DE102012214189A1

DE102012214189A1 - Verfahren und System zum Ausgleich der Alkoholkonzentration im Kraftstoff

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Publication number: DE102012214189A1
Application number: DE102012214189A
Authority: DE
Inventors: Gopichandra Surnilla; Stephen B. Smith; Rohit Arvind Zope; Brandon M. Dawson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2012-08-09
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: RU2607099C2; CN102953849B; CN102953849A; DE102012214189B4; US8893665B2; RU2012134983A; US20130042846A1

Abstract

Es wird ein Motorsystem zur Bestimmung einer Alkoholkonzentration im Kraftstoff offenbart. In einem Beispiel bilden die Motordrosselklappenstellung, die Kraftstoffimpulsbreite und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eine Basis zur Bestimmung der Alkoholkonzentration eines in einem Motor verbrannten Kraftstoffs. Das System und sein entsprechendes Verfahren können Motorbetrieb in Verbindung mit Erfassung einer Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs verbessern.

Description

HINTERGRUND/KURZDARSTELLUNG
Motoren können zum Betrieb mit Kraftstoffen konfiguriert sein, die von geringen Konzentrationen von mit Benzin vermischtem Alkohol zu Kraftstoffen, die relativ hohe Konzentrationen von mit Benzin vermischtem Alkohol aufweisen, reichen. Zum Beispiel kann ein so genanntes Fahrzeug mit Vielstoffmotor mit Kraftstoff laufen, der vollständig aus Benzin besteht, oder mit einem Kraftstoff, der aus 85% Ethanol und 15% Benzin besteht. Wenn der Motor für einen im Wesentlichen gleichen Betrieb (zum Beispiel ohne Differenz des Zündzeitpunkts) und unabhängig von der Konzentration des Alkohols im Kraftstoff gesteuert wird, kann die Motorkraftstoffökonomie reduziert sein, wenn Kraftstoffe mit höheren Alkoholkonzentrationen verbrannt werden. Deshalb kann es wünschenswert sein, eine Alkoholkonzentration in dem gerade verbrannten Kraftstoff genau zu bestimmen. Eine Art und Weise der Bestimmung des Alkoholgehalts im Kraftstoff besteht darin, einen Sensor im Kraftstoff zu platzieren, so dass Alkohol im Kraftstoff erfasst werden kann. Alkoholsensoren können jedoch die Kosten eines Fahrzeugs erhöhen, und sie können weiterhin Motorsystemkomplexität erhöhen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die oben genannten Einschränkungen erkannt und haben ein Verfahren zum Betrieb eines Motors entwickelt, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Motoraktors als Reaktion auf eine Alkoholkonzentration eines durch den Motor verbrannten Kraftstoffs, wobei die Alkoholkonzentration auf einer Stellung einer Drosselklappe, einer Ausgabe einer Lambdasonde, der Motordrehzahl und einer Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite basiert.
Die Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs kann ohne einen eigens vorgesehenen Kraftstoffzusammensetzungssensor bestimmt werden. In einem Beispiel kann die Alkoholkonzentration eines in einem Motor verbrannten Kraftstoffs über die Kraftstoffimpulsbreite, die Motordrehzahl, die Stellung der Motoreinlassluftdrosselklappe und einen Lambda-Wert von einer Lambdasonde bestimmt werden. Somit kann die Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs über Sensoren bestimmt werden, die in einem Motor mit Kraftstoffeinspritzung gemeinhin zu finden sind. Auf diese Weise können Motorsystemkosten und – komplexität für Motoren reduziert werden, die ein Gemisch aus Benzin und Alkohol verbrennen.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Insbesondere kann der Lösungsansatz eine Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs ohne einen eigens vorgesehenen Kraftstoffzusammensetzungssensor bereitstellen. Des Weiteren kann der Lösungsansatz dazu nützlich sein, einen Ausgleich für Fehler im Motorlufteinlasssystem und Motorkraftstoffsystem bereitzustellen.
Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, alleine betrachtet oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, leicht hervor.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motors;
2 zeigt eine schematische Darstellung von Vektoren, die von der Verbrennung von Kraftstoffen mit unterschiedlichen Alkoholkonzentrationen erzeugt werden;
3 zeigt eine schematische Darstellung von Vektoren, die von der Verbrennung von Kraftstoffen mit unterschiedlichen Alkoholkonzentrationen und Fehlern erzeugt werden;
4 zeigt ein prophetisches Beispiel für einen Motorbetriebsablauf, bei dem eine Änderung der Alkoholkonzentration in gerade durch einen Motor verbranntem Kraftstoff erfasst und ausgeglichen wird; und
5 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Betriebsverfahrens eines Motors.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft die Steuerung eines Motors, der Kraftstoff mit verschiedenen Alkoholkonzentrationen verbrennt. In einem Beispiel sind ausgewählte Motorbetriebsparameter, die Kraftstoffimpulsbreite, Motordrehzahl, Motorlambdawerte und Stellung der Motorlufteinlassdrosselklappe umfassen, Teil einer Regression zur Bestimmung von Vektoren, wie in den 2 und 3 gezeigt. Die Vektoren werden wie im Verfahren von 5 zum Betrieb eines Motors gemäß der Darstellung im Ablauf von 4 bestimmt und verarbeitet.
Auf 1 Bezug nehmend, wird ein mehrere Zylinder, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt wird, umfassender Verbrennungsmotor 10 durch die elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Der Motor 10 enthält eine Brennkammer 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36, der mit einer Kurbelwelle 40 verbunden ist. Die Brennkammer 30 steht in der Darstellung über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 in Verbindung. Jedes Einlass- und Auslassventil kann durch einen Einlassnocken 51 und einen Auslassnocken 53 betätigt werden. Die Stellung des Einlassnockens 51 kann durch den Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Stellung des Auslassnockens 53 kann durch den Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
In der Darstellung ist das Kraftstoffeinspritzventil 66 so positioniert, dass es den Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Als Alternative dazu kann Kraftstoff zu einem Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzung bekannt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 liefert flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals FPW von der Steuerung 12. Kraftstoff wird von einem (nicht gezeigten) Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine (nicht gezeigte) Kraftstoff-Verteilerleitung enthält, an das Kraftstoffeinspritzventil 66 geliefert. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 erhält Betriebsstrom von einem Treiber 68, der auf die Steuerung 12 reagiert. In einigen Beispielen kann Kraftstoff über ein zweites Kanal-Einspritzventil 83 eingespritzt werden. Außerdem steht der Einlasskrümmer 44 in der Darstellung mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 in Verbindung, die eine Stellung der Drosselklappenplatte 64 verstellt, um Luftstrom von einem Motorlufteinlass 42 zu steuern.
Eine verteilerlose Zündanlage 88 liefert über eine Zündkerze 92 als Reaktion auf die Steuerung 12 einen Zündfunken zur Brennkammer 30. In der Darstellung ist eine Universal-Lambdasonde 126 (UEGO-Sonde, UEGO-Universal Exhaust Gas Oxygen, Universal-Abgas-Sauerstoffgehalt) stromaufwärts einer Abgasnachbehandlungsvorrichtung 70 mit dem Auslasskrümmer 48 verbunden. Als Alternative dazu kann anstelle der UEGO-Sonde 126 eine Zweizustands-Lambdasonde eingesetzt werden.
Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks enthalten. In einem anderen Beispiel können mehrere Abgasreinigungssysteme, jeweils mit mehreren Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Dreiwege-Katalysator sein.
In der Darstellung von 1 ist die Steuerung 12 ein herkömmlicher Mikrocomputer, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, einen Nurlesespeicher (ROM) 106, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 erhält in der Darstellung neben den zuvor besprochenen
Signalen verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren, darunter die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zur Erfassung der durch den Fuß 132 eingestellten Fahrpedalstellung; eine Messung eines Einlasskrümmerdrucks (MAP) von dem mit dem Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Stellung der Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung von in den Motor eintretender Luftmasse von dem Sensor 120 (zum Beispiel einem Heißdraht-Luftmengenmesser); und eine Messung der Drosselklappenstellung vom Sensor 58. Es kann auch Barometerdruck zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl gleichmäßig beabstandeter Impulse, aus denen die Motordrehzahl (RPM – U/min) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen kann der Motor mit einem Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelkonfiguration, eine Reihenkonfiguration oder Variationen oder Kombinationen davon haben. Des Weiteren können bei anderen Ausführungsformen andere Motorkonfigurationen eingesetzt werden, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Im Betrieb erfährt jeder Zylinder im Motor 10 in der Regel einen Viertaktprozess: der Prozess umfasst den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Ansaughubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 44 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel von dem Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 an seinem Hubende befindet und der am nächsten zum Zylinderkopf liegt (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges nur als Beispiel gezeigt wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberlappung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern.
Somit stellt das System von 1 ein Motorsystem bereit, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen ersten Aktor, der mit dem Motor gekoppelt ist; einen zweiten Aktor, der mit dem Motor gekoppelt ist; eine Lambdasonde, die in einem Auslasskanal des Motors positioniert ist; und eine Steuerung, die Anweisungen zur Einstellung des ersten oder des zweiten Aktors als Reaktion auf eine Alkoholkonzentration eines durch den Motor verbrannten Kraftstoffs, die auf dem ersten Aktor, der Lambdasonde und einer Drehzahl des Motors basiert, enthält. Auf diese Weise kann ein Vektor konstruiert werden, anhand dessen die Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs bestimmt werden kann. Das Motorsystem umfasst, dass der erste Aktor eine Lufteinlassdrosselklappe ist und der zweite Aktor ein Kraftstoffeinspritzventil ist. Des Weiteren umfasst das Motorsystem, dass der erste Aktor eine Lufteinlassdrosselklappe und der zweite Aktor ein Zündsystem ist. In einem anderen Beispiel umfasst das Motorsystem, dass der zweite Aktor als Reaktion auf eine Stellung des ersten Aktors eingestellt wird und der erste Aktor eine Motorlufteinlassdrosselklappe ist und dass der zweite Aktor ein Kraftstoffeinspritzventil ist. Des Weiteren umfasst das Motorsystem, dass die Steuerung weitere Anweisungen zur Regression mehrerer Koeffizienten aus mehreren Parametern zur Bestimmung der Alkoholkonzentration eines gerade im Motor verbrannten Kraftstoffs enthält. Das Motorsystem umfasst, dass die Steuerung weitere Anweisungen zur Reduzierung von Fehlern bei einer Motorluftstrommasse oder Kraftstoffstrommasse auf Grundlage der mehreren Koeffizienten enthält.
Nunmehr auf 2 Bezug nehmend, wird eine schematische Darstellung prophetischer Vektoren gezeigt, die aus über eine einen Motor, der Kraftstoffe mit verschiedenen Gemischen aus Alkohol und Benzin verbrennt, überwachende Steuerung gesammelten Daten erzeugt werden.
Die Vektoren 202–208 stellen Vektoren dar, die aus Koeffizienten gebildet werden, die aus Motordaten regressiert werden. Die Koeffizienten werden genauso wie das Modell, anhand dessen die Koeffizienten bestimmt werden, näher beschrieben. Die vertikale Achse stellt einen Koeffizienten A₃ dar. Die X-Achse stellt einen Koeffizienten A₂ dar. Schließlich stellt die Z-Achse die Achse A₁ dar. Die Länge jedes Vektors 202–208 ist repräsentativ für eine Alkoholkonzentration von gerade durch einen Motor verbranntem Kraftstoff.
Die Länge eines Vektors vergrößert sich für verbrannte Kraftstoffe, die höhere Alkoholkonzentrationen aufweisen. Insbesondere vergrößert sich bei einer konstanten Motordrehzahl und Motorluftmenge die Kraftstoffeinspritzimpulsbreite, um einen Kraftstoff mit erhöhter Alkoholkonzentration bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen, weil Kraftstoffe mit höheren Alkoholkonzentrationen geringere stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnisse haben als Kraftstoffe mit höheren Benzinkonzentrationen. Somit erhöht die zunehmende Kraftstoffimpulsbreite die Vektorlänge.
In dem vorliegenden Beispiel stellt der Vektor 202 E0 (zum Beispiel nur Benzin) dar, Vektor 204 stellt E30 (zum Beispiel 30% Ethanol und 70% Benzin) dar, Vektor 206 stellt E60 (zum Beispiel 60% Ethanol und 40% Benzin) dar und Vektor 208 stellt E85 (zum Beispiel 85% Ethanol und 15% Benzin) dar. Es sei darauf hingewiesen, dass der Vektor 202 der kürzeste Vektor ist, hinsichtlich der Länge gefolgt von dem Vektor 204. Der Vektor 206 ist noch immer länger als der Vektor 204 und der Vektor 208 ist länger als der Vektor 206. Somit ist zu sehen, dass der E85-Vektor (zum Beispiel 208) länger ist als jeder der anderen Vektoren. Infolgedessen zeigt eine Länge eines Vektors die Alkoholkonzentration des gerade verbrannten Kraftstoffs an. In diesem Beispiel gibt es keine Fehler oder äquivalenten Fehler hinsichtlich der Kraftstoffimpulsbreite, der Drosselklappenstellung, der Motordrehzahl und des Lambdawerts für jeden der gezeigten Kraftstoffe. Deshalb überlappen sich die Vektoren, und zwischen den Vektoren werden keine Winkel gebildet.
In einigen Beispielen, die unter Bezugnahme auf das Verfahren von 5 beschrieben werden, können Motoraktoren gemäß der Alkoholkonzentration eingestellt werden, die mit der Vektorlänge in Beziehung steht. Wenn die Alkoholkonzentration eines eingespritzten Kraftstoffs zum Beispiel zunimmt, kann Zündzeitpunktverstellung nach früh verstärkt werden, um die geringere Anfälligkeit für Motorklopfen von Kraftstoffen mit höheren Alkoholkonzentrationen auszunutzen.
Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, wird eine schematische Darstellung von prophetischen Vektoren mit Fehlern gezeigt, die von über eine Steuerung gesammelten Daten erzeugt werden, welche einen Kraftstoffe mit verschiedenen Alkohol- und Benzingemischen verbrennenden Motor überwacht. Die Achskonfiguration und -auftragung von 3 ist die gleiche wie in 2.
In dem Beispiel von 3 stellen die Vektoren 302–308 Vektoren dar, die von von Motordaten regressierten Koeffizienten gebildet werden, ähnlich wie in 2. Ähnlich wie in 2 vergrößert sich die Länge jedes Vektors für Kraftstoffe, die höhere Alkoholkonzentrationen verbrennen. In diesem Beispiel bietet der Winkel der Vektoren bezüglich der X-, Y- und Z-Achse jedoch eine Anzeige für Motorluft- und -kraftstoffschätzungsfehler. Wenn zum Beispiel eine Luftmenge für stöchiometrische Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches erwünscht ist und die Drosselklappe mehr oder weniger als erwartet geöffnet ist, ändert sich der Vektorwinkel. Die Winkelbeziehung zwischen dem vorliegende Kraftstoffbedingungen (zum Beispiel 302 E85) beschreibenden Vektor und der X-, Y- und Z-Achse liefert eine Anzeige des Fehlers.
In dem vorliegenden Beispiel stellen die Vektoren 302, 304, 306 und 308 die Verbrennung verschiedener Kraftstoffe dar, wobei Fehler hinsichtlich der Drosselklappenstellung, der Kraftstoffimpulsbreite, der Motordrehzahl oder des Motorlambdawerts zu einer Winkeltrennung zwischen Vektoren führen. Wenn verschiedene Winkel zwischen Vektoren vorhanden sind, kann somit bestimmt werden, dass es Fehler hinsichtlich der Drosselklappenstellung, der Kraftstoffimpulsbreite, der Motordrehzahl oder des Motorlambdawerts gibt. In einigen Beispielen kann/können als Reaktion auf eine Änderung des Vektorwinkels Steuermaßnahmen oder -diagnose unternommen werden. Wenn sich die Drosselklappenstellung zum Beispiel unerwartet um ein geringes Ausmaß ändert, kann anhand einer Änderung des Vektorwinkels bestimmt werden, dass ein Drosselklappenstellungssensor beeinträchtigt ist, obgleich die Vektorlänge innerhalb eines erwarteten Bereichs für E0- bis E85-Kraftstoffe liegt. Somit können Fehler hinsichtlich der Drosselklappenstellung, des Lambdawerts, der Motordrehzahl und der Kraftstoffimpulsbreite bestimmt und ausgeglichen werden.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird ein prophetischer Motorbetriebsablauf gezeigt, bei dem eine Alkoholkonzentration in einem verbrannten Kraftstoff während des Ablaufs zunimmt. Der Ablauf von 4 kann über einen Motor und eine Steuerung wie in 1 gezeigt, die Anweisungen des in 5 gezeigten Verfahrens ausführt, bereitgestellt werden. Vertikale Markierungen T₀–T₅ stellen Zeitpunkte dar, die in dem Ablauf von besonderem Interesse sind.
Das erste Diagramm von oben in 4 stellt Motordrehzahl gegenüber Zeit dar. Die Y-Achse stellt Motordrehzahl dar, und die Motordrehzahl nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
Das zweite Diagramm von oben in 4 stellt den Alkoholgehalt in von einem Motor verbranntem Kraftstoff gegenüber Zeit dar. Die Y-Achse stellt Alkohol in von dem Motor verbranntem Kraftstoff dar, und die Alkoholkonzentration des Kraftstoffes nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
Das dritte Diagramm von oben in 4 stellt den Motorzündzeitpunkt gegenüber Zeit dar. Die Y-Achse stellt die Motorzündzeitpunktverstellung nach früh dar, und der Motorzündzeitpunkt geht in Richtung des Pfeils der Y-Achse weiter nach früh. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
Das vierte Diagramm von oben in 4 stellt die Koeffizientenvektorlänge gegenüber Zeit dar (siehe zum Beispiel 2 für eine Vektordarstellung). Die Y-Achse stellt die Koeffizientenvektorlänge dar, und die Koeffizientenvektorlänge nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
Das fünfte Diagramm von oben in 4 stellt einen Lambdakraftstoffmultiplikator dar, der Änderungen des Kraftstoffausgleichs für einen ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrennenden Motor Rechnung trägt. Die Y-Achse stellt die Höhe des Lambdakraftstoffmultiplikators dar, und der Lambdakraftstoffmultiplikator nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
Das sechste Diagramm von oben in 4 stellt die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite gegenüber Zeit dar. Die Y-Achse stellt die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite dar, und die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
Das siebte Diagramm von oben in 4 stellt Motornockenfrühverstellung gegenüber Zeit dar. Die Y-Achse stellt Motornockenfrühverstellung dar, und die Motornockenfrühverstellung nimmt in Richtung des Pfeils der Y-Achse zu. In diesem Beispiel erhöht sich die Zylinderluftladung mit Frühverstellung der Motornockenwelle. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt in Richtung des Pfeils der X-Achse zu.
Zum Zeitpunkt T₀ wird der Motor aus dem Stillstand angelassen und gestartet. Der Alkoholgehalt des gerade verbrannten Kraftstoffs ist relativ gering, und die Vektorlänge, die dem Alkoholgehalt entspricht, ist auch gering, genauso wie der Kraftstoffmultiplikator, der sich auf einem Wert von eins befindet. Die Nockensteuerung ist auf eine mittlere Position eingestellt, und die Kraftstoffimpulsbreite befindet sich auf einem höheren Wert, da die Zylinderluftladung während des Anlassens des Motors hoch ist.
Zum Zeitpunkt T₀ und vor dem Zeitpunkt T₁ startet der Motor und die Motordrehzahl nimmt zu. Der Zündzeitpunkt wird nach spät verstellt, um die Erwärmung des Motors zu verbessern, und die Kraftstoffimpulsbreite wird verringert, um die geringere Zylinderluftladung widerzuspiegeln. Die Nockensteuerung ist während des Hochfahrens des Motors und während der Leerlaufzeitdauer, während der die Motordrehzahl relativ konstant ist, stabil.
Zum Zeitpunkt T₁ erhöht sich die Motordrehzahl als Reaktion auf eine Bedieneranforderung zur Beschleunigung des Fahrzeugs, das der Motor antreibt. Der Alkoholgehalt in dem Motorkraftstoff bleibt genauso wie die Koeffizientenvektorlänge und der Lambdakraftstoffmultiplikator konstant. Die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite nimmt auch zu, um zusätzlichen Kraftstoff zuzuführen und so das Fahrzeug zu beschleunigen und ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Gemisch bereitzustellen. Die Nockensteuerung und der Zündzeitpunkt werden mit Erhöhung der Motordrehzahl und -last auch nach früh verstellt, um dem Bedienerwunsch gerecht zu werden.
Zum Zeitpunkt T₂ verringert sich die Motordrehzahl als Reaktion auf eine Bedieneranforderung zur Verzögerung des Fahrzeugs. Der Alkoholgehalt in dem Motorkraftstoff bleibt genauso wie die Koeffizientenvektorlänge und der Lambdakraftstoffmultiplikator konstant. Die Zündzeitpunktsteuerung und Nockensteuerung werden mit Abnahme der Bedienerdrehmomentanforderung nach spät verstellt, um das Fahrzeug zu verzögern.
Zwischen den Zeitpunkten T₂ und T₃ wird der Motor angehalten, und das Fahrzeug wird mit einem Kraftstoff aufgetankt, der eine höhere Alkoholkonzentration aufweist. Da es eine gewisse Zeit dauert, den vorherigen Kraftstoff aus den Kraftstoffleitungen zu verdrängen, bleibt der Alkoholgehalt in dem Kraftstoff genauso wie die Koeffizientenvektorlänge und der Lambdakraftstoffmultiplikator der gleiche.
Zum Zeitpunkt T₃ wird der Motor neu gestartet, und Kraftstoff in den Kraftstoffleitungen beginnt, durch den Motor verbraucht zu werden. Der Motorzündzeitpunkt wird auf Grundlage der Zusammensetzung des Kraftstoffs, der vor dem Auftankereignis im Fahrzeug war, nach früh verstellt. Ebenso reflektiert die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite beim Starten die Verbrennung des Kraftstoffs im Fahrzeug vor dem Auftankereignis. Die Nockensteuerung wird auch als die gleiche wie beim ursprünglichen Motorstart gezeigt, da der ursprüngliche Kraftstoff zum Zeitpunkt des Starts nicht aus den Kraftstoffleitungen verdrängt worden ist.
Zwischen den Zeitpunkten T₃ und T₄ erhöht sich die Motordrehzahl und die Fahrzeuggeschwindigkeit stabilisiert sich auf Leerlaufdrehzahl. Während des Leerlaufs und Hochfahrens wird der ursprüngliche Kraftstoff aus den Kraftstoffleitungen herausgespült und durch eine Kombination eines Gemisches aus dem verbleibenden Kraftstoff vor dem Wiederbefüllen und dem dem Kraftstofftank während des Wiederbefüllens mit Kraftstoff zugeführten Kraftstoff ersetzt. Die während des Zeitpunkts des Spülens der Kraftstoffleitungen zugeführte Kraftstoffmenge kann über Erhöhen oder Verringern der Kraftstoffimpulsbreite auf Grundlage von Lambdasondenrückkopplung angepasst werden. Insbesondere wird die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite vergrößert, um die Lambdasonde dorthin zurückzutreiben, dass sie stöchiometrische Bedingungen anzeigt, wenn die Ausgabe der Lambdasonde beginnt, nach mager zu tendieren.
Zum Zeitpunkt T₄ erreicht der Motor stabile Betriebsbedingungen, bei denen durch den Motor verbrauchter Kraftstoff auf Alkoholgehalt bewertet werden kann. In einigen Beispielen sind ausgewählte Schwellwerte für maximale Änderungsraten der Motordrehzahl und Motorlast sowie die Kraftstoffanpassungsrate Bedingungen zur Bestimmung des Alkoholgehalts des Kraftstoffs. Insbesondere ist erforderlich, dass sich die Motordrehzahl und Motorlast um weniger als ein bestimmtes maximales Ausmaß ändern, ansonsten wird der Alkoholgehalt nicht bewertet. In anderen Beispielen kann der Alkoholgehalt unter weniger oder gar keinen Vorbedingungen bewertet werden.
Zwischen dem Zeitpunkt T₄ und T₅ überwacht eine Motorsteuerung die Motordrehzahl, die Motorlufteinlassdrosselklappenstellung, die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite und den Motorlambdawert, wie anhand von Motorabgasen über eine Lambdasonde gemessen. Des Weiteren werden gemäß dem unten beschriebenen Verfahren von 5 Koeffizienten für ein Modell, das eine Beziehung zwischen verbranntem Kraftstoff und dem Motorlambdawert beschreibt, bestimmt. Die Koeffizienten werden kombiniert, um einen Vektor bereitzustellen, und die Länge des Vektors wird mit in einer Tabelle oder Funktion gespeicherten vorbestimmten Werten verglichen, die die Alkoholkonzentration in dem gerade verbrannten Kraftstoff beschreiben. Auf diese Weise kann die Alkoholkonzentration im Kraftstoff bestimmt werden.
Zum Zeitpunkt T₅ wird der Alkohol in der Kraftstoffkonzentration auf Grundlage von Koeffizienten aus dem Kraftstoffmodell aktualisiert. Insbesondere nimmt der Alkoholgehalt in dem gerade verbrannten Kraftstoff zu, wenn die Vektorlänge bestimmt wird. In diesem Beispiel vergrößert sich die Vektorlänge und zeigt an, dass die Alkoholkonzentration im Kraftstoff zugenommen hat. Der Lambdamultiplikator LAMMUL wird auch aktualisiert, um die im sechsten Diagramm von oben in 4 gezeigte Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite zu vergrößern. Die Nockensteuerung wird auch nach früh verstellt, um die Zylinderluftladung zu erhöhen. Der Zündzeitpunkt wird auch nach früh verstellt, um die Klopfunterdrückungseigenschaften des zusätzlichen Alkohols im Kraftstoff auszunutzen.
Zwischen dem Zeitpunkt T₅ und T₆ wird der Zündzeitpunkt genauso wie die Nockensteuerung nach früh verstellt, um dem erhöhten Alkoholgehalt des gerade verbrannten Kraftstoffs Rechnung zu tragen. Der Alkoholgehalt im Kraftstoff bleibt auf der anhand der vergrößerten Koeffizientenvektorlänge angezeigten Höhe. Der Lambdakraftstoffmultiplikator bleibt auch auf einem höheren Wert, so dass die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite im Vergleich zu der Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite, wenn Kraftstoff mit einer geringeren Alkoholkonzentration verbrannt wird, vergrößert wird.
Zum Zeitpunkt T₆ verringert der Bediener eine Drehmomentanforderung, so dass sich das Fahrzeug verlangsamt. Infolgedessen verringert sich die Motordrehzahl zusammen mit der Kraftstoffimpulsbreite. Die Nockensteuerung wird auch nach spät verstellt. Der Motor wird kurz nach dem Zeitpunkt T₆ angehalten.
Nunmehr auf 5 Bezug nehmend, wird ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb eines Motors gezeigt. Das Verfahren von 5 kann über Anweisungen der Steuerung 12 in dem in 1 gezeigten System ausgeführt werden. Das Verfahren von 5 kann auch den in 4 dargestellten Ablauf bereitstellen.
Bei 502 bestimmt das Verfahren 500 die Motorbetriebsbedingungen. Die Motorbedingungen können die Drosselklappenstellung, die Motordrehzahl, die Motorlast, die Motortemperatur, die Kraftstoffimpulsbreite, die Motordrehmomentanforderung und die Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Das Verfahren 500 fährt mit 504 fort, nachdem die Motorbetriebsbedingungen bestimmt worden sind.
Bei 504 beurteilt das Verfahren 500, ob sich der Motor unter stationären Betriebsbedingungen befindet. In einem Beispiel urteilt das Verfahren 500, dass sich der Motor unter stationären Betriebsbedingungen befindet, wenn die Motordrehzahländerung geringer ist als ein Schwellwert und wenn sich die Motordrehmomentanforderung um weniger ändert als ein Schwellwert. In einigen Beispielen können die Motordrehzahl und -last auf innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs der Motordrehzahl und -last beschränkt werden. Wenn sich die Motorbetriebsbedingungen nicht unter stationären Bedingungen befinden, geht das Verfahren 500 zum Ende, ansonsten fährt das Verfahren 500 mit 506 fort.
Bei 506 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Kraftstoffanpassungsrate geringer ist als eine Schwellrate. Insbesondere überwacht das Verfahren 500 eine Änderungsrate eines Kraftstoffanpassungsparameters. Wenn sich der Kraftstoffanpassungsparameter um mehr als ein vorbestimmtes Ausmaß ändert, bestimmt das Verfahren 500, dass sich die Kraftstoffimpulsbreite mit einer hohen Rate ändert, und endet, um zusätzliche Kraftstoffanpassung zu gestatten, bevor der Alkoholgehalt in dem Kraftstoff bestimmt wird, ansonsten fährt das Verfahren 500 mit 508 fort.
Es sei darauf hingewiesen, dass in einigen Beispielen zusätzliche oder weniger Bedingungen erfüllt werden müssen, bevor der Alkoholgehalt im Kraftstoff bestimmt wird. Zum Beispiel kann 504 in einigen Beispielen weggelassen werden, so dass die Alkoholkonzentration während transienterer Bedingungen bestimmt werden kann.
Nunmehr erneut auf 5 Bezug nehmend, wird die Motoreinlassluftdrosselklappenstellung (zum Beispiel 64 in 1) bei 508 bestimmt. Die Drosselklappenstellung kann über den Drosselklappenstellungssensor 58 in 1 bestimmt werden. In einigen Beispielen kann die Drosselklappenstellung gefiltert werden, um Hochfrequenzkomponenten der Drosselklappenstellung zu reduzieren. Das Verfahren 500 fährt nach Bestimmung der Motordrosselklappenstellung mit 510 fort.
Bei 510 wird der Motorlambdawert (λ) bestimmt. Der Motorlambdawert kann über eine Ausgabe einer linearen Lambdasonde (zum Beispiel 126 in 1) bestimmt werden. Der Lambdawert kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:
wobei Luft eine Zylinderluftladungsmasse ist, Kraftstoff eine Zylinderkraftstoffladungsmasse ist und wobei der tiefgestellte Index 'stoic' das Zylinder-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter stöchiometrischen Bedingungen anzeigt. Das Verfahren 500 fährt nach Bestimmung des Motorlambdawerts mit 512 fort.
Bei 512 bestimmt das Verfahren 500 die Motordrehzahl. Die Motordrehzahl kann anhand eines Motorkurbelwellenstellungssensors (zum Beispiel 118 in 1) bestimmt werden. Das Verfahren 500 fährt nach Bestimmung der Motordrehzahl mit 514 fort.
Bei 514 bestimmt das Verfahren 500 die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite. Die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite kann über eine Anfrage an ein Register bestimmt werden, das Einspritzventilzeitsteuerinformationen hält. Die Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite kann in Zeiteinheiten oder -zählungen vorliegen, die Uhrticks betreffen. Nach Bestimmung der Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite fährt das Verfahren 500 mit 516 fort.
Bei 516 bestimmt das Verfahren 500 Motorkraftstoffmodellkoeffizienten. In einem Beispiel liegt das Motorkraftstoffmodell in folgender Form vor:
wobei Kraftstoff_pw die Kraftstoffimpulsbreite ist, TP die Drosselklappenstellung ist, N die Motordrehzahl ist, λ der Motorlambdawert ist und a₁–a₃ Polynomkoeffizienten sind. In einem Beispiel können die Koeffizienten a₁–a₃ über Regression (zum Beispiel kleinste Quadrate) bestimmt werden. Nach Bestimmung der Modellkoeffizienten fährt das Verfahren 500 mit 518 fort.
Bei 518 stellt das Verfahren 500 einen Vektor bereit, der durch die Modellkoeffizienten von 516 definiert wird. Wie in 2 gezeigt, erstrecken sich die Koeffizientenvektoren zum Beispiel von dem Ausgangspunkt gemäß den numerischen Werten der Koeffizienten a₁–a_3.Die Länge des Vektors wird durch Quadrieren jedes der Koeffizienten, Addieren der quadrierten Koeffizienten und Nehmen der Quadratwurzel der Summe bestimmt. Nach Bestimmung der Länge des Vektors fährt das Verfahren 500 mit 520 fort.
Bei 520 wird der Alkoholgehalt des Kraftstoffs auf Grundlage der Länge des Vektors bestimmt. In einem Beispiel werden die Vektorlängen durch empirische Versuche mit dem Alkoholgehalt eines Kraftstoffs in Beziehung gesetzt und im Speicher der Steuerung gespeichert. Wenn eine Länge eines neuen Vektors bestimmt wird, kann er mit einer Länge eines empirisch bestimmten Vektors verglichen werden, die mit einer Alkoholkonzentration im Kraftstoff in Beziehung gesetzt ist. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass ein neuer Vektor eine Länge von 55 aufweist, kann er mit im Speicher gespeicherten Vektoren verglichen werden, die eine Länge von 55 aufweisen. Die Alkoholkonzentration des Vektors mit einer Länge von 55 wird dann dem gerade verbrannten Kraftstoff zugeordnet. Auf diese Weise kann eine aus mit Verbrennung eines Kraftstoffs in Beziehung stehenden Koeffizienten bestimmte Vektorlänge mit empirisch bestimmten bestehenden Vektorlängen, die Kraftstoffen mit bekannten Alkoholkonzentrationen zugeordnet sind, verglichen werden, um die Alkoholkonzentration des verbrannten Kraftstoffs zu bestimmen. Nach der Bestimmung der Alkoholkonzentration in dem gerade verbrannten Kraftstoff fährt das Verfahren 500 mit 522 fort.
Bei 522 bestimmt das Verfahren 500 Fehler aus dem Koeffizientenvektor des neu verbrannten Kraftstoffs. In einigen Beispielen kann der Fehler der Kraftstoffimpulsbreite, der Drosselklappenstellung, der Motordrehzahl oder dem Motorlambdawert zugeordnet werden. Wenn sich zum Beispiel die Länge des a₂-Koeffizienten eines Vektors aufgrund eines Fehlers der Motordrehzahl ändert, kann dies zu einer Differenz des Winkels zwischen der durch die a₃- und a₁-Achse gebildeten Ebene und dem Vektor führen. Wenn sich ein Vektor aufgrund einer Änderung der a₁- oder a₃-Koeffizienten ändert, kann ebenso ein Fehler angezeigt und ausgeglichen werden. Wenn sich zum Beispiel ein Vektorwinkel ändert, was einen Kraftstoffimpulsbreitenfehler anzeigt, kann eine Kraftstoffeinspritzventildiagnose durchgeführt werden, und ein Versatzfehler des Einspritzventils kann durch Erhöhen einer Basiseinspritzmenge verhindert werden. Ebenso kann ein Fehler der Drosselklappenstellung mit einem Fehler der geschätzten Luftmasse in Beziehung gesetzt werden, und der Fehler kann durch Addieren eines Versatzes oder Einstellen einer Transferfunktion eines Luftmessers reduziert werden. Nach Bestimmung der Kraftstoffzufuhr- und Luftladungsfehler fährt das Verfahren 500 mit 524 fort.
Bei 524 stellt das Verfahren 500 einen Lambdamultiplikator auf Grundlage der Alkoholkonzentration in dem gerade verbrannten Kraftstoff ein. In einem Beispiel wird der Lambdamultiplikator von 1 für Benzin auf 1,48 für E85 eingestellt. Die Einstellung des Lambdamultiplikators kann einer Tabelle entnommen werden, die sich auf ein Lambdaeinstellausmaß einer Alkoholkonzentration eines Kraftstoffs bezieht. Der Lambdamultiplikator ist ein Multiplikator, der eine Basiskraftstoffmenge ändert, um Kraftstoffschwankungen und Kraftstoffsystemschwankungen (zum Beispiel Differenzen zwischen einer angesteuerten und tatsächlichen Einspritzventilausgabe) Rechnung zu tragen. Nach Einstellung des Lambdamultiplikators zur Berücksichtigung jeglicher Änderung der Alkoholkonzentration eines gerade verbrannten Kraftstoffs fährt das Verfahren 500 mit 526 fort.
Bei 526 stellt das Verfahren 500 den Zündzeitpunkt ein, um Änderungen der Konzentration des Alkoholgehalts eines gerade verbrannten Kraftstoffs Rechnung zu tragen. In einem Beispiel sind mehrere Zündzeitpunktkennfelder im Speicher gespeichert, und der Motorzündzeitpunkt wird anhand eines oder mehrerer Zündzeitpunktkennfelder auf Grundlage der Motordrehzahl, der Motorlast und der Kraftstoffalkoholkonzentration bestimmt. Jedes der mehreren Zündzeitpunktkennfelder basiert auf einer Alkoholkonzentration in dem gerade verbrannten Kraftstoff. Deshalb kann nach Bestimmung der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs das geeignete Zündzeitpunktkennfeld ausgewählt werden und der Funken kann dem Motor auf Grundlage des ausgewählten Zündzeitpunktkennfelds zugeführt werden. Nach Einstellung des Zündzeitpunkts fährt das Verfahren 500 mit 528 fort.
Bei 528 stellt das Verfahren 500 den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ein. In einigen Beispielen wird der Beginn der Einspritzsteuerung als Reaktion auf eine Änderung der Alkoholkonzentration eines gerade verbrannten Kraftstoffs eingestellt. Wenn zum Beispiel eine Alkoholkonzentration in einem gerade verbrannten Kraftstoff um 10% zunimmt, kann der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt um 2 Kurbelwellengrad nach früh verstellt werden. Darüber hinaus kann eine Änderung der Dauer der Kraftstoffimpulsbreite vorgesehen werden, so dass eine stöchiometrische Verbrennung erreicht werden kann, wenn sich eine Änderung der Alkoholkonzentration eines gerade verbrannten Kraftstoffs ändert. In einem Beispiel, in dem die Alkoholkonzentration in einem gerade verbrannten Kraftstoff zunimmt, wird die Kraftstoffeinspritzimpulsbreite vergrößert, um ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Gemisch bereitzustellen. In einem Beispiel, in dem die Alkoholkonzentration in dem gerade verbrannten Kraftstoff abnimmt, kann die Kraftstoffeinspritzimpulsbreite verkleinert werden. Nach Einstellung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts fährt das Verfahren 500 mit 530 fort.
Bei 530 werden die Einlass- und die Auslassventilsteuerungen als Reaktion auf eine Änderung der Alkoholkonzentration eines gerade verbrannten Kraftstoffs eingestellt. In einem Beispiel, in dem eine Alkoholkonzentration in einem gerade verbrannten Kraftstoff zunimmt, wird die Nockensteuerung nach früh verstellt. Empirisch bestimmte Nockensteuerungen für verschiedene Motordrehzahlen, -lasten und Kraftstoffalkoholkonzentrationen können im Speicher gespeichert und auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen abgerufen werden. Durch Frühverstellung der Nockensteuerung kann ein Zylinder in der Lage sein, zusätzliche Luft zur Verbrennung zu fangen, wodurch ein Verdichtungsverhältnis eines Zylinders effektiv erhöht wird. Nach Einstellung der Einlass- und Auslassventilsteuerung geht das Verfahren 500 zum Ende.
Auf diese Weise können auf Grundlage einer Alkoholkonzentration im Kraftstoff Einstellungen am Motor vorgenommen werden. Des Weiteren kann die Alkoholkonzentration im Kraftstoff über ein System und ein Verfahren bestimmt werden, dank dessen auf einen eigens vorgesehenen Kraftstoffsensor verzichtet werden kann. Somit kann eine kosteneffektive und einfache Weise der Bestimmung einer Alkoholkonzentration in einem gerade verbrannten Kraftstoff bereitgestellt werden.
Somit stellt das Verfahren von 5 Betrieb eines Motors bereit, umfassend: Einstellen eines Motoraktors als Reaktion auf eine Alkoholkonzentration eines durch den Motor verbrannten Kraftstoffs, wobei die Alkoholkonzentration auf einer Stellung einer Drosselklappe und/oder einer Ausgabe einer Lambdasonde und/oder der Motordrehzahl und/oder einer Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite basiert. Folglich kann das Verfahren von 5 den Motorbetrieb als Reaktion auf Motoreingaben einstellen, die mit der Kraftstoffzusammensetzung in Beziehung stehen.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren, dass der Motoraktor ein Kraftstoffeinspritzventil oder ein Nockenwellenphasensteller oder ein Zündsystem ist und dass die Alkoholkonzentration weiterhin auf einer Kraftstoffeinspritzimpulsbreite basiert. Weiterhin umfasst das Verfahren Nachfrühverstellen einer Zeitsteuerung einer Nockenwelle als Reaktion auf eine Erhöhung der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs. In einem Beispiel umfasst das Verfahren weiterhin Bestimmen mehrerer Koeffizienten anhand der Stellung der Drosselklappe, der Ausgabe der Lambdasonde, der Motordrehzahl und einer Kraftstoffimpulsbreite. Des Weiteren umfasst das Verfahren, dass die Alkoholkonzentration aus mehreren Koeffizienten bestimmt wird. Weiterhin umfasst das Verfahren Bereitstellen eines Vektors anhand der mehreren Koeffizienten und dass die Alkoholkonzentration auf einer Länge des Vektors basiert. Des Weiteren umfasst das Verfahren Bereitstellen eines Luft- oder Kraftstofffehlers anhand des Vektors und Bereitstellen von Ausgleich des Luft- oder Kraftstofffehlers. Des Weiteren umfasst das Verfahren, dass der in dem Motor verbrannte Kraftstoff von einem Saugkanal-Einspritzventil und einem Direkt-Einspritzventil geliefert wird.
Gemäß einem anderen Beispiel stellt das Verfahren von 5 Betrieb eines Motors bereit, umfassend: Betrieb eines Motors unter Bedingungen, unter denen die Motordrehzahl und -last um weniger als vorbestimmte Ausmaße variieren; Einstellen der Kraftstoffanpassung um weniger als einen Schwellwert und Einstellen eines Motoraktors als Reaktion auf eine Alkoholkonzentration eines durch den Motor verbrannten Kraftstoffs, wobei die Alkoholkonzentration auf einer Stellung einer Drosselklappe, einer Ausgabe einer Lambdasonde, einer Motordrehzahl und einer Kraftstoffimpulsbreite basiert. Auf diese Weise kann die Alkoholkonzentration im Kraftstoff unter Bedingungen bestimmt werden, unter denen Genauigkeit der Schätzung verbessert werden kann.
In einigen Beispielen umfasst das Verfahren, dass der Kraftstoff aus Benzin und Alkohol besteht und dass das Benzin und der Alkohol getrennt in den Motor eingespritzt werden. Des Weiteren umfasst das Verfahren, dass der Motoraktor ein Kraftstoffeinspritzventil ist, und weiterhin Einstellen des Zündzeitpunkts und der Öffnungs- und Schließsteuerung eines Einlassventils als Reaktion auf die Alkoholkonzentration. Das Verfahren umfasst, dass die Alkoholkonzentration aus einer Regression bestimmt wird. In einem anderen Beispiel umfasst das Verfahren, dass mehrere Koeffizienten aus der Regression bestimmt werden und dass ein Vektor aus den mehreren Koeffizienten bestimmt wird. Des Weiteren umfasst das Verfahren, dass die Alkoholkonzentration auf einer Länge des Vektors basiert.
Wie für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich, kann das in 5 beschriebene Verfahren eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interrupt-gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine(r) oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden kann/können.
Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Gedankens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zum Beispiel könnten Einzylinder-, I2-, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12 und V16-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Motorsystem, das Folgendes umfasst: einen Motor; einen ersten Aktor, der mit dem Motor gekoppelt ist; einen zweiten Aktor, der mit dem Motor gekoppelt ist; eine Lambdasonde, die in einem Auslasskanal des Motors positioniert ist; und eine Steuerung, die Anweisungen zur Einstellung des ersten und des zweiten Aktors als Reaktion auf eine Alkoholkonzentration eines durch den Motor verbrannten Kraftstoffs, die auf dem ersten Aktor, der Lambdasonde und einer Drehzahl des Motors basiert, enthält.
Motorsystem nach Anspruch 1, wobei der erste Aktor eine Lufteinlassdrosselklappe ist und wobei der zweite Aktor ein Kraftstoffeinspritzventil ist.
Motorsystem nach Anspruch 1, wobei der erste Aktor eine Lufteinlassdrosselklappe ist und wobei der zweite Aktor ein Zündsystem ist.
Motorsystem nach Anspruch 1, wobei der zweite Aktor als Reaktion auf eine Position des ersten Aktors eingestellt wird und wobei der erste Aktor eine Motorlufteinlassdrosselklappe ist und wobei der zweite Aktor ein Kraftstoffeinspritzventil ist.
Motorsystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung weiterhin Anweisungen zur Regression mehrerer Koeffizienten aus mehreren Parametern zur Bestimmung der Alkoholkonzentration eines gerade im Motor verbrannten Kraftstoffs enthält.
Motorsystem nach Anspruch 5, wobei die Steuerung weiterhin Anweisungen zur Reduzierung von Fehlern in einer Motorluftstrommasse oder Kraftstoffstrommasse auf Grundlage der mehreren Koeffizienten enthält.
Verfahren zum Betrieb eines Motors, das Folgendes umfasst: Einstellen eines Motoraktors als Reaktion auf eine Alkoholkonzentration eines durch den Motor verbrannten Kraftstoffs, wobei die Alkoholkonzentration mindestens auf einer Stellung einer Drosselklappe, einer Ausgabe einer Lambdasonde, der Motordrehzahl und einer Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite basiert.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Motoraktor ein Kraftstoffeinspritzventil oder ein Nockenwellenphasensteller oder ein Zündsystem ist und wobei die Alkoholkonzentration weiterhin auf einer Kraftstoffeinspritzventilimpulsbreite basiert.
Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin Nachfrühverstellen einer Zeitsteuerung einer Nockenwelle als Reaktion auf eine Erhöhung der Alkoholkonzentration des Kraftstoffs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, das weiterhin Bestimmen mehrerer Koeffizienten aus der Stellung der Drosselklappe, der Ausgabe der Lambdasonde, der Motordrehzahl und der Kraftstoffimpulsbreite umfasst.