DE102012203199B4

DE102012203199B4 - Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung basierend auf der Flüchtigkeit eines Kraftstoffs

Info

Publication number: DE102012203199B4
Application number: DE102012203199.5A
Authority: DE
Inventors: Brian L. O'Hear; Mark D. Carr; Layne K. Wiggins
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: DE102012203199A1; US20120232771A1; US8849545B2; CN102678353B; CN102678353A

Abstract

Verfahren, das umfasst, dass:
eine Qualität eines Kraftstoffs, der einem Motor (102) zugeführt wird, basierend auf einem Motordrehmoment und einer Motordrehzahl ermittelt wird;
eine Temperatur eines Einlassventils (113a) des Motors (102) gemessen oder geschätzt wird;
eine erste Erhöhungsmenge basierend auf der Qualität des Kraftstoffs ermittelt wird;
eine Kraftstoffmenge, die dem Motor (102) zugeführt wird, basierend auf der ersten Erhöhungsmenge erhöht wird;
ein Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs basierend auf der ersten Erhöhungsmenge und einer vorbestimmten Erhöhungsmenge geschätzt wird,
wobei die vorbestimmte Erhöhungsmenge verhindert, dass der Motor (102) abgewürgt wird, wenn der Wert für die geschätzte Flüchtigkeit größer als ein vorbestimmter Wert für die Flüchtigkeit oder gleich diesem ist; und
eine zweite Erhöhungsmenge basierend auf der ersten Erhöhungsmenge, dem Motordrehmoment und der Temperatur des Einlassventils ermittelt wird;
die zweite Erhöhungsmenge mit dem Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs multipliziert wird, um eine Übergangserhöhungsmenge zu erhalten; und
die Kraftstoffmenge, die dem Motor (102) zugeführt wird, während eines Übergangsmanövers, welches die Motordrehzahl beeinflusst, basierend auf der Übergangserhöhungsmenge erhöht wird.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren zum Ermitteln der Flüchtigkeit eines Kraftstoffs und zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung während Übergangsereignissen basierend auf der Flüchtigkeit des Kraftstoffs.
HINTERGRUND
Motorsteuersysteme wurden entwickelt, um eine Kraftstoffeinspritzung basierend auf einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines Motors zu steuern. Das Luft/KraftstoffVerhältnis wird typischerweise basierend auf einem Sauerstoffniveau ermittelt, das durch einen Sauerstoffsensor detektiert wird. Der Sauerstoffsensor kann Sauerstoffniveaus nicht so genau wie gewünscht detektieren, wenn der Motor anfänglich gestartet wird. Daher arbeiten einige Motorsteuersysteme in einem Steuerkettenmodus, wenn der Motor anfänglich gestartet wird. In den Steuerkettenmodus wird die Kraftstoffeinspritzung unabhängig von der Ausgabe des Sauerstoffsensors gesteuert.
Die Kraftstoffqualität kann in Abhängigkeit von der Jahreszeit und einem geographischen Ort variieren. In dem Steuerkettenmodus können Schwankungen in der Kraftstoffqualität Fahrbarkeitsprobleme bewirken, wie beispielsweise ein Abwürgen des Motors und Fahrzeugschwingungen. Es wird auch zusätzlicher Kraftstoff während Übergangsmanövern benötigt, wie beispielsweise während des Vergrößerns einer Drosselposition auf eine weit offene Drossel. Herkömmliche Kraftstoffsteuersysteme berücksichtigen Schwankungen in der Kraftstoffqualität nicht, wenn die Mengen für die Kraftstoffeinspritzung während Übergangsmanövern erhöht werden, während in dem Steuerkettenmodus gearbeitet wird.
Einige Kraftstoffsteuersysteme erhöhen eine Menge für eine Kraftstoffeinspritzung um eine vorbestimmte Menge während Übergangsmanövern, wenn unabhängig von einer Ausgabe eines Sauerstoffsensors gearbeitet wird (d.h. in einem Steuerkettenmodus). Die vorbestimmte Menge wird basierend auf einer angenommenen Kraftstoffqualität ausgewählt. Wenn die tatsächliche Kraftstoffqualität besser als die angenommene Kraftstoffqualität ist, dann kann die Menge für die Einspritzung mehr als notwendig erhöht werden. Umgekehrt können die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und die Emissionen verschlechtert werden. Wenn die tatsächliche Kraftstoffqualität schlechter als die angenommene Kraftstoffqualität ist, dann kann die Menge für die Einspritzung nicht ausreichend erhöht werden. Es können wiederum Fahrbarkeitsprobleme auftreten (z.B. ein Abwürgen des Motors, Schwingungen).
Die Kraftstoffqualität kann anhand eines Fahrbarkeitsindex (DI) eines Kraftstoffs gemessen werden. Der DI eines Kraftstoffs kann basierend auf Temperaturen ermittelt werden, bei denen unterschiedliche Prozentanteile des Kraftstoffs verdampfen. Die Kraftstoffqualität nimmt ab, wenn der DI zunimmt. Ein Kraftstoff mit einer schlechten Kraftstoffqualität kann nicht in der Lage sein, in dem erwarteten Ausmaß zu verdampfen, wenn die Temperatur eines Motors niedrig ist, beispielsweise wenn der Motor anfänglich gestartet wird. Eine Unfähigkeit, wie erwartet zu verdampfen, kann die Verbrennung nachteilig beeinflussen und Fahrbarkeitsprobleme bewirken.
In der DE 195 39 536 A1 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Kraftstoffmenge, die einem Motor zugeführt wird, in Abhängigkeit von der Temperatur eines Einlassventils, eines Motordrehmoments und der Flüchtigkeit des Kraftstoffs eingestellt wird, die anhand des Motordrehmoments und einer Motordrehzahl geschätzt wird.
Die DE 10 2009 017 207 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine Qualität eines Kraftstoffs basierend auf einem Motordrehmoment und einer Motordrehzahl ermittelt und eine Kraftstoffmenge, die einem Motor zugeführt wird, anhand der ermittelten Qualität des Kraftstoffs angepasst wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, mit dem während Übergangsmanövern, welche die Motordrehzahl beeinflussen, eine Kraftstoffmenge derart geeignet erhöht wird, dass die Fahrbarkeit und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden, während gleichzeitig die Emissionen verringert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß dem Verfahren wird eine Kraftstoffqualität basierend auf Motorbetriebsbedingungen ermittelt, und eine Menge eines Kraftstoffs, der einem Motor zugeführt wird, wird in einem Steuerkettenmodus basierend auf der Kraftstoffqualität erhöht. Die Menge des Kraftstoffs, die dem Motor während Übergangsmanövern zugeführt wird, wird basierend auf der Kraftstoffqualitäts-Erhöhungsmenge und einer Einlassventiltemperatur optimiert. Auf diese Weise können die Kraftstoffwirtschaftlichkeit, die Emissionen und die Fahrbarkeit verbessert werden.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:

1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Flussdiagramm eines beispielhaften Motorsteuerverfahrens gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
4A bis 4C Graphiken sind, die bespielhafte Motorsteuersignale für verschiedene Kraftstoffqualitäten gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellen; und
5A und 5B Graphiken sind, die bespielhafte Motorsteuersignale für verschiedene Kraftstoffqualitäten gemäß dem Stand der Technik darstellen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Zu Zwecken der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, sollte die Formulierung A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Wie hierin verwendet, kann sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis; einen Schaltkreis der Schaltungslogik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen. Der Ausdruck Modul kann einen Speicher umfassen (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird.
Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzt, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code mehrerer Module durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Ausdruck Gruppe, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
Die hierin beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsystems 100 für ein Fahrzeug dargestellt. Das Motorsystem 100 umfasst einen Motor 102, der ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Luft wird durch einen Einlasskrümmer 104 in den Motor 102 eingelassen. Ein Drosselventil 106 variiert das Volumen der Luft, die in den Einlasskrümmer 104 eingelassen wird. Ein Drosselpositionssensor (TPS) 108 gibt die Position des Drosselventils 106 aus. Die Luft vermischt sich mit Kraftstoff aus einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110, um ein Luft/KraftstoffGemisch zu bilden.
Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern des Motors 102 verbrannt, wie beispielsweise in dem Zylinder 112. Das Luft/Kraftstoff-Gemischt tritt durch ein Einlassventil 113a in den Zylinder 112 ein und verlässt den Zylinder 112 durch ein Auslassventil 113b. Ein Temperatursensor 114, wie beispielsweise ein Thermoelement, gibt die Temperatur des Einlassventils 113a aus. Obgleich der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken nur der repräsentative Zylinder 112 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen.
Bei verschiedenen Motorsystemen, wie beispielsweise dem Motorsystem 100, wird die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs durch einen Zündfunken ausgelöst, der durch eine Zündkerze 115 geliefert wird. Der Zündfunkenzeitpunkt kann relativ zu einer vorbestimmten Position des Kolbens spezifiziert werden, wie beispielsweise zu dem oberen Totpunkt (TDC) des Kolbens. Obgleich der Motor 102 derart dargestellt ist, dass er die Zündkerze 115 aufweist, kann der Motor 102 ein beliebiger geeigneter Typ eines Motors sein, wie beispielsweise ein Motor vom Kompressionsverbrennungstyp oder ein Motor vom Hybridtyp, und er weist möglicherweise die Zündkerze 115 nicht auf.
Das Abgas, das aus der Verbrennung resultiert, wird aus den Zylindern in ein Abgassystem 116 ausgestoßen. Das Abgassystem 116 weist einen Sauerstoffsensor (O₂-Sensor) 118 auf, der die Konzentration des Sauerstoffs in dem Abgas ausgibt, das durch den Sauerstoffsensor 118 hindurchtritt.
Ein Fahrer weist einen Start des Motors 102 an, und ein Motorsteuermodul (ECM) 120 aktiviert anschließend einen Anlasser (nicht gezeigt), um den Motor 102 zu starten. Der Fahrer kann einen Schlüssel drehen und/oder einen Knopf drücken, um einen Start des Motors 102 anzuweisen. Das ECM 120 empfängt die Anweisung des Fahrers mittels einer Fahrereingabe, die von einem Fahrereingabemodul 122 empfangen wird.
Das ECM 120 kann auch eine Luftmassenströmung (MAF) von einem Luftmassenströmungssensor 124, einen Krümmerabsolutdruck (MAP) von einem Krümmerabsolutdrucksensor 126 und eine Motordrehzahl von einem Motordrehzahlsensor 128 empfangen. Die Motordrehzahl kann in Umdrehungen pro Minute (RPM) vorliegen. Die Luftmassenströmung ist die Luftmenge, die in den Einlasskrümmer 104 strömt. Der Krümmerluftdruck ist der Druck in dem Einlasskrümmer 104.
Das ECM 120 regelt eine Öffnung des Drosselventils 106 basierend auf einer Fahrereingabe, die von dem Fahrereingabemodul 122 empfangen wird. Die Fahrereingabe kann auf einer Position eines Gaspedals und/oder auf einer Einstellung eines Tempomaten basieren. Auf diese Weise steuert das ECM 120 die Menge der Luft, die in den Einlasskrümmer 104 eingelassen wird.
Das ECM 120 regelt auch die Menge des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110 eingespritzt wird. Beispielsweise kann das ECM 120 einen Puls für eine Zeitdauer erzeugen. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110 kann öffnen, wenn der Puls erzeugt wird. Dementsprechend kann die Menge des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110 eingespritzt wird, eingestellt werden, indem die Länge der Zeit eingestellt wird, für die der Puls erzeugt wird (d.h. die Pulsweite). Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 110 kann den Kraftstoff an einem zentralen Ort, wie beispielsweise in den Einlasskrümmer 104 hinein, oder an mehreren Orten einspritzen, wie beispielsweise in der Nähe des Einlassventils 113a des Zylinders 112. Alternativ kann die Kraftstoffeinspritzung 110 den Kraftstoff direkt in den Zylinder 112 einspritzen.
Im Allgemeinen regelt das ECM 120 das Luft/Kraftstoff-Gemisch, um ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Gemisch aufrecht zu erhalten. Das ECM 120 stellt das Luft/Kraftstoff-Gemisch anschließend basierend auf der Ausgabe des Sauerstoffsensors 118 ein. Die Ausgabe des Sauerstoffsensors 118 kann jedoch unzuverlässig sein, wenn die Temperatur des Sauerstoffsensors 118 kleiner als eine Schwellenwerttemperatur ist. Beispielsweise ist die Temperatur des Sauerstoffsensors 118 für eine Zeitdauer nach einem Start des Motors 102 wahrscheinlich kleiner die Schwellenwerttemperatur.
Dementsprechend arbeitet das ECM 120 in einem Steuerkettenmodus, wenn der Motor 102 gestartet wird. Das ECM 120 regelt das Luft/Kraftstoff-Gemisch unabhängig von der Ausgabe des Sauerstoffsensors 118, während in dem Steuerkettenmodus gearbeitet wird. Die Qualität des Kraftstoffs, der dem Motor 102 zugeführt wird, kann jedoch das Luft/Kraftstoff-Gemisch beeinflussen. Spezieller kann das Luft/Kraftstoff-Gemisch effektiv mager sein (weniger Kraftstoff als bei dem stöchiometrischen Gemisch), wenn die Kraftstoffqualität schlecht ist. Diese magere Qualität des Luft/Kraftstoff-Gemischs kann der Unfähigkeit des Kraftstoffs zugerechnet werden, in dem erwarteten Ausmaß zu verdampfen und zu verbrennen, wenn die Motortemperatur niedrig ist.
Die Kraftstoffqualität wird allgemein anhand eines Fahrbarkeitsindex (DI) gemessen. Ein DI eines Kraftstoffs kann basierend auf Temperaturen ermittelt werden, bei denen unterschiedliche Prozentanteile des Kraftstoffs verdampfen. Lediglich beispielhaft kann der DI eines Kraftstoffs unter Verwendung der Gleichung ermittelt werden: $DI = 1,5 * T 10 + 3,0 * T 50 + T 90,$
wobei T10 die Temperatur (°F) ist, bei der 10 % des Kraftstoffs verdampft sind, T50 die Temperatur (°F) ist, bei der 50 % des Kraftstoffs verbrannt sind, und T90 die Temperatur (°F) ist, bei der 90 % des Kraftstoffs verdampft sind. Die Kraftstoffqualität nimmt ab, wenn der DI zunimmt. Mit anderen Worten weist ein Kraftstoff mit schlechter Qualität einen höheren DI als ein Kraftstoff mit einer höheren Qualität auf. Kraftstoffe mit schlechter Qualität können nicht in der Lage sein, in dem erwarteten Ausmaß zu verdampfen, wenn die Motortemperatur niedrig ist.
Wie vorstehend festgestellt wurde, arbeitet das ECM 120 in dem Steuerkettenmodus, wenn die Motortemperatur niedrig ist. Dementsprechend ist der eingespritzte Kraftstoff möglicherweise nicht in der Lage, in dem Steuerkettenmodus in dem erwarteten Ausmaß zu verdampfen, wenn die Kraftstoffqualität schlecht ist. Kraftstoff, der nicht verdampft, kann nur teilweise oder gar nicht verbrannt werden. Eine unvollständige oder Nicht-Verbrennung kann die Emissionen beeinflussen, bewirken, dass der Motor 102 abgewürgt wird, und/oder wahrnehmbare Schwingungen in dem Fahrzeug bewirken.
Das ECM 120 ermittelt eine Kraftstoffqualität und erhöht basierend auf der Kraftstoffqualität in dem Steuerkettenmodus die Menge des Kraftstoffs, der durch die Einspritzeinrichtung 110 eingespritzt wird. Die Menge des Kraftstoffs, der durch die Einspritzeinrichtung 110 eingespritzt wird, wird während Übergangsmanövern basierend auf der Kraftstoffqualität-Erhöhungsmenge und einer Einlassventiltemperatur um eine zusätzliche Menge erhöht. Auf diese Weise können die Kraftstoffwirtschaftlichkeit, die Emissionen und die Fahrbarkeit verbessert werden.
Nun auf 2 Bezug nehmend, ist eine beispielhafte Implementierung des ECM 120 dargestellt. Das ECM 120 umfasst ein Steuerkettenmodusmodul 202, das den Steuerkettenmodus aktiviert, wenn der Motor 102 gestartet wird. Das Steuerkettenmodusmodul 202 kann die Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 122 empfangen und basierend auf der Fahrereingabe ermitteln, dass der Motor 102 gestartet wird. Das Steuerkettenmodusmodul 202 deaktiviert den Steuerkettenmodus, wenn es wahrscheinlich ist, dass die Ausgabe des Sauerstoffsensors 118 zuverlässig ist. Das Steuerkettenmodusmodul 202 kann den Steuerkettenmodus deaktivieren, wenn eine Betriebsdauer des Motors 102 größer als eine vorbestimmte Dauer oder gleich dieser ist.
Das ECM umfasst auch ein Modul 204 für eine geschätzte Temperatur, ein Temperaturerzeugungsmodul 205, ein Modul 206 für ein geschätztes Drehmoment und ein Kraftstoffqualitätsmodul 208. Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur schätzt eine Einlassventiltemperatur. Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur kann die Einlassventiltemperatur basierend auf der Betriebsdauer des Motors 102, einem Äquivalenzverhältnis des Motors 102, dem Zündfunkenzeitpunkt des Motors 102, der Drehzahl des Motors 102, der Luftmenge, die an jeden Zylinder des Motors 102 geliefert wird (d.h. der Luft pro Zylinder), der Kühlmitteltemperatur des Motors 102, dem Krümmerluftdruck des Motors 102 und/oder der Luftmassenströmung des Motors 102 schätzen. Zusätzlich kann das Modul 204 für die geschätzte Temperatur die Einlassventiltemperatur basierend auf einer Härte des Einlassventils 113a schätzen, die gemessen werden kann.
Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur kann die Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 122 empfangen und basierend auf der Fahrereingabe die Motorbetriebsdauer ermitteln. Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur kann die Einlassventiltemperatur erhöhen, wenn die Motorbetriebsdauer von einer Zündungseinschaltzeit bis zu einer nachfolgenden Zeit zunimmt. Lediglich beispielhaft kann die geschätzte Einlassventiltemperatur 100 Grad Celsius (°C) betragen, wenn die Motorbetriebsdauer 30 Sekunden beträgt.
Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur kann die Sauerstoffkonzentration von dem Sauerstoffsensor 118 empfangen, und es kann das Äquivalenzverhältnis des Motors 102 basierend auf der Sauerstoffkonzentration ermitteln. Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur kann den Zündfunkenzeitpunkt von einen Zündfunkensteuermodul 209 empfangen, das den Zeitpunkt des Zündfunkens steuert, der durch die Zündkerze 115 erzeugt wird. Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur kann die Motordrehzahl von dem Motordrehzahlsensor 128 empfangen. Das Modul 204 für die geschätzte Temperatur kann die Luftmassenströmung von dem Luftmassenströmungssensor 124 empfangen und die Luft pro Zylinder basierend auf der Luftmassenströmung ermitteln.
Das Temperaturerzeugungsmodul 205 erzeugt die Temperatur des Einlassventils 113a. Das Temperaturerzeugungsmodul 205 kann die gemessene Einlassventiltemperatur von dem Temperatursensor 114 empfangen, und es kann die Temperatur des Einlassventils 113a basierend auf der gemessenen Einlassventiltemperatur erzeugen. Zusätzlich kann das Temperaturerzeugungsmodul 205 die geschätzte Einlassventiltemperatur von dem Modul 204 für geschätzte Temperatur empfangen, und es kann die Temperatur des Einlassventils 113a basierend auf der geschätzten Einlassventiltemperatur erzeugen.
Das Modul 206 für das geschätzte Drehmoment schätzt den Betrag des Drehmoments, den der Motor 102 unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen erzeugen kann. Lediglich beispielhaft können die Betriebsbedingungen die Luftmassenströmung (MAF), die Einlasslufttemperatur (IAT), die Öltemperatur (OT), die Motorkühlmitteltemperatur (ECT), den Zündfunkenzeitpunkt und/oder beliebige geeignete Betriebsbedingungen umfassen. Das Modul 206 für das geschätzte Drehmoment kann die Luftmassenströmung von dem Luftmassenströmungssensor 124 empfangen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das geschätzte Drehmoment auch basierend auf Eigenschaften des Motors 102 ermittelt werden, wie beispielsweise basierend auf der Motorreibung und/oder basierend auf beliebigen anderen geeigneten Motoreigenschaften.
Das Modul 206 für das geschätzte Drehmoment kann eine Luft pro Zylinder (APC) basierend auf der Luftmassenströmung berechnen. Die Luft pro Zylinder ist die Menge der Luft, die an den Zylinder 112 geliefert wird. Das Modul 206 für das geschätzte Drehmoment kann die geschätzte Luft pro Zylinder durch eine vorbestimmte Luft pro Zylinder dividieren, um einen Prozentanteil der Luft pro Zylinder zu erhalten. Der vorbestimmten Luft pro Zylinder kann entsprechen, dass sich das Drosselventil 106 in einer weit offenen Drosselposition befindet. Das Modul 206 für das geschätzte Drehmoment kann das Drehmoment basierend auf dem Prozentanteil der Luft pro Zylinder schätzen. Beispielsweise kann das geschätzte Drehmoment der maximale Betrag des Drehmoments sein, das der Motor 102 erzeugen kann, wenn der Prozentanteil der Luft pro Zylinder 100 ist.
Das Kraftstoffqualitätsmodul 208 ermittelt basierend auf den Betriebsbedingungen des Motors 102 einen Wert, der die Qualität des Kraftstoffs angibt, der dem Motor 102 zugeführt wird. Das Kraftstoffqualitätsmodul 208 kann die Luftmassenströmung von dem Luftmassenströmungssensor 124 und die Motordrehzahl von dem Motordrehzahlsensor 128 empfangen. Das Kraftstoffqualitätsmodul 208 kann auch das geschätzte Drehmoment von dem Modul 206 für das geschätzte Drehmoment empfangen und/oder das geschätzte Drehmoment basierend auf der Luftmassenströmung berechnen. Das Kraftstoffqualitätsmodul 208 ermittelt den Wert für die Kraftstoffqualität basierend auf dem geschätzten Drehmoment und der Motordrehzahl.
Beispielsweise kann das Kraftstoffqualitätsmodul 208 eine Änderung in der Motordrehzahl berechnen und die Änderung der Motordrehzahl durch eine vorbestimmte Drehzahländerung dividieren, um ein Drehzahlverhältnis zu erhalten. Die vorbestimmte Drehzahländerung kann einer maximalen Drehzahländerung über einer Zeitdauer zwischen zwei Zündungsereignissen entsprechen, wenn der Motor 102 einen Kraftstoff mit bekannter Qualität verbrennt. Das Kraftstoffqualitätsmodul 208 kann auch das geschätzte Drehmoment durch ein vorbestimmtes Drehmoment dividieren, um ein Drehmomentverhältnis zu erhalten. Das geschätzte Drehmoment kann einem maximalen Betrag eines Drehmoments entsprechen, das der Motor 102 erzeugen kann, wenn ein Kraftstoff mit bekannter Qualität verbrannt wird. Das Kraftstoffqualitätsmodul 208 kann das Drehzahlverhältnis und das Drehmomentverhältnis multiplizieren, um den Wert für die Kraftstoffqualität zu erhalten. Eine weitere Diskussion der Ermittlung der Kraftstoffqualität kann in der DE 10 2009 017 207 A1 gefunden werden.
Ein Qualitätserhöhungsmodul 210 empfängt den Wert für die Kraftstoffqualität von dem Kraftstoffqualitätsmodul 208 und ermittelt basierend auf dem Wert für die Kraftstoffqualität eine Qualitätserhöhungsmenge, um den der Kraftstoff, der dem Motor 102 zugeführt wird, erhöht wird. Das Qualitätserhöhungsmodul 210 kann ermitteln, dass die Kraftstoffqualität schlecht ist, wenn der Wert für die Kraftstoffqualität größer als ein vorbestimmter Wert ist. Der vorbestimmte Wert kann basierend auf einem minimalen Wert für einen Kraftstoff festgelegt werden, von dem bekannt ist, dass er eine schlechte Qualität aufweist. Alternativ kann der vorbestimmte Wert basierend auf einem maximalen Wert für einen Kraftstoff festgelegt werden, von dem bekannt ist, dass er eine akzeptierbare (d.h. keine schlechte) Qualität aufweist. Lediglich beispielhaft kann der vorbestimmte Wert Eins sein. Das Qualitätserhöhungsmodul 210 kann die Qualitätserhöhungsmenge auf Null setzen, wenn die Kraftstoffqualität nicht schlecht ist, und es kann die Qualitätserhöhungsmenge auf einen vorbestimmten Betrag setzen, wenn die Kraftstoffqualität schlecht ist. Zusätzlich kann das Qualitätserhöhungsmodul 210 die Qualitätserhöhungsmenge erhöhen, wenn der Wert für die Kraftstoffqualität zunimmt.
Ein Kraftstoffflüchtigkeitsmodul 212 empfängt die Qualitätserhöhungsmenge von dem Qualitätserhöhungsmodul 210 und schätzt basierend auf der Qualitätserhöhungsmenge einen Wert, der die Flüchtigkeit eines Kraftstoffs angibt. Das Kraftstoffflüchtigkeitsmodul 212 kann die Qualitätserhöhungsmenge durch eine vorbestimmte Erhöhungsmenge dividieren, um die Flüchtigkeit des Kraftstoffs zu erhalten. Die Qualitätserhöhungsmenge kann ein maximaler Wert der Qualitätserhöhungsmenge für einen momentanen Zündungszyklus sein. Die vorbestimmte Erhöhungsmenge kann eine maximale Erhöhungsmenge für einen beliebigen Zündungszyklus sein. Lediglich beispielhaft kann ein Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs von Eins angeben, dass der Motor 102 abgewürgt wird, wenn kein zusätzlicher Kraftstoff zugeführt wird, und ein Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs von Null kann angeben, dass kein zusätzlicher Kraftstoff erforderlich ist, um ein Abwürgen zu verhindern.
Ein Übergangserhöhungsmodul 214 empfängt den Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs und ermittelt basierend auf dem Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs eine Übergangserhöhungsmenge, um den der Kraftstoff, der dem Motor 102 zugeführt wird, während eines Übergangsmanövers erhöht wird. Ein Übergangsmanöver ist ein beliebiges Manöver, das die Motordrehzahl beeinflusst, wie beispielsweise das Einstellen des Drosselventils 106 auf eine weit offene Drosselposition oder das Einschalten einer Klimaanlage (nicht gezeigt). Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann auch die Einlassventiltemperatur von dem Temperaturerzeugungsmodul 205 und das geschätzte Drehmoment von dem Modul 206 für das geschätzte Drehmoment empfangen. Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann die Übergangserhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur und dem geschätzten Drehmoment ermitteln.
Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann eine Nachschlagetabelle umfassen, welche die Einlassventiltemperaturen und die geschätzten Drehmomente mit Kraftstofferhöhungsmengen in Beziehung setzt. Die Kraftstofferhöhungsmengen können die minimale Menge an zusätzlichem Kraftstoff repräsentieren, die erforderlich ist, um Fahrbarkeitsprobleme zu vermeiden, wenn ein Kraftstoff mit schlechter Qualität verbrannt wird. Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann auf die Nachschlagetabelle Bezug nehmen, um eine Kraftstofferhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur und dem geschätzten Drehmoment zu ermitteln, und es kann die Kraftstofferhöhungsmenge mit dem Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs multiplizieren, um die Übergangserhöhungsmenge zu erhalten.
Alternativ kann das Übergangserhöhungsmodul 214 die Einlassventiltemperatur von dem Modul 204 für die geschätzte Temperatur und den Prozentanteil für die Luft pro Zylinder von dem Modul 206 für das geschätzte Drehmoment empfangen. Wie vorstehend diskutiert wurde, ist der Prozentanteil der Luft pro Zylinder das Verhältnis der geschätzten Luft pro Zylinder zu der vorbestimmten Luft pro Zylinder, der entsprechen kann, dass sich das Drosselventil 106 in der weit offenen Drosselposition befindet. Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann die Übergangserhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur und dem Prozentanteil der Luft pro Zylinder ermitteln.
Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann eine Nachschlagetabelle umfassen, welche die Einlassventiltemperaturen und die Prozentanteile der Luft pro Zylinder mit Kraftstofferhöhungsmengen in Beziehung setzt. Die Kraftstofferhöhungsmengen können die minimale Menge an zusätzlichem Kraftstoff repräsentieren, die erforderlich ist, um Fahrbarkeitsprobleme zu vermeiden, wenn Kraftstoff mit schlechter Qualität verbrannt wird. Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann auf die Nachschlagetabelle Bezug nehmen, um eine Kraftstofferhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur und dem Prozentanteil der Luft pro Zylinder zu ermitteln. Das Übergangserhöhungsmodul 214 kann die Kraftstofferhöhungsmenge mit dem Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs multiplizieren, um die Übergangserhöhungsmenge zu erhalten.
Ein Kraftstoffsteuermodul 216 steuert die Menge des Kraftstoffs, der durch die Einspritzeinrichtung 110 eingespritzt wird. Das Kraftstoffsteuermodul 216 ermittelt basierend auf einer Eingabe, die von dem Steuerkettenmodusmodul 202 empfangen wird, ob der Steuerkettenmodus aktiv ist. Wenn der Steuerkettenmodus aktiv ist, steuert das Kraftstoffsteuermodul 216 die Einspritzungsmenge unabhängig von der Ausgabe des Sauerstoffsensors 118. Zusätzlich kann das Kraftstoffsteuermodul 216 die Motordrehzahl von dem Motordrehzahlsensor 128 empfangen und die Einspritzungsmenge basierend auf einer Änderung in der Motordrehzahl steuern, wenn der Steuerkettenmodus aktiv ist. Das Kraftstoffsteuermodul 216 kann eine Nachschlagetabelle umfassen, welche Änderungen der Motordrehzahl mit Einspritzungsmengen in Beziehung setzt.
Das Kraftstoffsteuermodul 216 empfängt die Qualitätserhöhungsmenge von dem Qualitätserhöhungsmodul 210 und die Übergangserhöhungsmenge von dem Übergangserhöhungsmodul 214. Das Kraftstoffsteuermodul 216 erhöht die Einspritzungsmenge basierend auf der Qualitätserhöhungsmenge und der Übergangserhöhungsmenge. Das Kraftstoffsteuermodul 216 kann die Einspritzungsmenge um die Summe der Qualitätserhöhungsmenge und der Übergangserhöhungsmenge erhöhen.
Nun auf 3 Bezug nehmend, beginnt ein Verfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung bei 302. Bei 304 aktiviert das Verfahren einen Steuerkettenmodus. Das Verfahren kann den Steuerkettenmodus aktivieren, wenn ein Motor gestartet wird. In dem Steuerkettenmodus wird ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von der Ausgabe von Sensoren gesteuert, die Sauerstoff- und/oder Stickstoffoxidniveaus in dem Abgas detektieren. Lediglich beispielhaft kann ein Motor basierend auf der Motordrehzahl gesteuert werden, wenn der Steuerkettenmodus aktiv ist.
Bei 306 ermittelt das Verfahren, ob eine Motorbetriebsdauer kleiner als eine vorbestimmte Dauer ist. Wenn 306 falsch ist, deaktiviert das Verfahren bei 308 den Steuerkettenmodus, und es endet bei 310. Wenn 306 wahr ist, fährt das Verfahren bei 312 fort. Die vorbestimmte Dauer kann eine Dauer des Motorbetriebs sein, nach welcher wahrscheinlich ist, dass die Ausgabe von Abgassensoren zuverlässig ist, und sie kann empirisch ermittelt werden. Daher kann der Steuerkettenmodus aktiv bleiben, bis es wahrscheinlich ist, dass der Abgassensor zuverlässig ist.
Bei 312 ermittelt das Verfahren einen Wert für die Kraftstoffqualität, der mit der Kraftstoffqualität in umgekehrter Beziehung steht. Das Verfahren kann den Wert für die. Kraftstoffqualität basierend auf einem geschätzten Drehmoment und einer Änderung in einer Motordrehzahl ermitteln, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 diskutiert wurde. Beispielsweise kann das Verfahren ein Drehmomentverhältnis und ein Drehzahlverhältnis ermitteln, und das Verfahren kann das Drehmomentverhältnis und das Drehzahlverhältnis multiplizieren, um den Wert für die Kraftstoffqualität zu erhalten.
Bei 314 ermittelt das Verfahren eine Qualitätserhöhungsmenge basierend auf dem Wert für die Kraftstoffqualität. Die Qualitätserhöhungsmenge ist eine Menge, um die der Kraftstoff, der einem Motor zugeführt wird, erhöht wird. Das Verfahren kann auf eine Nachschlagetabelle Bezug nehmen, welche Werte für die Kraftstoffqualität mit Qualitätserhöhungsmengen in Beziehung setzt. Die Qualitätserhöhungsmengen in der Nachschlagetabelle können vorbestimmt sein, um Fahrbarkeitsprobleme zu verhindern, wie beispielsweise ein Abwürgen des Motors und Schwingungen.
Bei 316 schätzt das Verfahren einen Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs, der mit der Flüchtigkeit des Kraftstoffs in umgekehrter Beziehung steht. Das Verfahren kann den Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs basierend auf der Qualitätserhöhungsmenge schätzen, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 diskutiert wurde. Beispielsweise kann das Verfahren die Qualitätserhöhungsmenge durch eine maximale Erhöhungsmenge dividieren, um die Flüchtigkeit des Kraftstoffs zu erhalten. Somit kann die Qualitätserhöhungsmenge unter Verwendung der maximalen Erhöhungsmenge normiert werden, um den Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs zu schätzen.
Bei 318 schätzt das Verfahren eine Einlassventiltemperatur. Die geschätzte Einlassventiltemperatur kann zunehmen, wenn eine Betriebsdauer eines Motors zunimmt. Lediglich beispielhaft kann die geschätzte Einlassventiltemperatur 100°C betragen, wenn die Motorbetriebsdauer 30 Sekunden beträgt.
Bei 320 schätzt das Verfahren den Betrag des Drehmoments, der durch einen Motor erzeugt wird. Das Verfahren kann das geschätzte Drehmoment basierend auf einer Luftmassenströmung eines Motors erhalten. Beispielsweise kann das Verfahren die Menge der Luft, die in jeden Zylinder des Motors eintritt (d.h. die Luft pro Zylinder), unter Verwendung der Luftmassenströmung schätzen, und es kann die geschätzte Luft pro Zylinder durch eine maximale Luft pro Zylinder dividieren, um einen Prozentanteil der Luft pro Zylinder zu erhalten. Das Verfahren kann anschließend das geschätzte Drehmoment basierend auf einer vorbestimmten Beziehung zwischen dem Prozentanteil der Luft pro Zylinder und dem geschätzten Drehmoment erhalten. Die vorbestimmte Beziehung kann in der Form einer Nachschlagetabelle oder einer Gleichung repräsentiert werden.
Bei 322 ermittelt das Verfahren eine Übergangserhöhungsmenge. Das Verfahren kann die Übergangserhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur, dem geschätzten Drehmoment und der Qualitätserhöhungsmenge ermitteln. Das Verfahren kann auf eine Nachschlagetabelle Bezug nehmen, die Einlassventiltemperaturen und geschätzte Drehmomente mit Kraftstofferhöhungsmengen in Beziehung setzt. Die Kraftstofferhöhungsmengen können die minimale Menge an zusätzlichem Kraftstoff repräsentieren, die erforderlich ist, um Fahrbarkeitsprobleme zu vermeiden, wenn ein Kraftstoff mit schlechter Qualität verbrannt wird. Das Verfahren kann auf die Nachschlagetabelle Bezug nehmen, um eine Kraftstofferhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur und dem geschätzten Drehmoment zu ermitteln, und es kann die Kraftstofferhöhungsmenge mit dem Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs multiplizieren, um die Übergangserhöhungsmenge zu erhalten.
Alternativ kann das Verfahren die Übergangserhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur, dem Prozentanteil der Luft pro Zylinder und der Qualitätserhöhungsmenge ermitteln. Das Verfahren kann auf eine Nachschlagetabelle Bezug nehmen, die Einlassventiltemperaturen und Prozentanteile der Luft pro Zylinder mit Kraftstofferhöhungsmengen in Beziehung setzt. Die Kraftstofferhöhungsmengen in der Nachschlagetabelle können vorbestimmt sein, um Fahrbarkeitsprobleme zu verhindern, wie beispielsweise ein Abwürgen des Motors und Fahrzeugschwingungen. Das Verfahren kann auf die Nachschlagetabelle Bezug nehmen, um eine Kraftstofferhöhungsmenge basierend auf der Einlassventiltemperatur und dem Prozentanteil der Luft pro Zylinder zu ermitteln, und es kann die Kraftstofferhöhungsmenge mit dem Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs multiplizieren, um die Übergangserhöhungsmenge zu erhalten.
Bei 324 erhöht das Verfahren die Menge des Kraftstoffs, der einem Motor zugeführt wird (d.h. die Einspritzungsmenge), und es fährt bei 306 fort. Das Verfahren kann die Einspritzungsmenge basierend auf der Qualitätserhöhungsmenge und der Übergangserhöhungsmenge erhöhen. Das Verfahren kann die Einspritzungsmenge um die Summe der Qualitätserhöhungsmenge und der Übergangserhöhungsmenge erhöhen.
Nun auf 4A bis 4C Bezug nehmend, sind beispielhafte Motorsteuersignale für verschiedene Kraftstoffqualitäten gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung dargestellt. 4A entspricht einem Kraftstoff mit einer ersten Qualität, die akzeptierbar ist (d.h. nicht schlecht), 4B entspricht einem Kraftstoff mit einer zweiten Qualität, die schlechter als die erste Qualität ist, und 4C entspricht einem Kraftstoff mit einer dritten Qualität, die schlechter als die zweite Qualität ist.
4A zeigt Sensorsignale und Steuersignale, die angeben, dass während eines Übergangsmanövers kein zusätzlicher Kraftstoff zugeführt wird, wenn Kraftstoff mit der ersten Qualität verbrannt wird. Die Sensorsignale umfassen eine Pedalposition 402, ein gemessenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 404 und eine Motordrehzahl 406. Die Steuersignale umfassen ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 408, das nicht für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist, und ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 410, das für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist.
Bei 412 wird die Pedalposition 402 auf eine weit offene Drosselposition erhöht, was ein Übergangsmanöver auslöst. Bei 414 ist das angewiesene Luft/KraftstoffVerhältnis 410 ungefähr gleich dem angewiesenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis 408, was angibt, dass kein zusätzlicher Kraftstoff während des Übergangsmanövers zugeführt wird. Die erste Qualität wird ermittelt und das angewiesene Luft/Kraftstoff-Verhältnis 410 wird basierend auf der ersten Qualität nicht zum Erhöhen der Kraftstoffzufuhr während des Übergangsmanövers angepasst. Umgekehrt werden die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und die Emissionen verbessert.
4B zeigt Sensorsignale und Steuersignale, die angeben, dass die Kraftstoffzufuhr während eines Übergangsmanövers um eine erste zusätzliche Menge erhöht wird, wenn Kraftstoff mit der zweiten Qualität verbrannt wird. Die Sensorsignale umfassen eine Pedalposition 416, ein gemessenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 418 und eine Motordrehzahl 420. Die Steuersignale umfassen ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 422, das nicht für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist, und ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 424, das für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist.
Bei 426 wird die Pedalposition 416 auf eine weit offene Drosselposition erhöht, was das Übergangsmanöver auslöst. Bei 428 ist das angewiesene Luft/KraftstoffVerhältnis 424 kleiner als das angewiesene Luft/Kraftstoff-Verhältnis 422, was angibt, dass zusätzlicher Kraftstoff während des Übergangsmanövers zugeführt wird. Die zweite Qualität wird ermittelt, und das angewiesene Luft/KraftstoffVerhältnis 424 wird basierend auf der zweiten Qualität angepasst, um die Kraftstoffzufuhr während des Übergangsmanövers um die erste zusätzliche Menge zu erhöhen. Die erste zusätzliche Menge wird basierend auf Motorbetriebsbedingungen ausgewählt, wie beispielsweise der Einlassventiltemperatur und der Luftmassenströmung, um Fahrbarkeitsprobleme zu verhindern, während Verschlechterungen in der Kraftstoffwirtschaftlichkeit und in den Emissionen minimiert werden.
4C zeigt Sensorsignale und Steuersignale, die angeben, dass die Kraftstoffzufuhr während eines Übergangsmanövers um eine zweite zusätzliche Menge erhöht wird, wenn Kraftstoff mit der dritten Qualität verbrannt wird. Die Sensorsignale umfassen eine Pedalposition 430, ein gemessenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 432 und eine Motordrehzahl 434. Die Steuersignale umfassen ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 436, das nicht für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist, und ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 438, das für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist.
Bei 440 wird die Pedalposition 430 auf eine weit offene Drosselposition erhöht, was das Übergangsmanöver auslöst. Bei 442 ist das angewiesene Luft/KraftstoffVerhältnis 438 kleiner als das angewiesene Luft/Kraftstoff-Verhältnis 436, was angibt, dass zusätzlicher Kraftstoff während des Übergangsmanövers zugeführt wird. Die dritte Qualität wird ermittelt, und das angewiesene Luft/KraftstoffVerhältnis 438 wird basierend auf der zweiten Qualität angepasst, um die Kraftstoffzufuhr während des Übergangsmanövers um die zweite zusätzliche Menge zu erhöhen. Die zweite zusätzliche Menge wird basierend auf den Motorbetriebsbedingungen ausgewählt, wie beispielsweise der Einlassventiltemperatur und der Luftmassenströmung, um Fahrbarkeitsprobleme zu verhindern, während Verschlechterungen in der Kraftstoffwirtschaftlichkeit und in den Emissionen minimiert werden.
Auf 5A und 5B Bezug nehmend, sind beispielhafte Motorsteuersignale für verschiedene Kraftstoffqualitäten gemäß dem Stand der Technik dargestellt. 5A entspricht einem Kraftstoff mit einer ersten Qualität, die akzeptierbar ist (d.h. nicht schlecht), und 5B entspricht einem Kraftstoff mit einer zweiten Qualität, die schlechter als die erste Qualität ist.
5A zeigt Sensorsignale und Steuersignale, die angeben, dass die Kraftstoffzufuhr während eines Übergangsmanövers sogar dann um eine Standardmenge erhöht wird, wenn Kraftstoff mit einer akzeptierbaren Qualität verbrannt wird. Die Sensorsignale umfassen eine Pedalposition 502, eine gemessenes Luft/KraftstoffVerhältnis 504 und eine Motordrehzahl 506. Die Steuersignale umfassen ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 508, das nicht für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist, und ein angewiesenes Luft/KraftstoffVerhältnis 510, das für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist.
Bei 512 wird die Pedalposition auf eine weit offene Drosselposition erhöht, was das Übergangsmanöver auslöst. Bei 514 ist das angewiesene Luft/KraftstoffVerhältnis 510 kleiner als das angewiesene Luft/Kraftstoff-Verhältnis 508, was angibt, dass während des Übergangsmanövers zusätzlicher Kraftstoff zugeführt wird. Da angewiesene Luft/Kraftstoff-Verhältnis 510 wird unabhängig von der Kraftstoffqualität angepasst, um die Kraftstoffzufuhr um die Standardmenge zu erhöhen. Infolgedessen werden die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und die Emissionen unnötig verschlechtert, während die Fahrbarkeit nicht verbessert wird.
5B zeigt Sensorsignale und Steuersignale, die angeben, dass die Kraftstoffzufuhr während eines Übergangsmanövers sogar dann nicht erhöht wird, wenn Kraftstoff mit einer schlechten (d.h. nicht akzeptierbaren) Qualität verbrannt wird. Die Sensorsignale umfassen eine Pedalposition 516, einen Krümmerluftdruck 518, ein gemessenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 520 und eine Motordrehzahl 522. Die Steuersignale umfassen ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 524, das nicht für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist, und ein angewiesenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis 526, das für die Fahrbarkeit während Übergangsmanövern angepasst ist.
Bei 528 wird die Pedalposition 516 auf eine weit offene Drosselposition erhöht, was das Übergangsmanöver auslöst. Zwischen 528 und 530 ist das angewiesene Luft/Kraftstoff-Verhältnis 510 gleich dem angewiesenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis 508, was angibt, dass während es Übergangsmanövers sogar dann kein zusätzlicher Kraftstoff zugeführt wird, wenn Kraftstoff mit einer schlechten Qualität verbrannt wird. Die späte Verbrennung tritt auf, wenn das Einlassventil offen ist, was Druckschwankungen in dem Einlasskrümmer bewirkt, wie sie durch Schwankungen in dem Krümmerluftdruck 518 angezeigt werden, die bei 530 bis 538 gezeigt sind. Die Druckschwankungen bewirken knallende Geräusche, welche die Fahrbarkeit verschlechtern. Zusätzlich wird die Motordrehzahl 522 instabil, wie es bei 530 bis 538 gezeigt ist, was ein Abwürgen des Motors bewirken kann und die Fahrbarkeit verschlechtert.

Claims

Verfahren, das umfasst, dass: eine Qualität eines Kraftstoffs, der einem Motor (102) zugeführt wird, basierend auf einem Motordrehmoment und einer Motordrehzahl ermittelt wird; eine Temperatur eines Einlassventils (113a) des Motors (102) gemessen oder geschätzt wird; eine erste Erhöhungsmenge basierend auf der Qualität des Kraftstoffs ermittelt wird; eine Kraftstoffmenge, die dem Motor (102) zugeführt wird, basierend auf der ersten Erhöhungsmenge erhöht wird; ein Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs basierend auf der ersten Erhöhungsmenge und einer vorbestimmten Erhöhungsmenge geschätzt wird, wobei die vorbestimmte Erhöhungsmenge verhindert, dass der Motor (102) abgewürgt wird, wenn der Wert für die geschätzte Flüchtigkeit größer als ein vorbestimmter Wert für die Flüchtigkeit oder gleich diesem ist; und eine zweite Erhöhungsmenge basierend auf der ersten Erhöhungsmenge, dem Motordrehmoment und der Temperatur des Einlassventils ermittelt wird; die zweite Erhöhungsmenge mit dem Wert für die Flüchtigkeit des Kraftstoffs multipliziert wird, um eine Übergangserhöhungsmenge zu erhalten; und die Kraftstoffmenge, die dem Motor (102) zugeführt wird, während eines Übergangsmanövers, welches die Motordrehzahl beeinflusst, basierend auf der Übergangserhöhungsmenge erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass: die Temperatur des Einlassventils (113a) basierend auf einer Betriebsdauer des Motors (102) von einer Anfangszeit, zu der ein Zündschlüssel betätigt wird, bis zu einer nachfolgenden Zeit geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst, dass das Motordrehmoment basierend auf einer Luftmassenströmung des Motors (102) geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner umfasst, dass: eine Menge einer Luft pro Zylinder (APC-Menge) basierend auf der Luftmassenströmung berechnet wird; und das Motordrehmoment basierend auf der berechneten APC-Menge und einer vorbestimmten APC-Menge geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte APC-Menge einer Drosselposition mit einer weit offenen Drossel (106) entspricht.