die 4–6 stellen beispielhafte High-Level-Ablaufdiagramme dar, um den Betrieb des Kraftstoffzuführungssystems von 3 anzupassen und die Schmierung und/oder Kühlung einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe gemäß der vorliegenden Offenlegung zu aktivieren.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Offenlegung bezieht sich auf Verfahren und Systeme, um ein Kraftstoffsystem, wie beispielsweise das System von 2 zu betreiben, das konfiguriert ist, einen oder mehrere unterschiedliche Kraftstofftypen einem Verbrennungsmotor, wie beispielsweise dem Motor von 1 zuzuführen. Wie gezeigt in 3, kann das Kraftstoffsystem eine erste Einspritzventilgruppe umfassen, die konfiguriert ist, einen ausgewählten Kraftstoff mittels Schlitzeinspritzung einzuspritzen, und eine zweite Einspritzventilgruppe, die konfiguriert ist, einen ausgewählten Kraftstoff direkt einzuspritzen. Eine Hochdruckpumpe kann vor der zweiten Einspritzventilgruppe bereitgestellt sein, um den Druck des direkt einzuspritzenden Kraftstoffs anzuheben. Als solches kann die Hochdruckpumpe während der Direkteinspritzung des Kraftstoffs ausreichend geschmiert werden. Wenn keine ausreichende Kraftstoffmenge für die Direkteinspritzung verfügbar ist, und/oder keine Direkteinspritzung erforderlich ist, kann ein Motorcontroller die Schmierung und/oder Kühlung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe durch Zuführen von mindestens einem Teil eines mittels Schlitzeinspritzung eingespritzten Kraftstoffs durch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe zu Schlitzeinspritzventilen aufrechterhalten. Der Controller kann konfiguriert sein, eine oder mehrere Routinen, wie beispielsweise diejenigen von 4–6 auszuführen, um selektiv ein Magnetventil zu öffnen, das der Hochdruckpumpe nachgeschaltet ist, während das Direkteinspritzungssystem deaktiviert wird, damit den Schlitzeinspritzventilen Kraftstoff nach dem Passieren der Hochdruckpumpe zugeführt werden kann. Auf diese Weise kann durch Aufrechterhalten der Pumpenschmierung und Kühlung, selbst wenn keine Direkteinspritzung ausgeführt wird, die Verschlechterung der Hochdruckpumpe reduziert und die Pumpenzuverlässigkeit verbessert werden.
  • 1 stellt eine beispielhafte Ausführungsform eines Brennraums oder Zylinders von Verbrennungsmotor 10 dar. Der Motor 10 kann mindestens teilweise über ein Steuersystem einschließlich Controller 12 und durch die Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über ein Eingabegerät 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel umfasst das Eingabegerät 132 ein Gaspedal und einen Pedalstellungssensor 134, um ein proportionales Pedalstellungssignal PP zu generieren. Der Zylinder (hier auch „Brennraum”) 14 des Motors 10 kann die Brennkammerwände 136 mit dem darin positionierten Kolben 138 umfassen. Der Kolben 138 kann mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens über ein Übertragungssystem gekoppelt sein. Weiter kann ein Anlasser (nicht gezeigt) mit der Kurbelwelle 140 über eine Schwungscheibe gekoppelt sein, um ein Starten von Motor 10 zu ermöglichen.
  • Der Zylinder 14 kann Ansaugluft über eine Reihe von Ansaugluftkanälen 142, 144 und 146 aufnehmen. Der Ansaugluftkanal 146 kann mit anderen Zylindern des Motors 10 zusätzlich zu Zylinder 14 kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Ansaugkanäle eine Ladeeinrichtung wie beispielsweise einen Turbolader oder einen Lader umfassen. Beispielsweise zeigt 1 den Motor 10 konfiguriert mit einem Turbolader einschließlich eines Kompressors 174 angeordnet zwischen den Ansaugkanälen 142 und 144 und einer Abgasturbine 176 angeordnet entlang dem Auslasskanal 148. Der Kompressor 174 kann mindestens teilweise durch die Abgasturbine 176 über eine Welle 180 betrieben werden, wobei die Ladeeinrichtung als ein Turbolader konfiguriert ist. Bei anderen Beispielen, wie beispielsweise denen wo Motor 10 mit einem Lader ausgestattet ist, kann die Abgasturbine 176 jedoch optional ausgelassen werden, wo der Kompressor 174 durch den mechanischen Eingang von einem Elektromotor oder dem Motor betrieben werden kann. Eine Drosselklappe 162 einschließlich einer Drosselklappenplatte 164 kann entlang einem Ansaugkanal des Motors bereitgestellt werden, um den Volumenstrom und/oder den Druck der an die Motorzylinder bereitgestellten Ansaugluft zu variieren. Beispielsweise kann Drosselklappe 162 nachgeschaltet zu Kompressor 174, wie gezeigt in 1, angeordnet oder alternativ vor Kompressor 174 bereitgestellt sein.
  • Der Auslasskanal 148 kann die Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 zusätzlich zum Zylinder 14 aufnehmen. Der Abgassensor 128 ist gekoppelt mit dem Auslasskanal 148 und vorgeschaltet zu Abgasemissionssystem 178 gezeigt. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren ausgewählt werden, um eine Anzeige des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses bereitzustellen, wie beispielsweise eine lineare Lambdasonde oder UEGO (universal or wide-range exhaust gas oxygen), eine Lambdasonde mit zwei Zuständen oder EGO, ein HEGO (erwärmtes EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Das Abgasemissionssystem 178 kann ein 3-Wege-Katalysator (three way catalyst; TWC), ein NOx-Abscheider, verschiedene andere Abgasemissionssysteme oder Kombinationen davon sein.
  • Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Ansaugventile und ein oder mehrere Auslassventile umfassen. Beispielsweise ist Zylinder 14 einschließlich mindestens einem Einlasstellerventil 150 und mindestens einem Auslasstellerventil 156 lokalisiert an einer oberen Region des Zylinders 14 gezeigt. Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder von Motor 10, einschließlich Zylinder 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei an einer oberen Region des Zylinders befindliche Auslasstellerventile umfassen.
  • Das Ansaugventil 150 kann vom Controller 12 über den Stellantrieb 152 gesteuert werden. Ähnlich kann Auslassventil 156 vom Controller 12 über den Stellantrieb 154 gesteuert werden. Während einiger Zustände kann Controller 12 die Signale variieren, die an die Stellantriebe 152 und 154 bereitgestellt werden, um das Öffnen und Schließen der entsprechenden Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Stellung von Ansaugventil 150 und Auslassventil 156 kann durch entsprechende Ventilstellungssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Ventilantriebe können eine elektrische Ventilbetätigung oder Nockenbetätigung oder eine Kombination davon sein. Die Einlass- und die Auslassventilsteuerung können gleichzeitig erfolgen oder es kann irgendeine Möglichkeit aus variabler Einlassnockensteuerung, variabler Auslassnockensteuerung, doppelter unabhängiger, variabler Nockenwellensteuerung oder fester Nockenwellensteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann eine oder mehrere Nocken umfassen und ein oder mehrere Systeme aus Nockenprofilwechsel (CPS), variable Nockensteuerung (VCT), variable Ventilsteuerung (VVT) und/oder variabler Ventilhub (VVL) verwenden, die vom Controller 12 angesteuert werden können, um die Ventilbetätigung zu variieren. Beispielsweise kann Zylinder 14 alternativ ein über die elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Ansaugventil umfassen und ein Auslassventil, das über die Nockenbetätigung einschließlich CPS und/oder VCT gesteuert wird. Bei weiteren Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile über einen gemeinsamen Ventilantrieb oder ein Betätigungssystem oder einen veränderlichen Ventilsteuerungsantrieb oder ein veränderliches Betätigungssystem gesteuert werden.
  • Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, welches das Verhältnis von Volumina darstellt, wenn der Kolben 138 sich im unteren Mittelbereich zum oberen Mittelbereich befindet. Bei einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. Jedoch kann bei einigen Beispielen, wo unterschiedliche Kraftstoffe verwendet werden, das Verdichtungsverhältnis erhöht sein. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht sein, wenn Direkteinspritzung aufgrund ihrer Auswirkung auf Klopfen verwendet wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 umfassen, um die Verbrennung zu initiieren. Die Zündanlage 190 kann einen Zündfunken bei Brennraum 14 über die Zündkerze 192 als Reaktion auf das Zündfunkenverstellungssignal SA von Controller 12 unter ausgewählten Betriebsarten bereitstellen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch ausgelassen werden, wie beispielsweise dort, wo Motor 10 die Verbrennung durch Selbstentzündung oder durch Einspritzung des Kraftstoffs einleiten kann, wie es bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einem oder mehreren Einspritzventilen konfiguriert sein, um Kraftstoff bereitzustellen. Als ein nicht begrenzendes Beispiel wird Zylinder 14 einschließlich zwei Einspritzventilen 166 und 170 gezeigt. Die Einspritzventile 166 und 170 können konfiguriert sein, Kraftstoff zuzuführen, der vom Kraftstoffsystem 8 empfangen wird. Wie näher ausgeführt unter Bezugnahme auf die 2–3 kann Kraftstoffsystem 8 einen oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler umfassen. Das Einspritzventil 166 ist direkt gekoppelt mit Zylinder 14 gezeigt, um Kraftstoff proportional zur Impulslänge von Signal FPW-1 direkt einzuspritzen, das vom Controller 12 über den elektronischen Treiber 168 empfangen wird. Auf diese Weise stellt Einspritzventil 166 das bereit, was als Direkteinspritzung (hiernach als „DI” bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bekannt ist. Während 1 Einspritzventil 166 positioniert zu einer Seite des Zylinders 14 zeigt, kann es sich alternativ oberhalb des Kolbens, wie beispielsweise in der Nähe von der Position der Zündkerze 192, befinden. Eine solche Position kann das Mischen und die Verbrennung verbessern, wenn man den Motor mit einem alkoholbasierten Kraftstoff aufgrund der niedrigeren Volatilität von einigen alkoholbasierten Kraftstoffen betreibt. Alternativ kann sich das Einspritzventil oben liegend und in der Nähe vom Ansaugventil befinden, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann dem Einspritzventil 166 von einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe zugeführt werden, und über einen Kraftstoffverteiler. Alternativ kann Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe bei niedrigem Druck zugeführt werden, in welchem Fall die Zeitsteuerung der direkten Kraftstoffeinspritzung während des Kompressionshubs begrenzter sein kann, als wenn ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet wird. Weiter kann der Kraftstofftank einen Druckaufnehmer aufweisen, der ein Signal an Controller 12 bereitstellt. Eine beispielhafte Ausführungsform des Kraftstoffsystems 8 wird hier weiter unter Bezugnahme auf 2 näher ausgeführt.
  • Das Einspritzventil 170 ist in einer Konfiguration im Ansaugkanal 146, anstatt im Zylinder 14 angeordnet gezeigt, die bereitstellt, was als Kraftstoff-Schlitzeinspritzung bekannt ist (hiernach als „PFI” (port injection of fuel) bezeichnet) in den Einlassschlitz vor Zylinder 14. Das Einspritzventil 170 kann Kraftstoff, der vom Kraftstoffsystem 8 empfangen wird, proportional zur Impulslänge des Signals FPW-2, das vom Controller 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangen wird, einspritzen. Es ist anzumerken, dass ein einzelner Treiber 168 oder 171 für beide Einspritzsysteme verwendet werden kann oder es können mehrfache Treiber, wie beispielsweise Treiber 168 für das Einspritzventil 166 und Treiber 171 für das Einspritzventil 170 wie dargestellt verwendet werden.
  • Bei einem alternativen Beispiel kann jedes der Einspritzventile 166 und 170 als direktes Einspritzventil konfiguriert sein, um Kraftstoff direkt in den Zylinder 14 einzuspritzen. Bei noch einem weiteren Beispiel kann jedes der Einspritzventile 166 und 170 als Schlitzeinspritzventil konfiguriert sein, um Kraftstoff vor dem Ansaugventil 150 einzuspritzen. Bei noch weiteren Beispielen kann Zylinder 14 nur ein einzelnes Einspritzventil umfassen, das konfiguriert ist, unterschiedliche Kraftstoffe von den Kraftstoffsystemen mit variierenden relativen Mengen als eine Kraftstoffmischung zu empfangen, und das weiter konfiguriert ist, diese Kraftstoffmischung entweder direkt in den Zylinder als ein Direkteinspritzventil oder vor den Ansaugventilen als ein Schlitzeinspritzventil einzuspritzen. Als solches ist zu verstehen, dass die hier beschriebenen Kraftstoffsysteme nicht auf die speziellen Einspritzventilkonfigurationen begrenzt werden sollen, die hier beispielhaft beschrieben sind.
  • Kraftstoff kann durch beide Einspritzventile während eines einzelnen Zyklus des Zylinders dem Zylinder zugeführt werden. Beispielsweise kann jedes Einspritzventil einen Teil einer gesamten Kraftstoffeinspritzung zuführen, die im Zylinder 14 verbrannt wird. Weiter kann die Verteilung und/oder die relative von jedem Einspritzventil zugeführte Kraftstoffmenge mit Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Motorlast, Klopfen und Austrittstemperatur variieren, wie es z. B. hier nachfolgend beschrieben wird. Der mittels Schlitzeinspritzung eingespritzte Kraftstoff kann während eines Öffnungsvorgangs des Ansaugventils, Schließvorgangs des Ansaugventils (z. B. im Wesentlichen vor dem Ansaughub), sowie während des Öffnungs- als auch während des Schließvorgangs des Ansaugventils zugeführt werden. Ähnlich kann direkt eingespritzter Kraftstoff beispielsweise während eines Ansaughubs sowie teilweise während eines vorhergehenden Auslasshubs, während des Ansaughubs und teilweise während des Kompressionshubs zugeführt werden. Als solches kann sogar für einen einzelnen Verbrennungsvorgang eingespritzter Kraftstoff bei unterschiedlichen Zeitsteuerungen von Schlitz- und Direkteinspritzventil eingespritzt werden. Des Weiteren können für einen einzelnen Verbrennungsvorgang Mehrfacheinspritzungen des gelieferten Kraftstoffs pro Zyklus ausgeführt werden. Die Mehrfacheinspritzungen können während des Kompressionshubs, des Ansaughubs oder irgendeiner geeigneten Kombination davon ausgeführt werden.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Als solches kann jeder Zylinder auf die gleiche Weise seinen eigenen Satz an Einlass-/Auslassventilen, Einspritzventilen, Zündkerze usw. umfassen. Es ist offensichtlich, dass Motor 10 irgendeine geeignete Zylinderzahl, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylindern umfassen kann. Weiter kann jeder dieser Zylinder einige oder alle verschiedenen Komponenten umfassen, die durch 1 unter Bezugnahme auf Zylinder 14 beschrieben und dargestellt sind.
  • Die Einspritzventile 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Diese umfassen beispielsweise Differenzen in der Größe. Ein Einspritzventil kann eine größere Einspritzöffnung haben als das andere. Andere Differenzen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf, unterschiedliche Spritzwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliches Zielen, unterschiedliche Einspritzverstellung, unterschiedliche Spritzcharakteristiken, unterschiedliche Stellen usw. Des Weiteren können abhängig vom Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzventilen 170 und 166 unterschiedliche Effekte erreicht werden.
  • Die Kraftstofftanks im Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoffe von unterschiedlichen Kraftstofftypen, wie beispielsweise Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten und unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen aufnehmen. Die Unterschiede können unterschiedlichen Alkoholgehalt, unterschiedlichen Wassergehalt, unterschiedliches Oktan, unterschiedliche Verdunstungswärme, unterschiedliche Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen davon usw. umfassen. Ein Beispiel von Kraftstoffen mit unterschiedlicher Verdunstungswärme könnte Benzin als ein erster Kraftstofftyp mit einer niedrigeren Verdampfungswärme und Ethanol als ein zweiter Kraftstofftyp mit einer höheren Verdampfungswärme umfassen. Bei einem weiteren Beispiel kann der Motor Benzin als einen ersten Kraftstofftyp verwenden und einen Alkohol, der eine Kraftstoffmischung wie beispielsweise E85 enthält (der annäherungsweise aus 85% Ethanol und 15% Benzin besteht) oder M85 (das annäherungsweise aus 85% Methanol und 15% Benzin besteht) als einen zweiten Kraftstofftyp. Andere mögliche Stoffe umfassen Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch von Alkoholen usw.
  • Bei noch einem weiteren Beispiel können beide Kraftstoffe Alkoholmischungen mit variierender Alkoholzusammensetzung sein, wobei der erste Kraftstofftyp ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer niedrigeren Alkoholkonzentration, wie beispielsweise E10, sein kann (was annäherungsweise 10% Ethanol entspricht), während der zweite Kraftstofftyp ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer höheren Alkoholkonzentration, wie beispielsweise E85, sein kann (was annäherungsweise 85% Ethanol entspricht). Zusätzlich kann der erste und zweite Kraftstoff auch in anderen Kraftstoffqualitäten wie beispielsweise Temperaturunterschied, Viskosität, Oktanzahl usw. abweichen. Des Weiteren können Kraftstoffeigenschaften von einem oder beiden Kraftstofftanks häufig beispielsweise aufgrund von täglichen Abweichungen in der Tanknachfüllung variieren.
  • Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, einschließlich Mikroprozessoreinheit 106, Ein-/Ausgabe-Ports 108, einem elektronischen Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das als ROM-Chips 110 in diesem speziellen Beispiel gezeigt ist, RAM 112, Erhaltungsspeicher 114 und einem Datenbus. Controller 12 kann zusätzlich zu den Signalen, die zuvor beschrieben wurden, verschiedene Signale von Sensoren aufnehmen, die mit dem Motor 10 gekoppelt sind, einschließlich der Messung des eingeführten Luftmassenstroms (MAF) von Luftmassenmesser 122; Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von Temperaturfühler 116 gekoppelt zur Kühlhülse 118; ein Profile Ignition Pickup-Signal (PIP) von Halleffekt-Sensor 120 (oder ein anderer Typ) gekoppelt mit der Kurbelwelle 140; Drosselklappenstellung (TP) von einem Drosselklappenstellungssensor; und der absolute Ansaugrohrdruck (MAP) von Sensor 124. Das Drehzahlsignal RPM kann vom Controller 12 anhand des Signals PIP generiert werden. Das Ansaugrohrdrucksignal MAP von einem Ansaugrohrdrucksensor kann verwendet werden, um einen Hinweis auf Vakuum oder Druck im Ansaugkrümmer bereitzustellen.
  • 2 stellt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform 200 des Kraftstoffsystems 8 von 1 dar. Ein spezielleres Beispiel des Kraftstoffsystems 200 wird ausführlicher unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Kraftstoffsystem 200 kann betrieben werden, um einem Motor 210 Kraftstoff zuzuführen. Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann Motor 210 sich auf Motor 10 beziehen, wie zuvor beschrieben unter Bezugnahme auf 1.
  • Das Kraftstoffsystem 200 kann Kraftstoff an den Motor 210 von einer oder mehreren unterschiedlichen Kraftstoffquellen bereitstellen. Bei einem Beispiel können ein erster Kraftstofftank 220 und ein zweiter Kraftstofftank 230 bereitgestellt sein. Während die Kraftstofftanks 220 und 230 im Kontext von separaten Behältern beschrieben werden, um Kraftstoff aufzunehmen, ist es offensichtlich, dass diese Kraftstofftanks stattdessen als ein einzelner Kraftstofftank konfiguriert sein können, der separate Kraftstoffspeicherbereiche aufweist, die durch eine Wand oder eine andere geeignete Trennwand getrennt sind. Weiter kann bei einigen Ausführungsformen diese Trennwand konfiguriert sein, um selektiv ausgewählte Komponenten eines Kraftstoffs zwischen den zwei oder mehreren Kraftstoffspeicherbereichen zu übertragen und dadurch zu ermöglichen, dass eine Kraftstoffmischung mindestens teilweise durch die Trennwand in einen ersten Kraftstofftyp im ersten Kraftstoffspeicherbereich und einen zweiten Kraftstofftyp im zweiten Kraftstoffspeicherbereich getrennt wird.
  • Bei einigen Beispielen kann der erste Kraftstofftank 220 Kraftstoff eines ersten Kraftstofftyps speichern, während der zweite Kraftstofftank Kraftstoff eines zweiten Kraftstofftyps speichern kann, wobei die Zusammensetzung des ersten und zweiten Kraftstofftyps voneinander abweicht. Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann der zweite Kraftstofftyp, der im zweiten Kraftstofftank 230 enthalten ist, eine höhere Konzentration von einer oder mehreren Komponenten umfassen, die den zweiten Kraftstofftyp mit einer größeren relativ klopfunterdrückenden Fähigkeit ausstatten als den ersten Kraftstoff.
  • Beispielhaft 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 umfassen als der erste Kraftstoff. Bei einigen Zuständen kann diese Alkoholkomponente eine Klopfunterdrückung für Motor 210 bereitstellen, wenn sie in einer geeigneten Menge relativ zum ersten Kraftstoff zugeführt wird, und sie kann irgendeinen geeigneten Alkohol wie beispielsweise Ethanol, Methanol usw. enthalten. Da Alkohol eine größere Klopfunterdrückung bereitstellen kann als einige kohlenwasserstoffbasierte Kraftstoffe, wie beispielsweise Benzin und Diesel, kann aufgrund der erhöhten Verdampfungswärme und Ladeluftkühlungskapazität des Alkohols ein Kraftstoff, der eine höhere Konzentration einer Alkoholkomponente enthält, selektiv verwendet werden, um während ausgewählter Betriebsbedingungen einen erhöhten Widerstand gegen Klopfen bereitzustellen.
  • Als ein weiteres Beispiel kann dem Alkohol (z. B. Methanol, Ethanol) Wasser hinzugefügt sein. Als solches reduziert das die Entflammbarkeit des Alkoholkraftstoffs, was eine erhöhte Flexibilität bei der Speicherung des Kraftstoffs zur Folge hat. Zusätzlich verbessert die Verdampfungswärme des Wassergehalts die Fähigkeit des Alkoholkraftstoffs, als ein Klopfunterdrückungsmittel zu agieren. Weiter noch kann der Wassergehalt die Gesamtkosten des Kraftstoffs reduzieren.
  • Als ein spezielles nicht begrenzendes Beispiel, kann der erste Kraftstofftyp Benzin umfassen und der zweite Kraftstofftyp kann Ethanol umfassen. Als ein weiteres nicht begrenzendes Beispiel kann der erste Kraftstofftyp Benzin umfassen, und der zweite Kraftstofftyp kann ein Gemisch aus Benzin und Ethanol umfassen, wobei der zweite Kraftstoff eine höhere Konzentration der Ethanolkomponente umfasst als der erste Kraftstoff (wie beispielsweise E85), was den zweiten Kraftstoff zu einer effektiveren Klopfunterdrückung macht, als den ersten Kraftstoff. Bei anderen Beispielen können der erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff jeweils Benzin und Ethanol umfassen, wodurch der zweite Kraftstoff eine höhere Konzentration der Ethanolkomponente umfasst als der erste Kraftstoff. Als noch ein weiteres Beispiel kann der zweite Kraftstoff eine relativ höhere Oktanzahl aufweisen als der erste Kraftstoff, was den zweiten Kraftstoff zu einer effektiveren Klopfunterdrückung macht, als den ersten Kraftstoff. Es ist selbstverständlich, dass diese Beispiele als nicht begrenzend betrachtet werden sollen, da andere geeignete Kraftstoffe verwendet werden können, die relativ unterschiedliche Klopfunterdrückungseigenschaften aufweisen.
  • Kraftstoff kann dem Motor 210 von einem oder mehreren der Kraftstofftanks 220 und 230 durch ein oder mehrere Einspritzventile zugeführt werden. Wie zuvor beschrieben unter Bezugnahme auf 1, kann ein Motor ein oder mehrere Direkteinspritzventile und Schlitzeinspritzventile umfassen. Auf diese Weise kann Kraftstoff unterschiedlichen Stellen des Motors relativ zu jedem Zylinder des Motors zugeführt werden. Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann eine erste Einspritzventilgruppe 270 eine Gruppe von Schlitzeinspritzventilen in Kommunikation mit einer Zylindergruppe des Motors umfassen, während eine zweite Einspritzventilgruppe 280 eine Gruppe von Direkteinspritzventilen in Kommunikation mit der Zylindergruppe umfassen kann. Jedoch kann bei anderen Beispielen die erste Einspritzventilgruppe 270 auf ein erstes Direkteinspritzventil für jeden Motorzylinder verweisen, während die zweite Einspritzventilgruppe 280 auf ein zweites Direkteinspritzventil für jeden Motorzylinder verweisen kann. Als noch ein weiteres Beispiel kann die erste Einspritzventilgruppe 270 auf ein erstes Schlitzeinspritzventil für jeden Motorzylinder verweisen, während die zweite Einspritzventilgruppe 280 auf ein zweites Schlitzeinspritzventil für jeden Motorzylinder verweisen kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen des Kraftstoffsystems kann Kraftstoff zur ersten Einspritzventilgruppe 270 vom ersten Kraftstofftank 220, wie gezeigt bei 250, bereitgestellt werden, von wo es dem Motor 210, wie gezeigt bei 290, zugeführt werden kann. Bei einigen Ausführungsformen kann Kraftstoff zusätzlich oder alternativ zur Einspritzventilgruppe 280 vom ersten Kraftstofftank 220, wie gezeigt bei 252, bereitgestellt werden, von wo es dem Motor 210 wie gezeigt bei 292 zugeführt werden kann. Auf diese Weise kann ein erster Kraftstoff selektiv zu jedem Zylinder des Motors 210 vom ersten Kraftstofftank 220 über ein oder mehrere unterschiedliche Einspritzventile zugeführt werden.
  • Des Weiteren kann bei einigen Ausführungsformen des Kraftstoffsystems Kraftstoff zur zweiten Einspritzventilgruppe 280 vom zweiten Kraftstofftank 230, wie gezeigt bei 260, bereitgestellt werden, von wo es dem Motor 210, wie gezeigt bei 292, zugeführt werden kann. Bei einigen Ausführungsformen kann Kraftstoff zusätzlich oder alternativ zur Einspritzventilgruppe 270 vom ersten Kraftstofftank 230, wie gezeigt bei 262, bereitgestellt werden, von wo es dem Motor 210, wie gezeigt bei 290, zugeführt werden kann. Auf diese Weise kann Kraftstoff selektiv zu jedem Zylinder des Motors 210 vom zweiten Kraftstofftank 230 über ein oder mehrere unterschiedliche Einspritzventile zugeführt werden.
  • Weiter noch kann bei einigen Ausführungsformen Kraftstoff selektiv zwischen dem ersten Kraftstofftank 220 und dem zweiten Kraftstofftank 230 übertragen werden. Als ein Beispiel kann mindestens ein Teil eines ersten Kraftstoffs, der im ersten Kraftstofftank 220 enthalten ist, zum zweiten Kraftstofftank 230 übertragen werden, wo er mit einem zweiten Kraftstoff gemischt werden kann, der im zweiten Kraftstofftank 230 enthalten ist. Als solches kann die Übertragung des ersten Kraftstoffs vom ersten Kraftstofftank 220 zum zweiten Kraftstofftank 230 potenziell die Zusammensetzung des zweiten Kraftstoffs, der im zweiten Kraftstofftank 230 enthalten ist, ändern, wobei der erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff anfangs unterschiedliche Zusammensetzungen haben.
  • Weiter noch können bei einigen Zuständen mit den Einspritzventilen verbundene Kraftstoffverteiler selektiv durch Ersetzen eines Kraftstoffs, der im Kraftstoffverteiler enthalten ist, mit einem anderen Kraftstoff gespült werden. Als ein Beispiel kann diese Herangehensweise bei der Vorbereitung für einen Start des Motors (z. B. bei Schlüssel ein oder Schlüssel aus) verwendet werden, um den besseren Startkraftstoff zu den geeigneten Einspritzventilen bereitzustellen, einschließlich Kraftstoffen mit höherer Volatilität wie beispielsweise Benzin, Methan oder ein beheizter Kraftstoff.
  • In 3 ist ein beispielhaftes Kraftstoffsystem 300 dargestellt, das von einem Controller betrieben werden kann, um einige oder alle Operationen, die unter Bezugnahme auf den Ablauf der 4–6 beschrieben sind, auszuführen.
  • Das Kraftstoffzuführungssystem 300 kann einen ersten Kraftstofftank 302 und einen zweiten Kraftstofftank 312 umfassen. Wie schematisch dargestellt in 3 können die Kraftstofftanks 302 und 312 in ihren Kraftstoffspeicherkapazitäten voneinander abweichen. Jedoch ist es selbstverständlich, dass bei alternativen Ausführungsformen die Kraftstofftanks 302 und 312 die gleiche Kraftstoffspeicherkapazität aufweisen können. Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann der zweite Kraftstofftank wie dargestellt eine kleinere Kraftstoffspeicherkapazität aufweisen als der erste Kraftstofftank, wobei der zweite Kraftstofftank einen Kraftstoff mit einer höheren Klopfunterdrückungsfähigkeit speichert. Kraftstoff kann den Kraftstofftanks 302 und 312 über entsprechende Kraftstoffbefüllungskanäle 304 und 314 bereitgestellt werden.
  • Als ein nicht begrenzendes Beispiel kann der erste Kraftstofftank 302 konfiguriert sein, einen ersten Kraftstofftyp zu speichern, während der zweite Kraftstofftank 312 konfiguriert sein kann, einen zweiten Kraftstofftyp zu speichern, der eine höhere Konzentration einer Klopfunterdrückungskomponente aufweist als der erste Kraftstoff. Die Kraftstoffbefüllungskanäle 304 und 314 können Kraftstoffkennzeichnungsmarkierungen umfassen, um den Kraftstofftyp zu bestimmen, der dem entsprechenden Kraftstofftank bereitgestellt werden soll. Bei einem Beispiel umfasst der erste Kraftstofftyp mindestens etwas Benzin, während der zweite Kraftstofftyp mindestens etwas Ethanol umfasst. Bei einem weiteren Beispiel umfasst der erste Kraftstofftyp mindestens etwas Benzin, während der zweite Kraftstofftyp mindestens eine Art von Alkohol (z. B. Methanol oder Ethanol) umfasst.
  • Eine erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe 308 in Kommunikation mit dem ersten Kraftstofftank 302 kann betrieben werden, um den ersten Kraftstofftyp vom ersten Kraftstofftank 302 einer ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen 342 über einen ersten Kraftstoffkanal 330 zuzuführen. Auf diese Weise koppelt der erste Kraftstoffkanal 330 flüssig den ersten Kraftstofftank mit der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen. Bei einem Beispiel kann die erste Kraftstoffpumpe 308 eine elektrisch angetriebene Kraftstoff-Niederdruckpumpe angeordnet mindestens teilweise innerhalb des ersten Kraftstofftanks 302 sein. Der Kraftstoff, der durch die erste Kraftstoffpumpe 308 gefördert wird, kann bei einem niedrigeren Druck einem ersten Kraftstoffverteiler 340 gekoppelt mit einem oder mehreren Einspritzventilen (beispielsweise, wie hier dargestellt, vier Einspritzventile) von der ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen 342 (hier auch gekennzeichnet als die erste Einspritzventilgruppe) zugeführt werden. Während der erste Kraftstoffverteiler 340 gezeigt wird, der Kraftstoff an die vier Einspritzventile der ersten Einspritzventilgruppe 342 verteilt, ist es offensichtlich, dass dieser erste Kraftstoffverteiler 340 Kraftstoff an irgendeine geeignete Anzahl an Einspritzventile verteilen kann. Als ein Beispiel kann der erste Kraftstoffverteiler 340 Kraftstoff an ein Einspritzventil der ersten Einspritzventilgruppe 342 für jeden Zylinder des Motors verteilen. Zu beachten ist, dass bei anderen Beispielen der erste Kraftstoffkanal 330 Kraftstoff an die Einspritzventile der ersten Einspritzventilgruppe 342 über zwei oder mehr Kraftstoffverteiler bereitstellen kann. Wo die Motorzylinder in einer Art V-Konfiguration konfiguriert sind, können beispielsweise zwei Kraftstoffverteiler verwendet werden, um Kraftstoff vom ersten Kraftstoffkanal an jedes der Einspritzventile der ersten Einspritzventilgruppe zu verteilen.
  • Eine zweite Kraftstoff-Niederdruckpumpe 318 in Kommunikation mit dem zweiten Kraftstofftank 312 kann betrieben werden, um den zweiten Kraftstofftyp vom zweiten Kraftstofftank 302 zu einer zweiten Gruppe von Direkteinspritzventilen 352 über einen zweiten Kraftstoffkanal 332 zuzuführen. Auf diese Weise koppelt der zweite Kraftstoffkanal 332 fluidisch den zweiten Kraftstofftank mit der Gruppe von Direkteinspritzventilen. Bei einem Beispiel kann die zweite Kraftstoffpumpe 318 auch eine elektrisch angetriebene Kraftstoff-Niederdruckpumpe sein, die mindestens teilweise innerhalb des zweiten Kraftstofftanks 312 angeordnet ist. Der Kraftstoff, der durch die zweite Kraftstoffpumpe 318 gefördert wird, kann bei einem niedrigeren Druck in den zweiten Kraftstoffkanal 332 zugeführt werden. Die zweite Kraftstoffpumpe 318 kann auch in Kommunikation mit einer Kraftstoffpumpe mit höherem Druck 328 sein, die im zweiten Kraftstoffkanal 332 enthalten ist. Bei einem Beispiel kann die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 328 auf mechanische Weise mit Energie versorgt werden. Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 328 kann weiter mit der Gruppe von Direkteinspritzventilen 352 über einen zweiten Kraftstoffverteiler 350 kommunizieren, und mit der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen 342 über ein Magnetventil 336. Deshalb kann Kraftstoff mit niedrigerem Druck, der durch die zweite Kraftstoffpumpe 318 gefördert wird, weiter durch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 328 unter Druck gesetzt werden, um Kraftstoff mit höherem Druck für die Direkteinspritzung zu einem zweiten Kraftstoffverteiler 350 zuzuführen, der mit einem oder mehreren Einspritzventilen (beispielsweise, wie hier dargestellt, vier Einspritzventilen) von der zweiten Gruppe von Einspritzventilen 352, hier auch als die zweite Einspritzventilgruppe bezeichnet, gekoppelt ist. Als ein nicht begrenzendes Beispiel können das eine oder die mehreren Einspritzventile der zweiten Einspritzventilgruppe 352 beispielsweise als Direkteinspritzventile, wie zuvor beschrieben unter Bezugnahme auf Einspritzventil 166, konfiguriert sein. Bei der Ausführungsform, wo die Einspritzventile der zweiten Einspritzventilgruppe 352 als Direkteinspritzventile konfiguriert sind, kann die zweite Kraftstoffpumpe 318 und die Hochdruckpumpe 328 betrieben werden, um einen höheren Kraftstoffdruck zum zweiten Kraftstoffverteiler 350 bereitzustellen, als der Kraftstoffdruck, der dem ersten Kraftstoffverteiler 340 über die erste Kraftstoffpumpe 308 bereitgestellt wird. Wie hier näher ausgeführt, kann während ausgewählter Motorbetriebsbedingungen, die Hochdruckpumpe 328 auch betrieben werden, um Kraftstoff des ersten Kraftstofftyps, der vom ersten Kraftstofftank 302 durch die erste Niederdruckpumpe 308 gefördert wird, der ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über ein Ventil (hier ein Magnetventil), das die Gruppe von Direkteinspritzventilen mit der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen koppelt, zuzuführen.
  • Eine Fluidkommunikation zwischen dem ersten Kraftstoffkanal 330 und dem zweiten Kraftstoffkanal 332 kann durch den ersten und zweiten Bypasskanal 324 und 334 erreicht werden. Speziell kann der erste Bypasskanal 324 den ersten Kraftstoffkanal 330 mit dem zweiten Kraftstoffkanal 332 vor der Hochdruckpumpe 328 koppeln, während der zweite Bypasskanal 334 den ersten Kraftstoffkanal 330 mit dem zweiten Kraftstoffkanal 332 nach der Hochdruckpumpe 328 koppeln kann. Ein oder mehrere Überdruckventile können in den Kraftstoffkanälen und/oder Bypasskanälen enthalten sein, um einem Kraftstofffluss zurück in die Kraftstoffspeichertanks zu widerstehen oder diesen zu verhindern. Beispielsweise kann ein erstes Überdruckventil 326 im ersten Bypasskanal 324 bereitgestellt sein, um den Rückfluss des Kraftstoffs vom zweiten Kraftstoffkanal 332 zum ersten Kraftstoffkanal 330 und zum ersten Kraftstofftank 302 zu reduzieren oder zu verhindern. Ein zweites Überdruckventil 322 kann im zweiten Kraftstoffkanal 332 bereitgestellt sein, um den Rückfluss des Kraftstoffs vom ersten oder zweiten Kraftstoffkanal in den zweiten Kraftstofftank 312 zu reduzieren oder zu verhindern.
  • Bei einem Beispiel können die erste Kraftstoffpumpe 308 und die zweite Kraftstoffpumpe 318 in die Pumpen integrierte Überdruckventile aufweisen. Die integrierten Überdruckventile können den Druck in den entsprechenden Saugpumpen-Kraftstoffleitungen entlasten. Beispielsweise kann das Überdruckventil, das in der ersten Kraftstoffpumpe 308 integriert ist, den Druck begrenzen, der anderweitig im ersten Kraftstoffverteiler 340 generiert würde, wenn das Magnetventil 336 (absichtlich oder unabsichtlich) offen ist und während die Hochdruckpumpe 328 pumpt.
  • Ein Magnetventil 336 kann entlang dem zweiten Bypasskanal 334 angeordnet sein. Bei einem Beispiel kann das Magnetventil 336 ein elektronisch gesteuertes Magnetventil sein. Zusätzlich kann das Magnetventil 336 (beispielsweise in Reihe mit dem Magnetventil) ein Überdruckventil umfassen. Während ausgewählter Zustände, wie weiter näher ausgeführt unter Bezugnahme auf die 4–6 kann ein Motorcontroller konfiguriert sein, selektiv Magnetventil 336 (beispielsweise durch Zu- oder Abschalten der Magnetspule basierend auf der Konfiguration des Magnetventils) öffnen und dadurch eine Kraftstoffmenge des ersten Kraftstofftyps ausschließlich vom ersten Kraftstofftank 302 über die erste Kraftstoffpumpe 308 zur Hochdruckpumpe 328 zuführen und dann den ersten Kraftstofftyp von der Hochdruckpumpe zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen 342 zuführen. Bei einem Beispiel lässt das Magnetventil 336 einen Fluss in einer Richtung vom Kraftstoffkanal 332 zum Kraftstoffkanal 330 zu, während es den Fluss in der Richtung vom Kraftstoffkanal 330 zum Kraftstoffkanal 332 begrenzt. Hier kann ein Ausgang der ersten Kraftstoffpumpe angepasst werden, um einen Kraftstoffdruck zum ersten Kraftstoffverteiler 340 der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen bereitzustellen, wobei der erste Kraftstofftyp der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen sowohl vom Auslass der Kraftstoff-Hochdruckpumpe als auch vom Auslass der ersten Kraftstoff-Niederdruckpumpe parallel und gleichzeitig zugeführt wird, wobei mindestens etwas vom Kraftstoff vom Auslass der ersten Kraftstoff-Niederdruckpumpe zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen durch Umgehen der Kraftstoff-Hochdruckpumpe bereitgestellt wird.
  • Alternativ kann der Controller selektiv das Magnetventil 336 schließen, um einer Kraftstoffmenge dadurch zu ermöglichen, vom ersten Kraftstofftank 302 zur ersten Einspritzventilgruppe 342 durch Umgehen der Hochdruckpumpe 328 zugeführt zu werden. Speziell kann der Controller das Magnetventil 336 schließen und der angeforderten Kraftstoffmenge ermöglichen, vom zweiten Kraftstofftank 312 dem Motor über die zweite Einspritzventilgruppe 352 zugeführt zu werden, wenn die Direkteinspritzung einer Kraftstoffmenge angefordert wird. Zur gleichen Zeit kann eine Kraftstoffmenge nach Wunsch vom ersten Kraftstofftank 302 zum Motor über die erste Einspritzventilgruppe 342 zugeführt werden. Im Vergleich dazu, wenn keine Direkteinspritzung angefordert wird und/oder wenn das Niveau des Kraftstoffs sich im zweiten Kraftstofftank 312 unter einem Schwellenwert befindet und eine Hochdruckpumpen-Schmierung und/oder -Kühlung erforderlich ist, kann der Controller das Magnetventil 336 öffnen und die zweite Einspritzventilgruppe 352 und die zweite Kraftstoffpumpe 318 deaktivieren, während er die erste Einspritzventilgruppe 342 und die erste Kraftstoffpumpe 308 aktiviert, um den gepumpten Kraftstoff vor der Lieferung zum Motor durch die Hochdruckpumpe zirkulieren zu lassen.
  • Das Magnetventil 336 kann auch angepasst werden, sodass Kraftstoff vom ersten Kraftstofftank einem oder beiden Kraftstoffverteilern 340 und 350 bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann als Reaktion auf ein Niveau des zweiten Kraftstofftyps im zweiten Kraftstofftank, das unter einen Schwellenwert absinkt, d. h., wenn eine unzureichende Kraftstoffmenge im zweiten Kraftstoffspeichertank für die Direkteinspritzung verfügbar ist, das Magnetventil 336 geöffnet werden, sodass eine Menge des ersten Kraftstofftyps vom ersten Kraftstofftank durch die erste Kraftstoffpumpe 308 und die Hochdruckpumpe 328 zur zweiten Einspritzventilgruppe für die Direkteinspritzung in den Motor zugeführt werden kann. Zusätzlich kann mit dem offenen Magnetventil eine Kraftstoffmenge auch vom ersten Kraftstoffspeichertank zur ersten Einspritzventilgruppe für die Schlitzeinspritzung in den Motor zugeführt werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann Magnetventil 336 weiter (beispielsweise in Reihe mit dem Magnetventil) ein Überdruckventil umfassen. Das Überdruckventil kann dadurch als ein Rückdruckregler agieren. In dieser Konfiguration kann das Magnetventil 336 das Aufrechterhalten von Kraftstoffdruckniveaus im ersten und zweiten Kraftstoffkanal 330, 332 sowie im ersten und zweiten Kraftstoffverteiler 340, 350 unterstützen. Wenn beispielsweise das Magnetventil offen ist (absichtlich oder unabsichtlich), kann das Überdruckventil den Druck des zweiten Kraftstoffverteilers 350 auf einen ersten Druck einstellen (beispielsweise 300 Psi). Als solches würde ohne das Überdruckventil der Druck im zweiten Kraftstoffverteiler 350 auf den Druck der zweiten Kraftstoffpumpe 318 (d. h. den Saugpumpendruck) fallen und es könnte ein Kraftstoff-Herausdrücken aufgrund von Verdampfung auftreten. Zusätzlich würde der Niederdruck die Kraftstoffzerstäubung verschlechtern. Durch Einschließen des Überdruckventils wird daher dem Direkteinspritzungssystem (Direkteinspritzventile, zweiter Kraftstoffverteiler, usw.) ermöglicht, korrekt zu arbeiten, selbst wenn das Magnetventil offen ist. Wenn der Kraftstoffverteilerdruck im zweiten Kraftstoffverteiler 350 einen Zieldruck überschreitet, ermöglicht das Überdruckventil außerdem, dass der Druck gesenkt werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen können die ersten und/oder zweiten Bypasskanäle auch verwendet werden, um Kraftstoff zwischen den Kraftstoffspeichern 302 und 312 zu übertragen. Die Kraftstoffübertragung kann durch das Einbeziehen von einer oder mehreren Rückschlagklappen, Überdruckventilen, Magnetventilen und/oder Pumpen im ersten oder zweiten Bypasskanal erleichtert werden. Bei noch weiteren Ausführungsformen kann einer der Kraftstoffspeichertanks auf einem höheren Niveau angeordnet sein als der andere Kraftstoffspeichertank, wodurch Kraftstoff vom höheren Kraftstoffspeichertank zum niedrigeren Kraftstoffspeichertank über ein oder mehrere der Bypasskanäle übertragen werden kann. Auf diese Weise kann Kraftstoff zwischen Kraftstoffspeichertanks durch die Gravitation übertragen werden, ohne notwendigerweise eine Kraftstoffpumpe zu benötigen, um die Kraftstoffübertragung zu erleichtern.
  • Die verschiedenen Komponenten des Kraftstoffsystems 300 können mit einer Motorsteuerung, wie beispielsweise Controller 12, kommunizieren. Beispielsweise kann Controller 12 einen Hinweis über Betriebsbedingungen von verschiedenen Sensoren empfangen, die mit dem Kraftstoffsystem 300 zusätzlich zu den Sensoren, die zuvor unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden, verbunden sind. Die verschiedenen Eingaben können beispielsweise über die Kraftstoffvorratssensoren 306 und 316 einen Hinweis auf die Kraftstoffmenge umfassen, die in jedem der Kraftstoffspeichertanks 302 und 312 gespeichert ist. Controller 12 kann auch einen Hinweis auf die Kraftstoffzusammensetzung von einem oder mehreren Kraftstoffzusammensetzungssensoren zusätzlich zu, oder als eine Alternative zu, einem Hinweis auf eine Kraftstoffzusammensetzung empfangen, die von einem Abgassensor gefolgert wird (wie beispielsweise Sensor 126 von 1). Beispielsweise kann ein Hinweis auf die Kraftstoffzusammensetzung des Kraftstoffs, der in den Kraftstoffspeichertanks 302 und 312 gespeichert ist, durch die Kraftstoffzusammensetzungssensoren 310 und 320 respektive bereitgestellt werden. Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere Kraftstoffzusammensetzungssensoren an irgendeiner geeigneten Stelle entlang den Kraftstoffkanälen zwischen den Kraftstoffspeichertanks und ihren entsprechenden Einspritzventilgruppen bereitgestellt werden. Beispielsweise kann Kraftstoffzusammensetzungssensor 338 am ersten Kraftstoffverteiler 340 oder entlang dem ersten Kraftstoffkanal 330 bereitgestellt werden und/oder Kraftstoffzusammensetzungssensor 348 kann am zweiten Kraftstoffverteiler 350 oder entlang dem zweiten Kraftstoffkanal 332 bereitgestellt werden. Als ein nicht begrenzendes Beispiel können die Kraftstoffzusammensetzungssensoren Controller 12 mit einem Hinweis auf eine Konzentration einer klopfunterdrückenden Komponente versorgen, die im Kraftstoff enthalten ist, oder mit einem Hinweis auf die Oktanzahl des Kraftstoffs. Beispielsweise können ein oder mehrere der Kraftstoffzusammensetzungssensoren einen Hinweis auf eine Alkoholkonzentration im Kraftstoff bereitstellen.
  • Zu beachten ist, dass die relative Stelle der Kraftstoffzusammensetzungssensoren innerhalb des Kraftstoffzuführungssystems unterschiedliche Vorteile bereitstellen kann. Beispielsweise können die Sensoren 338 und 348, angeordnet an den Kraftstoffverteilern oder entlang den Kraftstoffkanälen, welche die Einspritzventile mit einem oder mehreren Kraftstoffspeichertanks koppeln, einen Hinweis auf eine resultierende Kraftstoffzusammensetzung bereitstellen, wo zwei oder mehr unterschiedliche Kraftstoffe kombiniert werden, bevor sie dem Motor zugeführt werden. Im Gegensatz dazu können die Sensoren 310 und 320 einen Hinweis auf die Kraftstoffzusammensetzung in den Kraftstoffspeichertanks bereitstellen, die in der Zusammensetzung von dem Kraftstoff, der dem Motor tatsächlich zugeführt wird, abweichen kann.
  • Der Controller 12 kann auch den Betrieb von jeder der Kraftstoffpumpen 308, 318 und 328 steuern, um eine Menge, Druck, Durchsatz usw. von einem dem Motor zugeführten Kraftstoff anzupassen. Als ein Beispiel kann Controller 12 eine Druckeinstellung und/oder den Kraftstoffdurchfluss der Kraftstoffpumpen variieren, um Kraftstoff unterschiedlichen Stellen des Kraftstoffsystems zuzuführen. Die Menge des ersten Kraftstoffs, der der ersten Einspritzventilgruppe über die Hochdruckpumpe zugeführt wird, kann durch Anpassung und Koordinieren des Ausgangs der ersten Kraftstoff-Niederdruckpumpe und der Kraftstoff-Hochdruckpumpe angepasst werden. Beispielsweise können die Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe betrieben werden, um einen vorgeschriebenen Kraftstoffdruck an den Einspritzventilen oder dem Kraftstoffverteiler aufrechtzuerhalten. Ein mit dem ersten gemeinsamen Kraftstoffverteiler gekoppelter Kraftstoffverteiler-Drucksensor kann konfiguriert sein, eine Abschätzung des an der ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen verfügbaren Kraftstoffdrucks bereitzustellen. Dann können basierend auf einer Differenz zwischen dem geschätzten Verteilerdruck und einem gewünschten Verteilerdruck die Pumpenausgänge angepasst werden. Bei einem Beispiel, bei dem die Kraftstoff-Hochdruckpumpe eine Kraftstoffpumpe mit volumetrischer Verdrängung ist, kann der Controller ein Durchflusssteuerventil der Hochdruckpumpe anpassen, um die effektive Pumpmenge jedes Pumpenhubs zu variieren.
  • Weiterführend wird in 4 eine beispielhafte Routine 400 beschrieben, um die Pumpen, Ventile und Einspritzventilgruppen von 3 anzupassen, um dem Motor eine gewünschte Kraftstoffmenge bereitzustellen.
  • Bei 402 können Motorbetriebsbedingungen eingeschätzt und/oder gemessen werden. Diese können beispielsweise Motordrehzahl, Ladedruck, vom Fahrer angefordertes Drehmoment, Motortemperatur, Luftfüllung, usw. umfassen. Bei 404 kann eine Kraftstoffmenge, die im ersten Kraftstoffspeichertank gespeichert ist, und eine im zweiten Kraftstoffspeichertank gespeicherte Kraftstoffmenge beurteilt werden. Bei einem Beispiel kann die in jedem Tank gespeicherte Kraftstoffmenge als Reaktion auf eine Eingabe beurteilt werden, die von einem Kraftstoffvorratssensor, der mit jedem Kraftstoffspeichertank verbunden ist, empfangen wird (wie beispielsweise die Sensoren 306 und 316 der 3). Bei alternativen Ausführungsformen kann die Kraftstoffmenge in jedem Kraftstoffspeichertank basierend auf der Eingabe gefolgert werden, die von anderen geeigneten Sensoren, einschließlich Kraftstoffmassensensoren, Kraftstoffmengensensoren, Kraftstoffdrucksensoren usw. empfangen wird.
  • Bei 406 kann bestimmt werden, ob sich die Kraftstoffmenge im zweiten Kraftstofftank unter einem Schwellenwert befindet. Bei einem Beispiel kann der Schwellenwert einem Mindestbetrag des Kraftstoffs entsprechen, der durch die zweite Einspritzventilgruppe während des Motorbetriebs direkt eingespritzt werden kann. Als ein Beispiel kann der Kraftstofffüllstand basierend auf dem Ausgang eines Kraftstoffvorratssensors bestimmt werden. Alternativ kann der Controller den Kraftstofffüllstand im zweiten Kraftstofftank basierend auf einem Kraftstoffverteilerdruck schlussfolgern (beispielsweise kann ein niedriger Kraftstoffverteilerdruck einen leeren Kraftstofftank anzeigen). Als noch ein weiteres Beispiel kann der Controller den Kraftstofffüllstand im zweiten Tank schlussfolgern, der auf dem Förderdruck der zweiten mit dem zweiten Kraftstofftank gekoppelten Kraftstoffpumpe basiert (beispielsweise kann ein niedriger Saugpumpendruck einen leeren Kraftstofftank anzeigen).
  • Wenn eine ausreichende Kraftstoffmenge für die Direkteinspritzung im zweiten Kraftstofftank verfügbar ist, und eine Kraftstoffmenge in den Motor über die Hochdruckpumpe direkt eingespritzt wird, kann der Kraftstofffluss durch die Pumpe die Hochdruckpumpenschmierung und -kühlung sicherstellen. Im Vergleich dazu kann sich die Hochdruckpumpe schneller aufgrund von reduzierter Schmierung und/oder Kühlung verschlechtern, wenn kein ausreichender Kraftstoff verfügbar ist. Deshalb kann als Reaktion auf einen Kraftstofffüllstand im zweiten Kraftstofftank, der sich bei 406 unter einem Schwellenwert befindet, bei 407 die zweite mit dem zweiten Kraftstofftank gekoppelte Kraftstoff-Niederdruckpumpe deaktiviert und die Hochdruckpumpe auf eine minimale Volumeneinstellung eingestellt werden (z. B. minimales Verdrängungsvolumen). Alternativ kann die Hochdruckpumpe auf eine minimale Pumpenrate, Durchsatz oder Hubzahleinstellung eingestellt werden. Weiter kann die Routine zu 422 überergehen, wobei geeignete Schritte, wie nachfolgend näher ausgeführt, unternommen werden können, um die Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe des Kraftstoffsystems sicherzustellen. Wenn die Kraftstoffmenge nicht unter dem Schwellenwert ist, d. h., wenn eine ausreichende Kraftstoffmenge im zweiten Kraftstofftank verfügbar ist, dann kann bei 408 basierend auf den eingeschätzten Motorbetriebsbedingungen sowie der Verfügbarkeit von Kraftstoffen in den Kraftstofftanks eine Kraftstoffmenge bestimmt werden, die dem Motor von jedem Kraftstofftank über jede Einspritzventilgruppe zuzuführen ist. Beispielsweise kann dies das Bestimmen einer Menge eines ersten Kraftstoffs umfassen, der vom ersten Kraftstofftank dem Motor über die erste Einspritzventilgruppe zuzuführen ist, und/oder einer Menge des zweiten Kraftstoffs, der vom zweiten Kraftstofftank dem Motor über die zweite Einspritzventilgruppe zuzuführen ist. Bei einem Beispiel kann der erste Kraftstoff im ersten Kraftstofftank Benzin sein, und der zweite Kraftstoff im zweiten Kraftstofftank kann eine Ethanolmischung, wie beispielsweise E85 sein. Deshalb kann der Controller eine erste Menge des in den Zylinder mittels Schlitzeinspritzung einzuspritzenden Benzins und/oder eine zweite Menge des in den Motorzylinder direkt einzuspritzenden Ethanolkraftstoffs bestimmen.
  • Bei 410 kann bestimmt werden, ob ein erster Kraftstofftyp zum Motor über die erste Gruppe von Schlitzeinspritzventilen zugeführt werden soll. Wenn ja, dann kann bei 412, um Schlitzeinspritzung des ersten Kraftstofftyps zu aktivieren, die erste Niederdruckpumpe des ersten Kraftstofftanks aktiviert werden (um Kraftstoff vom ersten Tank anzusaugen) und die erste (Schlitz-), Einspritzventilgruppe kann aktiviert werden (um den gepumpten Kraftstoff dem Motor zuzuführen). Zusätzlich kann die Hochdruckpumpe ausgeschaltet oder deaktiviert werden. Bei einem Beispiel kann dies das Senden eines elektronischen Signals umfassen, um die Hochdruckpumpe zu veranlassen, das Pumpen zu stoppen, während sie fortfährt, mit einem minimalen Hubvolumen (z. B. minimales Hubverdrängungsvolumen) und/oder minimaler Hubzahl zu arbeiten. Bei einem weiteren Beispiel kann das Ausschalten der Hochdruckpumpe das Senden eines elektronischen Signals umfassen, das Pumpen und die Hübe zu stoppen. Beispielsweise kann eine Deaktivierungsvorrichtung eingesetzt werden, um den Pumpenhub zu stoppen (z. B. durch Ablassen eines ölgefüllten Hebers). Zur gleichen Zeit kann die zweite Kraftstoff-Niederdruckpumpe, die mit dem zweiten Kraftstofftank und der Gruppe von Direkteinspritzventilen gekoppelt ist, deaktiviert werden. Zusätzlich kann das mit dem zweiten Bypasskanal gekoppelte Magnetventil geschlossen werden, um den Fluss des ersten Kraftstofftyps vom ersten Kraftstoffkanal in den zweiten Kraftstoffkanal zu verhindern, und die Hochdruckpumpe kann auf die minimale Volumeneinstellung (z. B. minimales Verdrängungsvolumen) angepasst werden, da keine Direkteinspritzung erforderlich ist.
  • Von hier kann die Routine zu 422 übergehen, wo bestimmt wird, ob eine Kühlung und/oder Schmierung der Hochdruckpumpe des Kraftstoffsystems erforderlich ist oder nicht. Wenn ja, kann, wie näher ausgeführt in den 5–6, eine Stellung des Magnetventils ohne direkte Kraftstoffeinspritzung angepasst werden, um den ersten Kraftstofftyp zu aktivieren, der der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen durch die erste Niederdruckpumpe und dann durch die Hochdruckpumpe zuzuführen ist.
  • Wenn bei 410 bestimmt ist, dass ein erster Kraftstofftyp über die erste Einspritzventilgruppe nicht zugeführt werden soll, dann kann bei 414 bestimmt werden, ob der erste Kraftstoff dem Motor über die zweite Einspritzventilgruppe zugeführt werden soll, d. h., ob der erste Kraftstoff direkt einzuspritzen ist. Bei einem Beispiel kann der erste Kraftstofftyp über die zweite Einspritzventilgruppe als Reaktion auf das Niveau des zweiten Kraftstofftyps im zweiten Kraftstofftank, das unter ein Schwellenniveau absinkt, zugeführt werden. Der Motorcontroller kann eine Menge des ersten Kraftstofftyps bestimmen, die direkt eingespritzt werden muss, um die Menge des zweiten Kraftstofftyps zu kompensieren, die direkt eingespritzt werden sollte. Wenn die Direkteinspritzung des ersten Kraftstofftyps angefordert wird, dann kann bei 416, um die Direkteinspritzung des ersten Kraftstoffs zu aktivieren, die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe des ersten Kraftstofftanks aktiviert werden (um Kraftstoff vom ersten Tank anzusaugen), während die zweite Kraftstoff-Niederdruckpumpe des zweiten Kraftstofftanks deaktiviert wird, und die erste (Schlitz-)Einspritzventilgruppe kann deaktiviert werden, während die zweite (direkte) Einspritzventilgruppe aktiviert wird (um den gepumpten Kraftstoff dem Motor zuzuführen). Zusätzlich kann das mit dem zweiten Bypasskanal gekoppelte Magnetventil geschlossen werden, um den Fluss des ersten Kraftstoffs vom ersten Kraftstoffkanal in den zweiten Kraftstofftank zu verhindern, und die Hochdruckpumpe kann aktiviert werden, um den Druck des direkt einzuspritzenden Kraftstoffs anzuheben.
  • Wenn bei 414 bestimmt ist, dass der erste Kraftstoff über die zweite Einspritzventilgruppe nicht zugeführt werden soll, dann kann bei 418 bestimmt werden, ob ein zweiter Kraftstoff dem Motor über die zweite Einspritzventilgruppe zugeführt werden soll, d. h., ob ein zweiter Kraftstoff direkt einzuspritzen ist. Wenn ja, dann kann bei 420, um Direkteinspritzung des zweiten Kraftstoffs zu aktivieren, die zweite Niederdruckpumpe des zweiten Kraftstofftanks aktiviert werden (um Kraftstoff vom zweiten Tank anzusaugen), während die erste Pumpe des zweiten Kraftstofftanks deaktiviert ist, und die erste (Schlitz-)Einspritzventilgruppe kann deaktiviert werden, während die zweite Einspritzventilgruppe aktiviert wird (um den gepumpten Kraftstoff dem Motor zuzuführen). Zusätzlich kann das mit dem zweiten Bypasskanal gekoppelte Magnetventil geschlossen werden, um den Fluss des zweiten Kraftstoffs vom zweiten Kraftstoffkanal in den ersten Kraftstoffkanal und den ersten Kraftstofftank zu verhindern. Weiter noch kann die Hochdruckpumpe aktiviert werden, um den Druck des zweiten direkt einzuspritzenden Kraftstoffs anzuheben.
  • Bei einigen Beispielen kann eine Menge des zweiten Kraftstoffs in den Zylinder zusätzlich zu einer Menge des ersten Kraftstoffs, der in den Zylinder mittels Schlitzeinspritzung eingespritzt wird, direkt eingespritzt werden. Bei solch einer Ausführungsform können die erste Pumpe und die erste Einspritzventilgruppe zusätzlich aktiviert werden, um gleichzeitige Schlitz- und Direkteinspritzung zu ermöglichen.
  • Wenn unzureichender Kraftstoff für eine Direkteinspritzung vorhanden ist, d. h. der Kraftstofffüllstand des zweiten Kraftstofftanks ist unter einem Schwellenwert (bei 406), und/oder wenn nur eine Kraftstoffmenge mittels Schlitzeinspritzung eingespritzt werden soll (bei 412), dann kann bei 422 bestätigt werden, ob eine Kühlung und/oder Schmierung der Hochdruckpumpe des Kraftstoffsystems erforderlich ist oder nicht. Wenn ja, dann kann bei 424 und wie näher ausgeführt in den 5–6 eine Stellung des Magnetventils angepasst werden, um die Zirkulation des ersten Kraftstoffs durch die Hochdruckpumpe vor der Lieferung durch die erste (Schlitz-)Einspritzventilgruppe zu aktivieren, während die zweite (Direkt-)Einspritzventilgruppe deaktiviert gehalten wird. Im Vergleich dazu kann bei 426 eine geeignete Kraftstoffmenge vom geeigneten Kraftstofftank dem Motor durch die geeignete Gruppe von Einspritzventilen, wie zuvor bestimmt bei 412, 416 und/oder 420, zugeführt werden, wenn keine Kühlung und/oder Schmierung angefordert wird.
  • Weiterführend wird in 5 eine beispielhafte Routine 500 beschrieben, um zu bestimmen, ob eine Kühlung und/oder Schmierung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe des Kraftstoffsystems von 3 erforderlich ist oder nicht. Als solches kann die Routine von 5 nur ausgeführt werden, wenn Direkteinspritzung nicht aktiviert oder nicht möglich ist (wie beispielsweise aufgrund einer nicht verfügbaren ausreichenden Menge an direkt eingespritztem Kraftstoff).
  • Bei 502 kann die Temperatur der Hochdruckpumpe eingeschätzt und/oder beispielsweise durch einen zugehörigen Temperaturfühler gemessen werden. Bei 504 kann eine Dauer des Hochdruckpumpenbetriebs bestimmt werden. Beispielsweise kann bestimmt werden, wann der Motor zuletzt gestoppt wurde und die Zeitdauer, die vergangen ist, seit die Pumpe wieder aktiviert wurde. Bei einem weiteren Beispiel kann bestimmt werden, wie lange seit dem letzten Motorstart die Pumpe betrieben worden ist. Bei 506 kann bestimmt werden, ob die Pumpentemperatur höher ist als ein Schwellenwert. Als Reaktion auf eine Temperatur der Kraftstoff-Hochdruckpumpe, die eine Schwellentemperatur überschreitet, kann bei 510 bestimmt werden, dass eine Pumpenkühlung und/oder -schmierung erforderlich ist, und dementsprechend können bei 512 Anpassungen vorgenommen werden, sodass ein erster Kraftstofftyp der Kraftstoff-Hochdruckpumpe zugeführt werden kann. Wenn die Pumpentemperatur den Schwellenwert nicht überschreitet, dann kann bei 508 bestimmt werden, ob die Pumpenbetriebsdauer einen Schwellenwert überschritten hat. Wenn ja, dann kann die Routine zu 510 zurückkehren, um zu bestätigen, dass eine Pumpenkühlung und/oder Schmierung erforderlich ist. Dementsprechend können bei 512 und wie näher ausgeführt in 6 ein oder mehrere Ventile (wie beispielsweise das Magnetventil), Pumpen und Einspritzventile der Kraftstoffpumpe angepasst (beispielsweise geöffnet/geschlossen oder aktiviert/deaktiviert) werden, damit die Hochdruckpumpe gekühlt und/oder durch Zuführen von Kraftstoff des ersten Kraftstofftyps zur Hochdruckpumpe vom ersten Kraftstofftank über die erste Niederdruckpumpe geschmiert werden kann.
  • Wenn die Pumpentemperatur die Schwellentemperatur nicht überschritten hat, und/oder die Pumpenbetriebsdauer die Schwellendauer nicht überschritten hat, dann kann bei 514 bestimmt werden, dass eine Pumpenkühlung und/oder -Schmierung nicht erforderlich ist, und bei 516 kann die Hochdruckpumpe abgeschaltet oder deaktiviert werden. Wie zuvor näher ausgeführt, kann dies das Stoppen der Pumpe umfassen, während ermöglicht wird, dass sie mit einem minimalen Volumen (und/oder mit einer minimalen Hubzahl) fortfährt. Alternativ kann eine Deaktivierungsvorrichtung eingesetzt werden, um die Pumpe zu stoppen, während auch der Pumpenhub gestoppt wird. Es ist offensichtlich, dass bei alternativen Ausführungsformen der erste Kraftstofftyp der Kraftstoff-Hochdruckpumpe als Reaktion auf mindestens eine Motorbetriebsbedingung, einschließlich einer Motorlast oder Motordrehzahl, zugeführt werden kann, während das angeführte Beispiel die Bestimmung darstellt, wann man Kraftstoff des ersten Kraftstofftyps der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen durch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe als Reaktion auf Temperatur- und Betriebsbedingungen der Kraftstoff-Hochdruckpumpe zuführt. Beispielsweise kann der erste Kraftstofftyp durch die Hochdruckpumpe bei hohen Motorlasten zugeführt werden. Weiter, wie näher ausgeführt in 4, kann der erste Kraftstofftyp auch der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe als Reaktion auf einen Kraftstofffüllstand im zweiten Kraftstofftank zugeführt werden, der unter einen Schwellenwert absinkt.
  • Weiterführend wird in 6 eine beispielhafte Routine 600 zur Anpassung des Magnetventils des Kraftstoffsystems von 3 beschrieben, um eine Kraftstoffmenge durch die Kraftstoff-Hochdruckpumpe zirkulieren zu lassen, speziell, wenn keine Direkteinspritzung eines zweiten Kraftstoffs aktiviert ist. Durch Zuführen eines ersten Kraftstofftyps zu einer Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über eine erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe und eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe als Reaktion auf eine Anforderung zur Kühlung und/oder Schmierung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe kann die Abschaltung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe reduziert werden, wodurch eine Pumpenverschlechterung reduziert wird. Als solches kann Routine 600 speziell in Verbindung mit der Routine von 4 ausgeführt werden, wenn keine Direkteinspritzung des Kraftstoffs angefordert wird (bei 412 von 4) und/oder als Reaktion auf einen Kraftstofffüllstand im zweiten Kraftstofftank, der unter einen Schwellenwert absinkt (bei 406 von 4). Zusätzlich kann Routine 600 in Verbindung mit der Routine von 5 als Reaktion auf eine Temperatur der Kraftstoff-Hochdruckpumpe, die eine Schwellentemperatur überschreitet, und/oder als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen, einschließlich der Motorlast, ausgeführt werden. Als solches kann unter diesen Bedingungen die zweite Niederdruckpumpe, die mit dem zweiten Kraftstofftank und der zweiten Einspritzventilgruppe gekoppelt ist, deaktiviert werden.
  • Bei 602 kann bestimmt werden, ob eine Kühlung und/oder Schmierung der Hochdruckpumpe angefordert wird. Wie näher ausgeführt unter Bezugnahme auf 5, kann eine Hochdruckpumpenkühlung und/oder -schmierung angefordert werden, nachdem die Pumpe für eine Schwellendauer betrieben wurde, und/oder wenn die Pumpentemperatur eine Schwellentemperatur überschreitet. Wenn der Motor konfiguriert ist, Kraftstoff von einem Kraftstofftank über die zweite Einspritzventilgruppe, d. h., durch die Direkteinspritzung zu empfangen, kann die Hochdruckpumpe betrieben werden, um den Druck des direkt einzuspritzenden Kraftstoffs anzuheben. Während solch eines Betriebs kann die Passage des durch die Hochdruckpumpe direkt einzuspritzenden Kraftstoffs die Pumpe ausreichend kühlen und/oder schmieren. Wenn jedoch Direkteinspritzung nicht aktiviert ist (beispielsweise, wenn nur Schlitzeinspritzung des Kraftstoffs basierend auf Motorbetriebsbedingungen angefordert wird) und/oder, wenn es nicht genug verfügbaren Kraftstoff für die Direkteinspritzung gibt (beispielsweise, wenn Niveaus des Kraftstofftanks eines Kraftstoffs mit Klopfunterdrückungsfähigkeiten niedriger sind als ein Schwellenwert), kann die Hochdruckpumpe nicht betrieben oder ausreichend geschmiert und gekühlt werden, was eine Pumpenverschlechterung beschleunigt. Durch Anpassung des Magnetventils des Kraftstoffsystems kann ein mittels Schlitzeinspritzung eingespritzter Kraftstoff durch die Hochdruckpumpe zirkuliert werden, bevor er dem Motor über die erste Einspritzventilgruppe zugeführt wird. Wenn keine Schlitzeinspritzung erforderlich ist, kann der Kraftstoff einfach durch die Pumpe rezirkuliert werden, bis eine ausreichende Kühlung und/oder Schmierung erreicht ist.
  • Zurückkehrend zu 602 kann bei 603 die Hochdruckpumpe deaktiviert oder eingestellt werden, um mit einer minimalen Volumeneinstellung zu arbeiten, wenn eine Pumpenkühlung und/oder -schmierung nicht angefordert wird. Im Vergleich dazu kann bei 604 bestimmt werden, ob Schlitzeinspritzung angefordert wird oder nicht, wenn eine Pumpenkühlung und/oder -schmierung angefordert wird. Speziell kann bestimmt werden, ob ein erster Kraftstoff dem Motor über die erste Einspritzventilgruppe zugeführt werden soll. Wenn Schlitzeinspritzung angefordert wird und die Kühlung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe erforderlich ist, dann kann bei 606 ein Magnetventil des Kraftstoffsystems nach der ersten Kraftstoff-Niederdruckpumpe und vor der Kraftstoff-Hochdruckpumpe geöffnet werden, während die erste Niederdruckpumpe des ersten Kraftstofftanks und der ersten Einspritzventilgruppe aktiviert wird. Bei solchen Zuständen kann mindestens ein Teil des ersten Kraftstoffs, der vom ersten Kraftstofftank durch die erste Druckpumpe gefördert wird, zur ersten Einspritzventilgruppe direkt entlang dem ersten Kraftstoffkanal zugeführt werden. Zusätzlich kann mindestens ein Teil des geförderten Kraftstoffs zur ersten Einspritzventilgruppe über die Hochdruckpumpe zugeführt werden. Speziell kann ausschließlich der erste Kraftstofftyp vom ersten Kraftstofftank an die erste Schlitzeinspritzventilgruppe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe über die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe zugeführt werden. Auch wenn die Kraftstoff-Hochdruckpumpe in Kommunikation mit der Direkteinspritzventilgruppe und der Schlitzeinspritzventilgruppe ist, ist durch Deaktivieren der Direkteinspritzventilgruppe und der zweiten Kraftstoff-Niederdruckpumpe die Lieferung ausschließlich des ersten Kraftstofftyps durch die Hochdruckpumpe sichergestellt. Bei einem Beispiel wird die Förderhöhe der ersten Kraftstoffpumpe von einem ersten Druck auf einen zweiten Druck erhöht, um Kraftstoff zu ermöglichen, von der Kraftstoff-Niederdruckpumpe (z. B. 308 von 3) über das Magnetventil (z. B. 326 von 3) zur Kraftstoff-Hochdruckpumpe (z. B. 328 von 3) und über das Magnetventil 336 zu fließen, bevor Kraftstoff dem Kraftstoffkanal 330 zurückgeführt wird.
  • Da die zweite Niederdruckpumpe des zweiten Kraftstofftanks deaktiviert ist, während die Hochdruckpumpe aktiviert ist, kann der Druck nach dem ersten Überdruckventil niedriger sein als der Druck vor dem Ventil. Daher kann mindestens ein Teil des ersten Kraftstoffs, der vom ersten Kraftstofftank durch die erste Niederdruckpumpe gefördert wird, vom ersten Kraftstoffkanal in den zweiten Kraftstoffkanal über den ersten Bypasskanal fließen. Der erste Kraftstoff, der in den zweiten Kraftstoffkanal eintritt, kann dann durch die Hochdruckpumpe vor dem Zurückkehren zum ersten Kraftstoffkanal entlang dem zweiten Bypasskanal über das Magnetventil fließen. Von dort kann der erste Kraftstoff zum Motor über die erste Einspritzventilgruppe zugeführt werden. Da die zweite Einspritzventilgruppe deaktiviert ist, kann nichts vom ersten Kraftstoff dem Motor über die zweite Einspritzventilgruppe zugeführt werden. Zur gleichen Zeit stellt das zweite Überdruckventil im zweiten Kraftstoffkanal sicher, dass der erste Kraftstoff nicht in den zweiten Kraftstofftank fließt.
  • Die Menge des ersten Kraftstoffs, der der ersten Einspritzventilgruppe über die Hochdruckpumpe zugeführt wird, kann durch Anpassung und Koordinieren des Ausgangs der ersten Kraftstoff-Niederdruckpumpe und der Kraftstoff-Hochdruckpumpe angepasst werden. Beispielsweise können die Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe angepasst werden, um einen vorgeschriebenen Kraftstoffdruck an den Einspritzventilen oder dem Kraftstoffverteiler bereitzustellen. Ein mit dem ersten gemeinsamen Kraftstoffverteiler gekoppelter Kraftstoffverteiler-Drucksensor kann konfiguriert sein, eine Abschätzung des an der ersten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen verfügbaren Kraftstoffdrucks bereitzustellen. Dann können basierend auf einer Differenz zwischen dem geschätzten Verteilerdruck und einem gewünschten Verteilerdruck die Pumpenausgänge angepasst werden. Bei einem Beispiel kann die Kraftstoff-Hochdruckpumpe eine Kraftstoffpumpe mit volumetrischer Verdrängung unter Verwendung eines Durchflusssteuerventils sein, um die effektive Pumpenmenge jedes Pumpenhubs zu variieren. Jedoch ist es selbstverständlich, dass auch andere geeignete Kraftstoff-Hochdruckpumpen verwendet werden können. Die Pumpe mit höherem Druck kann auf mechanische Weise durch den Motor gesteuert werden, im Gegensatz zur elektromotorgesteuerten Pumpe mit niedrigerem Druck. Ein Pumpkolben der Kraftstoff-Hochdruckpumpe kann eine mechanische Eingabe von der Motorkurbelwelle oder Nockenwelle über eine Nocke empfangen, sodass die Pumpe gemäß dem Prinzip einer nockengesteuerten Einzylinderpumpe betrieben wird. Auf diese Weise kann durch Zuführen des Kraftstoffs von einer Kraftstoff-Niederdruckpumpe und einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe zu einer Gruppe von Schlitzeinspritzventilen die Verschlechterung der Hochdruckpumpe reduziert werden.
  • Zurückkehrend zu 604, wenn keine Schlitzeinspritzung, d. h. keine Zuführung des ersten Kraftstofftyps zum Motor über die erste Einspritzventilgruppe angefordert wird, kann bei 607 bestätigt werden, ob die Direkteinspritzung des ersten Kraftstofftyps angefordert wird (beispielsweise als Reaktion auf einen Kraftstofffüllstand im zweiten Kraftstofftank, der unter einen Schwellenwert, wie näher ausgeführt in 4, sinkt). Wenn ja, dann kann bei 608 das Magnetventil geschlossen werden, während die erste Schlitzeinspritzventilgruppe und die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe deaktiviert sind und die zweite Direkteinspritzventilgruppe aktiviert ist. Ein Ausgang der ersten Kraftstoff-Niederdruckpumpe und der Kraftstoff-Hochdruckpumpe kann angepasst und koordiniert werden. Beispielsweise können die Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe betrieben werden, um einen vorgeschriebenen Kraftstoffdruck an den Einspritzventilen oder dem Kraftstoffverteiler aufrechtzuerhalten. Ein mit dem zweiten gemeinsamen Kraftstoffverteiler gekoppelter Kraftstoffverteiler-Drucksensor kann konfiguriert sein, eine Abschätzung des an der zweiten Gruppe von Schlitzeinspritzventilen verfügbaren Kraftstoffdrucks bereitzustellen. Dann können basierend auf einer Differenz zwischen dem geschätzten Verteilerdruck und einem gewünschten Verteilerdruck die Pumpenausgänge angepasst werden.
  • Bei 610 kann bestimmt werden, ob eine weitere Anreicherung angefordert wird. Bei einem Beispiel kann weitere Anreicherung basierend auf einer Änderung der Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise einer Änderung der Motordrehzahlbelastungszustände angefordert werden. Wenn eine Anreicherung angefordert wird, dann kann bei 612 die erste Einspritzventilgruppe aktiviert werden, sodass mindestens ein Teil des ersten Kraftstofftyps, der vom ersten Kraftstofftank durch die erste Niederdruckpumpe gefördert wird, zur ersten Schlitzeinspritzventilgruppe entlang dem ersten Kraftstoffkanal zugeführt werden kann und mindestens ein Teil des geförderten Kraftstoffs der zweiten Direkteinspritzventilgruppe entlang dem zweiten Kraftstoffkanal über die Hochdruckpumpe zugeführt werden kann. Ein Ausgang der ersten Niederdruckpumpe und der Hochdruckpumpe kann angepasst werden, sodass ein gewünschter Kraftstoffdruck bei der ersten und zweiten Gruppe von Einspritzventilen aufrechterhalten werden kann. Eine Rückführung der Drucksensoren, die mit jedem gemeinsamen Kraftstoffverteiler gekoppelt sind, kann von einem Motorcontroller verwendet werden, um den Ausgang der Pumpen anzupassen und zu koordinieren.
  • Auf diese Weise kann während eines ersten Zustandes ein erster Kraftstofftyp ausschließlich von einem ersten Kraftstofftank zu einem ersten Schlitzeinspritzventil und einer Hochdruckpumpe über eine erste Niederdruckpumpe zugeführt werden, wobei die Hochdruckpumpe mit einem Direkteinspritzventil und einem Schlitzeinspritzventil kommuniziert. Durch Deaktivieren des Direkteinspritzventils, während Kraftstoff zum Schlitzeinspritzventil über die Hochdruckpumpe zugeführt wird, kann Kraftstoff nach der Zirkulation durch die Hochdruckpumpe mittels Schlitzeinspritzung eingespritzt werden, wenn keine Direkteinspritzung angefordert wird, wodurch eine Hochdruckpumpenkühlung und -schmierung aufrechterhalten wird. Im Vergleich dazu kann, während eines zweiten Zustandes, wenn eine Kühlung und/oder Schmierung nicht angefordert wird, der erste Kraftstofftyp ausschließlich vom ersten Kraftstofftank an das erste Schlitzeinspritzventil über die erste Niederdruckpumpe durch Umgehen der Kraftstoff-Hochdruckpumpe zugeführt werden. Weiter kann während eines dritten Zustandes, wie beispielsweise als Reaktion auf ein Absinken des Kraftstofffüllstands im zweiten Kraftstofftank, der erste Kraftstofftyp ausschließlich vom ersten Kraftstofftank zu einem zweiten Direkteinspritzventil über die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe zugeführt werden.
  • Indem ein mittels Schlitzeinspritzung eingespritzter Kraftstoff durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe zirkuliert wird, wenn keine Direkteinspritzung angefordert wird und/oder wenn kein Kraftstoff für die Direkteinspritzung verfügbar ist, kann die Hochdruckpumpentemperatur und -schmierung aufrechterhalten werden, wodurch eine Pumpenverschlechterung reduziert wird. Weiter kann durch das Reduzieren des Vorkommens einer Hochdruckpumpenabschaltung auch die Komponentenlebensdauer der Hochdruckpumpe verlängert werden.
  • Es wird für den Fachmann offensichtlich sein, dass die in den 4–6 beschriebenen Routinen eine oder mehrere von irgendeiner Anzahl an Verarbeitungsstrategien, wie beispielsweise ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multi-Tasking, Multithreading und Ähnliches repräsentieren. Als solches können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Sequenz parallel ausgeführt oder bei einigen Fällen ausgelassen werden. Ebenfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Ziele, Merkmale und Vorteile, die hier beschrieben sind, zu erreichen, sondern sie ist zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung gewählt. Obwohl es nicht ausdrücklich veranschaulicht ist, wird ein Fachmann erkennen, dass ein oder mehrere von den veranschaulichten Schritten oder Funktionen immer wieder abhängig von der speziellen Strategie ausgeführt werden können, die verwendet wird.
  • Dies schließt die Beschreibung ab. Das Lesen durch fachkundige Personen wird viele Abänderungen und Modifikationen in Sicht bringen, ohne vom Sinn und dem Umfang der Beschreibung abzuweichen. Beispielsweise könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder Alternativkraftstoff-Konfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung zum Vorteil verwenden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6230688 [0003]

Claims (20)

  1. Ein Verfahren, um ein Motorkraftstoffsystem zu betreiben, umfassend: Zuführen eines ersten Kraftstofftyps ausschließlich von einem ersten Kraftstofftank an eine zweite Kraftstoffpumpe und zu einer Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über eine erste Kraftstoffpumpe, und einen Ausgang der zweiten Kraftstoffpumpe in Kommunikation mit einer Gruppe von Direkteinspritzventilen; und Zuführen des ersten Kraftstofftyps vom zweiten Auslass der Kraftstoffpumpe zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Kraftstoffpumpe eine elektrisch angetriebene Kraftstoff-Niederdruckpumpe ist, und wobei die zweite Kraftstoffpumpe eine auf mechanische Weise mit Energie versorgte Hochdruckpumpe ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zweite Kraftstoffpumpe den ersten Kraftstofftyp zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über ein Ventil zuführt, das die Gruppe von Direkteinspritzventilen zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen koppelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend das Deaktivieren der Gruppe von Direkteinspritzventilen und einer dritten Kraftstoffpumpe.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Kraftstofftyp mit der zweiten Kraftstoffpumpe als Reaktion auf ein Niveau eines zweiten Kraftstofftyps, der in einem zweiten Kraftstofftank unter ein Schwellenniveau absinkt, zugeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Kraftstofftyp der zweiten Kraftstoffpumpe als Reaktion auf eine Temperatur der zweiten Kraftstoffpumpe, die eine Schwellentemperatur überschreitet, zugeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Kraftstofftyp als Reaktion auf mindestens eine Motorbetriebsbedingung einschließlich einer Motorlast zugeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Ausgang der ersten Kraftstoffpumpe angepasst ist, um einen Kraftstoffdruck zu einer ersten Schiene der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen bereitzustellen, und wobei der erste Kraftstofftyp der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen sowohl vom Auslass der zweiten Kraftstoffpumpe als auch vom Auslass der ersten Kraftstoffpumpe parallel und gleichzeitig zugeführt wird, wobei mindestens etwas vom Kraftstoff vom Auslass der ersten Kraftstoffpumpe der Gruppe von Einspritzventilen durch Umgehen der zweiten Kraftstoffpumpe bereitgestellt wird.
  9. Ein Verfahren, um ein Motorkraftstoffsystem zu betreiben, umfassend: während eines ersten Zustandes, das Zuführen eines ersten Kraftstofftyps ausschließlich von einem ersten Kraftstofftank an ein erstes Schlitzeinspritzventil und eine zweite Kraftstoffpumpe über eine erste Kraftstoffpumpe, wobei der zweite Auslass der Kraftstoffpumpe mit einem ersten Direkteinspritzventil und dem ersten Schlitzeinspritzventil kommuniziert; während eines zweiten Zustandes, den ersten Kraftstofftyp ausschließlich vom ersten Kraftstofftank an das erste Schlitzeinspritzventil über die erste Kraftstoffpumpe durch Umgehen der zweiten Kraftstoffpumpe zuzuführen; und während eines dritten Zustandes, den ersten Kraftstofftyp ausschließlich vom ersten Kraftstofftank an das erste Direkteinspritzventil über die erste Kraftstoffpumpe und die zweite Kraftstoffpumpe zuzuführen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die erste Kraftstoffpumpe eine Kraftstoff-Niederdruckpumpe ist, während die zweite Kraftstoffpumpe eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste Kraftstoffpumpe elektrisch gesteuert und die zweite Kraftstoffpumpe auf mechanische Weise gesteuert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei während des ersten und zweiten Zustands das erste Direkteinspritzventil und eine dritte Kraftstoffpumpe deaktiviert werden, und wobei die dritte Kraftstoffpumpe mit einem zweiten Kraftstofftank gekoppelt ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der erste Zustand ein oder mehrere Temperaturen der zweiten Kraftstoffpumpe umfasst, die eine Schwellentemperatur überschreiten.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der dritte Zustand einen Kraftstofffüllstand in einem zweiten Kraftstofftank umfasst, der unter einen Schwellenwert absinkt.
  15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Kraftstoffsystem ein Magnetventil umfasst, das nach der ersten Kraftstoffpumpe und vor der zweiten Kraftstoffpumpe in einer Richtung des Kraftstoffflusses lokalisiert ist, und wobei während des ersten Zustandes das Magnetventil geöffnet wird, und wobei während der zweiten und dritten Zustände das Magnetventil geschlossen wird.
  16. Ein Kraftstoffsystem für einen Verbrennungsmotor, umfassend: ein erster Kraftstofftank, der einen ersten Kraftstofftyp speichert; ein zweiter Kraftstofftank, der einen zweiten Kraftstofftyp speichert; eine Gruppe von Schlitzeinspritzventilen in Kommunikation mit einer Zylindergruppe; eine Gruppe von Direkteinspritzventilen in Kommunikation mit der Zylindergruppe; eine erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe in Kommunikation mit dem ersten Kraftstofftank; eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe in Kommunikation mit der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über ein Magnetventil und weiter kommunizierend mit der Gruppe von Direkteinspritzventilen; und ein Steuersystem konfiguriert mit Anweisungen für: das Zuführen des ersten Kraftstofftyps ausschließlich vom ersten Kraftstofftank an die Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe; und das Zuführen des ersten Kraftstofftyps ausschließlich vom ersten Kraftstofftank an die Gruppe von Direkteinspritzventilen über die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe und Kraftstoff-Hochdruckpumpe.
  17. Kraftstoffsystem nach Anspruch 16, wobei das Zuführen des ersten Kraftstofftyps zur Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe als Reaktion auf eine Anforderung zur Kühlung oder Schmierung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe erfolgt.
  18. Kraftstoffsystem nach Anspruch 16, wobei das Zuführen zur Gruppe von Direkteinspritzventilen über die erste Kraftstoff-Niederdruckpumpe und die Kraftstoff-Hochdruckpumpe als Reaktion auf einen Kraftstofffüllstand im zweiten Kraftstofftank erfolgt, der unter einen Schwellenwert absinkt.
  19. Kraftstoffsystem nach Anspruch 16, wobei der erste Kraftstofftyp mindestens etwas Benzin und der zweite Kraftstofftyp mindestens etwas Ethanol enthält.
  20. Kraftstoffsystem nach Anspruch 16, wobei ein erster Kraftstoffkanal fluidisch den ersten Kraftstofftank mit der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen koppelt, und wobei ein zweiter Kraftstoffkanal flüssig den zweiten Kraftstofftank mit der Gruppe von Direkteinspritzventilen koppelt, und wobei die Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit der Gruppe von Schlitzeinspritzventilen über ein Magnetventil kommuniziert und eine zweite Kraftstoff-Niederdruckpumpe in Kommunikation mit dem zweiten Kraftstofftank und der Kraftstoff-Hochdruckpumpe ist.
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