DE102014106308A1 - System und Verfahren zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten - Google Patents
System und Verfahren zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014106308A1 DE102014106308A1 DE201410106308 DE102014106308A DE102014106308A1 DE 102014106308 A1 DE102014106308 A1 DE 102014106308A1 DE 201410106308 DE201410106308 DE 201410106308 DE 102014106308 A DE102014106308 A DE 102014106308A DE 102014106308 A1 DE102014106308 A1 DE 102014106308A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- engine
- fuel
- values
- static
- limits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/21—Control means for engine or transmission, specially adapted for use on marine vessels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
- B63B79/30—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for diagnosing, testing or predicting the integrity or performance of vessels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B79/00—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation
- B63B79/40—Monitoring properties or operating parameters of vessels in operation for controlling the operation of vessels, e.g. monitoring their speed, routing or maintenance schedules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H21/00—Use of propulsion power plant or units on vessels
- B63H21/22—Use of propulsion power plant or units on vessels the propulsion power units being controlled from exterior of engine room, e.g. from navigation bridge; Arrangements of order telegraphs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
- F02D41/2422—Selective use of one or more tables
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2425—Particular ways of programming the data
- F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
- F02D41/2432—Methods of calibration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
- F02D2200/0625—Fuel consumption, e.g. measured in fuel liters per 100 kms or miles per gallon
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
- F02D2200/101—Engine speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
- F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
- F02D41/2416—Interpolation techniques
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
- TECHNISCHES GEBIET
- Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen die Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten, z.B. in Schiffsantriebssystemen.
- STAND DER TECHNIK
- Schiffsantriebssysteme enthalten gewöhnlich einen Dieselmotor und einen Propeller mit festem oder steuerbarem Neigungswinkel. In den USA müssen Schiffsdieselmotoren Emissionsvorschriften der US-EPA (Umweltschutzbehörde) genügen, da sie unter Anderem Stickstoffoxid und Schwebstoffsubstanzen ausstoßen. Für das Testen von Emissionen mit Blick auf die Einhaltung der EPA-Vorschriften wird eine maximale Nennleistung eines Schiffsmotors verwendet. Für Untersuchungszwecke werden bei der Ermittlung von Betriebszyklen speziell Motormaximalleistungskurven verwendet.
- Bekannte Verfahren zur Erzeugung von Schiffsmotorleistungskurven benutzen statische Kraftstoffgrenzwerttabellen. Diese Tabellen, die gewöhnlich in der ECU (Motorsteuerungseinheit) eines Motors gespeichert sind, begrenzen die Kraftstoffmenge, die in einen Motor eingespritzt werden kann und begrenzen dadurch seine Leistung. Kraftstoffgrenzwerttabellen werden auf der Grundlage von Leistungsdaten erzeugt, die anhand eines exemplarischen Testmotors erfasst sind und von Motor zu Motor vorhandene Abweichungen von Kraftstoffzufuhrmengen nicht berücksichtigen. Infolgedessen können Motoren aus unterschiedlichen Chargen desselben Typs oder Modells unterschiedliche Maximalleistungen aufweisen. Diese unterschiedliche Motorleistung erfordert Überarbeitungen der Software der Motorsteuerungseinheit, um für nicht optimal laufende Motoren neue Kraftstoffgrenzwerttabellen zu erzeugen. Darüber hinaus erlauben EPA-Emissionsvorschriften für das Testen von Emissionen lediglich eine verhältnismäßig geringe Abweichung von der maximalen Motorleistung.
- Weiter erlauben bekannte Verfahren zur Erzeugung von Motorleistungskurven es dem Benutzer nicht, die Kurven auf der Grundlage von Anforderungen des Schiffs zu ändern. Desgleichen berücksichtigen bekannte Verfahren nicht die Anwendungsart, für die der Motor genutzt wird.
- Es wäre daher selbstverständlich wünschenswert, Motorkraftstoffgrenzwerte zu erzeugen, die Kraftstoffzufuhrabweichungen von Motor zu Motor berücksichtigen, und in der Lage zu sein, dieselben auf einfache Weise zu modifizieren oder anzupassen. Es ist ebenfalls erwünscht, dass sämtliche Motoren eines speziellen Typs oder Modells bei jeder vorgegebenen Drehzahl eine übereinstimmende Leistung hervorbringen.
- KURZBESCHREIBUNG
- In Ausführungsbeispielen beinhaltet ein Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffgrenzwerten für einen Motor die Schritte: Messen eines Ist-Kraftstoffwerts für den Motor; und Erzeugen mehrerer Motordrehzahlwerte. Das Verfahren beinhaltet außerdem den Schritt des Berechnens eines statischen Kraftstoffgrenzwerts für jeden der Motordrehzahlwerte unter Verwendung des Ist-Kraftstoffwerts. Die statischen Kraftstoffgrenzwerte definieren und begrenzen die Nennleistung des Motors.
- Das Verfahren kann zudem die Schritte beinhalten: Erzeugen einer Kraftstoffgrenzwertkurve anhand der statisches Kraftstoffgrenzwerte und Motordrehzahlwerte durch Interpolation; und Regeln/Regeln/Steuern des Motorbetriebs, um eine Last auf der Grundlage der Kraftstoffgrenzwertkurve anzutreiben.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der Ist-Kraftstoffwert durch Messen einer Kraftstoffmenge gewonnen wird, die verbraucht wird, während der Motor bei seiner maximalen Dauerbetriebsnenndrehzahl und -last betrieben wird.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass die Motordrehzahlwerte bezüglich der maximalen Dauerbetriebsnenndrehzahl normiert werden.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass die mehreren Motordrehzahlwerte zwanzig bis dreißig Motordrehzahlwerte sind.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der Schritt des Berechnens der statischen Kraftstoffgrenzwerte für die Motordrehzahlwerte die Schritte beinhaltet: Auswählen eines Leistungsplans auf der Grundlage einer Motoranwendung; und Verwenden des Leistungsplans, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der Leistungsplan Kraftstoffgrenzwertbereiche enthält, die normierte Drehzahl- und Lastfaktoren für mehrere Motoranwendungen enthalten.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass mindestens einer der Kraftstoffgrenzwertbereiche von einem Benutzer einstellbare Drehzahl- und Lastfaktoren enthält.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der Schritt des Berechnens der statischen Kraftstoffgrenzwerte für die Motordrehzahlwerte den Schritt beinhaltet: Einstellen des Ist-Kraftstoffwerts durch einen Kraftstofffestwertmultiplikator, um Änderungen der erzielbaren Motorleistung zu berücksichtigen.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der Schritt des Berechnens der statischen Kraftstoffgrenzwerte für die Motordrehzahlwerte die Schritte beinhaltet: Berechnen eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs; und Verwenden des spezifischen Kraftstoffverbrauchs, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann zudem die Schritte beinhalten: Auswählen eines Kraftstoffnutzungsgradparameters auf der Grundlage der Motordrehzahl; und Verwenden des Kraftstoffnutzungsgradparameters, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- In Ausführungsbeispielen beinhaltet ein Verfahren zum Ändern einer Motorkraftstoffgrenzwertkurve die Schritte: Aufnehmen eines Werts für einen einstellbaren Parameter in einer elektronischen Steuereinheit eines Motors bei einer elektronischen Steuereinheit des Motor; und Berechnen entsprechender statischer Kraftstoffgrenzwerte für jeden der mehreren Motordrehzahlwerte unter Verwendung eines Ist-Kraftstoffwerts für den Motor sowie des einstellbaren Parameters. Die statischen Kraftstoffgrenzwerte definieren und begrenzen eine Nennleistung eines Motors.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der einstellbare Parameter ein Kraftstofffestwertmultiplikator ist, der den Ist-Kraftstoffwert einstellt, um Änderungen der erzielbaren Motorleistung zu berücksichtigen.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der einstellbare Parameter eine Anwendungsart ist, für die der Motor einzusetzen ist.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass der einstellbare Parameter wenigstens ein Drehzahllastfaktor und/oder ein Lastfaktor eines Motorleistungsplans ist.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann beinhalten, dass die statischen Kraftstoffgrenzwerte und die Drehzahlwerte interpoliert werden, um eine Kraftstoffgrenzwertkurve zu erzeugen, die die Nennleistung des Motors definiert und begrenzt.
- Jedes der oben erwähnten Verfahren kann zudem den Schritt beinhalten, den Motor zu regeln, um eine Last auf der Grundlage der statischen Kraftstoffgrenzwerte anzutreiben.
- In einem Ausführungsbeispiel enthält ein Motorsteuerungssystem eine Motorsteuerungseinheit und ein Speichergerät, das mit der Motorsteuerungseinheit elektrisch verbunden ist, wobei das elektronische Speichergerät ein nicht volatiles materielles Mittel enthält, das von einem Rechner auslesbare Befehle aufweist, die darauf gespeichert sind, die bei Ausführung durch die Motorsteuerungseinheit veranlassen, dass die Motorsteuerungseinheit entsprechende statische Kraftstoffgrenzwerte für jeden der mehreren Motordrehzahlwerte unter Verwendung eines Ist-Kraftstoffwerts für einen Motor berechnet, wobei die statischen Kraftstoffgrenzwerte eine Nennleistung des Motors definieren und beschränken.
- Das Motorsteuerungssystem kann zudem enthalten: eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI), die mit der Motorsteuerungseinheit betriebsmäßig verbunden ist, wobei die Mensch-Maschine-Schnittstelle einem Benutzer ermöglicht, die Motorsteuerungseinheit selektiv zu betätigen, um statische Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen und/oder einen einstellbaren Parameter einzugeben, der durch die Motorsteuerungseinheit genutzt werden kann, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- Die Motorsteuerungseinheit des oben erwähnten Motorsteuerungssystems kann dazu eingerichtet sein, anhand der statisches Kraftstoffgrenzwerte und Motordrehzahlwerte durch lineare Interpolation eine Kraftstoffgrenzwertkurve zu erzeugen.
- Die Motorsteuerungseinheit des oben erwähnten Motorsteuerungssystems kann dazu eingerichtet sein, einen Wert für mindestens einen einstellbaren Parameter aufzunehmen und die Kraftstoffgrenzwertkurve auf der Grundlage des Werts zu ändern.
- ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung wird nach dem Lesen der folgenden Beschreibung nicht beschränkender Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher:
-
1 zeigt in einer grafischen Darstellung ein Verfahren zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt eine Tabelle für die Verwendung bei der Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten in Abhängigkeit von der Anwendungsart gemäß dem Ausführungsbeispiel von1 . -
3A zeigt eine Tabelle, die statische Kraftstoffgrenzwerte für die Verwendung bei der Erzeugung einer Kraftstoffgrenzwertkurve enthält, gemäß dem Ausführungsbeispiel von2 . -
3B zeigt eine Kraftstoffgrenzwertkurve, die mittels der statischen Kraftstoffgrenzwerte von3A erzeugt ist. -
4 zeigt einen Graph, der Kraftstoffgrenzwertkurven für zwei Motoren desselben Typs enthält, die verschiedene Kraftstoffwerte aufweisen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
5 zeigt einen Graph, der Kraftstoffgrenzwertkurven für drei Motoren desselben Typs enthält, die für unterschiedliche Anwendungsarten zu verwenden sind, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
6 veranschaulicht schematisch ein System zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
7 veranschaulicht in einem Flussdiagramm ein Verfahren zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Im Folgenden wird im Einzelnen auf Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, von denen Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Wo immer möglich, beziehen sich übereinstimmende Bezugszeichen in sämtlichen Zeichnungen auf übereinstimmende oder ähnliche Elemente. Obwohl Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als für den Einsatz in Verbindung mit Schiffsantriebssystemen entworfen beschrieben sind, geht klar hervor, dass Ausführungsbeispiele für den Einsatz in Zusammenhang mit anderen Motoranwendungen, beispielsweise für straßenunabhängige Fahrzeuge und dergleichen, angepasst werden können.
- Unter Bezugnahme auf
1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erzeugen einer statischen Kraftstoffgrenzwertkurve für einen Motor grafisch dargestellt. Wie gezeigt, beinhaltet das Verfahren10 den Schritt des Aufnehmens mehrere Eingaben20 in eine Motorsteuerungseinheit (ECU) oder in eine sonstige prozessorgestützte Einheit (wie nachfolgend im Einzelnen erörtert), die dazu eingerichtet ist, die mehreren Eingaben20 als Teil einer statischen Kraftstoffgrenzwert-(SFL)-Gleichung30 zu verarbeiten. (Beispielsweise können die mehreren Eingaben20 in die ECU oder in die sonstige prozessorgestützte Einheit durch einen Anwender eingegeben werden, oder die mehreren Eingaben können von einem nicht vorübergehenden/nicht flüchtigen Speichermedium her elektronisch aufgenommen werden, die von einem sonstigen Maschinensystem/Subsystem oder dergleichen her elektronisch aufgenommen sind.) Diese Eingaben20 beinhalten unter Anderem die Anwendungsart, für die der Motor einzusetzen ist, sowie einen für den speziellen Motor bei der maximalen Dauerbetriebsnennleistung (MCR) gemessenen Ist-Kraftstoffwert. Der Ist-Kraftstoffwert ist hier als FVCONSTANT bezeichnet und ist als mm3/Hub ausgedrückt. - In einem Ausführungsbeispiel wird der FVCONSTANT-Wert mittels des Testens eines fabrikneuen Motors gewonnen, der eine ECU mit Vorgabekraftstoffgrenzwerten aufweist. Speziell misst ein Anwender bei der MCR-Drehzahl und -Last für den Motor die Kraftstoffmenge, die durch den Motor verbraucht wird, in der Einheit Massendurchsatz pro Leistungsabgabe. Der Kraftstoffwert, der anhand dieser Messung gewonnen wird, ist der FVCONSTANT-Wert und wird anschließend in die ECU eingegeben. Der FVCONSTANT-Wert kann auch an die Motorseriennummer angefügt oder darin integriert werden, die in einem Speichermedium gespeichert ist, auf dass die ECU zugreifen kann, und dergleichen.
- Die Eingaben
20 beinhalten außerdem Motordrehzahlwerte, die hier mit N bezeichnet sind. Wie gezeigt, führt das Verfahren für jeden Drehzahlwert N eine SFL-Berechnung durch, z.B. ist die ECU dazu eingerichtet, für die mehreren Motordrehzahlwerte mehrere entsprechende statische Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen. Somit beinhalten die Ausgaben40 , die sich anhand der SFL-Berechnung ergeben, SFL-Werte. Beispielsweise sind in dem Ausführungsbeispiel von1 25 SFL-Werte vorhanden, d.h. einer für jeden der 25 Motordrehzahlwerte N. Wie hier im Folgenden eingehender erläutert, werden die SFL-Werte verwendet, um die statische Kraftstoffgrenzwertkurve zu erzeugen, die genutzt wird, um die Motorleistung zu definieren und zu begrenzen. Obwohl ein Ausführungsbeispiel 25 Motordrehzahlwerte verwendet, können andere Anzahlen von Werten verwendet werden. Je kleiner die Anzahl von Werten, desto geringer sind die Verarbeitungsanforderungen an die ECU. Je größer die Anzahl von Werten, desto genauer ist die sich ergebende statische Kraftstoffkurve, die durch lineare Interpolation erzeugt wird. Obwohl angenommen wird, dass 225 Motordrehzahlwerte eine Balance zwischen einem angemessen raschen Betriebs-/Rechner-Datendurchsatz und einer ausreichenden Genauigkeit der statischen Kraftstoffgrenzwertkurve ermöglichen, würde auch ein Bereich von 20–30 Motordrehzahlwerten geeignet sein. Allerdings sind in anderen Ausführungsbeispielen mehr als 25 Motordrehzahlwerte und statische Kraftstoffgrenzwerte vorhanden, und in noch weiteren Ausführungsbeispielen sind weniger als 25 Motordrehzahlwerte und statische Kraftstoffgrenzwerte vorhanden. - Wie erwähnt, werden bei der Erzeugung der statischen Kraftstoffgrenzwertkurve sowohl die Motoranwendung als auch der motorspezifische FVCONSTANT-Wert in Betracht gezogen. Spezieller verwendet ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die in
1 dargestellte und im Folgenden wiedergegebene Gleichung, um SFL-Werte für Drehzahlwerte N zu berechnen. - Die SFL-Gleichung
30 beinhaltet einen Motorleistungsplanausdruck60 , eine KCF-Gleichung50 , die FVCONSTANT52 enthält, und einen Kraftstofffestwertmultiplikator FVS54 . Die SFL-Gleichung30 enthält außerdem eine Gleichung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs bsfc. Wie gezeigt, enthält die SFL-Gleichung auch den Motordrehzahlwert N, für den die Gleichung berechnet wird. (D.h. die SFL-Gleichung wird für jeden Motordrehzahlwert N berechnet, mit dem Ergebnis eines entsprechenden statischen Kraftstoffgrenzwerts für jenen Motordrehzahlwert.) - Die Motordrehzahlwerte N werden in speziellen Ausführungsbeispielen MCR-normiert. D.h. jeder Wert N ist gleich der unverarbeiteten Motordrehzahl dividiert durch die MCR-Motordrehzahl. Falls die unverarbeitete Motordrehzahl 500 U/min beträgt, und die MCR-Motordrehzahl 1000 U/min beträgt, würde der Motordrehzahlwert N, wie er in der SFL-Berechnung verwendet wird, somit beispielsweise gleich 0,5 sein. Wie oben erwähnt, werden mehrere Motordrehzahlwerte N verwendet, und in einem Ausführungsbeispiel werden 225 Motordrehzahlwerte N verwendet. Es versteht sich, dass in diesem Ausführungsbeispiel für die 25 N-Werte 25 entsprechende SFL-Werte gewonnen werden. In weiteren Ausführungsbeispielen kann die Anzahl von N-Werten größer oder kleiner als 25 sein. Die N-Werte werden vorher ermittelt, d.h. die Anzahl und der Wert der Motordrehzahlwerte werden im Voraus bestimmt. In einem Ausführungsbeispiel werden die Motordrehzahlwerte hauptsächlich in 5%-Intervallen ausgewählt. Die Intervalle werden ausgewählt, um die beste lineare Interpolation hervorzubringen. In weiteren Ausführungsbeispielen werden Intervalle verwendet, die größer als 5 % sind. In noch weiteren Ausführungsbeispielen werden Intervalle genutzt, die kleiner als 5 % sind.
- Der Motorleistungsplanausdruck
60 ermöglicht die Berechnung von motoranwendungsspezifischen SFL-Werten. Mit Bezugnahme auf2 verwendet ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens eine hier als Leistungsplan oder Leistungsplantabelle bezeichnete Tabelle70 , die für jede Motoranwendungsart72 einen Leistungs-/Drehzahlplan beinhaltet. Wie in2 gezeigt, können die Anwendungsarten Propeller mit feststehendem Neigungswinkel (FPP), Propeller mit feststehendem Neigungswinkel und hohem Drehmoment (FPP-HT), Propeller mit steuerbarem Neigungswinkel/elektrisch angetriebene Propeller – variabler Drehzahl (CPP/EPP-VS), Propeller mit steuerbarem Neigungswinkel/elektrisch angetriebene Propeller – konstanter Drehzahl (CPP/EPP-CS), und/oder ein Hilfsgeneratorenaggregat (GEN) beinhalten. Selbstverständlich weisen diese unterschiedlichen Anwendungsarten verschiedene Leistungs- und Drehzahlanforderungen auf und benutzen daher gesonderte Leistungspläne. - Die Leistungsplantabelle
70 enthält für jede Motoranwendungsart normierte Einheiten. Normierte Einheiten werden genutzt, damit die Leistungsplantabelle70 in Verbindung mit beliebigen Motoren, unabhängig von Motormodell, Anzahl der Zylinder, Betriebsdrehzahl, und dergleichen, verwendet werden kann. Speziell ist der Betriebsdrehzahlbereich des Motors in fünf durch Kraftstoff begrenzte Leistungs-(FLP)-Bereiche FLP0, FLP1 ... FLP5 aufgeteilt. Jeder FLP-Bereich in der Leistungsplantabelle70 enthält normierte Drehzahllastfaktoren (SF) und Lastfaktoren (LF) sowie einen Exponenten (EXP) für jede Anwendung. Der Drehzahllastfaktor SF ist bezüglich der MCR-Drehzahl normiert, d.h. die SF-Werte sind als Prozentsatz der MCR-Drehzahl wiedergegeben. Desgleichen sind die LF-Werte des Lastfaktors bezüglich der MCR-Leistung normiert und als Prozentsatz der MCR-Leistung wiedergegeben. Obwohl ein Ausführungsbeispiel einen Leistungsplan verwendet, der normierte Werte für jede Anwendungsart enthält, können auch nicht normierte Anwendungsleistungspläne verwendet werden. Die Leistungsplantabelle kann in Form von Daten auf einem nicht flüchtigen Speichermedium gespeichert sein, auf das eine ECU zugreifen kann, oder sie kann der ECU in sonstiger Weise elektronisch übermittelt werden. - Indem wieder auf
1 Bezug genommen wird, verwendet die Leistungsplanvariable60 die Werte SF, LF und EXP für einen vorgegebenen FLP-Bereich und für eine vorgegebene Anwendungsart. D.h., um anhand der Leistungsplantabelle70 geeignete SF-, LF- und EXP-Faktoren zu gewinnen, ist der vorgegebene Motordrehzahlwert N mit den SF-Werten für die beabsichtigte Anwendung zu vergleichen. Falls der N-Wert für eine FPP-HT-Anwendung beispielsweise 0,75 beträgt, ist der richtige Index i = 3, und sämtliche Werte werden der Spalte FLP3 entnommen. In diesem Beispiel würden die i – 1-Werte dem Abschnitt FLP2 entstammen. - In Ausführungsbeispielen lassen sich einige Werte durch den Benutzer verändern oder einstellen, um den Abgleich der Übergangsantwort eines Motors im Feld zu gestatten, wohingegen andere Werte von dem Benutzer nicht geändert oder eingestellt werden können. Ob spezielle Werte von einem Benutzer einstellbar oder nicht einstellbar sind, kann davon abhängen, ob sie gemäß vorgegebenen Standards/Betriebsvorschriften emissionskritisch sind. Beispielsweise können die SF- und LF-Werte in einem Ausführungsbeispiel in einem oder mehreren FLP-Bereichen durch den Benutzer verändert/eingestellt werden, um eine Übergangsantwort des Motors im Feld abzugleichen. Spezieller werden die Parameter/Werte in den Bereichen FLP0, FLP1, FLP2 und FLP5 als nicht emissionskritische Komponenten (nicht-ECC) erachtet, und können von dem Benutzer modifiziert werden, um den Leistungsplan zu ändern. FLP3 und FLP4 werden als emissionskritische Komponenten
74 erachtet, und die entsprechenden SF-, LF- und EXP-Werte/Parameter sind in der Software der Motorsteuerungseinheit fest programmiert. In Ausführungsbeispielen können die Motordrehzahlen, die einstellbare Parameter beinhalten, variieren, jedoch kommt in Betracht, dass Kraftstoffgrenzwerte des mittleren Drehzahlbereiche einstellbar sind. - Da die nicht emissionskritischen Parameter durch den Benutzer modifizierbar sind, wird in speziellen Ausführungsbeispielen eine Bereichsüberprüfung durchgeführt. D.h., falls ein Benutzer Werte für nicht emissionskritische Parameter wie SF und LF eingibt, wobei eine obere Grenze kleiner als eine untere Grenze ist oder eine ähnliche Unstimmigkeit vorhanden ist, wird der Benutzer über ein Alarmsignal oder eine Meldung benachrichtigt, die durch eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) ausgegeben wird. Desgleichen kann ein Alarmsignal oder eine Bestätigung für den Benutzer ausgelöst werden, falls FVCONSTANT verändert ist (
6 ). - Indem wieder auf die SFL-Berechnung
30 eingegangen wird, enthält die Gleichung außerdem einen Kraftstofffestwertmultiplikator FVS54 . Der FVS wird genutzt, um die Einstellbarkeit des FVCONSTANT-Werts im Feld zu gestatten, um die spezifische Variabilität des Motors und den Motorverschleiß, z.B. den Verschleiß von Kraftstoffinjektionsbauteilen, im Lauf der Zeit zu berücksichtigen. Es leuchtet ein, dass der Verschleiß von Motorkomponenten die maximal erreichbare Leistung verringern kann. Darüber hinaus kann es zu einer Verringerung der Maximalleistung kommen, falls im Feldeinsatz Motorteile ausgetauscht werden. In einem Ausführungsbeispiel kann der FVS-Wert in einem Bereich von +/–5 Prozent eingestellt werden, obwohl der Vorgabe-FVS-Wert 1 ist. Selbstverständlich können anderer FVS-Bereiche verwendet werden, solange der Bereich einen sicheren Betrieb des Motors gewährleistet. - Die SFL-Gleichung
30 enthält zudem einen Kraftstoffnutzungsgradparameter, der in Ausführungsbeispielen eine spezifische Kraftstoffverbrauchgleichung bsfc ist. In einem Ausführungsbeispiel verwendet die Berechnung von bsfc in Abhängigkeit von dem Wert von N eine der beiden im Folgenden angegebenen Gleichungen. - Spezieller kann der Kraftstoffnutzungsgradparameter, z.B. bsfc, auf der Grundlage der Motordrehzahl N ausgewählt werden. In einem Ausführungsbeispiel ist die verwendete spezifische Kraftstoffverbrauchgleichung auf der drehzahlabhängigen Motordynamik begründet, wobei bei verhältnismäßig niedrigen Motordrehzahlen, z.B. N < SF2, die zweite Gleichung verwendet wird. Bei verhältnismäßig hohen Motordrehzahlen, z.B. N ≥ SF2, wird die erste Gleichung verwendet.
- Die SFL-Gleichung
30 enthält außerdem einen Überlastfaktor (OLF). In einem Ausführungsbeispiel ist der OLF für sämtliche Motoranwendungen gleich 1, obwohl der OLF, wie allgemein einsichtig, in Abhängigkeit von Anforderungen des Motors oder der Anwendung variiert werden kann. - Wie zuvor erwähnt, beinhaltet das Ergebnis der SFL-Berechnung einen entsprechenden SFL-Wert für jeden Motordrehzahlwert N. Dies ist in
3A dargestellt, die für jeden N-Wert80 einen SFL-Wert82 enthält, der in der Einheit mm3/Motorhub ausgedrückt ist. In3B sind die SFL-Werte graphisch auf einer Kraftstoffgrenzwertkurve84 abgetragen. Für die Kraftstoffgrenzwertkurve ist die Motordrehzahl an der x-Achse, und sind die Kraftstoffgrenzwerte an der y-Achse abgetragen, wie es gezeigt ist. In einem Ausführungsbeispiel ist die ECU oder eine sonstige prozessorgestützte Einheit dazu eingerichtet, die Kraftstoffgrenzwertkurve durch lineare Interpolation der SFL- und N-Werte (z.B. der 25 SFL- und N-Werte oder dergleichen) zu erzeugen. In speziellen Ausführungsbeispielen können andere Interpolationsmodelle genutzt werden. -
4 zeigt ein Beispiel der SFL-Berechnung für Motoren mit verschiedenen FVCONSTANT-Werten. Speziell sind Kraftstoffgrenzwertkurven86 ,88 für Motoren mit einem gemessenen MCR-Kraftstoffwert von 2200 mm3/Hub bzw. 1800 mm3/Hub sowie eine Vorgabemotorkraftstoffgrenzwertkurve dargestellt. Wie gezeigt, ergibt die erfindungsgemäße SFL-Berechnung Kraftstoffgrenzwertkurven86 ,88 , die sich in Abhängigkeit von dem gemessenen Kraftstoffwert des Motors unterscheiden. Im vorliegenden Fall weist der Motor mit dem höheren MCR-Kraftstoffwert von 2200 mm3/Hub bei einer vorgegebenen Motordrehzahl höhere Kraftstoffgrenzwerte auf, als der Motor, dessen Kraftstoffverbrauch von 1800 mm3/Hub bei MCR geringer ist. - Mit Bezug auf
5 ist ein Beispiel der SFL-Berechnung für Motoren gezeigt, die den gleichen FVCONSTANT-Wert jedoch verschiedene Anwendungen aufweisen. Im vorliegenden Fall gelten die Kurven90 ,92 und94 für Motoren, die in Verbindung mit Anwendungen FPP-HT, CPP-VS bzw. GEN verwendet werden. Wie gezeigt, unterscheiden sich die Kraftstoffgrenzwerte für diese Anwendungsarten in Abhängigkeit von den Leistungsanforderungen, die jeder Anwendung zugeordnet sind. Für beide4 und5 bleiben die Motorleistungsgrenzen jedoch unverändert. - Wie in
6 gezeigt, enthält ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten200 eine Motorsteuerungseinheit (ECU)202 , die betriebsmäßig mit einer HMI204 verbunden ist. - Die HMI enthält einen Bildschirm und eine Eingabevorrichtung, beispielsweise eine Tastatur, und ist betriebsmäßig mit einem USB-Laufwerk oder einem sonstigen entfernbaren, nicht vorübergehenden/nicht flüchtigen Speicher
208 verbunden. - Es leuchtet ein, dass die ECU
202 gemeinsam mit dem Motor angeordnet ist, den sie steuert, beispielsweise befindet sich die ECU an Bord des Schiffs (oder eines anderen Fahrzeugs), oder ist im Falle eines Generatoraggregats in einem Gehäuse oder in einer Einrichtung des Generatoraggregats angeordnet. Die ECU202 ist dazu eingerichtet, die in den Motor eingespeiste Kraftstoffmenge und dergleichen zu regeln/ steuern. Speziell enthält die ECU202 einen Prozessor, der ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Berechnung von Kraftstoffgrenzwerten ausführt. Speziell führt die ECU202 eine Programmbefehlsfolge, d.h. einen Algorithmus, aus, um die SFL-Berechnung210 durchzuführen. Die Programmbefehlsfolge ist auf dem nicht-flüchtigen Speichergerät206 gespeichert. In Ausführungsbeispielen kann die ECU programmierbar sein. - In speziellen Ausführungsbeispielen enthält das Speichergerät
206 zudem die Kraftstoffwertkonstante FVCONSTANT sowie die Anwendungsart für welche der Motor verwendet wird. Die Speichervorrichtung enthält außerdem eine FLP-Tabelle80 . Die HMI204 kann genutzt werden, um die nicht emissionskritischen Parameter der FLP-Tabelle einzustellen; die emissionskritischen Parameter (SF, LF und EXP) für FLP3 und FLP4 sind auf dem Speichergerät206 angeordnet und sind, wie oben erwähnt, fest programmiert und durch den Benutzer nicht modifizierbar. - Ausführungsbeispiele können auch ein USB-Laufwerk enthalten, das genutzt werden kann, um einstellbare Parameter zu speichern, so dass sie im Feldeinsatz in die ECU eingegeben werden können. Das USB-Laufwerk kann darüber hinaus Daten sammeln, die die Motorleistung und dergleichen betreffen, und kann auch dazu dienen, die Motorsoftware zu aktualisieren.
- Ausführungsbeispiele verwenden zudem eine "mconfig"-Datei, die eine Konfigurationsdatei ist, die beliebige durch den Benutzer modifizierte einstellbare Parameter enthält. Die Parameter werden in der mconfig-Datei gespeichert, um zu verhindern, dass die Änderungen bei einem Upgrade oder erneutem Laden der Software verloren gehen, was eine erneute Eingabe über die HMI erfordern würde.
- Mit Bezugnahme auf
1 und7 wird der Betrieb eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie gezeigt, wird die SFL-Berechnung ausgelöst, wenn die ECU hochgefahren wird (310 ), und wenn sich der FVCONSTANT-Wert, die Anwendungsart, nicht emissionskritische Parameter und/oder FVS über die HMI (312 ) verändert haben. In7 , bedeutet aktivieren = 1, dass die SFL-Berechnung320 eingeschaltet ist. In einem Ausführungsbeispiel wird die SFL-Berechnung nach der anfänglichen Leistungshochfahrberechnung wiederholt, um eventuelle Änderungen an einstellbaren Parametern zu berücksichtigen. Um die ECU nicht zu belasten, ist die SFL-Berechnung daher ausgeschaltet, wenn sie nicht gebraucht wird. - Sobald die ECU eingeschaltet ist, führt das System eine Verbindungsprüfung
314 durch, um festzustellen, ob die ECU einwandfrei Daten mit der HMI austauscht. Falls dies zutrifft, wird die ECU eine Konfigurationsdatei erhalten, die über die HMI mit eventuellen Änderungen an den von dem Benutzer einstellbaren Parametern, z.B. FVCONSTANT, Anwendungsart, nicht emissionskritischen Parametern und/oder FVS, hochgeladen ist. Falls der Datenaustausch zwischen der HMI und der ECU unterbrochen ist, wird die ECU die Anwendungsart und FVCONSTANT von dem nicht-flüchtigen Speicher206 abrufen. In speziellen Ausführungsbeispielen sind auch die nicht emissionskritischen Parameter in dem nicht-flüchtigen Speicher206 gespeichert. - An diesem Punkt wird eine modifizierte Konfigurationsdatei (M-Datei) erzeugt, die eventuelle Änderungen an FVCONSTANT, Anwendungsart, nicht emissionskritischen Parametern und/oder FVS enthält, und die für die Anwendungsart emissionskritischen Parameter werden abgerufen (
317 ). Falls an den oben erwähnten nicht emissionskritischen Parametern oder an der Anwendungsart keine Änderungen vorgenommen wurden, werden Standardwerte für SF, LF und EXP aus der Leistungsplantabelle80 auf der Grundlage der ursprünglichen Motoranwendung ausgewählt. Anschließend wird in Schritt318 eine SF-, LF- und EXP-Matrix erzeugt. - In Schritt
320 wird die SFL-Berechnung unter Verwendung der Matrix aus Schritt318 durchgeführt. Daran anschließend erfolgt in Schritt322 anhand der 25 Drehzahlwerte N (oder anhand einer anderen Anzahl von Drehzahlwerten) und der entsprechenden SFL-Werte eine lineare Interpolation, um eine endgültige SFL-Kurve (324 ) hervorzubringen. - Ein Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffgrenzwerten für einen Motor, wobei der Motor beispielsweise zumindest teilweise auf der Grundlage der ermittelten Kraftstoffgrenzwerte geregelt/gesteuert werden kann. Zu dem Verfahren gehören die Schritte: Messen eines Ist-Kraftstoffwerts für den Motor und Erzeugen mehrerer Motordrehzahlwerte. Das Verfahren beinhaltet außerdem den Schritt des Berechnens entsprechender statischer Kraftstoffgrenzwerte für jeden der Motordrehzahlwerte unter Verwendung des Ist-Kraftstoffwerts. Die statischen Kraftstoffgrenzwerte definieren und begrenzen eine Nennleistung des Motors. In Ausführungsbeispielen wird der Ist-Kraftstoffwert durch Messen einer Kraftstoffmenge gewonnen, die verbraucht wird, während der Motor bei seiner maximalen Dauerbetriebsnenndrehzahl und -last betrieben wird.
- In Ausführungsbeispielen gehört zu dem Verfahren zudem der Schritt, anhand der statisches Kraftstoffgrenzwerte und Motordrehzahlwerte durch lineare Interpolation eine Kraftstoffgrenzwertkurve zu erzeugen. Die Kraftstoffgrenzwertkurve wird verwendet, um den Betrieb des Motors zu regeln/steuern. In Ausführungsbeispielen sind die Motordrehzahlwerte bezüglich der maximalen Dauerbetriebsnenndrehzahl normiert. In speziellen Ausführungsbeispielen beinhaltet der Schritt des Berechnens eines statischen Kraftstoffgrenzwerts für jeden Motordrehzahlwert die Schritte des Auswählens eines Leistungsplans auf der Grundlage einer Motoranwendung, wobei der Leistungsplan genutzt wird, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen. Der Leistungsplan kann Kraftstoffgrenzwertbereiche enthalten, die normierte Drehzahl- und Lastfaktoren für mehrere Motoranwendungen enthalten. Mindestens einer der Kraftstoffgrenzwertbereiche kann von einem Benutzer einstellbare Drehzahl- und Lastfaktoren enthalten.
- In Ausführungsbeispielen beinhaltet der Schritt des Berechnens eines statischen Kraftstoffgrenzwerts für jeden Motordrehzahlwert den Schritt des Einstellens des Ist-Kraftstoffwerts durch einen Kraftstofffestwertmultiplikator, um Änderungen der erzielbaren Motorleistung zu berücksichtigen, und kann zudem die Schritte beinhalten, einen spezifischen Kraftstoffverbrauch zu berechnen und den spezifischen Kraftstoffverbrauch zu verwenden, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- In einem Ausführungsbeispiel beinhaltet ein Verfahren zum Ändern einer Motorkraftstoffgrenzwertkurve die Schritte: Aufnehmen eines Werts für einen einstellbaren Parameter in der elektronischen Steuereinheit des Motors an einer elektronischen Steuereinheit eines Motors, und Berechnen eines statischen Kraftstoffgrenzwerts für jeden der mehreren Motordrehzahlwerte unter Verwendung eines Ist-Kraftstoffwerts für den Motor sowie des einstellbaren Parameters. Die statischen Kraftstoffgrenzwerte definieren und begrenzen die Nennleistung des Motors. Der einstellbare Parameter beinhaltet einen Kraftstofffestwertmultiplikator, der den Ist-Kraftstoffwert, um Änderungen der erzielbaren Motorleistung zu berücksichtigen, oder eine Anwendungsart, für die der Motor einzusetzen ist, und/oder einen Drehzahl- oder Lastfaktor eines Motorleistungsplans einstellt. In speziellen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren zudem beinhalten, die statischen Kraftstoffgrenzwerte und Drehzahlwerte zu interpolieren, um eine Kraftstoffgrenzwertkurve zu erzeugen, die die Nennleistung des Motors definiert und begrenzt.
- In einem Ausführungsbeispiel enthält ein Motorsteuerungssystem eine Motorsteuerungseinheit und ein Speichergerät, das mit der Motorsteuerungseinheit elektrisch verbunden ist. Die Speichervorrichtung enthält ein nicht volatiles materielles Mittel, das von einem Rechner auslesbare Befehle aufweist, die darauf gespeichert sind, die bei Ausführung durch die Motorsteuerungseinheit veranlassen, dass die Motorsteuerungseinheit unter Verwendung eines Ist-Kraftstoffwerts für einen Motor entsprechende statische Kraftstoffgrenzwerte für mehrere Motordrehzahlwerte berechnet. Die statischen Kraftstoffgrenzwerte definieren und begrenzen eine Nennleistung des Motors. In Ausführungsbeispielen erzeugt das System anhand der statisches Kraftstoffgrenzwerte und Motordrehzahlwerte durch lineare Interpolation eine Kraftstoffgrenzwertkurve. In speziellen Ausführungsbeispielen kann die Kraftstoffgrenzwertkurve modifiziert werden, indem für mindestens einen einstellbaren Parameter ein Wert in die Motorsteuerungseinheit eingegeben wird.
- Es versteht sich, dass die oben erwähnte Beschreibung zur Veranschaulichung dient und nicht beschränken soll. Beispielsweise können die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele (und/oder Aspekte davon) miteinander kombiniert verwendet werden. Darüber hinaus können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder ein spezielles Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Während die im Vorliegenden beschriebenen Abmessungen und Arten von Materialien die Parameter der Erfindung definieren sollen, sind sie keinesfalls beschränkend und dienen lediglich als Ausführungsbeispiele. Viele weitere Ausführungsbeispiele werden dem Fachmann nach dem Lesen der oben erwähnten Beschreibung offenkundig. Der Schutzumfang der Erfindung sollte daher anhand der beigefügten Patentansprüche, gemeinsam mit dem vollen Schutzumfang äquivalenter Formen ermittelt werden, zu denen derartige Ansprüche berechtigen. In den beigefügten Patentansprüchen werden die Ausdrücke "enthalten/beinhalten/aufweisen" und "bei denen" wie Klartextäquivalente der entsprechenden Begriffe "umfassen" und "wobei" verwendet. Darüber hinaus dienen in den nachfolgenden Ansprüchen Begriffe wie "erster", "zweiter", "dritter", "oberer," "unterer", "unterster", "oberster" und dergleichen lediglich zur Kennzeichnung und sollen den Objekten keine numerischen oder Positionsanforderungen auferlegen. Weiter sind die Beschränkungen der nachfolgenden Ansprüche nicht im Mittel-plus-Funktion-Format geschrieben, und sie sind nicht auf der Grundlage von 35 U.S.C. § 112, Absatz sechs, zu interpretieren, es sei denn derartige Beschränkungen von Ansprüchen verwenden ausdrücklich den Begriff "Mittel für", gefolgt von einer Feststellung einer von weiterer Struktur freien Funktion.
- Die vorliegende Beschreibung verwendet Beispiele, um mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung zu beschreiben, die den besten Modus beinhalten, und außerdem, um einem Fachmann zu ermöglichen, die Ausführungsbeispiele der Erfindung in die Praxis umzusetzen, beispielsweise beliebige Einrichtungen und Systeme herzustellen und zu nutzen, und beliebige damit verbundene Verfahren durchzuführen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele einschließen, die dem Fachmann einfallen. Solche anderen Beispiele sollen in den Schutzumfang der Ansprüche fallen, falls sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem wörtlichen Inhalt der Ansprüche nicht unterscheiden, oder falls sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem wörtlichen Inhalt der Ansprüche enthalten.
- In dem hier verwendeten Sinne sollten im Singular erwähnte Elemente oder Schritte, denen der unbestimmte Artikel vorangestellt ist, in dem Sinne verstanden werden, dass der Plural der Elemente oder Schritte nicht ausgeschlossen ist, es sei den ein derartiger Ausschluss ist ausdrücklich erwähnt. Ferner soll die Bezugnahme auf "ein Ausführungsbeispiel" der vorliegenden Erfindung nicht als Ausschluss der Existenz zusätzlicher Ausführungsbeispiele interpretiert werden, die ebenfalls die aufgeführten Merkmale verkörpern. Darüber hinaus können Ausführungsbeispiele, die ein oder mehrere Elemente mit einer speziellen Eigenschaft "beinhalten", "enthalten" oder "aufweisen", weitere derartige Elemente einschließen, es sei denn es ist ausdrücklich Anderslautendes angegeben.
- Da in der oben beschriebenen Erfindung gewisse Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem hier betroffenen Gegenstand der Erfindung abgewichen wird, ist beabsichtigt, dass der gesamte Gegenstand, der im Vorausgehenden beschrieben oder in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht ist, lediglich für Beispiele stehen soll, die das erfindungsgemäße Konzept im Vorliegenden veranschaulichen sollen, und nicht als die Erfindung beschränkend anzusehen ist.
- Ein Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffgrenzwerten für einen Motor beinhaltet die Schritte: Messen eines Ist-Kraftstoffwerts für den Motor; und Erzeugen mehrerer Motordrehzahlwerte. Das Verfahren beinhaltet außerdem den Schritt des Berechnens entsprechender statischer Kraftstoffgrenzwerte für jeden der Motordrehzahlwerte unter Verwendung des Ist-Kraftstoffwerts. Die statischen Kraftstoffgrenzwerte definieren und begrenzen eine Nennleistung des Motors.
Claims (10)
- Verfahren zum Bestimmen von Kraftstoffgrenzwerten für einen Motor, mit den Schritten: Messen eines Ist-Kraftstoffwerts für den Motor; Auswählen mehrerer Motordrehzahlwerte; und Berechnen entsprechender statischer Kraftstoffgrenzwerte für die Motordrehzahlwerte unter Verwendung des Ist-Kraftstoffwerts; wobei die statischen Kraftstoffgrenzwerte eine Nennleistung des Motors definieren und begrenzen.
- Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: Erzeugen einer Kraftstoffgrenzwertkurve anhand der statisches Kraftstoffgrenzwerte und Motordrehzahlwerte durch Interpolation; und Regeln/Steuern des Motorbetriebs, um eine Last auf der Grundlage der Kraftstoffgrenzwertkurve anzutreiben.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ist-Kraftstoffwert durch Messen einer Kraftstoffmenge gewonnen wird, die verbraucht wird, während der Motor bei seiner maximalen Dauerbetriebsnenndrehzahl und -last betrieben wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Motordrehzahlwerte bezüglich der maximalen Dauerbetriebsnenndrehzahl normiert sind; und/oder wobei die mehreren Motordrehzahlwerte zwanzig bis dreißig Motordrehzahlwerte sind.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Berechnens der statischen Kraftstoffgrenzwerte für die Motordrehzahlwerte die Schritte beinhaltet: Auswählen eines Leistungsplans auf der Grundlage einer Motoranwendung; und Verwenden des Leistungsplans, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Leistungsplan Kraftstoffgrenzwertbereiche enthält, die normierte Drehzahlund Lastfaktoren für mehrere Motoranwendungen enthalten.
- Verfahren nach Anspruch 6, wobei wenigstens einer der Kraftstoffgrenzwertbereiche von einem Benutzer einstellbare Drehzahl- und Lastfaktoren enthält.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Berechnens der statischen Kraftstoffgrenzwerte für die Motordrehzahlwerte den Schritt beinhaltet: Einstellen des Ist-Kraftstoffwerts durch einen Kraftstofffestwertmultiplikator, um Änderungen der erzielbaren Motorleistung zu berücksichtigen; und/oder wobei der Schritt des Berechnens der statischen Kraftstoffgrenzwerte für die Motordrehzahlwerte die folgenden Schritte beinhaltet: Berechnen eines spezifischen Kraftstoffverbrauchs; und Verwenden des spezifischen Kraftstoffverbrauchs, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten: Auswählen eines Kraftstoffnutzungsgradparameters auf der Grundlage der Motordrehzahl; und Verwenden des Kraftstoffnutzungsgradparameters, um die statischen Kraftstoffgrenzwerte zu berechnen.
- Motorsteuerungssystem, das beinhaltet: eine Motorsteuerungseinheit; und ein Speichergerät, das mit der Motorsteuerungseinheit elektrisch verbunden ist, wobei das Speichergerät ein nicht volatiles materielles Mittel beinhaltet, das von einem Rechner auslesbare Befehle aufweist, die darauf gespeichert sind, die bei Ausführung durch die Motorsteuerungseinheit veranlassen, dass die Motorsteuerungseinheit unter Verwendung eines Ist-Kraftstoffwerts entsprechende statische Kraftstoffgrenzwerte für mehrere Motordrehzahlwerte für einen Motor berechnet, wobei die statischen Kraftstoffgrenzwerte eine Nennleistung des Motors definieren und beschränken.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/888,449 | 2013-05-07 | ||
US13/888,449 US9475564B2 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | System and method for determining engine fuel limits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014106308A1 true DE102014106308A1 (de) | 2014-11-13 |
Family
ID=51787693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201410106308 Withdrawn DE102014106308A1 (de) | 2013-05-07 | 2014-05-06 | System und Verfahren zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9475564B2 (de) |
DE (1) | DE102014106308A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE1950839A1 (en) * | 2019-07-03 | 2020-11-03 | Lean Marine Sweden Ab | Method and System for Controlling Propulsive Power Output of Ship |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3581737B2 (ja) * | 1995-02-24 | 2004-10-27 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
US5819196A (en) * | 1997-06-05 | 1998-10-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for adaptive fuel delivery feedforward control |
DE19748745A1 (de) * | 1997-11-05 | 1999-05-20 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
US6102005A (en) * | 1998-02-09 | 2000-08-15 | Caterpillar Inc. | Adaptive control for power growth in an engine equipped with a hydraulically-actuated electronically-controlled fuel injection system |
US6557530B1 (en) * | 2000-05-04 | 2003-05-06 | Cummins, Inc. | Fuel control system including adaptive injected fuel quantity estimation |
US6493627B1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-12-10 | General Electric Company | Variable fuel limit for diesel engine |
US6705294B2 (en) * | 2001-09-04 | 2004-03-16 | Caterpiller Inc | Adaptive control of fuel quantity limiting maps in an electronically controlled engine |
US6848426B2 (en) * | 2003-06-20 | 2005-02-01 | General Electric Company | Adaptive fuel control for an internal combustion engine |
US7497201B2 (en) * | 2003-11-18 | 2009-03-03 | Mack Trucks, Inc. | Control system and method for improving fuel economy |
US7047938B2 (en) * | 2004-02-03 | 2006-05-23 | General Electric Company | Diesel engine control system with optimized fuel delivery |
US6950740B1 (en) * | 2004-08-24 | 2005-09-27 | International Truck Intellectual Property Company, Llc | System and method of fuel map selection |
CA2541593C (en) * | 2005-12-07 | 2015-06-02 | Netistix Technologies Corporation | Methods and system for determining fuel consumption and fuel efficiency in vehicles |
US7490000B2 (en) * | 2006-08-29 | 2009-02-10 | Ford Motor Company | Fuel economy control system and control strategy |
US7315778B1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-01-01 | General Electric Company | System and method for detecting and responding to fugitive fueling of an internal combustion engine |
US7426917B1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-09-23 | General Electric Company | System and method for controlling locomotive smoke emissions and noise during a transient operation |
US8676476B2 (en) * | 2009-12-04 | 2014-03-18 | GM Global Technology Operations LLC | Method for real-time, self-learning identification of fuel injectors during engine operation |
US8340925B2 (en) * | 2010-06-10 | 2012-12-25 | Webtech Wireless Inc. | Vehicle fuel consumption calculator |
JP5497598B2 (ja) * | 2010-09-15 | 2014-05-21 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御装置 |
-
2013
- 2013-05-07 US US13/888,449 patent/US9475564B2/en active Active
-
2014
- 2014-05-06 DE DE201410106308 patent/DE102014106308A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20140336852A1 (en) | 2014-11-13 |
US9475564B2 (en) | 2016-10-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19964424B3 (de) | Vorrichtung zum Diagnostizieren von Störungen und Fehlerbedingungen in einer Kraftstoffanlage einer Verbrennungskraftmaschine | |
DE102016009106A1 (de) | Mit Steuerung ausgerüstete Bearbeitungsvorrichtung mit Bearbeitungszeit- Messfunktion und Messfunktion auf der Maschine | |
DE102014224337B4 (de) | Verfahren zur Steuerung eines hydrostatischen Antriebs | |
DE102012113143A1 (de) | System und verfahren zur steuerung einer ölpumpe | |
DE102012003020A1 (de) | Regelsystem zur Drehzahlregelung eines Antriebsmotors | |
DE102014225920B4 (de) | Verfahren zum Betrieb eines Dieselmotors | |
DE102015207682A1 (de) | Verfahren zur Regelung einer Kraftstoffförderpumpe | |
EP1802859A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer kraftstoffeinspritzanlage insbesondere eines kraftfahrzeugs | |
DE102016218845B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Lenksystems mit elektromechanischer Lenkunterstützung | |
DE3403260A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum steuern bzw. regeln der menge an brennstoff, die in einen mehrzylindermotor eingespritzt wird | |
DE3400513C2 (de) | ||
EP1117930B1 (de) | Verfahren zum elektronischen trimmen einer einspritzvorrichtung | |
DE4115647B4 (de) | Steuersystem in einem Fahrzeug | |
DE102014106308A1 (de) | System und Verfahren zur Bestimmung von Motorkraftstoffgrenzwerten | |
DE102016201588A1 (de) | Verfahren zur Einstellung eines hydrostatischen Fahrantriebs | |
WO2013050254A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine | |
DE102022209555A1 (de) | Verfahren und Reglereinheit zur Regelung eines mechatronischen Systems | |
DE112017004441T5 (de) | Parameterauswahl-Unterstützungssystem, Parameterauswahl-Unterstützungsverfahren und Parameterauswahl-Unterstützungsprogramm | |
AT522958B1 (de) | Verfahren und System zum Kalibrieren einer Steuerung einer Maschine | |
DE102011078609A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE10141765B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kraftstoffdruckbestimmung | |
DE102016111424A1 (de) | Gestaltung einer Trägheitskompensationsfrequenz für eine verbesserte Stabilität eines EPS-Systems | |
EP2173990B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer antriebseinheit | |
DE102015207705B3 (de) | Verfahren zur Regelung eines Kraftstofffördersystems | |
DE102018217139B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Konfigurieren einer Kennfunktion eines Steuergeräts eines Kraftfahrzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUEGER | ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE Representative=s name: RUEGER, BARTHELT & ABEL PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: RUEGER ] ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE Representative=s name: RUEGER ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RUEGER | ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE Representative=s name: RUEGER, BARTHELT & ABEL PATENTANWAELTE, DE Representative=s name: RUEGER ] ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE Representative=s name: RUEGER ABEL PATENT- UND RECHTSANWAELTE, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DTS PATENT- UND RECHTSANWAELTE SCHNEKENBUEHL U, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |