DE102014203923A1 - Ejektor-Durchflussraten-Berechnung für Gasbestandteilsensor-Kompensation - Google Patents

Ejektor-Durchflussraten-Berechnung für Gasbestandteilsensor-Kompensation Download PDF

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Berechnen der Durchflussrate an einem Saugkanal eines Ejektors, der in Reihe mit einem Auslass eines Kraftmaschinensystems wie z. B. eines Kraftstoffdampf-Spülsystems angeordnet ist, während bestimmter Bedingungen geschaffen. In einem Beispiel kann der Bedarf an einem Sensor an einem Ejektorsaugkanal durch Einstellen der Abgasrückführung auf der Basis einer Durchflussrate am Ejektorsaugkanal verringert werden, wobei die Durchflussrate auf einer Strömungscharakteristik des Ejektors und einer Strömungscharakteristik eines Kraftmaschinensystems basiert. Die Durchflussrate und eine Reduktionsmittelkonzentration von Gasen vom Kraftmaschinensystem können dann als Basis für die Kompensation einer Verdünnungsmittel-Konzentrationsmessung, die von einem Gasbestandteilsensor durchgeführt wird, der stromabwärts des Ejektorauslasses in einem Kraftmaschinen-Einlassdurchgang angeordnet ist, verwendet werden, z. B. um die Einstellung der Abgasrückführung auf der Basis der kompensierten Verdünnungsmittel-Konzentrationsmessung zu verbessern.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die Berechnung der Durchflussrate eines Gases von einem Fahrzeugsystem, das in einen Saugkanal eines Ejektors eintritt, und die Kompensation von Gasbestandteilsensor-Verdünnungskonzentrationsmessungen auf der Basis der berechneten Durchflussrate des Gases.
  • In einigen Fahrzeugsystemen können Abgase und Gase von anderen Kraftmaschinenkomponenten während bestimmter Bedingungen in den Kraftmaschineneinlassstrom eintreten. Da diese Gase verschiedene Kombinationen von Reduktionsmitteln, Oxidationsmitteln und Verdünnungsmitteln enthalten, kann es erwünscht sein, die Zusammensetzung und Durchflussrate der Gase zu bestimmen, und zu bestimmen, wie sie sich auf die Verbrennung auswirken können, und geeignete Verbrennungssteuerhandlungen auszuführen. Für diesen Zweck können ein oder mehrere Gasbestandteilsensoren im Einlassdurchgang einer Fahrzeugkraftmaschine angeordnet sein, um die Anwesenheit von Reduktionsmitteln (z. B. HC), Oxidationsmitteln und Verdünnungsmitteln (z. B. CO2 und H2O) im Einlassstrom zu messen. In einigen Fahrzeugsystemen können jedoch Gase, die in den Einlassdurchgang stromaufwärts des Gasbestandteilsensors eintreten, ein falsches Lesen von Verdünnungsmitteln durch den Gasbestandteilsensor verursachen. Herkömmliche Lösungen, um die Anwesenheit von Gasen zu berücksichtigen, die Gasbestandteilsensormesswerte beeinflussen, umfassen das Bestimmen der Durchflussrate der Gase in den Einlassdurchgang und das Verwenden dieser Durchflussrate in Verbindung mit der Konzentration des Gases, wie durch den Gasbestandteilsensor gemessen, um zu bestimmen, wie die Messungen des Gasbestandteilsensors zu korrigieren sind. Das Bestimmen der Durchflussrate von Gasen, die in den Einlassdurchgang eintreten, kann häufig unter Verwendung von nur existierenden Sensoren, z. B. Sensoren, die üblicherweise in Fahrzeugsystemen vorhanden sind, wie z. B. Luftdruck-(BP), Kompressor-Einlassdruck-(CIP) und Krümmerluftdruck-(MAP) sensoren, erreicht werden. Im Fall von Kraftstoffdämpfen, die aus einem Kraftstoffdampfspülsystem in den Kraftmaschineneinlass über ein Kanisterspülventil (CPV) gespült werden, kann die Durchflussrate beispielsweise eine Funktion des Unterdruckpegels, wo die Dämpfe in den Einlassdurchgang eintreten, und des Öffnungsausmaßes (z. B. Tastverhältnisses) des CPV sein.
  • Die Erfinder haben hier jedoch erkannt, dass das Bestimmen der Durchflussrate von Gasen, die in einen Kraftmaschinen-Einlassdurchgang eintreten, in der vorstehend beschriebenen Weise in Fahrzeugsystemen, die Ejektoren beinhalten, um einen Unterdruck zu erzeugen (z. B. einen Unterdruck, der verwendet wird, um den Kraftstoffdampf-Speicherkanister zu spülen, um Leckgase aus dem Kurbelgehäuse in den Einlassdurchgang zu saugen oder um Abgase in den Einlassdurchgang zurückzuführen), nicht erreichbar sein kann. Ein Saugkanal eines Ejektors kann beispielsweise mit einem Kraftstoffdampf-Spülsystem, einem Kurbelgehäuse-Entlüftungssystem oder einem Abgasrückführungssystem gekoppelt sein, anstatt dass oder zusätzlich dazu, dass das System direkt mit dem Einlassdurchgang gekoppelt ist. Ein Antriebsauslass des Ejektors kann mit dem Einlassdurchgang gekoppelt sein, so dass die Gase, die in den Saugkanal des Ejektors eintreten, über den Antriebsauslass des Ejektors zum Einlassdurchgang gelenkt werden. In diesen Beispielen kann es nicht möglich sein, die Durchflussrate von Gasen in den Einlassdurchgang zu berechnen, da es nicht möglich sein kann, die Durchflussrate von Gasen in den Ejektorsaugkanal unter Verwendung von Messungen von existierenden Drucksensoren allein zu berechnen. In einigen Systemen kann ein zusätzlicher Drucksensor am Ejektorsaugkanal hinzugefügt sein, um die Berechnung der Durchflussrate von Gasen in den Ejektorsaugkanal zu ermöglichen, die alles oder einen Teil der Durchflussrate von Gasen in den Einlassdurchgang (und folglich die Durchflussrate von Gasen am Gasbestandteilsensor) bilden kann. Diese Methode kann jedoch aufgrund der Kosten des Hinzufügens eines Drucksensors am Ejektorsaugkanal (oder an jedem Ejektorsaugkanal in Beispielen, in denen mehr als ein System einen Ejektor beinhaltet, um Gase in den Einlassdurchgang zu saugen) unerwünscht sein.
  • Die Erfinder allein haben erkannt, dass die Durchflussrate von Gasen, die von einem Fahrzeugsystem in einen Ejektorsaugkanal eintreten, ohne zweckgebundenen Drucksensor am Ejektorsaugkanal durch Überlagern von Ejektor-Durchflussraten-Charakteristiken mit Durchflussraten-Charakteristiken des Fahrzeugsystems bestimmt werden kann. In Fällen, in denen beispielsweise der Fahrzeugsystemausgang in Reihe mit dem Ejektorsaugkanal angeordnet ist, kann der Schnittpunkt der Fahrzeugsystem-Durchflussraten-Charakteristik und der Ejektor-Durchflussraten-Charakteristik die Durchflussrate des Gases am Ejektorsaugkanal sowie den Druck am Ejektorsaugkanal bereitstellen. In Beispielen, in denen der Fahrzeugsystemausgang nicht in Reihe mit dem Ejektorsaugkanal angeordnet ist, kann die Durchflussrate des Gases in anderen Pfaden als dem Pfad zum Saugkanal unter Verwendung von herkömmlichen Verfahren (z. B. auf der Basis von Daten von existierenden Drucksensoren und anderen bekannten Parameterwerten wie z. B. des CPV-Tastverhältnisses für Kraftstoffdampf-Spülgase) bestimmt werden und die Fahrzeugsystem-Durchflussraten-Charakteristik kann auf der Basis der Durchflussraten des Gases in anderen Pfaden als dem Pfad zum Saugkanal verschoben werden. Die verschobene Charakteristik der Ejektor-Durchflussraten-Charakteristik kann dann überlagert werden und der Schnittpunkt der Charakteristiken kann die Durchflussrate des Gases am Ejektorsaugkanal sowie den Druck am Ejektorsaugkanal bereitstellen. In diesen Beispielen kann die Durchflussrate am Ejektorsaugkanal dann mit der Durchflussrate des Gases in beliebigen anderen Pfaden, die zum Einlassdurchgang stromaufwärts des Gasbestandteilsensors führen, summiert werden, um die Durchflussrate des Gases, wie vom Gasbestandteilsensor gesehen, zu bestimmen. Die Steuereinheit kann dann auf der Basis der Durchflussrate des Gases vom Fahrzeugsystem, wie vom Gasbestandteilsensor gesehen, und der Konzentration des Gases, wie durch den Gasbestandteilsensor abgeleitet, bestimmen, wie die Messungen, die vom Gasbestandteilsensor durchgeführt werden, zu kompensieren sind.
  • In einem Beispiel kann folglich die Durchflussrate eines Gases von einem Fahrzeugsystem, das in einen Ejektorsaugkanal eintritt, durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine bestimmt werden, das das Überlagern einer Charakteristik der Ejektorsaugkanal-Durchflussrate als Funktion des Unterdrucks mit einer Charakteristik der Durchflussrate als Funktion des Unterdrucks eines Kraftmaschinensystems, das mit dem Kanal in Verbindung steht, und das Bestimmen einer Durchflussrate von Gasen vom Kraftmaschinensystem auf der Basis eines Schnittpunkts der Charakteristiken umfasst. Das Steuersystem kann dann eine Reduktionsmittelkonzentration (z. B. Kraftstoffdampfkonzentration) der Gase vom Kraftmaschinensystem unter Verwendung dieser Durchflussrate und einer Reduktionsmittelkonzentrationsmessung der Gesamtströmung an einem Gasbestandteilsensor (z. B. einem Einlass-UEGO-Sensor), der stromabwärts des Ejektorauslasses in einem Kraftmaschinen-Einlassdurchgang angeordnet ist, berechnen. In einigen Beispielen kann die berechnete Reduktionsmittel-Konzentration dann verwendet werden, um den Effekt des Reduktionsmittels auf Verdünnungsmittel-Konzentrationsmessungen des Gasbestandteilsensors zu bestimmen, um eine geeignete Kompensation für die Messungen zu bestimmen. Wenn Verdünnungsmittel-Konzentrationsmessungen in einigen Systemen als Basis für die Abgasrückführungseinstellung verwendet werden können, kann das Kompensieren der Verdünnungsmittel-Konzentrationsmessungen unter anderen Vorteilen die Einstellung der Abgasrückführung verbessern.
  • Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Schutzbereich nur durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die irgendwelche vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile lösen.
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugsystems.
  • 2 zeigt einen Graphen, der die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Unterdruck an einem Ejektorsaugkanal darstellt, einen Graphen, der die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Unterdruck am Auslass eines Kraftstoffdampf-Spülsystems darstellt, und einen Graphen, in dem die Ejektorsaugkanal- und Kraftstoffdampf-Spülsystem-Durchflussrate/Unterdruck-Charakteristiken überlagert sind.
  • 3 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Kompensieren der Messungen eines Gasbestandteilsensors, der in einem Kraftmaschinen-Einlassdurchgang angeordnet ist, auf der Basis der Durchflussrate und Konzentration von Gasen von einem Kraftstoffdampf-Spülsystem darstellt.
  • 4 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Bestimmen der Durchflussrate von Gasen von einem Kraftstoffdampf-Spülsystem, wie von einem Gasbestandteilsensor in einem Kraftmaschinen-Einlassdurchgang gesehen, darstellt, das in Verbindung mit den Verfahren von 3 und 5 verwendet werden kann.
  • 5 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren zum Berechnen der Konzentration von Kraftstoffdampf in Kraftstoffdampf-Spülgasen darstellt, das in Verbindung mit den Verfahren von 3 und 4 verwendet werden kann.
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren für eine Kraftmaschine in einem Fahrzeugsystem, das einen Ejektorsaugkanal umfasst, der mit einem Auslass eines Kraftmaschinensystems (z. B. eines Kraftstoffdampf-Spülsystems) gekoppelt ist, wobei ein Auslass des Ejektors mit einem Einlassdurchgang der Kraftmaschine stromaufwärts eines Gasbestandteilsensors wie z. B. eines Einlass-UEGO-Sensors in Verbindung steht. Wie in 1 gezeigt, kann ein AGR-System auch mit dem Einlassdurchgang stromaufwärts des Gasbestandteilsensors in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsform wie z. B. der Ausführungsform von 1, in der ein Kraftstoffdampf-Spülsystemauslass mit einem Ejektorsaugkanal in Verbindung steht, können Strömungscharakteristiken des Kraftstoffdampf-Spülsystems und des Ejektors als Basis zum Erhalten der Durchflussrate von Gasen vom Kraftstoffdampf-Spülsystem am Ejektorsaugkanal unabhängig von Sensormesswerten verwendet werden, wie in 2 gezeigt. Während einige Systeme beispielsweise Druck- oder Durchflussratensensoren am Ejektorsaugkanal umfassen können, können die in 2 gezeigten Strömungscharakteristiken stattdessen als Basis zum Erhalten der Durchflussrate (und des Drucks) an diesem Punkt in dem System verwendet werden. Auf der Basis teilweise dieser Durchflussrate kann es möglich sein, Messwerte eines Gasbestandteilsensors stromabwärts des Ejektorauslasses zu kompensieren, wie mit Bezug auf die Verfahren von 3–5 beschrieben. Die kompensierten Messwerte können die Einstellung des Kraftmaschinenbetriebs, z. B. die Einstellung der AGR, verbessern.
  • 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugsystems 100. Das Fahrzeugsystem 100 umfasst eine Kraftmaschine 10, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Atmosphärenluft, die in einen Einlassdurchgang 22 der Kraftmaschine 10 eintritt, wird zu einem Einlasskrümmer 44 gelenkt. Der Einlasskrümmer 44 ist dazu konfiguriert, die Einlassluft vom Einlass 22 oder ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu einer oder mehreren Brennkammern 30 der Kraftmaschine 10 zuzuführen. Das Fahrzeugsystem 100 umfasst ferner einen Auslasskrümmer 48 und einen Auslassdurchgang 148, der schließlich zu einem Auspuffrohr (nicht dargestellt) führt, das schließlich Abgas an die Atmosphäre leitet. Die Kraftmaschine 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem 14 mit einer Steuereinheit 12 und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer über eine Eingabevorrichtung (nicht dargestellt) gesteuert werden.
  • Ein Umgebungslufttemperatursensor (AAT-Sensor) 120 kann am Einlass des Einlassdurchgangs 22 angeordnet sein, um die Temperatur der Umgebungsluft zu messen. Ferner kann ein Luftdrucksensor (BP-Sensor) 26 am Einlass des Einlassdurchgangs 22 angeordnet sein, um den Luftdruck der Umgebungsluft zu messen.
  • Stromabwärts der AAT- und BP-Sensoren kann die in den Einlassdurchgang 22 eintretende Umgebungsluft durch einen Luftfilter 32 gefiltert werden. Eine Luftansaugsystem-Drosselklappe (AIS-Drosselklappe) 34 kann im Einlassdurchgang 22 stromabwärts des Luftfilters 32 angeordnet sein. Die AIS-Drosselklappe 34 kann über das Steuersystem 14 gesteuert werden, um die im Einlassdurchgang 22 strömende Luft zu drosseln. Der Druck stromabwärts der AIS-Drosselklappe kann über eine Einstellung einer Drosselplatte der AIS-Drosselklappe eingestellt werden. In einigen Beispielen kann, wenn die Drosselplatte der AIS-Drosselklappe derart gesteuert wird, dass sich die AIS-Drosselklappe in einer offenen Position befindet, der Druck stromabwärts des AIS in einem solchen Ausmaß zunehmen, dass Gase vom Kraftstoffdampf-Spülsystem nicht im Strömungspfad C strömen, wie nachstehend beschrieben wird. Ferner kann die Position der AIS-Drosselklappe 34 bestimmen, ob Abgas in den Einlassdurchgang 22 zurückzirkuliert, wie nachstehend beschrieben.
  • Stromabwärts der AIS-Drosselklappe 34 kann die Kraftmaschine 10 ferner eine Kompressionsvorrichtung wie z. B. einen Turbolader oder Lader mit mindestens einem Kompressor 52 umfassen. Für einen Turbolader kann der Kompressor 52 zumindest teilweise durch eine Turbine 54 über eine Welle (nicht dargestellt) angetrieben werden, die entlang des Auslassdurchgangs angeordnet ist. Ein Ladedruckbegrenzer 55 ist vorgesehen, um Abgase umzuleiten, beispielsweise um die Drehzahl der Turbine 54 zu regulieren. Für einen Lader kann der Kompressor 52 zumindest teilweise durch die Kraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine angetrieben werden und kann keine Turbine umfassen. Folglich kann das Ausmaß an Kompression, die für einen oder mehrere Zylinder der Kraftmaschine über einen Turbolader oder Lader bereitgestellt wird, durch die Steuereinheit 12 verändert werden.
  • Eine Abgasreinigungsvorrichtung 71 ist entlang des Auslassdurchgangs stromabwärts der Turbine 54 angeordnet gezeigt. Abgasreinigungsvorrichtungen 71 können ein System zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR), ein Dreiwege-Katalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon sein. Die Vorrichtung 71 kann beispielsweise ein TWC sein und die Vorrichtung 72 (in 1 nicht gezeigt) kann ein Partikelfilter (PF) sein. In einigen Ausführungsformen kann ferner während des Betriebs der Kraftmaschine 10 die Abgasreinigungsvorrichtung 71 durch Betreiben mindestens eines Zylinders der Kraftmaschine innerhalb eines speziellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses periodisch zurückgesetzt werden.
  • Das Fahrzeugsystem 100 umfasst ferner ein Kompressorumleitventil (CBV) 53, um den Druck im Einlasssystem abzubauen, wenn die Kraftmaschine aufgeladen ist. Das CBV 53 kann ermöglichen, dass Druckluft in den Einlassdurchgang 22 stromaufwärts des Kompressors 52 zurückgeführt wird. Das CBV 53 kann sich beispielsweise öffnen, um Druckluft stromaufwärts des Kompressors 52 zurückzuführen, um Druck im Einlasssystem während ausgewählter Bedingungen abzubauen, um die Effekte einer Kompressorstoßbelastung zu verringern. In einem speziellen Beispiel ist das CBV 53 durch Unterdruck betätigt.
  • Das Fahrzeugsystem 100 umfasst ferner einen Ladeluftkühler (CAC) 60, der entlang des Einlassdurchgangs 22 stromabwärts des Kompressors 52 angeordnet ist. Der CAC 60 kann Einlassluft kühlen, die aufgrund der Kompression durch den Kompressor 52 erhitzt wurde, um die Dichte der zur Kraftmaschine 10 zugeführten Luftladung zu erhöhen. Durch Erhöhen der Luftladungsdichte kann die Verbrennungseffizienz der Kraftmaschine 10 erhöht werden.
  • Stromabwärts des CAC 60 und stromaufwärts des Einlasskrümmers 44 kann der Einlassdurchgang 22 eine Drosselklappe 20 umfassen. Eine Position der Drosselklappe 20 kann durch die Steuereinheit 12 über ein Signal eingestellt werden, das zu einem Elektromotor oder Aktuator geliefert wird, der mit der Drosselklappe 20 enthalten ist, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. In dieser Weise kann die Drosselklappe 20 betätigt werden, um die Einlassluft, die zu den Brennkammern 30 der Kraftmaschine 10 zugeführt wird, zu verändern. Es ist zu erkennen, dass in Konfigurationen mit vielmehr einem Lader als einem Turbolader die Drosselklappe 20 weggelassen werden kann.
  • Das Fahrzeugsystem 100 umfasst ferner ein Kraftstoffdampf-Spülsystem 102. Das Kraftstoffdampf-Spülsystem 102 umfasst einen Kraftstofftank 80, der mehrere Kraftstoffgemische halten kann, einschließlich Kraftstoff mit einem Bereich von Alkoholkonzentrationen wie z. B. verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, einschließlich E10, E85, Benzin usw. und Kombinationen davon. Ein Kraftstofftank-Druckwandler 86 kann zwischen dem Kraftstofftank 80 und dem Kraftstoffdampfkanister 82 enthalten sein, um eine Abschätzung eines Kraftstofftankdrucks bereitzustellen, und beispielsweise für die Leckdetektion bei ausgeschalteter Kraftmaschine. Der Kraftstoffdampfkanister 82 kann mit einem Adsorptionsmittel gefüllt sein, um vorübergehend Kraftstoffdämpfe (einschließlich verdampfter Kohlenwasserstoffe) während Kraftstofftank-Auffüllvorgängen und des "laufenden Verlusts" (das heißt während des Fahrzeugbetriebs verdampften Kraftstoff) einzufangen. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel Aktivkohle. Während des Auftankens tritt ausgetriebene Luft vom Tank 80 an die Atmosphäre über ein Kanisterentlüftungsventil (CVV) 95 aus. Wenn Luft über die Kraftstoffdampf-Speichermedien geleitet wird, kann diese Luft ferner von der Atmosphäre durch das CVV 95 bezogen werden. Die Strömung von Luft und Dämpfen zwischen dem Kraftstoffdampfkanister 82 und der Atmosphäre kann über das CVV 95 eingestellt werden. Das CVV 95 kann beispielsweise Gase (z. B. Luft) aus dem Kraftstoffdampf-Spülsystem 102 an die Atmosphäre leiten, wenn Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 80 gespeichert oder eingefangen werden. Das CVV 95 kann auch ermöglichen, dass Frischluft in das Kraftstoffdampf-Spülsystem 102 gesaugt wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe zum Einlassdurchgang 22 gespült werden.
  • Kraftstoffdämpfe, die aus dem Kraftstoffdampfkanister 82 beispielsweise während eines Spülvorgangs abgegeben werden, können in den Einlassdurchgang 22 und schließlich in den Einlasskrümmer 44 gelenkt werden. Die Strömung von Dampf kann durch ein Kanisterspülventil (CPV) 83 reguliert werden, das zwischen den Kraftstoffdampfkanister und den Einlassdurchgang 22 gekoppelt ist. Die Steuereinheit 12 kann beispielsweise eine Position des CPV 83 steuern, um ein Tastverhältnis des CPV 83 zu verändern, wobei ein Tastverhältnis von 0 % einer vollständig geschlossenen Position entspricht und ein Tastverhältnis von 100 % einer vollständig offenen Position des CPV 83 entspricht. Die Steuereinheit 12 kann eine aktuelle Position des CPV 83 im Speicher speichern (z. B. als "befohlene Ventilposition") und diese Information kann als Basis für Spüldurchflussratenberechnungen verwendet werden, wie nachstehend im Einzelnen beschrieben.
  • Nach dem Strömen durch das CPV 83 kann die Strömung von Dampf in einen oder mehrere Strömungspfade gelenkt werden. Wie in 1 gezeigt, koppelt ein Strömungspfad A das CPV 83 mit dem Einlassdurchgang 22 unmittelbar stromaufwärts des Einlasskrümmers 44 über eine Leitung 74, wohingegen Strömungspfade B und C das CPV 83 mit einem Saugkanal und einem Auslass eines Ejektors 36 koppeln, der parallel zum Kompressor 52 angeordnet ist (über Leitungen 76 bzw. 78). Eine Antriebsströmung von komprimierter Einlassluft durch den Ejektor 36 (z. B. eine Antriebsströmung von einem Einlass des Ejektors 36 stromabwärts des Kompressors 52 zum Auslass des Ejektors 36 stromaufwärts des Kompressors 52) kann einen Unterdruck erzeugen, der verwendet werden kann, um Kraftstoffdämpfe aus dem Kraftstoffdampfkanister 82 in den Einlassdurchgang 22 stromaufwärts des Kompressors 52 über den Strömungspfad B zu spülen. Der Strömungspfad B kann ungeachtet von Druckdifferenzen innerhalb des Einlasssystems immer offen sein. Ein Rückschlagventil 64 kann in der Leitung 76 angeordnet sein, um eine Rückströmung in dieser Leitung (z. B. eine Strömung vom Ejektor 36 in Richtung des CPV 83) zu verhindern, ein Rückschlagventil 62 kann in der Leitung 74 angeordnet sein, um eine Rückströmung in dieser Leitung (z. B. eine Strömung vom Einlasskrümmer in Richtung des CPV 83) zu verhindern, und ein Rückschlagventil 66 kann in der Leitung 78 angeordnet sein, um eine Rückströmung in der Leitung (z. B. eine Strömung vom Einlassdurchgang 22 stromaufwärts des Kompressors 52 in Richtung des CPV 83) zu verhindern.
  • Zusätzlich zum Strömungspfad B kann die Dampfströmung vom Kraftstoffdampf-Spülsystem 102 im Strömungspfad A strömen, wenn der Einlasskrümmerdruck geringer ist als der Luftdruck. Die Strömung von Dämpfen, die das CPV 83 verlassen, kann beispielsweise in eine erste und eine zweite Strömung divergieren, wobei die erste Strömung in den Einlassdurchgang 22 über den Strömungspfad A eintritt und die zweite Strömung in den Saugkanal des Ejektors 36 über den Strömungspfad B eintritt. Die jeweiligen Mengen von Dämpfen, die in diesem Szenario in den Pfaden A und B strömen, können von den Drücken am Saugkanal und am Einlasskrümmer abhängen. Wenn beispielsweise der Saugkanaldruck relativ zum Einlasskrümmerdruck niedriger ist (und folglich der Unterdruck höher ist), kann die zweite Strömung größer sein als die erste Strömung.
  • Zusätzlich zur Strömung im Pfad B oder zusätzlich zur Strömung in den Pfaden A und B kann Dampf im Strömungspfad C strömen, wenn der Kompressor-Einlassdruck geringer ist als der Luftdruck. Die jeweiligen Mengen von Dämpfen, die in den Pfaden B und C (oder Pfaden A, B und C) strömen, können hier wieder von den Drücken abhängen, wo die Pfade enden (z. B. der Ejektorsaugkanal für den Strömungspfad B, der Einlasskrümmer für den Strömungspfad A und der Kompressoreinlass/Auslass des Ejektors 36 für den Strömungspfad C). Wenn beispielsweise die Drosselplatte der AIS-Drosselklappe derart gesteuert wird, dass sich die AIS-Drosselklappe in einer offenen Position befindet, kann der Druck stromabwärts des AIS in einem solchen Ausmaß zunehmen, dass Gase vom Kraftstoffdampf-Spülsystem nicht im Strömungspfad C strömen.
  • Es ist zu erkennen, dass während Bedingungen, unter denen Dampf nur im Pfad B und nicht in den Pfaden A oder C strömt, das CPV 83 und der Saugkanal des Ejektors 36 in Reihe angeordnet sind, und die Durchflussrate durch das CPV 83 gleich der Durchflussrate in den Saugkanal ist.
  • Ein System 104 zur geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftung (PCV) kann auch im Fahrzeugsystem 100 enthalten sein. Die Brennkammern 30 können über einem mit Schmiermittel gefüllten Kurbelgehäuse 106 angeordnet sein, in dem Hubkolben der Brennkammern eine Kurbelwelle drehen. Die Hubkolben können vom Kurbelgehäuse über ein oder mehrere Kolbenringe im Wesentlichen isoliert sein, die die Strömung des Luft/Kraftstoff-Gemisches und der Verbrennungsgase in das Kurbelgehäuse unterdrücken. Trotzdem kann eine signifikante Menge an Kraftstoffdampf die Kolbenringe "umgehen" und über die Zeit in das Kurbelgehäuse eintreten. Um die Verschlechterungseffekte des Kraftstoffdampfs auf die Viskosität des Kraftmaschinenschmiermittels zu verringern und den Auslass des Dampfs in die Atmosphäre zu verringern, kann das Kurbelgehäuse kontinuierlich oder periodisch über das PCV-System 104 entlüftet werden. In der in 1 gezeigten Konfiguration umfasst das PCV-System 104 ein PCV-Ventil 108, das in der Leitung 116 angeordnet ist, die den Einlasskrümmer 44 und das Kurbelgehäuse 106 über einen Einlassschutzölabscheider 110 koppelt. Das PCV-Ventil kann irgendein festes oder einstellbares Zuteilungsventil sein. In einer Ausführungsform hängt die Richtung der Entlüftungsluftströmung durch das Kurbelgehäuse von den relativen Werten des Krümmerluftdrucks (MAP) und des Luftdrucks (BP) ab. Unter nicht aufgeladenen oder minimal aufgeladenen Bedingungen (z. B. wenn BP > MAP) und wenn das PCV-Ventil 108 offen ist, tritt Luft in das Kurbelgehäuse über ein Kurbelgehäuseentlüftungsrohr 114 ein und wird aus dem Kurbelgehäuse in den Einlasskrümmer 44 über die Leitung 116 ausgelassen. In einigen Ausführungsformen kann ein zweiter Ölabscheider 112 zwischen dem Kurbelgehäuse 106 und dem Kurbelgehäuseentlüftungsrohr 114 vorhanden sein, wie gezeigt.
  • Ferner kann ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Teil des Abgases vom Auslassdurchgang 148 zum Einlassdurchgang 22 über einen AGR-Durchgang 140 leiten. Die Menge an AGR, die zum Einlassdurchgang 22 geliefert wird, kann durch die Steuereinheit 12 über ein AGR-Ventil 142 verändert werden. Zusätzlich oder alternativ kann AGR vom Auslasssystem zum Einlassluftsystem gesaugt werden, wenn die AIS-Drosselklappe 34 teilweise geschlossen ist. Ferner kann ein AGR-Sensor 144 innerhalb des AGR-Durchgangs angeordnet sein und kann eine Angabe von einem oder mehreren des Drucks, der Temperatur und der Konzentration des Abgases vorsehen. Unter einigen Bedingungen kann das AGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemisches innerhalb der Brennkammer zu regulieren, wobei folglich ein Verfahren zum Steuern des Zeitpunkts der Zündung während einigen Verbrennungsmodi geschaffen wird. Während einiger Bedingungen kann ferner ein Teil der Verbrennungsgase in der Brennkammer durch Steuern der Auslassventil-Zeitsteuerung zurückgehalten oder eingefangen werden, wie z. B. durch Steuern eines Mechanismus zur variablen Ventilzeitsteuerung.
  • Ein Drosselklappen-Einlassdrucksensor (TIP-Sensor) 35 kann stromabwärts des CAC 60 und stromaufwärts der Drosselklappe 20 angeordnet sein. Ferner kann ein Gasbestandteilsensor wie z. B. ein universeller Einlass-Abgassauerstoffsensor (Einlass-UEGO-Sensor) 50 stromabwärts des CAC 60 und stromaufwärts der Drosselklappe 20 angeordnet sein. Die Hauptfunktion des Einlass-UEGO-Sensors 50 kann die Messung der Verdünnungsmittelkonzentration insbesondere im Hinblick auf die Verdünnungsmittel N2, CO2 und H2O sein. Der Einlass-UEGO-Sensor 50 kann beispielsweise stromabwärts der Verbindungsstellen des AGR-Durchgangs 140, des Kurbelgehäuseentlüftungsrohrs 114 angeordnet sein, wie in 1 gezeigt, und folglich kann der Sensor die Konzentration der Verdünnungsmittel N2, CO2 und H2O vom AGR-System, N2, CO2 und H2O von Kurbelgehäusegasen und H2O in der Einlassluft (aufgrund von Feuchtigkeit) messen. Wie in 1 gezeigt, kann jedoch der Einlass-UEGO-Sensor 50 auch stromabwärts der Leitung 78 angeordnet sein und folglich kann sich ein Gemisch von Kraftstoffdampf und Luft vom Kraftstoffdampf-Spülsystem 102, das in den Einlassdurchgang 22 stromaufwärts des Einlass-UEGO-Sensors 50 eintritt, auf die Messungen des Einlass-UEGO-Sensors auswirken. Kraftstoffdampf (z. B. HC) kann sich beispielsweise als Reduktionsmittel am Einlass-UEGO-Sensor verhalten, wodurch der Partialdruck von Sauerstoff, der durch den Sensor gemessen wird, verringert wird und ein falsches Lesen von Verdünnungsmitteln durch den Sensor verursacht wird.
  • Um den Einfluss des Kraftstoffdampf/Luft-Gemisches auf die Messungen des Einlass-UEGO-Sensors zu kompensieren, kann es erforderlich sein, die Konzentration von Kraftstoffdampf, der in den Einlassdurchgang 22 von der Leitung 78 eintritt, sowie die gesamte Durchflussrate von Kraftstoffdampf-Spülgasen, die in den Einlassdurchgang 22 von der Leitung 78 eintreten, zu bestimmen. Wie in Bezug auf 3–5 beschrieben wird, kann die Durchflussrate von Spülgasen am Einlass-UEGO-Sensor durch Überlagern einer Ejektorsaugkanal-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik mit einer Kraftstoffdampf-Spülsystem-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik bestimmt werden. Dann kann die Kraftstoffdampfkonzentration der Spülgase auf der Basis der vom Einlass-UEGO-Sensor gemessenen Kraftstoffdampfkonzentration und der Durchflussrate von Spülgasen am Einlass-UEGO-Sensor bestimmt werden. Schließlich kann die Kraftstoffdampfkonzentration der Spülgase verwendet werden, um zu bestimmen, wie die Verdünnungsmittelkonzentration, die vom Einlass-UEGO-Sensor gemessen wird, zu kompensieren ist, um eine genauere Verdünnungsmittelkonzentration, z. B. zur Verwendung beim Bestimmen, wie die AGR einzustellen ist, zu liefern.
  • Es ist zu erkennen, dass zusätzliche Maßnahmen getroffen werden können, um andere Faktoren zu kompensieren, die die Messungen des Einlass-UEGO-Sensors 50 beeinflussen. Ein erhöhter (aufgeladener) Druck kann beispielsweise den Partialdruck von Luft, der durch den Sensor 50 gemessen wird, erhöhen. Da der Sensor 50 stromabwärts des Kompressors 52 angeordnet sein kann, wie in 1 gezeigt, kann folglich ein Drucksensor am Ort des Einlass-UEGO-Sensors (im Beispiel von 1 der TIP-Sensor 35) verwendet werden, um den Effekt der Kompressoraufladung auf den Partialdruck von Sauerstoff, der durch den Sensor 50 gemessen wird, zu kompensieren.
  • Wie vorstehend beschrieben, umfasst das Fahrzeugsystem 100 ein Steuersystem 14. Das Steuersystem 14 ist Informationen von mehreren Sensoren 16 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben werden) empfangend und Steuersignale zu mehreren Aktuatoren 75 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben werden) sendend gezeigt. Als ein Beispiel können die Sensoren 16 den Luftdrucksensor (BP-Sensor) 26, der im Einlassdurchgang 22 stromaufwärts des Luftfilters 32 angeordnet ist, den Kompressor-Einlassdrucksensor (CIP-Sensor) 28, der im Einlassdurchgang 22 stromaufwärts des Kompressors 52 angeordnet ist, den Drosselklappen-Einlassdrucksensor (TIP-Sensor) 35 und den Einlass-UEGO-Sensor 50, der stromaufwärts der Drosselklappe 20 angeordnet ist, und den Krümmerluftdrucksensor (MAP-Sensor) 24, der im Einlasskrümmer 44 angeordnet ist, umfassen. Außerdem können andere Sensoren wie z. B. Kraftstofftankdruck-, Einlasskrümmer-UEGO-, Temperatur-, Luft/Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren mit verschiedenen Orten im Fahrzeugsystem 100 gekoppelt sein. Als weiteres Beispiel können die Aktuatoren Aktuatoren für Kraftstoffeinspritzdüsen (nicht dargestellt), die AIS-Drosselklappe 34, die Drosselklappe 20, das Kanisterspülventil (CPV) 83, das Kanisterlüftungsventil (CVV) 95, das Kompressor-Umleitventil (CBV) 53, den Ladedruckbegrenzer 55 und andere Steuerventile, die in 1 nicht gezeigt sind, umfassen.
  • Das Steuersystem 14 umfasst eine Steuereinheit 12. Die Steuereinheit 12 kann ein Mikrocomputer mit dem Folgenden sein, obwohl in 1 nicht gezeigt: einer Mikroprozessoreinheit, Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen, einem elektronischen Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte (z. B. ein Festwertspeicherchip), einem Direktzugriffsspeicher, einem Haltespeicher und einem Datenbus. Der Speichermedium-Festwertspeicher kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Befehle darstellen, die vom Mikroprozessor zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet werden, aber nicht speziell aufgelistet sind, ausführbar sind. Die Steuereinheit kann beispielsweise eine Kommunikation (z. B. Eingangsdaten) von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingangsdaten verarbeiten und die Aktuatoren in Reaktion auf die verarbeiteten Eingangsdaten auf der Basis eines darin programmierten Befehls oder Codes entsprechend einer oder mehreren Routinen auslösen. Beispiel-Steuerroutinen werden hier im Hinblick auf 3–5 beschrieben.
  • 2 stellt einen Graphen 200, der die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Unterdruck an einem Ejektorsaugkanal darstellt, einen Graphen 202, der die Beziehung zwischen der Durchflussrate durch das CPV eines Kraftstoffdampf-Spülsystems und dem Unterdruck stromabwärts des CPV darstellt, und einen Graphen 204, in dem die Ejektorsaugkanal- und CPV-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristiken überlagert sind, dar. Wie 1 ist 2 für eine Ausführungsform gezeichnet, in der ein Ejektor einen Unterdruck erzeugt, der Gase von einem Kraftstoffdampf-Spülsystem in den Kraftmaschinen-Einlassdurchgang saugt. Es ist jedoch zu erkennen, dass in anderen Ausführungsformen die Graphen 202 und 204 durch einen Graphen, der die Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik für ein anderes Fahrzeugsystem darstellt, das Gase in einen Ejektorsaugkanal lenkt, und einen Graphen, in dem die Ejektorsaugkanal-Charakteristik und die Charakteristik dieses Fahrzeugsystems überlagert sind, ersetzt werden können. In einer alternativen Ausführungsform kann der Graph 202 beispielsweise die Durchflussrate durch einen AGR-Durchgang und den Unterdruck am Auslass des AGR-Systems darstellen. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Graph 202 die Durchflussrate von Kurbelgehäusegasen durch ein PCV-System und den Unterdruck am Auslass des PCV-Systems darstellen. Die Graphen 200, 202 und 204 können Daten darstellen, die in einer oder mehreren Nachschlagetabellen im Speicher eines Steuersystems, z. B. des Steuersystems 14 von 1, gespeichert sind. Alternativ können die Graphen jeweils die Ausgaben von Funktionsausdrücken darstellen, die im Speicher eines Steuersystems gespeichert sind. Wie hier verwendet, kann sich das "Überlagern" oder "Überblenden" der Graphen 200 und 202, um den Graphen 204 zu erreichen, in einem Beispiel auf das Setzen eines Funktionsausdrucks für eine der Charakteristiken, die im Graphen 200 gezeigt sind, gleich einem Funktionsausdruck für eine der Charakteristiken, die im Graphen 202 gezeigt sind, beziehen, um den Schnittpunkt zu finden. Alternativ kann ein anderes geeignetes Verfahren verwendet werden, um den Schnittpunkt der Charakteristiken von den Graphen 200 und 202 zu finden.
  • Der Graph 200 von 2 stellt die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Unterdruck (z. B. negativer Druck) am Saugkanal eines Ejektors dar. Die Y-Achse des Graphen 200 stellt die Durchflussrate am Saugkanal eines Ejektors in Gramm pro Sekunde dar und die X-Achse des Graphen 200 stellt den Unterdruck am Saugkanal des Ejektors bezüglich kPa unter Luftdruck dar. Wie im Graphen 200 gezeigt, kann die Durchflussrate am Saugkanal eines Ejektors abnehmen, wenn der Unterdruck am Saugkanal des Ejektors zunimmt. Im Zusammenhang mit einem Ejektor, der mit einem Kraftstoffdampf-Spülsystem mit einem CPV gekoppelt ist, kann, wenn das CPV vollständig offen ist, beispielsweise die Durchflussrate von Spülgasen in den Saugkanal des Ejektors relativ hoch sein. Da das CPV während dieser Bedingungen vollständig offen ist, kann ferner die Druckdifferenz zwischen dem Ejektorsaugkanal und dem Kompressoreinlass (wo die Spülgase enden) relativ niedrig sein. An sich kann eine relativ hohe Durchflussrate von Spülgasen in den Saugkanal des Ejektors einem relativ niedrigen Pegel eines Ejektorunterdrucks entsprechen (z. B. weniger kPa unter Luftdruck). Im Gegensatz dazu kann, wenn das CPV vollständig geschlossen ist, die Druckdifferenz zwischen dem Ejektorsaugkanal und dem Kompressoreinlass aufgrund des relativ großen Unterdrucks, der am Ejektorsaugkanal erzeugt wird, wenn er die Gase ablässt, die stromabwärts des geschlossenen CPV verbleiben, relativ hoch sein. In dem Beispiel von 2 ist die Beziehung zwischen der Durchflussrate und dem Unterdruck für verschiedene TIP-Werte unterschiedlich. Für die Zwecke dieser Erörterung ist der TIP ein Manometerdruck. Es ist jedoch zu erkennen, dass innerhalb des Antriebsstrang-Steuermoduls (z. B. innerhalb des Steuersystems 14) der TIP gewöhnlich als absoluter Druck sowohl gemessen als auch dargestellt wird. Obwohl die Charakteristiken für TIP-Werte von 30, 40 und 50 kPa gezeigt sind, ist zu erkennen, dass das Steuersystem Charakteristiken für andere mögliche TIP-Werte in einer Nachschlagetabelle speichern kann. Alternativ kann das Steuersystem die Charakteristik, die einem gegebenen TIP-Wert entspricht, unter Verwendung eines Funktionsausdrucks bestimmen, so dass die Charakteristik für einen aktuell erfassten TIP-Wert bestimmt werden kann, ohne die Speicherung einer umfangreichen Nachschlagetabelle zu erfordern. Während die Steigung der Charakteristik für die TIP-Werte von 30, 40 und 50 kPa im Wesentlichen dieselbe ist, sind die X- und Y-Schnittpunkte der Charakteristiken für größere TIP-Werte größer und für kleinere TIP-Werte kleiner. Während Bedingungen, unter denen der TIP relativ hoch ist, können folglich die maximale Ejektordurchflussrate und der maximale Ejektorunterdruck größer sein als die maximale Ejektordurchflussrate und der maximale Ejektorunterdruck während Bedingungen, unter denen der TIP relativ niedrig ist. Die in 2 gezeigten Ejektor-Charakteristiken sind dem Wesen nach beispielhaft; es ist zu erkennen, dass verschiedene Ejektoren verschiedene Charakteristiken aufweisen können, die verwendet werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
  • Der Graph 202 von 2 stellt die Beziehung zwischen der Durchflussrate durch ein CPV eines Kraftstoffdampf-Spülsystems (z. B. das CPV 83 des Kraftstoffdampf-Spülsystems 102) und dem Unterdruck stromabwärts des CPV dar. Die Y-Achse des Graphen 202 stellt die Durchflussrate durch das CPV in Gramm pro Sekunde dar und die X-Achse des Graphen 200 stellt den Unterdruck stromabwärts des CPV bezüglich kPa unter Luftdruck dar. Wie gezeigt, kann die Durchflussrate durch das CPV direkt proportional zum Unterdruck stromabwärts des CPV sein, so dass die Charakteristiken des Graphen 202 Linien mit einer positiven Steigung sind. Die positive Steigung kann den Effekt des Strömungswiderstandes des Kraftstoffdampf-Speicherkanisters darstellen (z. B. kann der Druck der Atmosphärenluft, die durch den Kraftstoffdampf-Speicherkanister strömt, aufgrund des vom Kanister gebotenen Strömungswiderstandes abnehmen, so dass ein Unterdruck stromabwärts des Kanisters erzeugt wird). Jede Charakteristik des Graphen 202 entspricht einem anderen Tastverhältnis des CPV. Die mit "100 % Tastverhältnis" bezeichnete Charakteristik stellt beispielsweise die Beziehung zwischen der Durchflussrate durch das CPV und dem Unterdruck stromabwärts des CPV dar, wenn das CPV vollständig offen ist, die mit "50 % Tastverhältnis" bezeichnete Charakteristik stellt die Beziehung zwischen der Durchflussrate durch das CPV und dem Unterdruck stromabwärts des CPV dar, wenn das CPV entweder 50 % offen ist oder 50 % der Zeit offen ist, und die mit "25 % Tastverhältnis" bezeichnete Charakteristik stellt die Beziehung zwischen der Durchflussrate durch das CPV und dem Unterdruck stromabwärts des CPV dar, wenn das CPV entweder 25 % offen ist oder 25 % der Zeit offen ist. Wie gezeigt, ist, wenn das CPV-Tastverhältnis größer ist, eine höhere Durchflussrate erforderlich, um einen gegebenen Unterdruckpegel relativ dazu zu erreichen, wenn das CPV-Tastverhältnis kleiner ist – bei kleineren CPV-Tastverhältnissen kann der Strömungswiderstand des CPV den Strömungswiderstand des Kraftstoffdampf-Speicherkanisters erhöhen, wodurch die Druckdifferenz zwischen dem BP (stromaufwärts des Kraftstoffdampf-Speicherkanisters) und dem Bereich stromabwärts des CPV erhöht wird. Die CPV-Durchflussrate und die Unterdruckcharakteristiken, die in 2 gezeigt sind, sind dem Wesen nach beispielhaft; es ist zu erkennen, dass verschiedene Kraftstoffdampf-Spülsysteme und verschiedene CPVs verschiedene Charakteristiken aufweisen können, die verwendet werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Kurve der Durchflussrate als Funktion des Unterdrucks des CPV hängt beispielsweise von der verwendeten Ventiltechnologie ab. Ein laminares Strömungselement, eine scharfkantige Öffnung und eine Schalldrossel erzeugen alle charakteristisch verschiedene Kurven des Drucks als Funktion der Durchflussrate.
  • Im Graphen 204 von 2 sind Charakteristiken von jedem der Graphen 200 und 202 überlagert, um einen Schnittpunkt zu erreichen. Insbesondere sind die Charakteristik des Graphen 200, die einem TIP-Wert von 40 kPa entspricht, und die Charakteristik des Graphen 202, die einem Tastverhältnis von 100 % entspricht, überlagert. Der Graph 204 stellt nur ein Beispiel dar; während Bedingungen, unter denen der TIP einen anderen Wert als 40 kPa aufweist, und/oder Bedingungen, unter denen das CPV-Tastverhältnis nicht 100 % ist, ist zu erkennen, dass andere Charakteristiken, die dem aktuellen TIP-Wert und CPV-Tastverhältnis entsprechen, in einer ähnlichen Weise überlagert werden können. Wie gezeigt, stellt die X-Achse des Graphen 204 den Unterdruck am Ejektorsaugkanal und stromabwärts des CPV dar, wohingegen die Y-Achse des Graphen 204 die Durchflussrate durch den Ejektorsaugkanal und die Durchflussrate durch das CPV darstellt. Während Bedingungen, unter denen das CPV und der Ejektorsaugkanal in Reihe angeordnet sind, kann der Unterdruck am Ejektorsaugkanal gleich dem Unterdruck stromabwärts des CPV sein, und die Durchflussrate durch den Ejektorsaugkanal kann gleich der Durchflussrate durch das CPV sein. In einigen Systemen kann das CPV beispielsweise das Kraftstoffdampf-Speichersystem mit dem Ejektorsaugkanal allein koppeln, in welchem Fall das CPV immer in Reihe mit dem Ejektorsaugkanal liegt. In solchen Systemen ist der Unterdruck stromabwärts des CPV gleich dem Unterdruck am Ejektorsaugkanal und die Durchflussrate durch das CPV ist gleich der Durchflussrate am Ejektorsaugkanal. Da die X- und Y-Achsen der Graphen 200 und 202 in einem solchen System denselben Parameter darstellen, können die Graphen folglich überlagert werden. Obwohl die Durchflussrate am Ejektorsaugkanal (die gleich der Durchflussrate durch das CPV ist) und der Unterdruckpegel am Ejektorsaugkanal (der gleich dem Unterdruckpegel stromabwärts des CPV ist) für ein gegebenes CPV-Tastverhältnis und einen gegebenen TIP-Wert unbekannt sind, können sie in dieser Weise durch Überlagern der Graphen 200 und 202 bestimmt werden. Insbesondere kann die X-Koordinate am Schnittpunkt der Charakteristiken der Unterdruckpegel am Ejektorsaugkanal (und stromabwärts des CPV) sein und die Y-Koordinate am Schnittpunkt der Charakteristiken kann die Durchflussrate durch den Ejektorsaugkanal (und durch das CPV) sein. Folglich können die Durchflussrate und der Unterdruck am Ejektorsaugkanal ohne Hinzufügen eines zusätzlichen Drucksensors zum System am Ejektorsaugkanal bestimmt werden.
  • In anderen Systemen wie z. B. dem Fahrzeugsystem 100 von 1 kann jedoch der Durchgang, in dem das CPV angeordnet ist, das Kraftstoffdampf-Spülsystem mit dem Ejektorsaugkanal sowie anderen Kraftmaschinenkomponenten koppeln. Wie in 1 gezeigt, kann beispielsweise die Strömung stromabwärts des CPV 83 in Strömungspfade A, B und C divergieren. Spülgase können im Strömungspfad B während im Wesentlichen aller Kraftmaschinenbetriebsbedingungen strömen, da der Druck am Ejektorsaugkanal während im Wesentlichen aller Kraftmaschinenbetriebsbedingungen geringer sein kann als der BP. Spülgase können im Strömungspfad A zusätzlich zum Strömungspfad B strömen, wenn der MAP geringer ist als der BP. Ferner können Spülgase im Strömungspfad C zusätzlich zum Strömungspfad B oder zusätzlich zu den Strömungspfaden A und B strömen, wenn der CIP geringer ist als der BP. Während Bedingungen, unter denen die Spülgase im Strömungspfad A und/oder C zusätzlich zum Strömungspfad B strömen (z. B. Bedingungen, unter denen weniger als die ganze Strömung, die den Kraftmaschinensystemauslass verlässt, in den Ejektorsaugkanal eintritt), kann das Kraftstoffdampf-Spülsystem 102 nicht in Reihe mit dem Ejektorsaugkanal angeordnet sein. Während solcher Bedingungen kann es folglich erforderlich sein, die CPV-Strömungscharakteristik auf der Basis der Durchflussrate in jedem Strömungspfad, der den Kraftstoffdampf-Spülsystemauslass verlässt und den Ejektorsaugkanal umgeht (z. B. Strömungspfad A und/oder C), einzustellen, bevor die Charakteristiken für den Ejektor und das CPV (z. B. die in den Graphen 200 und 202 von 2 gezeigten) überlagert werden. Beispielsweise kann es erforderlich sein, die CPV-Charakteristik, die dem aktuellen CPV-Tastverhältnis entspricht, zu verschieben, um die Strömung von Spülgasen im Strömungspfad A und/oder C zu berücksichtigen, wie mit Bezug auf 4 beschrieben wird. In dieser Weise kann es möglich sein, die Durchflussrate und den Unterdruckpegel am Ejektorsaugkanal zu bestimmen, ohne einen zusätzlichen Drucksensor zum System hinzuzufügen, selbst wenn das CPV und der Ejektorsaugkanal nicht in Reihe angeordnet sind. Anstatt die CPV-Strömungscharakteristik zu verschieben, können in einigen Ausführungsformen alternativ die Durchflussrate und der Unterdruckpegel am Ejektorsaugkanal nur während Bedingungen bestimmt werden, unter denen die ganze Strömung, die den Auslass des Kraftstoffdampf-Spülsystems verlässt, in den Ejektorsaugkanal eintritt, beispielsweise wenn die AIS-Drosselklappe offen ist und der Einlasskrümmerdruck größer als oder gleich dem Luftdruck ist.
  • Im Gegensatz dazu kann es während Bedingungen, unter denen die ganze Strömung, die den Kraftstoffdampf-Spülsystemauslass verlässt, in den Ejektorsaugkanal eintritt, nicht erforderlich sein, die CPV-Strömungscharakteristik zu verschieben oder anderweitig die Strömung in den anderen Strömungspfaden als im Strömungspfad B zu berücksichtigen.
  • 3 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren 300 zum Kompensieren der Verdünnungsmittelkonzentration, die von einem Gasbestandteilsensor gemessen wird, der in einem Kraftmaschinen-Einlassdurchgang angeordnet ist (z. B. ein Einlass-UEGO-Sensor wie z. B. der Sensor 50 von 1), auf der Basis der Durchflussrate und der Kraftstoffdampfkonzentration von Spülgasen von einem Kraftstoffdampf-Spülsystem darstellt. Der Einfluss der Anwesenheit des Kraftstoffdampfs auf die Messwerte des Gasbestandteilsensors (z. B. des Kraftstoffdampfs in Spülgasen, die in den Einlassdurchgang stromaufwärts des Gasbestandteilsensors eintreten) kann kompensiert werden, so dass die Gasbestandteilsensor-Messwerte die Menge an Verdünnungsmitteln (wie z. B. CO2 und H2O von AGR), die im Einlasssystem vorhanden sind, genauer widerspiegeln. Die kompensierten Gasbestandteilsensor-Messungen können dann als Basis für die Einstellung der AGR, z. B. die Einstellung der AGR, um ein gewünschtes Verdünnungsmittelkonzentrationsniveau im Einlasssystem zu erreichen, verwendet werden.
  • Bei 310 umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen der Durchflussrate von Spülgasen am Einlass-UEGO-Sensor (z. B. Einlass-UEGO-Sensor 50 von 1). In einem Beispiel kann die Durchflussrate von Spülgasen am Einlass-UEGO-Sensor über das in 4 gezeigte und nachstehend beschriebene Verfahren bestimmt werden. Wie hier verwendet, bezieht sich "Spülgase" auf Gase von einem Kraftstoffdampf-Spülsystem, wie z. B. dem System 102 von 1.
  • Nach 310 geht das Verfahren 300 zu 312 weiter. Bei 312 umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen der Kraftstoffdampfkonzentration der Spülgase (z. B. der Kraftstoffdampfkonzentration der Spülgase im Gegensatz zur Kraftstoffdampfkonzentration der Gesamtströmung, die vom Einlass-UEGO-Sensor gesehen wird). Die Bestimmung kann in einem nicht begrenzenden Beispiel durch Durchführen des in 5 gezeigten Verfahrens durchgeführt werden. In einigen Beispielen kann die Konzentration durch das Steuersystem als Verhältnis von Mol von Kraftstoffdampf (z. B. HC) zu Litern von Sauerstoff oder als prozentuale Zusammensetzung gespeichert werden.
  • Nach 312 geht das Verfahren 300 zu 314 weiter. Bei 314 umfasst das Verfahren 300 das Messen der Verdünnungsmittelkonzentration am Einlass-UEGO-Sensor (z. B. der Verdünnungsmittelkonzentration der Gesamtströmung, die vom Einlass-UEGO-Sensor gesehen wird). In einem Beispiel kann der Sensor eine Spannung ausgeben, die zu einer Konzentration eines Verdünnungsmittels (z. B. N2, H2O, CO2) in der Gesamtströmung am Sensor proportional ist, und diese Spannung kann zum Steuersystem (z. B. zum Steuersystem 14 von 1) gesendet werden. Das Steuersystem kann dann Berechnungen auf der Basis dieser Spannung durchführen, um die Konzentration des Verdünnungsmittels (z. B. die N2-Konzentration) der Gesamtströmung, die am Sensor gesehen wird, zu bestimmen. Das Messen der Verdünnungsmittelkonzentration kann das Messen der Konzentration eines interessierenden Verdünnungsmittels oder das Messen der Konzentration von mehr als einem Verdünnungsmittel umfassen. Ferner kann die Steuereinheit den Einlass-UEGO-Sensor steuern, um die Konzentration einer ersten Gruppe von einem oder mehreren Verdünnungsmitteln während einer ersten Betriebsbedingung zu messen und die Konzentration einer zweiten, anderen Gruppe von einem oder mehreren Verdünnungsmitteln während einer zweiten Betriebsbedingung zu messen.
  • Nach 314 geht das Verfahren 300 zu 316 weiter. Bei 316 umfasst das Verfahren 300 das Kompensieren der Verdünnungsmittel-Konzentrationsmessung (z. B. von Schritt 314) auf der Basis der Kraftstoffdampfkonzentration der Spülgase (z. B. wie in Schritt 312 bestimmt). In einem Beispiel kann das Steuersystem eine Nachschlagetabelle im Speicher speichern, die Kompensationsausmaße enthält, die verschiedenen Kraftstoffdampfkonzentrationen entsprechen, und eine Berechnung durchführen, die das Kompensationsausmaß beinhaltet, um eine kompensierte Verdünnungsmittelkonzentration zu erreichen. In einem anderen Beispiel kann die Kompensation durch das Steuersystem durch Auflösen einer Gleichung mit der Kraftstoffdampfkonzentration und der gemessenen Verdünnungsmittelkonzentration als Eingaben und der kompensierten Verdünnungsmittelkonzentration als Ausgabe durchgeführt werden.
  • Nach 316 geht das Verfahren 300 zu 318 weiter. Bei 318 umfasst das Verfahren 300 das Einstellen der AGR auf der Basis der kompensierten Verdünnungsmittelkonzentration. Als ein Beispiel kann ein AGR-Ventil wie z. B. das Ventil 142 von 1 eingestellt werden, was eine Menge an Abgas einstellen kann, das zum Kraftmaschinen-Einlassdurchgang zurückgeführt wird. Obwohl die AGR in dem Beispiel des Verfahrens 300 auf der Basis der kompensierten Verdünnungsmittelkonzentrationsmessung eingestellt wird, können in anderen Ausführungsformen andere Operationen oder Parameterwerte auf der Basis der kompensierten Verdünnungsmittelkonzentration eingestellt werden (z. B. PCV-Systembetrieb, AIS-Drosselklappenöffnung, Hauptdrosselklappenöffnung usw.), ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen.
  • 4 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren 400 zum Bestimmen der Durchflussrate von Gasen von einem Kraftstoffdampf-Spülsystem, wie von einem Gasbestandteilsensor in einem Kraftmaschinen-Einlassdurchgang gesehen (z. B. einem Einlass-UEGO-Sensor), darstellt, das in Verbindung mit dem Verfahren von 3 verwendet werden kann. Insbesondere kann das Verfahren 400 in einigen Beispielen in Schritt 310 des Verfahrens 300 durchgeführt werden.
  • Bei 410 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen des Tastverhältnisses eines CPV (z. B. des CPV 83 von 1). Das aktuelle Tastverhältnis des CPV kann beispielsweise im Speicher des Steuersystems gespeichert werden, in welchem Fall das Bestimmen des Tastverhältnisses des CPV das Zugreifen auf diesen gespeicherten Wert umfassen kann. Ein Tastverhältnis von 100 % kann einem vollständig offenen CPV-Ventil entsprechen, ein Tastverhältnis von 50 % kann einem CPV-Ventil entsprechen, das 50 % der Zeit offen ist oder die ganze Zeit auf halbem Wege offen ist, und ein Tastverhältnis von 0 % kann einem vollständig geschlossenen CPV-Ventil entsprechen.
  • Bei 412 umfasst das Verfahren 400 das Messen der Werte von AAT, BP, CIP, TIP und MAP. In einem Beispiel kann dieser Schritt umfassen, dass das Steuersystem erfasste Werte von AAT-, BP-, CIP-, TIP- und MAP-Sensoren (z. B. den Sensoren 120, 26 28, 35 und 24) empfängt.
  • Nach 412 geht das Verfahren 400 zu 414 weiter. Bei 414 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen der Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad A auf der Basis des BP, des MAP und des CPV-Tastverhältnisses. In einem nicht begrenzenden Beispiel kann die Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad A eine Funktion des BP, des MAP und des CPV-Tastverhältnisses sein. Die Steuereinheit kann diese Durchflussrate durch Einsetzen der Werte des BP und MAP, die in Schritt 412 gemessen werden, und des CPV-Tastverhältnisses, das in Schritt 410 bestimmt wird, in einen Funktionsausdruck berechnen.
  • Nach 414 geht das Verfahren 400 zu 416 weiter. Bei 416 umfasst das Verfahren 400 das Bestimmen der Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad C auf der Basis des BP, des CIP und des CPV-Tastverhältnisses. Die Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad C kann beispielsweise eine Funktion des BP, des CIP und des CPV-Tastverhältnisses sein. Die Steuereinheit kann diese Durchflussrate durch Einsetzen der Werte des BP und des CIP, die in Schritt 412 gemessen werden, und des CPV-Tastverhältnisses, das in Schritt 410 bestimmt wird, in einen Funktionsausdruck berechnen.
  • Nach 416 geht das Verfahren 400 zu 418 weiter. Bei 418 umfasst das Verfahren 400 das Verschieben der CPV-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik für das aktuelle CPV-Tastverhältnis durch Subtrahieren der Durchflussraten von Spülgasen in den Strömungspfaden A und C. Wie mit Bezug auf 2 beschrieben, kann während Bedingungen, unter denen Spülgase in einem oder beiden der Strömungspfade A und C zusätzlich zum Strömungspfad B strömen, der Kraftstoffdampf-Spülsystemauslass nicht in Reihe mit dem Ejektorsaugkanal liegen. Um die Durchflussrate und den Unterdruck am Ejektorsaugkanal durch Überlagern der Charakteristiken und Finden ihres Schnittpunkts zu bestimmen (z. B. wie im Graphen 204 von 2 gezeigt), kann folglich die Charakteristik, die die Strömung durch das CPV und den Unterdruck stromabwärts des CPV darstellt, eingestellt werden müssen, um die Strömung von Spülgasen in den anderen Strömungspfaden als dem Strömungspfad B während dieser Bedingungen zu berücksichtigen. Wenn beispielsweise Spülgase durch die Pfade A und/oder C strömen, kann die Summe der Spülgas-Durchflussraten in den Pfaden von der CPV-Charakteristik (z. B. der im Graphen 202 gezeigten Charakteristik, die dem aktuellen Tastverhältnis entspricht) subtrahiert werden müssen, bevor sie mit der Ejektorsaugkanal-Charakteristik (z. B. der im Graphen 200 gezeigten Charakteristik, die dem aktuellen TIP entspricht) überlagert wird, um den Schnittpunkt zu finden, wie im Graphen 204 gezeigt. In einem nicht begrenzenden Beispiel, in dem sowohl der CIP als auch der MAP geringer sind als der BP, kann die Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad A als 0,1 g/s in Schritt 414 bestimmt werden und die Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad C kann als 0,2 g/s in Schritt 416 bestimmt werden. Wenn das aktuelle CPV-Tastverhältnis 100 % ist, kann die im Graphen 202 gezeigte Charakteristik für dieses CPV-Tastverhältnis bei 418 um –0,3 g/s verschoben werden. Vor dem Verschieben kann die Steigung dieser Charakteristik 1/100 sein, wie gezeigt, und der Y-Schnittpunkt kann 0 sein, wie im Graphen 202 gezeigt, in welchem Fall die Gleichung für die Charakteristik Y = (1/100) X ist, wobei Y die Durchflussrate durch das CPV bedeutet und X den Unterdruck stromabwärts des CPV bedeutet. Nach dem Verschieben kann sich die Gleichung für die Charakteristik auf Y = (1/100)X – 0,3 ändern. Es ist zu erkennen, dass für nicht-lineare Charakteristiken das Verschieben verschiedene Rechenverfahren beinhalten kann. Ferner können andere Methoden verwendet werden, um die Strömung von Spülgasen im Strömungspfad A und/oder C zu berücksichtigen, ohne vom Schutzbereich dieser Offenbarung abzuweichen. In Beispielen, in denen Spülgase in keinem der Strömungspfade A und C strömen, kann Schritt 418 übersprungen werden. In Abhängigkeit vom System kann in der Praxis eine Druckdifferenz das Rückschlagventil in entweder dem Strömungspfad A oder Strömungspfad C schließen, so dass die Strömungspfade A und C nicht gleichzeitig offen sind.
  • Nach 418 geht das Verfahren 400 zu 420 weiter. Bei 420 umfasst das Verfahren 400 das Überlagern der verschobenen CPV-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik und der Ejektorsaugkanal-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik für den aktuellen Wert des TIP (z. B. wie bei 412 gemessen), um den Schnittpunkt der Charakteristiken zu bestimmen. Die verschobene CPV-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik kann die Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad B in Bezug auf den Unterdruckpegel der Spülgase im Strömungspfad B darstellen. Da der Strömungspfad B mit dem Ejektorsaugkanal in Reihe liegt, kann die verschobene Charakteristik auf die Ejektorsaug-Strömungscharakteristik überlagert werden und der Schnittpunkt der zwei Charakteristiken kann die Durchflussrate durch den Ejektorsaugkanal und den Unterdruck am Ejektorsaugkanal darstellen. Wie vorstehend in Bezug auf 2 beschrieben, kann sich das "Überlagern" der verschobenen CPV-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik und der Ejektorsaugkanal-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik in einem nicht begrenzenden Beispiel auf das Setzen eines Funktionsausdrucks für die verschobene CPV-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik gleich einem Funktionsausdruck für die Ejektorsaugkanal-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristik beziehen, um den Schnittpunkt zu finden. In anderen Beispielen kann sich das Überlagern auf ein anderes Verfahren zum Finden eines Schnittpunkts der zwei Charakteristiken beziehen. Es ist zu erkennen, dass das Überlagern der Charakteristiken entweder wörtlich oder symbolisch stattfinden kann, in Abhängigkeit davon, wie das Steuersystem die verschobene Beziehung zwischen der CPV-Durchflussrate und dem Unterdruck im Speicher speichert, und in Abhängigkeit davon, wie das Steuersystem die Beziehung zwischen der Ejektorsaugkanal-Durchflussrate und dem Unterdruck im Speicher speichert.
  • Nach 420 geht das Verfahren 400 zu 422 weiter. Bei 422 umfasst das Verfahren 400 das Summieren der Durchflussraten von Kraftstoffdampf-Spülgasen in den Strömungspfaden B und C, um die Durchflussrate der Kraftstoffdampf-Spülgase am Einlass-UEGO-Sensor zu erhalten. Die Durchflussrate im Strömungspfad B, die in Schritt 420 bestimmt wird, kann beispielsweise im Speicher gespeichert werden, die Durchflussrate im Strömungspfad C, die in Schritt 416 bestimmt wird, kann auch im Speicher gespeichert werden, und die Steuereinheit kann diese zwei Durchflussraten zusammenaddieren, um die Durchflussrate von Spülgasen am Einlass-UEGO-Sensor zu erreichen. Obwohl die Durchflussrate von Kraftstoffdampf-Spülgasen im Strömungspfad A in Schritt 414 bestimmt wird, endet in dem hier beschriebenen Beispiel-Fahrzeugsystem der Strömungspfad A stromabwärts des Einlass-UEGO-Sensors und daher wird die Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad A nur beim Bestimmen der Durchflussrate von Spülgasen und des Unterdruckpegels im Strömungspfad B verwendet und wird nicht in Schritt 422 verwendet. In anderen Beispiel-Fahrzeugsystemen kann jedoch der Strömungspfad A stromaufwärts des Einlass-UEGO-Sensors enden oder der Einlass-UEGO-Sensor kann stromabwärts des Strömungspfades A angeordnet sein. In solchen Systemen kann die Durchflussrate von Spülgasen im Strömungspfad A in Schritt 422 auch ein Summand sein.
  • Die Durchflussrate von Kraftstoffdampf-Spülgasen am Einlass-UEGO-Sensor, die in Schritt 422 erhalten wird, kann verwendet werden, um die Kraftstoffdampfkonzentration der Spülgase zu bestimmen (z. B. über das Verfahren von 5). Dann kann die Verdünnungsmittelkonzentration, die vom Einlass-UEGO-Sensor gemessen wird (oder auf der Basis von dessen Messungen berechnet wird), auf der Basis der Kraftstoffdampfkonzentration der Kraftstoffdampf-Spülgase kompensiert werden. Schließlich kann die AGR auf der Basis der kompensierten Verdünnungsmittelkonzentration eingestellt werden. Durch Bestimmen der Durchflussrate von Kraftstoffdampf-Spülgasen, wie vom Einlass-UEGO-Sensor gesehen, über das Verfahren 400 kann folglich die Verdünnungsmittelkonzentration, die durch den Einlass-UEGO-Sensor gemessen wird, kompensiert werden, um die Einstellung der AGR zu verbessern, ohne den Bedarf an einem zusätzlichen Druck- oder Durchflussratensensor am Ejektorsaugkanal. Es ist zu erkennen, dass ähnliche Verfahren für andere Fahrzeugsysteme durchgeführt werden können, die mit einem Ejektorsaugkanaleinlass in Verbindung stehen, in Abhängigkeit davon, ob ihre Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristiken sich mit Ejektorsaugkanal-Durchflussraten/Unterdruck-Charakteristiken schneiden, wenn die Charakteristiken überlagert werden. Ferner ist zu erkennen, dass die kompensierte Verdünnungsmittelkonzentration für andere Zwecke als oder zusätzlich zur AGR-Einstellung verwendet werden kann.
  • 5 zeigt einen Ablaufplan, der ein Verfahren 500 zum Berechnen der Konzentration von Kraftstoffdampf in Kraftstoffdampf-Spülgasen darstellt, das in Verbindung mit dem Verfahren von 3 und 4 verwendet werden kann. Insbesondere kann das Verfahren 500 in einigen Beispielen in Schritt 312 des Verfahrens 300 durchgeführt werden. Die über das Verfahren 500 berechnete Kraftstoffdampfkonzentration ist die Konzentration des Kraftstoffdampfs in den Spülgasen, die das Kraftstoffdampf-Spülsystem verlassen, z. B. in einem oder mehreren der Strömungspfade A, B und C.
  • Bei 510 umfasst das Verfahren 500 das Bestimmen der gesamten Durchflussrate am Einlass-UEGO-Sensor. In einem Beispiel kann das Steuersystem die gesamte Durchflussrate am Einlass-UEGO-Sensor als Funktion des TIP (z. B. wie durch den TIP-Sensor 35 im System von 1 gemessen) und des Durchmessers des Einlassdurchgangs (z. B. des Einlassdurchgangs 22 von 1) berechnen. Alternativ kann ein anderes Verfahren verwendet werden, um die gesamte Durchflussrate am Einlass-UEGO-Sensor zu bestimmen. In dem in 1 gezeigten Beispiel-Fahrzeugsystem kann die Durchflussrate am Einlass-UEGO-Sensor eine Funktion der Durchflussraten von Spülgasen, die in den Einlassdurchgang über einen oder mehrere der Strömungspfade A, B und C eintreten, sowie der Durchflussrate des aufgeladenen Einlassstroms, der die AGR-Strömung und/oder Kurbelgehäuse-Entlüftungsströmung umfassen kann, sein.
  • Nach 510 geht das Verfahren 500 zu 512 weiter. Bei 512 umfasst das Verfahren 500 das Bestimmen des Prozentsatzes von Spülgasen in der Gesamtströmung. Die Bestimmung kann das Dividieren der Durchflussrate von Spülgasen am Einlass-UEGO-Sensor (z. B. wie über das Verfahren 400 bestimmt) durch die gesamte Durchflussrate am Einlass-UEGO-Sensor (z. B. wie in Schritt 510 bestimmt) und Multiplizieren des Quotienten mit 100 umfassen. In einem erläuternden Beispiel kann in Schritt 512 bestimmt werden, dass die Spülgase 10 % der Gesamtströmung am Einlass-UEGO-Sensor ausmachen. Die restlichen 90 % können Einlassluft, zurückgeführtes Abgas vom AGR-System, Kurbelgehäuseleckgase usw. in Abhängigkeit von der Konfiguration des Fahrzeugsystems sowie den Kraftmaschinenbetriebsbedingungen umfassen.
  • Nach 512 geht das Verfahren 500 zu 514 weiter. Bei 514 umfasst das Verfahren 500 das Messen der Kraftstoffdampfkonzentration am Einlass-UEGO-Sensor. In einem Beispiel kann der Sensor eine Spannung ausgeben, die zu einer Konzentration des Kraftstoffdampfs (z. B. HC) in der Gesamtströmung am Sensor proportional ist, und diese Spannung kann zum Steuersystem (z. B. zum Steuersystem 14 von 1) gesendet werden. Das Steuersystem kann dann Berechnungen auf der Basis dieser Spannung durchführen, um die Konzentration des Kraftstoffdampfs am Sensor zu bestimmen. Es ist zu erkennen, dass sogar in Ausführungsformen, in denen das Kraftstoffdampf-Spülsystem die einzige Quelle für Kraftstoffdampf stromaufwärts des Einlass-UEGO-Sensors ist, die Konzentration des Kraftstoffdampfs am Einlass-UEGO-Sensor nicht gleich der Konzentration des Kraftstoffdampfs in Spülgasen sein kann, da andere Bestandteile (z. B. Einlassluft, Verdünnungsmittel von der AGR usw.) in der Gesamtströmung am Einlass-UEGO-Sensor zusätzlich zu den Spülgasen vorhanden sein können.
  • Nach 514 geht das Verfahren 500 zu 516 weiter. Bei 516 umfasst das Verfahren 500 das Bestimmen der Kraftstoffdampfkonzentration von Spülgasen auf der Basis der Kraftstoffdampfkonzentration am Einlass-UEGO-Sensor (z. B. wie in Schritt 514 bestimmt) und des Prozentsatzes von Spülgasen in der Gesamtströmung (z. B. wie bei 512 bestimmt). Die Bestimmung kann das Multiplizieren des Prozentsatzes von Spülgasen in der Gesamtströmung mit der Kraftstoffdampfkonzentration am Einlass-UEGO-Sensor umfassen, wobei die Kraftstoffdampfkonzentration am Einlass-UEGO-Sensor durch das Steuersystem in eine prozentuale Zusammensetzung umgesetzt wird. In einem solchen Beispiel können 10 % der Gesamtströmung am Einlass-UEGO Spülgase bilden und die prozentuale Zusammensetzung des Kraftstoffdampfs in der Gesamtströmung am Einlass-UEGO-Sensor kann 5 % sein. Durch Multiplizieren dieser zwei Größen kann festgestellt werden, dass die Kraftstoffdampfkonzentration der Spülgase (in Form einer prozentualen Zusammensetzung) 50 % Kraftstoffdampf, 50 % Luft ist. Diese Information kann dann in Verbindung mit der Durchflussrate der Spülgase am Einlass-UEGO-Sensor (z. B. wie über das Verfahren 400 bestimmt) verwendet werden, um zu bestimmen, wie die vom Einlass-UEGO-Sensor gemessene Verdünnungsmittelkonzentration zu kompensieren ist. Die kompensierte Verdünnungsmittelkonzentration kann dann als Basis für die AGR-Einstellung verwendet werden. Während die AGR ausgeschaltet ist, kann der Einlass-UEGO-Sensor beispielsweise als Einlass-HC-Sensor funktionieren, der die Kraftstoffdampfkonzentration erfasst. Während die Kraftstoffdampfspülung ausgeschaltet ist, kann der Einlass-UEGO-Sensor dagegen als Verdünnungsmittelkonzentrationssensor funktionieren. Während Bedingungen, unter denen sowohl die AGR als auch die Kraftstoffdampfspülung eingeschaltet sind, kann sich jedoch die Kraftstoffdampfkonzentration langsam ändern und folglich kann die Verdünnung leicht von den Spüldampfeffekten auf den Einlass-UEGO-Sensor-Messwert getrennt werden.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Beispiel-Steuer- und Abschätzroutinen bei verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. durch ein Ereignis gesteuert, durch eine Unterbrechung gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. An sich können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen oder Funktionen in der dargestellten Sequenz, parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern ist für eine leichte Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten speziellen Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen graphisch einen in das computerlesbare Speichermedium im Kraftmaschinensteuersystem zu programmierenden Code darstellen.
  • Es ist zu erkennen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einer begrenzenden Hinsicht betrachtet werden sollen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als die Integration von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden.
  • Solche Ansprüche werden, ob sie im Schutzbereich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen breiter, schmäler, gleich oder anders sind, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (20)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: Einstellen einer Abgasrückführung (AGR) auf der Basis einer Durchflussrate an einem Ejektorsaugkanal, wobei die Durchflussrate auf einer Strömungscharakteristik des Ejektors und einer Strömungscharakteristik eines Kraftmaschinensystems basiert und nicht auf Sensormesswerten basiert, wobei ein Auslass des Kraftmaschinensystems mit dem Ejektorsaugkanal gekoppelt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Kompensieren einer Messung eines Gasbestandteilsensors, der in einem Kraftmaschineneinlass stromabwärts eines Auslasses des Ejektors angeordnet ist, auf der Basis der Durchflussrate am Ejektorsaugkanal umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Bestimmen einer Konzentration eines Reduktionsmittels in Gasen vom Kraftmaschinensystem umfasst, wobei das Kompensieren der Messung des Gasbestandteilsensors ferner auf der Konzentration des Reduktionsmittels basiert.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, das ferner Folgendes umfasst: während einer ersten Bedingung, unter der die ganze Strömung, die den Kraftmaschinensystemauslass verlässt, in den Ejektorsaugkanal eintritt, Einstellen der AGR auf der Basis der Durchflussrate am Ejektorsaugkanal; und während einer zweiten Bedingung, unter der weniger als die ganze Strömung, die den Kraftmaschinensystemauslass verlässt, in den Ejektorsaugkanal eintritt, Einstellen der Strömungscharakteristik des Kraftmaschinensystems auf der Basis einer Durchflussrate in jedem Strömungspfad, der den Kraftmaschinensystemauslass verlässt und den Ejektorsaugkanal umgeht, und Einstellen der AGR auf der Basis einer eingestellten Durchflussrate am Ejektorsaugkanal, wobei die eingestellte Durchflussrate am Ejektorsaugkanal auf der Strömungscharakteristik des Ejektors und der eingestellten Strömungscharakteristik des Kraftmaschinensystems basiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Durchflussrate in jedem Strömungspfad, der den Kraftmaschinensystemauslass verlässt und den Ejektorsaugkanal umgeht, auf erfassten Werten der Temperatur und des Drucks basiert.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Kraftmaschinensystem ein Kraftstoffdampf-Spülsystem ist und wobei der Auslass des Kraftstoffdampf-Spülsystems stromabwärts eines Kanisterspülventils (CPV) des Kraftstoffdampf-Spülsystems liegt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Durchflussrate in jedem Strömungspfad, der den Auslass des Kraftstoffdampf-Spülsystems verlässt und den Ejektorsaugkanal umgeht, ferner auf einem Tastverhältnis des CPV basiert.
  8. Kraftmaschinensystem, das Folgendes umfasst: einen Ejektor, der einen Einlasskompressor umgeht, wobei ein Saugkanal des Ejektors stromabwärts eines Kraftstoffdampf-Spülsystems gekoppelt ist, wobei keine Sensoren zwischen dem Kanal und dem Kraftstoffdampf-Spülsystem angeordnet sind; ein Abgasrückführungssystem (AGR-System), das mit dem Einlassdurchgang gekoppelt ist; und einen Gasbestandteilsensor, der im Einlassdurchgang stromabwärts des AGR-Systems und eines Auslasses des Ejektors angeordnet ist.
  9. System nach Anspruch 8, das ferner Folgendes umfasst: eine Luftansaugsystem-Drosselklappe (AIS-Drosselklappe), die im Einlassdurchgang stromaufwärts des Kompressors angeordnet ist; und eine Hauptdrosselklappe, die im Einlassdurchgang stromabwärts des Gasbestandteilsensors und stromaufwärts des Einlasskrümmers angeordnet ist.
  10. System nach Anspruch 9, das ferner Folgendes umfasst: einen ersten Strömungspfad, der das Kanisterspülventil (CPV) des Kraftstoffdampf-Spülsystems mit dem Einlassdurchgang stromabwärts des Gasbestandteilsensors koppelt, wenn der Einlasskrümmerdruck geringer ist als der Luftdruck; einen zweiten Strömungspfad, der das CPV mit dem Ejektorsaugkanal koppelt; und einen dritten Strömungspfad, der das CPV mit dem Einlassdurchgang stromabwärts der AIS-Drosselklappe koppelt, wenn der Kompressoreinlassdruck geringer ist als der Luftdruck.
  11. System nach Anspruch 10, das ferner ein Steuersystem mit computerlesbaren Befehlen umfasst zum: Einstellen der Abgasrückführung (AGR) auf der Basis einer Durchflussrate am Ejektorsaugkanal, wobei die Durchflussrate auf einer Strömungscharakteristik des Ejektors und einer Strömungscharakteristik des CPV basiert und nicht auf Sensormesswerten basiert.
  12. System nach Anspruch 11, wobei das Steuersystem ferner computerlesbare Befehle zum Kompensieren einer Messung des Gasbestandteilsensors auf der Basis der Durchflussrate am Ejektorsaugkanal umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Steuersystem ferner computerlesbare Befehle zum Bestimmen einer Konzentration des Kraftstoffdampfs in Gasen, die das Kraftstoffdampf-Spülsystem verlassen, umfasst und wobei das Kompensieren der Messung des Gasbestandteilsensors ferner auf der Konzentration des Kraftstoffdampfs basiert.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Steuersystem ferner computerlesbare Befehle zum Einstellen der AGR auf der Basis der kompensierten Messung umfasst.
  15. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: wenn die ganze Strömung, die einen Auslass eines Kraftstoffdampf-Spülsystems verlässt, in einen Ejektorsaugkanal eintritt, Bestimmen einer Durchflussrate am Ejektorsaugkanal unabhängig von Sensormesswerten auf der Basis einer Strömungscharakteristik des Ejektorsaugkanals und einer Strömungscharakteristik des Kraftstoffdampf-Spülsystems.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Strömungscharakteristik des Kraftstoffdampf-Spülsystems auf einem Tastverhältnis eines Kanisterspülventils (CPV) des Kraftstoffdampf-Spülsystems basiert und wobei der Auslass des Kraftstoffdampf-Spülsystems stromabwärts des CPV liegt.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die ganze Strömung, die den Auslass eines Kraftstoffdampf-Spülsystems verlässt, in den Ejektorsaugkanal eintritt, wenn eine Luftansaugsystem-Drosselklappe (AIS-Drosselklappe), die stromaufwärts eines Auslasses des Ejektors angeordnet ist, offen ist und der Einlasskrümmerdruck größer als oder gleich dem Luftdruck ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, das ferner das Kompensieren einer Messung eines Gasbestandteilsensors, der in einem Kraftmaschinen-Einlassdurchgang stromabwärts des Auslasses des Ejektors angeordnet ist, auf der Basis der Durchflussrate am Ejektorsaugkanal umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, das ferner das Bestimmen einer Konzentration von Kraftstoffdampf in der Strömung, die den Auslass des Kraftstoffdampf-Spülsystems verlässt, umfasst, wobei das Kompensieren der Messung des Gasbestandteilsensors ferner auf der Konzentration des Kraftstoffdampfs basiert.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, das ferner das Einstellen der Abgasrückführung auf der Basis der kompensierten Messung umfasst.
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