DE102017105761A1 - Verfahren und systeme zur kraftmaschinenkraftstoff- und - drehmomentsteuerung - Google Patents

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Gopichandra Surnilla
James Alfred Hilditch
Ross Dykstra Pursifull
Michael McQuillen
Martin Brown
Imtiaz Ali
Naginder Gogna
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Abstract

Verfahren und Systeme zum genauen Schätzen einer Ansaugluftladung basierend auf der Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors während des Strömens von AGR, Spülung oder PCV-Kohlenwasserstoffen zur Kraftmaschine werden bereitgestellt. Die unbereinigte Luftladungsschätzung wird zur Kraftmaschinenkraftstoffsteuerung verwendet, während die kohlenwasserstoffbereinigte Luftladungsschätzung zur Kraftmaschinendrehmomentsteuerung verwendet wird. Eine Steuerung ist zum Abtasten des Sauerstoffsensors in gleichmäßigen Inkrementen in einer Zeitdomäne, Stempeln der abgetasteten Daten in einer Kurbelwinkeldomäne, Speichern der abgetasteten Daten in einem Puffer und danach Auswählen eines oder mehrerer Datenabtastwerte, die einem letzten Zündzeitraum entsprechen, aus dem Puffer zum Schätzen der Ansaugluftladung konfiguriert.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen einen Sauerstoffsensor, der mit einem Ansaugkanal einer Brennkraftmaschine gekoppelt ist.
  • Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Kraftmaschinen können mit einem Sauerstoffsensor konfiguriert sein, der mit einem Ansaugkanal gekoppelt ist, um den Sauerstoffgehalt von frischer Ansaugluft zu bestimmen. Genauer misst der Sensor den Partialdruck von Sauerstoff in der Luftladung nach einer Äquilibrierung. Die Luftladungsmenge kann ferner im Hinblick auf die Gegenwart von Verdünnungsmitteln korrigiert werden, die mit Sauerstoff am Sensor reagieren und dadurch die Sensorausgabe beeinflussen können. Zum Beispiel wird die Sauerstoffsensorausgabe im Hinblick auf die Gegenwart von Feuchtigkeit, Kohlenwasserstoffen aus der AGR, Spülkraftstoffdämpfen, Kurbelgehäuseentlüftungs-Kraftstoffdämpfen usw. korrigiert. Ein Beispiel eines solchen Ansatzes ist von Surnilla et al. in der US-Patentanmeldung 20140251285 dargestellt.
  • Die korrigierte Luftladungsschätzung kann dann zum Steuern der Kraftstoffversorgung der Kraftmaschine verwendet werden. Allerdings haben die Erfinder hierin potentielle Probleme bei einem derartigen Ansatz für Luftladungsschätzung erkannt. Obwohl die Luftladungsschätzung beispielsweise für Kraftstoffversorgungssteuerung korrekt sein kann, kann sie für Drehmomentschätzung inkorrekt sein. Dies liegt daran, dass die Verdünnungsmittelkohlenwasserstoffe, für die während der Luftladungsschätzung eine Korrektur vorgenommen wird, an der Verbrennung im Zylinder beteiligt sind und daher zur Drehmomenterzeugung beitragen. Falls die verdünnungsmittelkorrigierte Luftladungsschätzung zur Drehmomentsteuerung verwendet wird, kann dies somit zu übermässigem Drehmoment führen, was die Fahrbarkeit beeinflusst. Zusätzlich können selbst kleine Fehler bei der Schätzung der Verdünnungsmittel signifikante Fehler bei der Kraftmaschinen-Luftladungsschätzung und dadurch bei der Kraftmaschinenkraftstoff- und Drehmomentschätzung verursachen. Ein weiteres potentielles Problem besteht darin, dass, zum Erlernen der tatsächlichen (gegenüber der nominellen) Kraftstoffeinspritzdüsenlieferung, die anderen Kraftstoffquellen (wie Reduktionsmittel) und Verdünnungsmittel deaktiviert werden müssen. Insbesondere erfordern sowohl das Kraftstoffeinspritzdüsenlernen und das Luftladungslernen, dass AGR, Spülung und Kurbelgehäuseentlüftung deaktiviert werden müssen. Infolgedessen ist ein Fenster zum Durchführen adaptiven Lernens, wie etwa adaptives Lernen von Kraftstoff und Diagnose des Sauerstoffsensors, begrenzt.
  • Bei einem Beispiel können mindestens einige der obigen Probleme durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine in Angriff genommen werden, das Folgendes umfasst: während Einströmens eines oder mehrerer Verdünnungsmittel in eine Kraftmaschine, Einstellen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung als Reaktion auf eine Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors unabhängig von den Verdünnungsmitteln und Erlernen einer adaptiven Kraftstoffkorrektur. Auf diese Weise können Kraftstoff und Drehmoment durch Verwenden des Ansaugsauerstoffsensors genauer geschätzt werden. Zusätzlich kann adaptives Kraftstofflernen durchgeführt werden, ohne AGR, Kraftstoffdampfspülung oder Kurbelgehäuseentlüftung zu deaktivieren.
  • Als Beispiel kann eine Steuerung unter Bedingungen, wenn die Kraftmaschine mit einer oder mehreren einer aktivierten AGR, Spülung oder Kurbelgehäuseentlüftung betrieben wird, einen Nettosauerstoffgehalt der Ansaugluftladung basierend auf der Ausgabe eines Sauerstoffsensors berechnen, der mit einem Ansaugkanal der Kraftmaschine gekoppelt ist. Der Nettosauerstoffgehalt muss möglicherweise nicht im Hinblick auf die Gegenwart von Verdünnungsmitteln wie den Spül- oder Kurbelgehäusekraftstoffdämpfen und der AGR ausgeglichen werden. Genauer haben die Erfinder erkannt, dass ein katalysierender Sauerstoffsensor die Nettoluftkonzentration misst, die eine übereinstimmende Kraftstoffmenge benötigt. Folglich ist die Luftladungsschätzung, die auf der Ausgabe des Sauerstoffsensors basiert, gegenüber der Gegenwart von Verdünnungsmitteln in der Luft unempfindlich (und daher davon unabhängig). Obwohl die unbereinigte Ausgabe des Sauerstoffsensors zur Kraftstoffsteuerung verwendet wird, wird die im Hinblick auf die Gegenwart von Verdünnungsmitteln korrigierte Sauerstoffausgabe dann zur Kraftstoffmaschinendrehmomentsteuerung verwendet. Beispielsweise kann die Sauerstoffausgabe basierend auf einer AGR- und/oder einer Feuchtigkeitsmessung (gemessen durch den Sauerstoffsensor oder einen dedizierten Sensor) korrigiert werden und eine Luftladung, die basierend auf der korrigierten Ausgabe geschätzt wurde, kann zur Drehmomentsteuerung verwendet werden. Zusätzlich kann während des Einströmens der AGR, der Spülung oder von PCV-Kohlenwasserstoffen adaptives Kraftstofflernen durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Kraftstoffeinspritzdüsenversatz erlernt werden und/oder MAF-Sensorversätze können erlernt werden.
  • Auf diese Weise kann die Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors zur Kraftstoff- und Drehmomentsteuerung verwendet werden. Im Wesentlichen wird der Sauerstoffsensor während ausgewählter Bedingungen vorteilhafterweise als ein Ansaugkrümmerdrucksensor zur Luftladungsschätzung verwendet. Der technische Effekt des Verwendens der unbereinigten Ausgabe des Sauerstoffsensors zum Schätzen einer Luftladung, die zur Kraftstoffsteuerung verwendet wird, besteht darin, dass die Kraftstoffversorgung unabhängig von der Gegenwart von Verdünnungsmitteln genau gesteuert werden kann. Zusätzlich kann während des Einströmens der AGR, der Spülung oder von PCV-Dämpfen adaptives Kraftstofflernen durchgeführt werden, was das Fenster für adaptives Kraftstofflernen verbessert. Der technische Effekt des Verwendens einer im Hinblick auf Verdünnungsmittel bereinigten Ausgabe des Sauerstoffsensors zum Schätzen einer Luftladung, die für Drehmomentsteuerung verwendet wird, besteht darin, dass Kraftstoff und Drehmoment jeweils genau unter Verwendung der Ausgabe desselben Sauerstoffsensors gesteuert werden können. Zusätzlich kann die Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors verwendet werden zum Korrigieren oder Bestätigen der Ausgabe eines Krümmerdruck- oder Kraftmaschinenluftströmungsratensensors. Durch Aktivieren, dass adaptives Lernen über einen breiteren Bereich von Betriebsbedingungen durchgeführt werden kann, einschließlich während Kraftstoffdämpfe in die Kraftmaschine einströmen, kann adaptives Lernen über einen Fahrzyklus hinweg effektiver ausgeführt werden. Insgesamt wird die Leistungsfähigkeit der Kraftmaschine verbessert.
  • Es versteht sich, dass die oben stehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands aufzeigen, dessen Schutzumfang einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungsformen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftmaschinensystems, das einen Ansaugsauerstoffsensor (IAO2) aufweist.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Ansaugsauerstoffsensors.
  • 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Luftmassenberechnung basierend auf einer Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors, der zur Kraftstoffsteuerung und Drehmomentschätzung verwendet wird.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Ansaugsauerstoffsensors aus 1 zum Bestimmen der Luftladung in einen Zylinder und Einstellen eines Kraftmaschinenbetriebsparameters.
  • 5 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Verarbeiten der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors für mindestens eine Kraftstoffversorgungssteuerung der Kraftmaschine veranschaulicht.
  • 6 zeigt Schaubilder von Zündzeitpunkten, die Zylinderereignisse von vier einzelnen Zylindern und ihre entsprechenden Kurbelwellenwinkel und IAO2-Sensorabtastereignisse von einem Ansaugsauerstoffsensor veranschaulichen.
  • 7 zeigt ein Beispiel einer Abtastung und Pufferung einer Sinuswelle bei zwei verschiedenen Kraftmaschinendrehzahlen.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum genauen Schätzen einer Ansaugluftladung in einer Kraftmaschine mittels eines Sauerstoffsensors, der sich in einem Ansaugkanal der Kraftmaschine wie dem Kraftmaschinensystem aus 1 befindet. Ein Ausführungsbeispiel des Ansaugsauerstoffsensors ist in 2 dargestellt. Eine unkorrigierte Ausgabe des Sauerstoffsensors, die in Gegenwart eines Verdünnungsmittelstroms (wie in Gegenwart eines AGR-Stroms, eines Spülkraftstoffdampfstroms oder eines Kurbelgehäuse-Kraftstoffdampfstroms) geschätzt wird, kann zum Bestimmen eines Nettosauerstoffgehalts der Ansaugluftladung verwendet werden und zur Kraftstoff- und Drehmomentsteuerung (3–4) verwendet werden. Eine Steuerung kann zum Abtasten der Sauerstoffsensorausgabe in gleichmäßigen Zeitinkrementen (z. B. Zeitinkrementen von 1 Millisekunde) und zum Winkelstempeln der Abtastwerte konfiguriert sein. Diese Abtastwerte des kurbelwellenwinkelgestempelten Sauerstoffsensorsignals können gepuffert werden und auf einen Teilsatz der gepufferten Abtastwerte kann während eines Kraftmaschinenbetriebs zur Bestimmung einer Luftladung in einen Zylinder und anschließendes Einstellen von Betriebsparametern der Kraftmaschine zugegriffen werden. Wie unter Bezugnahme auf 5 erläutert, können Abtastwerte mit einem Winkelstempel, der einem letzten Zündzeitraum entspricht, abgerufen werden und ein Mittelwert dieser kann während eines gegenwärtigen Zündzeitraums zur Verwendung bei der Kraftmaschinenkraftstoff- und -drehmomentsteuerung gebildet werden. Die Abtastzeitplanung (6) des Sensors ist in gleichmäßigen Zeitintervallen vorbestimmt, wobei nach der Winkelstempelung jedes Abtastwertes die Informationen in einem Puffer gespeichert werden, auf den die Steuerung Zugriff hat. Ein beispielhafter Vergleich der Abtastung und Pufferung einer Sensorausgabe bei höheren und niedrigeren Kraftmaschinendrehzahlen ist in 7 dargestellt. Auf diese Weise wird die Signalverarbeitungszeit ohne Reduzieren der Genauigkeit des Ergebnisses reduziert.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist eine schematische Darstellung, die einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine 10 zeigt, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann, dargestellt. Die Kraftmaschine 10 kann zumindest teilweise von einem Steuersystem, das eine Steuervorrichtung 12 aufweist, und durch Eingabe von einem Fahrzeugfahrer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. Bei diesem Beispiel weist die Eingabevorrichtung 130 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP auf. Die Brennkammer (das heißt der Zylinder) 30 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 aufweisen. Der Kolben 36 kann mit der Kurbelwelle 40 derart gekoppelt sein, dass eine Wechselbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor mit der Kurbelwelle 40 über ein Schwungrad gekoppelt sein, um einen Anlassbetrieb der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
  • Die Brennkammer 30 kann Ansaugluft von dem Ansaugkrümmer 44 über den Ansaugkanal 42 empfangen und kann Verbrennungsgase über den Auslasskanal 48 abführen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Auslasskanal 48 können selektiv mit der Brennkammer 30 über jeweils ein Ansaugventil 52 und ein Auslassventil 54 verbunden werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Ansaugventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile aufweisen.
  • Bei diesem Beispiel können das Ansaugventil 52 und die Auslassventile 54 durch Nockenbetätigung über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 51 bzw. 53 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken aufweisen und können ein oder mehrere Systeme zur Nockenprofilumschaltung (CPS – Cam Profile Switching), variablen Nockensteuerung (VCT – Variable Cam Timing), variablen Ventilsteuerung (VVS) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL – Variable Valve Lift) verwenden, die zum Variieren des Ventilbetriebs von der Steuervorrichtung 12 betätigt werden können. Die Position des Ansaugventils 52 und des Abgasventils 54 kann jeweils durch Positionssensoren 55 und 57 bestimmt werden. Bei alternativen Ausführungsformen können das Ansaugventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Der Zylinder 30 kann zum Beispiel alternativ ein Ansaugventil aufweisen, das über elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung, die CPS- und/oder VCT-Systeme aufweist, gesteuert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen ausgelegt sein, um ihnen Kraftstoff zuzuführen. Als nicht einschränkendes Beispiel enthält der Zylinder 30 in der Darstellung eine Kraftstoffeinspritzdüse 66. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff direkt in diese proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 66 eine so genannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ (direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bereit.
  • Es versteht sich, dass die Einspritzdüse 66 bei einer alternativen Ausführungsform eine Saugrohreinspritzdüse sein kann, die der Ansaugöffnung stromaufwärts des Zylinders 30 Kraftstoff zuführt. Es ist auch klar, dass der Zylinder 30 Kraftstoff von einer Mehrzahl von Einspritzdüsen empfangen kann, wie zum Beispiel von einer Mehrzahl von Saugrohreinspritzdüsen, einer Mehrzahl von Direkteinspritzdüsen oder von einer Kombination dieser.
  • Ein Kraftstofftank im Kraftstoffsystem 72 kann Kraftstoffe mit verschiedenen Kraftstoffqualitäten, wie zum Beispiel verschiedenen Kraftstoffzusammensetzungen, aufnehmen. Diese Unterschiede können einen unterschiedlichen Alkoholgehalt, eine unterschiedliche Oktanzahl, unterschiedliche Verdampfungswärmen, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. umfassen. Zum Beispiel kann die Kraftmaschine ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch wie zum Beispiel E85 (etwa 85 % Ethanol und 15 % Benzin) oder M85 (etwa 85 % Methanol und 15 % Benzin) verwenden. Als Alternative kann die Kraftmaschine mit anderen Verhältnissen von Benzin und Ethanol betrieben werden, die in dem Tank gespeichert sind, einschließlich 100 % Benzin und 100 % Ethanol und variablen Verhältnissen dazwischen, je nach dem Alkoholgehalt des Kraftstoffs, der dem Tank von dem Bediener zugeführt wird. Darüber hinaus können Kraftstoffeigenschaften des Kraftstofftanks oftmals variieren. In einem Beispiel kann ein Fahrer den Kraftstofftank einen Tag mit E85 auffüllen und den nächsten mit E10 und den nächsten mit E50. Dementsprechend kann sich basierend auf dem Pegel und der Zusammensetzung des Kraftstoffs, der im Tank zum Zeitpunkt des Nachfüllens zurückbleibt, die Kraftstofftankzusammensetzung dynamisch verändern.
  • In einem anderen Beispiel kann das Kraftstoffsystem einen ersten Kraftstofftank zum Speichern eines ersten, flüssigen Kraftstoffs wie Benzinkraftstoff oder Dieselkraftstoff und einen zweiten Kraftstofftank zum Speichern eines zweiten, gasförmigen Kraftstoffs wie komprimiertes Erdgas (CNG) aufweisen. In einem solchen Beispiel kann der erste Kraftstoff mit der Direkteinspritzdüse gekoppelt sein und an den Zylinder durch Direkteinspritzung abgegeben werden, während der zweite Kraftstoff mit der Saugrohreinspritzdüse gekoppelt sein kann und an den Zylinder durch Saugrohreinspritzung abgegeben werden kann. Hierin wird man zu schätzen wissen, dass der zweite gasförmige Kraftstoff in dem unter Druck stehenden Kraftstofftank in einer flüssigen Form gespeichert und an einen Kraftstoffzuteiler auch in flüssiger Form abgegeben werden kann, wobei der Kraftstoff in dem Zylinder in die gasförmige Form umgewandelt wird.
  • Es versteht sich, dass, wenngleich die Kraftmaschine in einer Ausführungsform durch Einspritzung der variablen Kraftstoffmischung über eine Direkteinspritzdüse betrieben werden kann, die Kraftmaschine in alternativen Ausführungsformen durch Verwenden von zwei Einspritzdüsen und Variieren einer relativen Einspritzmenge aus jeder Einspritzdüse betrieben werden kann. Man wird ferner zu schätzen wissen, dass beim Betätigen der Kraftmaschine mit einem Ladedruck von einer Aufladevorrichtung wie einem Turbolader oder Superlader (nicht dargestellt) die Aufladegrenze erhöht werden kann, während ein Alkoholgehalt der variablen Kraftstoffmischung erhöht wird.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1, kann der Ansaugkanal 42 eine Drossel 62, die eine Drosselscheibe 64 hat, aufweisen. Bei diesem besonderen Beispiel kann die Position der Drosselscheibe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das zu einem Elektromotor oder Aktuator, der in der Drossel 62 vorhanden ist, bereitgestellt wird, eine Konfiguration, die üblicherweise elektronische Drosselsteuerung (ETC) genannt wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 derart betrieben werden, dass die Ansaugluft, die neben anderen Kraftmaschinenzylindern der Brennkammer 30 bereitgestellt wird, variiert wird. Die Position der Drosselscheibe 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselpositionssignal TP bereitgestellt werden. Der Ansaugkanal 42 kann einen Massenluftstromsensor 120 und einen Krümmer-Luftdrucksensor 122 aufweisen, um der Steuerung 12 jeweilige Signale MAF und MAP bereitzustellen. In einer Ausführungsform kann der Ansaugkanal 42 außerdem einen Feuchtigkeitssensor 121 zum Messen der Umgebungsfeuchtigkeit aufweisen. In einer anderen Ausführungsform kann der Feuchtigkeitssensor 121 außerdem oder als Alternative in dem Auslasskanal 48 angeordnet sein.
  • Das Zündsystem 88 kann einen Zündfunken zu der Brennkammer 30 über die Zündkerze 92 als Reaktion auf das Frühzündungssignal SA von der Steuerung 12 bei ausgewählten Betriebsmodi bereitstellen. Obgleich Funkenzündungsbauteile gezeigt sind, können bei einigen Ausführungsformen die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern der Kraftmaschine 10 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
  • Der Abgassensor 126 (z. B. Abgassauerstoffsensor) ist stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 70 mit dem Auslasskanal 48 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Anzeige eines Abgasluft-/Kraftstoff-Verhältnisses, wie ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO(Universal oder Wide-Range Exhaust Gas Oxygen)-Sensor, ein Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen oder EGO, ein HEGO (erwärmter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor sein. Der Sensor kann unter Bedingungen ohne Kraftstoffversorgung auch in einem variablen Spannungsmodus betrieben werden, um einen Feuchtigkeitsgehalt von Umgebungsluft zu schätzen, die in der Kraftmaschine aufgenommen wird.
  • Die Emissionssteuervorrichtung 70 ist entlang des Auslasskanals 48 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet dargestellt. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC, three way catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 während des Betriebs der Kraftmaschine 10 durch Betätigen mindestens eines Zylinders der Kraftmaschine in einem bestimmten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis regelmäßig neu eingestellt werden.
  • Weiterhin kann bei den offenbarten Ausführungsformen ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Anteil von Abgas aus dem Auslasskanal 48 über den AGR-Kanal 140 zum Ansaugkanal 44 leiten. Die Menge an AGR, die dem Ansaugkanal 44 bereitgestellt wird, kann von der Steuerung 12 über das AGR-Ventil 142 verstellt werden. Ein AGR-Sensor 144 kann in der AGR-Leitung angeordnet sein und kann eine Angabe des Drucks und/oder der Temperatur und/oder der Abgaskonzentration liefern. Unter manchen Bedingungen kann das AGR-System dazu verwendet werden, die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemischs in der Brennkammer zu regulieren und so ein Verfahren zur Steuerung des Zündungszeitpunkts während einiger Verbrennungsmodi zur Verfügung zu stellen. Weiterhin kann unter einigen Bedingungen ein Teil der Verbrennungsgase in der Brennkammer durch Steuern der Auslassventil-Zeitsteuerung gehalten oder eingeschlossen werden, wie zum Beispiel durch Steuern eines einstellbaren Ventilzeitsteuerungsmechanismus.
  • Ein linearer Sauerstoffsensor (hierin auch als ein Ansaugsauerstoffsensor) 172 bezeichnet, kann an dem Ansaugkanal stromabwärts der Ansaugdrossel angeordnet sein. Der Ansaugsauerstoffsensor 172 kann zum Ermöglichen einer AGR-Regulierung verwendet werden. Zudem kann der Ansaugsauerstoffsensor zum Schätzen eines Sauerstoffgehalts von Umgebungsluft konfiguriert sein, die in dem Ansaugkanal aufgenommen wird. Der Sensor misst den Nettosauerstoff in der Ansaugluft und kann verwendet werden, um die Sauerstoffströmungsrate in die Kraftmaschinenzylinder zu bestimmen. Der Sensor kann unter Bedingungen ohne Kraftstoffversorgung auch in einem variablen Referenzspannungsmodus betrieben werden, um einen Feuchtigkeitsgehalt von Umgebungsluft zu schätzen, die in dem Ansaugkanal aufgenommen wird. Wie hierin erläutert, kann die Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors ferner zur Luftladungsschätzung unabhängig von der Gegenwart von Verdünnungsmitteln verwendet werden. Diese (unbereinigte) Luftladungsschätzung kann dann für die Kraftstoffsteuerung der Kraftmaschine verwendet werden, da die Nettoluftladung, die von dem Sensor geschätzt wird, der Luftmenge entspricht, der für die Kraftstoffversorgung Rechnung getragen werden muss. Im Vergleich dazu wird eine verdünnungsmittelbereinigte Luftladungsschätzung für die Drehmomentsteuerung der Kraftmaschine verwendet, da die Verdünnungsmittelkohlenwasserstoffe im Zylinder verbrennen und zur Drehmomenterzeugung beitragen. Im Wesentlichen kann der Sauerstoffsensor durch Einstellen einer Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung basierend auf der bereinigten Ausgabe des Sauerstoffsensors vorteilhafterweise als ein Krümmerdruck-(MAP)-Sensor verwendet werden. In einigen Beispielen kann die Ausgabe eines Kraftmaschinen-MAP-Sensors basierend auf der Luftladungsschätzung, die von dem Sauerstoffsensor bestimmt wird, bestätigt oder korrigiert werden.
  • Eine PCV-Öffnung 182 kann konfiguriert sein, Kurbelgehäuseentlüftungsgase (Blow-By-Gase) stromabwärts der Ansaugdrossel 62 an den Kraftmaschinenansaugkrümmer abzugeben. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Strom einer positiven Kurbelgehäuseentlüftung (PCV, die Luft und Kurbelgehäusegase enthält) durch die PCV-Öffnung 182 von einem eigens dafür vorgesehenen PCV-Öffnungsventil gesteuert werden. Ebenso kann eine Spülöffnung 184 konfiguriert sein, Spülgase aus einem Kraftstoffsystembehälter entlang des Kanals 44 an den Kraftmaschinenansaugkrümmer abzugeben. In einigen Ausführungsformen kann der Strom von Spülgasen (die Luft und Behälterspülkraftstoffdämpfe enthalten) durch die Spülöffnung 184 von einem eigens dafür vorgesehenen Spülöffnungsventil (z. B. Behälterspülventil) gesteuert werden. Da Spül- und PCV-Gase dem Ansaugkrümmer direkt zugeführt werden und da die Spül- und PCV-Gase stromaufwärts des Ansaugsauerstoffsensors 172 aufgenommen werden, beeinflussen sie daher die Ausgabe des Sensors. Das heißt, der Sensor misst die Sauerstoffkonzentration in der Luft, wobei die Verdünnungsmittel vorhanden sind. Da die Verdünnungsmittel den Sauerstoff verdrängen, reduzieren sie die Sauerstoffkonzentration in der Luft. Genauer werden Kraftstoffkohlenwasserstoffe von dem Sauerstoffsensor durch Verbrennen/Katalysieren der Kohlenwasserstoffe an dem Sensor gemessen. Durch Katalysieren der Kohlenwasserstoffe vorab an dem Sensor misst der Ansaugsauerstoffsensor 172 den Nettosauerstoff in der Luft. Mit anderen Worten misst der Sensor nur die Sauerstoffkonzentration in der Luft, falls alle Kraftstoffkohlenwasserstoffe verbrannt wurden.
  • Die Steuerung 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer, einschließlich einer Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 104, eines elektronischen Speichermediums für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das als ein Nurlese-Speicherchip 106 in diesem bestimmten Beispiel gezeigt ist, eines Direktzugriffsspeichers 108, eines Keep-Alive-Speichers 110 und eines Datenbusses gezeigt. Die Steuerung 12 kann diverse Signale von Sensoren, die mit der Kraftmaschine 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu jenen zuvor analysierten Signalen empfangen, einschließlich der Messung eines induzierten Luftmassenstroms (MAF) von einem Luftmassenstromsensor 120; einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; eines Profilzündungs-Aufnahme(PIP)-Signals von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder anderer Art), der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor; und eines Krümmerabsolutdruck-(MAP)-Signals von dem Sensor 122. Das Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 anhand des Signals PIP erzeugt werden.
  • Das Nurlesespeicher-Speichermedium 106 kann mit rechnerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, die durch den Prozessor 102 zur Durchführung der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet, aber nicht speziell angeführt werden, ausführbar sind. Beispielhafte Verfahren werden unter Bezugnahme auf 4–5 beschrieben.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine, und jeder Zylinder kann ebenso seinen eigenen Satz von Ansaug-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüse, Zündkerze usw. aufweisen.
  • Als Nächstes zeigt 2 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Sauerstoffsensors 200, der zum Messen einer Konzentration von Sauerstoff (O2) in einem Ansauggasstrom konfiguriert ist. Der Sensor 200 kann zum Beispiel als ein Ansaugsauerstoffsensor 172 aus 1 betrieben werden. Der Sensor 200 umfasst mehrere Schichten eines oder mehrerer Keramikmaterialien, die in einer gestapelten Konfiguration angeordnet sind. In der Ausführungsform aus 2 sind fünf Keramikschichten als Schichten 201, 202, 203, 204 und 205 dargestellt. Diese Schichten weisen eine oder mehrere Schichten eines Festelektrolyts auf, das ionischen Sauerstoff leiten kann. Zu Beispielen von geeigneten Festelektrolyten gehören, jedoch ohne Einschränkung, zirkonoxidbasierte Materialien. Ferner kann in einigen Ausführungsformen ein Heizgerät 207 in thermischer Verbindung mit den Schichten angeordnet sein, um die ionische Leitfähigkeit der Schichten zu erhöhen. Wenngleich der dargestellte Sauerstoffsensor aus fünf Keramikschichten gebildet ist, wird man zu schätzen wissen, dass der Sauerstoffsensor andere geeignete Anzahlen von Keramikschichten aufweisen kann.
  • Die Schichten 202 weisen ein Material oder Materialien auf, die einen Diffusionsweg 210 erzeugen. Der Diffusionsweg 210 ist zum Einleiten von Abgasen in einen ersten inneren Hohlraum 222 mittels Diffusion konfiguriert. Der Diffusionsweg 210 kann konfiguriert sein, zu ermöglichen, dass einer oder mehrere Bestandteile von Abgasen, einschließlich eines, jedoch ohne Einschränkung auf einen gewünschten Analyten (z. B. O2) bei einer begrenzteren Rate in den inneren Hohlraum 222 diffundiert/diffundieren, als der Analyt von dem Pumpenelektrodenpaar 212 und 214 hinein- oder herausgepumpt werden kann. Auf diese Weise kann ein stöchiometrischer O2-Pegel in dem ersten inneren Hohlraum 222 erhalten werden.
  • Der Sensor 200 weist ferner einen zweiten inneren Hohlraum 224 in der Schicht 204 auf, der von dem ersten inneren Hohlraum 222 durch die Schicht 203 getrennt ist. Der zweite innere Hohlraum 224 ist zum Beibehalten eines konstanten Sauerstoffpartialdrucks, der einer stöchiometrischen Bedingung entspricht, konfiguriert, z. B. entspricht ein Sauerstoffpegel, der in dem zweiten inneren Hohlraum 224 vorhanden ist, demjenigen, den das Abgas haben würde, falls das Luft-Kraftstoff-Verhältnis stöchiometrisch wäre. Ein stöchiometrischer Pegel wird von der Ausgangsspannung der Zelle erkannt. Die Sauerstoffkonzentration in dem zweiten inneren Hohlraum 224 wird durch die Pumpenspannung Vp konstant gehalten. Hierin kann der zweite innere Hohlraum 224 als eine Referenzzelle bezeichnet werden. Der Pumpenstrom ist proportional zu dem relativen Kraftstoff-Luft-Verhältnis, das proportional zum Sauerstoffpartialdruck ist.
  • Ein Paar Sensorelektroden 216 und 218 ist in Verbindung mit dem ersten inneren Hohlraum 222 und der Referenzzelle 224 angeordnet. Das Sensorelektrodenpaar 216 und 218 erkennt einen Konzentrationsgradienten, der sich aufgrund einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, die höher als oder niedriger als der stöchiometrische Pegel ist, zwischen dem ersten inneren Hohlraum 222 und der Referenzzelle 224 entwickeln kann. Eine hohe Sauerstoffkonzentration kann durch eine magere Abgasmischung verursacht werden, während eine niedrige Sauerstoffkonzentration durch eine fette Mischung verursacht werden kann.
  • Ein Paar Pumpelektroden 212 und 214 ist in Verbindung mit dem inneren Hohlraum 222 angeordnet und zum elektrochemischen Pumpen eines ausgewählten Gasbestandteils (z. B. O2) aus dem inneren Hohlraum 222 durch die Schicht 201 und aus dem Sensor 200 konfiguriert. Als Alternative kann das Paar Pumpelektroden 212 und 214 zum elektrochemischen Pumpen eines ausgewählten Gases durch die Schicht 201 und in den inneren Hohlraum 222 konfiguriert sein. Hierin kann das Paar an Pumpelektroden 212 und 214 als eine O2-pumpende Zelle bezeichnet werden.
  • Die Elektroden 212, 214, 216 und 218 können aus verschiedenen geeigneten Materialien hergestellt sein. In einigen Ausführungsformen können die Elektroden 212, 214, 216 und 218 mindestens teilweise aus einem Material hergestellt sein, das die Dissoziation von molekularem Sauerstoff katalysiert. Zu Beispielen solcher Materialien gehören, jedoch ohne Einschränkung, Elektroden, die Platin und/oder Silber enthalten.
  • Der Prozess des elektrochemischen Pumpens des Sauerstoffs aus oder in den inneren Hohlraum 222 beinhaltet das Anlegen einer Spannung Vp (z. B. Referenzspannung) an das Pumpelektrodenpaar 212 und 214. Die Pumpspannung Vp, die an die O2-pumpende Zelle angelegt wird, pumpt Sauerstoff in den ersten inneren Hohlraum 222 hinein oder aus diesem heraus, um einen stöchiometrischen Sauerstoffpegel in der pumpenden Zelle des Hohlraums aufrechtzuerhalten. Der resultierende Pumpstrom Ip ist proportional zu der Sauerstoffkonzentration in der beurteilten Ladung (Abgas, wenn der Sensor ein Abgassensor ist, Ansaugluft, wenn der Sensor ein Ansaugsauerstoffsensor ist). Ein Steuersystem (in 2 nicht dargestellt) generiert das Pumpenstromsignal Ip in Abhängigkeit der Intensität der angelegten Pumpspannung Vp, die zum Aufrechterhalten eines stöchiometrischen Pegels innerhalb des ersten inneren Hohlraums 222 erforderlich ist. Somit bewirkt eine magere Mischung, dass Sauerstoff aus dem inneren Hohlraum 222 gepumpt wird, und eine fette Mischung bewirkt, dass Sauerstoff in den inneren Hohlraum 222 gepumpt wird.
  • Man wird zu schätzen wissen, dass der hierin beschriebene Sauerstoffsensor eine rein beispielhafte Ausführungsform eines Ansaugsauerstoffsensors ist und dass andere Ausführungsformen von Ansaugsauerstoffsensoren zusätzliche und/oder alternative Merkmale und/oder Konstruktionen haben können.
  • Ferner kann der Sauerstoffsensor aus 2 als ein variabler Spannungssauerstoffsensor betrieben werden, der zum Betreiben bei einer ersten, niedrigeren Spannung (z. B. ersten Referenzspannung), bei welcher sich Wassermoleküle nicht dissoziieren, und einer zweiten, höheren Spannung (z. B. zweiten Referenzspannung), bei der sich Wassermoleküle voll dissoziieren, konfiguriert ist. Dementsprechend ist die zweite Spannung höher als die erste Spannung.
  • Wie unten erläutert, kann der Sauerstoffsensor aus 2 vorteilhaft zur Kraftstoffversorgungs- und Drehmomentsteuerung verwendet werden. Genauer kann der Sauerstoffsensor zum Schätzen des Nettosauerstoffgehalts der Luftladung verwendet werden, ohne Verdünnungsmittel wie Feuchtigkeit, AGR, Spülung und PCV-Kohlenwasserstoffe ausgleichen zu müssen. Dies ermöglicht, dass die Sauerstoffsensorausgabe zur Luftladungsschätzung direkt über eine große Bandbreite von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen verwendet werden kann, einschließlich Bedingungen, unter denen eine AGR-Strömung vorliegt, eine Strömung von PCV-Dämpfen vorliegt und/oder während eine Spülung ausgeführt wird. Da die zu korrigierende Verdünnungsmittelkonzentration bei der Kraftstoffversorgungssteuerung nicht erforderlich ist, werden Fehler bei der Kraftstoffversorgung aufgrund von Fehlern bei der Verdünnungsmittelkraftstoffschätzung verringert und die Kraftstoffversorgungsgenauigkeit wird verbessert. Außerdem kann ein adaptiver Kraftstofflernvorgang (wie das Erlernen von Kraftstoffeinspritzdüsenversätzen) auch gleichzeitig ausgeführt werden. Da auf diese Weise die Nettosauerstoffströmungsrate in den Zylindern bestimmt werden kann, kann der Sauerstoffsensor im Wesentlichen als ein MAP-Sensor verwendet werden. Außerdem kann die Sauerstoffkonzentration, die basierend auf der Sauerstoffsensorausgabe bestimmt wird, zum Bestätigen, Korrigieren oder Austauschen eines Krümmerluftladungsdrucks verwendet werden, der mittels eines eigens dafür vorgesehenen Kraftmaschinen-MAP-Sensors (wie Sensor 122 aus 1) bestimmt wird.
  • Die folgende Gleichung ist wahr, wenn eine Kraftstoffdampfspülung und Kurbelgehäuseentlüftung abgeschaltet sind: IAO2_based_MAP = IAO2_sensed_oxygen_partial_pressure/21 kPa, wobei IAO2_based_MAP der Krümmerluftladungsdruck oder die Sauerstoffkonzentration ist, die basierend auf der Sauerstoffsensorausgabe bestimmt wird, und IAO2_sensed_oxygen_partial_pressure die unbereinigte Ausgabe des Sauerstoffsensors ist.
  • Der Ansaugsauerstoffsensor (z. B. Ansaugsauerstoffsensor aus 2 und/oder linearer Sauerstoffsensor 172 aus 1) werden auch als ein herkömmlicher Sauerstoffsensor bei einer niedrigeren, ersten Referenzspannung (z. B. ungefähr 450 mV) betrieben. Diese niedrigere Spannung kann hierin als die Basisreferenzspannung bezeichnet werden. Anders gesagt, kann der lineare Sauerstoffsensor als Sauerstoffsensor betrieben werden, um ein Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis zu bestimmen.
  • Darüber hinaus kann der Ansaugsauerstoffsensor betrieben werden, um eine Umgebungsfeuchtigkeitsschätzung bereitzustellen, die in einem variablen Spannungs-(VVs)-Modus betrieben wird. Beim Betrieb im VVs-Modus wird eine Referenzspannung des Sauerstoffsensors von einer niedrigeren Basisspannung (z. B. ungefähr 450 mv, hierin auch als Nennbedingungen bezeichnet), auf eine höhere Zielspannung (z. B. im Bereich von 900–1100 mV) erhöht. In einigen Beispielen kann die höhere Zielspannung eine Spannung sein, bei der Wassermoleküle teilweise oder vollständig am Sauerstoffsensor dissoziiert werden, während die Basisspannung eine Spannung ist, bei der Wassermoleküle am Sensor nicht dissoziiert werden.
  • Unter Bezugnahme auf 3 zeigt ein Blockdiagramm 300 eine schematische Darstellung einer Luftmassenberechnung mittels eines Ansaugsauerstoffsensors zur Kraftstoffsteuerung und Drehmomentschätzung. Dementsprechend ist die Figur eine alternative Darstellung der Routine aus 3. Die Erfinder hierin haben erkannt, dass eine Luftladung, die basierend auf dem Nettosauerstoff geschätzt wird, der von dem Ansaugsauerstoffsensor gemessen wird, zur Kraftstoffversorgungssteuerung korrekt ist. Allerdings wirkt sich die Schätzung auf Verdünnungsmittel und Kraftstoffkohlenwasserstoffe aus, die an der Verbrennung in dem Zylinder beteiligt sind und dadurch ein Drehmoment erzeugen. Folglich ist die (unbereinigte) Luftladungsschätzung zur Drehmomentschätzung nicht genau. Zur Überwindung dieser Probleme wird die auf dem Nettoansaugsauerstoff basierende Luftladung zur Kraftstoffsteuerung verwendet. Danach wird die Veränderung des Sauerstoffs aufgrund von Verdünnungsmitteln für die Luftmasse korrigiert und der korrigierte Wert wird zur Drehmomentsteuerung verwendet, wie nachstehend beschrieben. Man wird zu schätzen wissen, dass die Routine aus 3 ausgeführt werden kann, während Verdünnungsmittel in die Motoransaugleitung strömen, wie während einer oder mehrere einer Abgasrückführung (AGR), von Spülkraftstoffdämpfen (hierin auch als ein Spülstrom bezeichnet) und von Kraftstoffdämpfen aus einer positiven Kurbelgehäuseentlüftung (hierin auch als PCV-Strom bezeichnet) aktiviert sind.
  • Bei 302 wird die Ausgabe aus einem Ansaugsauerstoffsensor (IAO2), der mit einem Ansaugkanal der Kraftmaschine gekoppelt ist, empfangen. Dementsprechend ist dies die unbereinigte Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors, die einen Nettosauerstoffgehalt der Ansaugluft (Net_O2) reflektiert. In einem Beispiel weist die Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors einen Pumpstrom auf, der nach Anlegen einer Referenzspannung an den Sensor ausgegeben wird. Die Referenzspannung ist eine Spannung, bei der Wassermoleküle am Sensor nicht dissoziieren, wie 450 mV. Die Sensorausgabe wird an eine Steuerung K1 geleitet, die eine Luftmasse zur Kraftstoffsteuerung unter Verwendung der unbereinigten Sensorausgabe berechnet. Genauer wird die Nettosauerstoffmessung vom IAO2 zur Bestimmung der äquivalenten Luftladung mit der Standardsauerstoffkonzentration (Std_O2 = 20,92 %) verwendet. Die Steuerung K1 kann auch eine Eingabe hinsichtlich der Luftmasse 304 (Air_mass) aus einem Sensor wie einer Luftmassenströmungsrate aus einem MAF-Sensor empfangen. Die Steuerung K1 kann dann die Luftmasse zur Kraftstoffsteuerung (cylinder_Air_mass_for_fuel_control) wie folgt berechnen: Cylinder_air_mass_for_fuel_control = cylinder_Air_mass·(Net_O2/Std_O2).
  • Die berechnete Luftmasse zur Kraftstoffsteuerung kann dann in die Steuerung K2 zur Bestimmung einer Kraftstoffeinspritzmasse (fuel_inj_mass) eingegeben werden. Genauer kann die Kraftstoffeinspritzmasse zur Kraftmaschinenkraftstoffsteuerung berechnet werden, um ein Luft-Kraftstoff-Nennverhältnis (nominal_afr_of_fuel, zum Beispiel Stöchiometrie) bereitzustellen. Die Kraftstoffeinspritzung kann wie folgt bestimmt werden: fuel_inj_mass = cylinder_Air_mass_for_fuel_control/nominal_afr_of_fuel.
  • Auf diese Weise wird die Kraftmaschinenkraftstoffversorgung unabhängig von den Verdünnungsmitteln basierend auf der unbereinigten Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors eingestellt. In einem Beispiel bildet dies den Vorwärtskopplungsabschnitt der Kraftmaschinenkraftstoffsteuerung. Die Steuerung K2 kann ferner Rückkopplungsinformationen bezüglich Kraftstoffversorgungsfehlern basierend auf einem adaptiven Kraftstofflernvorgang empfangen. Zum Beispiel kann die Steuerung basierend auf einer Rückkopplung eines Abluft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors einen Fehler erlernen, der dem Einspritzfehler (d. h. Kraftstoffmessfehler) zugeordnet ist. Die Kraftstoffeinspritzmasse kann dann basierend auf dem erlernten Fehler aktualisiert werden. Mit anderen Worten schätzt die Steuerung eine Zylinderluftladung basierend auf einer Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors, ohne die Gegenwart von Verdünnungsmitteln zu korrigieren, und schätzt dann eine Kraftmaschinenkraftstoffversorgung basierend auf der geschätzten Luftladung. Dementsprechend enthalten die Kraftstoffversorgungsfehler, die mit dem offenbarten Ansatz erlernt werden, die Kraftstoffversorgungsfehler aufgrund von Fehlern des Kraftstoffeinspritzdüsenstroms und aufgrund von Fehlern im Zusammenhang mit der Berechnung der Luftladung mit N-Dichte-Verfahren oder MAF-Sensor-Verfahren. Allerdings sind die Kraftstoffversorgungsfehler im Zusammenhang mit Fehlern, die durch Verdünnungsmittel wie Feuchtigkeit und AGR entstehen, und Fehlern im Zusammenhang mit Kohlenwasserstoffen wie PCV-Kraftstoff und Spülkraftstoff nicht enthalten. Diese Verdünnungsmittel- und Kohlenwasserstofffehler werden mithilfe des Ansaugsauerstoffsensors beseitigt.
  • Die Steuerung kann während des Strömens der Verdünnungsmittel auch eine adaptive Kraftstoffkorrektur basierend auf der Ausgabe eines Abgassauerstoffsensors erlernen, der mit einem Abgaskanal der Kraftmaschine gekoppelt ist. Genauer kann die berechnete Zylinderluftmasse zur Kraftstoffsteuerung (die von der Steuerung K1 ausgegeben wird) in eine adaptive Kraftstoffsteuerung (Adaptive_fuel_ctrlr) eingegeben werden, die einen entsprechenden Kraftstoffkorrekturfaktor (Fuel_correction_factor) generiert. Auf diese Weise führt der adaptive Lernvorgang zu einer erlernten Funktion (wie einer Tabelle, einem Vektor oder einem Skalar), der Fehler bei der Luftladungsschätzung oder Kraftstoffmessung korrigiert. In einem Beispiel ist die erlernte Funktion ein Multiplikator. In einem anderen Beispiel ist die erlernte Funktion ein Addend. In vorherigen adaptiven Lernansätzen war es schwierig, die zwei Fehler zu trennen, wobei vorherige Ansätze den Fehler der Einfachheit halber der Kraftstoffmessseite zugewiesen haben. Da der Ansaugluftsauerstoffsensor einen Nettopartialdruck von Sauerstoff angibt, ermöglicht eine Luftladungsschätzung, die darauf basiert, eine genaue Schätzung von adaptivem Kraftstoff, da die Sensorausgabe gegenüber einer Kurbelgehäuseentlüftungs-Strömungsrate oder Kraftstoffdampf-Spülrate unempfindlich wird. Da die Kohlenwasserstoffe, die aus dem Spülsystem kommen, von dem Ansaugsauerstoffsensor genau gemessen werden und der Nettosauerstoff, der zur Kraftmaschine geht, gemessen wird, kann die adaptive Kraftstoffstrategie insbesondere sogar bei einer Spülströmung ausgeführt werden.
  • In einem Beispiel kann die Kraftstoffkorrektur basierend auf einer Differenz zwischen einer erwarteten Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufgrund einer Pulsbreite, die der Kraftstoffeinspritzdüse befohlen wird, und einer gemessenen Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, das von dem Abgassensor geschätzt wird, adaptiv erlernt werden. Hierin wird die Kraftmaschinenkraftstoffversorgungsmenge basierend auf der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors eingestellt. Die Steuerung kann dann eine befohlene Kraftstoffeinspritzdüsen-Pulsbreite basierend auf der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge einstellen. Dementsprechend bildet dies den Kraftmaschinenkraftstoffsteuerteil der Routine 300.
  • Man wird zu schätzen wissen, dass neben dem Erlernen der adaptiven Kraftstoffkorrektur die Steuerung auch einen Versatz einer oder mehrerer Kraftmaschinenkomponenten erlernen kann, während das eine oder die mehreren Verdünnungsmittel zur Kraftmaschine strömen. Dazu kann zum Beispiel ein Versatz für einen Ansaugkrümmer-Luftströmungssensor wie den Sensor gehören, der zum Schätzen von Air_mass verwendet wird. Falls erlernt, kann Air_mass 304 basierend auf dem erlernten Versatz korrigiert werden, bevor die korrigierte Air_mass in die Steuerung K1 (und K5, wie unten angegeben) eingegeben wird.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf den Drehmomentsteuerungsteil der Routine 300 wird zuerst eine Veränderung des Sauerstoffgehalts aufgrund jedes Verdünnungsmittels, das in der Ansaugluft vorhanden ist, bestimmt. Im vorliegenden Beispiel sind zwei Verdünnungsmittel 306, 308 dargestellt, jedoch wird man zu schätzen wissen, dass eine Vielzahl von zusätzlichen Verdünnungsmitteln in ähnlicher Weise verarbeitet werden können. In einem Beispiel weist das erste Verdünnungsmittel eine AGR auf und eine Konzentration des ersten Verdünnungsmittels (Diluent_1) wird unter Verwendung eines Differentialdrucksensors mittels DPFE- oder DPOV-Verfahren gemessen. In einem anderen Beispiel weist das zweite Verdünnungsmittel Feuchtigkeit auf, wobei eine Konzentration des zweiten Verdünnungsmittels (Diluent_2) unter Verwendung eines eigens dafür vorgesehenen Feuchtigkeitssensors oder durch einen Abgassauerstoffsensor gemessen wird, der in einem variablen Spannungsmodus betrieben wird. Man wird zu schätzen wissen, dass andere Verdünnungsmittel vorhanden sein können und dass sie mittels geeigneter Verfahren gemessen werden können.
  • Die Konzentrationen jedes Verdünnungsmittels werden geschätzt und in eine Steuerung (Steuerung K3 und K4) zur Schätzung einer Veränderung des Sauerstoffs in der Ansaugluft aufgrund von Verdünnungsmitteln (Delta_O2_diluent_1 und Delta_O2_diluent_2) eingegeben. Zum Beispiel wird die Konzentration des ersten Verdünnungsmittels Diluent_1 in die Steuerung K3 zur Schätzung von Delta_O2_diluent_1 eingegeben, während die Konzentration des zweiten Verdünnungsmittels Diluent_2 in die Steuerung K4 zur Schätzung von Delta_O2_diluent_2 eingegeben wird. Die Veränderung von Sauerstoffkonzentrationen aufgrund jedes Verdünnungsmittels wird wie folgt bestimmt: Delta_O2_diluent_1 = Diluent_1_concentation·diluent_1_to_O2_factor und Delta_O2_diluent_2_concentration = Diluent_2·diluent_2_to_O2_factor, wobei diluent_1_to_O2_factor und diluent_2_to_O2_factor als der Molprozentanteil von Sauerstoff pro Mol Verdünnungsmittel für jedes von diluent_1 und diluent_2 bestimmt/definiert wird. Die Veränderung des Sauerstoffgehalts von jedem Verdünnungsmittel wird dann summiert und mit dem Basissauerstoffgehalt der trockenen Luft (Base_O2) verglichen. Die Differenz wird dann in die Steuerung K5 zur Bestimmung einer Luftmasse zur Drehmomentschätzung eingegeben. Das Ergebnis ist eine Schätzung der vollen Luftmasse abzüglich des Stoffs, der keine Luft ist. Die Steuerung K5 bestimmt die Zylinderluftmasse zur Drehmomentschätzung (cylinder_Air_mass_for_tq_est) basierend auf der kombinierten Verdünnungsmittelwirkung und ferner basierend auf der Luftmasse (oder der Luftmassenströmungsrate Air_mass), wie von einem MAF-Sensor bei 304 geschätzt. Genauer korrigiert die Steuerung die Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors auf die Gegenwart der Verdünnungsmittel durch Reduzieren der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors basierend auf der Verdünnungsmittelkonzentration (wie durch die Verdünnungsmittelsensoren geschätzt). Die Steuerung K5 kann dann die Luftmasse zur Drehmomentschätzung wie folgt bestimmen: Cylinder_Air_mass_for_tq_est = cylinder_Air_mass – O2_diluent_1_mass – O2_diluent_2_mass
  • Nach Korrigieren der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors für die Verdünnungsmittel kann die Steuerung einen Kraftmaschinenaktuator basierend auf einem Zylinderdrehmoment einstellen, das als Reaktion auf die korrigierte (Luftladung) Ausgabe geschätzt wird. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Ansaugdrossel, die mit einem Ansaugkanal der Kraftmaschine gekoppelt ist, basierend auf der bestimmten Luftmasse zur Drehmomentschätzung einstellen, um eine Kraftmaschinendrehmomentsteuerung zu aktivieren. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung die Position eines AGR-Ventils einstellen, das mit dem AGR-Kanal gekoppelt ist, um eine Drehmomentsteuerung zu aktivieren. In wieder anderen Beispielen kann die Steuerung einen Zündungszeitpunkt und/oder eine Getriebegangschaltabfolge einstellen. Darüber hinaus kann eine Wassereinspritzmenge für die Verdünnungsmittel eingestellt werden.
  • Mit anderen Worten wird nach einer Sauerstoffschätzung durch einen Ansaugsauerstoffsensor der Partialdruck von Sauerstoff nach einer Äquilibrierung zur Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verwendet, während der Partialdruck von Sauerstoff vor der Äquilibrierung zur Drehmomentschätzung verwendet wird. Der Ansatz des Anmelders betrifft die Art und Weise, wie die Schätzung „nach der Äquilibrierung“ einzustellen ist, um die Schätzung „vor der Äquilibrierung“ zu bestimmen.
  • Während also ein oder mehrere Verdünnungsmittel in eine Kraftmaschine geleitet werden, kann eine Kraftmaschinensteuerung eine Kraftmaschinenkraftstoffversorgung als Reaktion auf eine Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors unabhängig von den Verdünnungsmitteln einstellen und eine adaptive Kraftstoffkorrektur erlernen. Durch Verwenden der unbereinigten Ausgabe des Sauerstoffsensors zur Kraftmaschinenkraftstoffversorgungssteuerung kann der Ansaugsauerstoffsensor verwendet werden, um die Luftladung für die Funktion der Kraftstoffsteuerung korrekt zu schätzen. Gleichzeitig kann eine Luftladung zur Drehmomentschätzung durch Verwenden der verdünnungsmittelbereinigten Ausgabe des Sauerstoffsensors zur Kraftmaschinendrehmomentsteuerung bestimmt werden, während die Wirkung von Kraftstoffkohlenwasserstoffen beseitigt wird. Dementsprechend erhöht dies eine Drehmomentgenauigkeit, die ein Fahrzeugfahrverhalten, eine Getriebeschaltabfolge und eine Drehmomentsteuerung während Getriebeschaltvorgängen verbessert.
  • Man wird zu schätzen wissen, dass, falls der Ansaugsauerstoffsensor ein nicht katalysierender Sauerstoffsensor wäre, die Sensorausgabe den Partialdruck von Sauerstoff (und von Oxidationsmittel) vor der Äquilibrierung messen würde. Darin würde die Sensorausgabe die korrekte Luftladungsschätzung zur Drehmomentberechnung hervorbringen.
  • Unter Bezugnahme auf 4 ist ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Betrieb eines Ansaugsauerstoffsensors für eine genaue Kraftmaschinenkraftstoff- und -drehmomentsteuerung sogar in Gegenwart eines Verdünnungsmittelstroms dargestellt. Das Verfahren ermöglicht eine zuverlässige Schätzung einer Ansaugluftladung über einen breiteren Bereich von Betriebsbedingungen, ohne die Deaktivierung einer Spül-, PCV- oder AGR-Strömung erforderlich zu machen. Außerdem kann gleichzeitig ein adaptiver Lernprozess von Komponentenversätzen ausgeführt werden.
  • Bei 402 beinhaltet das Verfahren das Schätzen und/oder Messen von Kraftmaschinenbetriebsparametern wie einer Kraftmaschinendrehzahl, MAP, MAF, Luftdruck, Kraftmaschinentemperatur, Auslasstemperatur, AGR usw. Bei 404 wird bestimmt, ob ein Verdünnungsmittelstrom in einen Ansaugkrümmer vorhanden ist. Genauer wird bestimmt, ob einer oder mehrere eines AGR-Stroms, eines Kraftstoffdampf-Spülstroms und eines Stroms von Kurbelgehäuseentlüftungs-Kraftstoffdämpfen in den Ansaugkanal vorhanden ist. Genauer ermöglicht das Verfahren 400 eine genaue Luftladungsschätzung selbst mit einem Verdünnungsmittelkohlenwasserstoff-Strom in die Motoransaugleitung. In einem Beispiel kann ein AGR-Strom unter Bedingungen einer niedrigen bis mittleren Kraftmaschinendrehzahl/-last stattfinden, um eine Kraftstoffökonomie zu verbessern und NOx-Emissionen zu reduzieren. Als anderes Beispiel können Spülkraftstoffdämpfe als Reaktion darauf, dass eine Kraftmaschinenlast höher als ein Schwellenwert ist und ein Kraftstoffsystembehälter voll ist, zur Ansaugleitung strömen. Als wieder anderes Beispiel können Kurbelgehäuseentlüftungs-Kraftstoffdämpfe während eines Kraftmaschinenbetriebs opportunistisch zur Ansaugleitung strömen.
  • Falls ein Verdünnungsmittelstrom bestätigt wird, wird dann bei 406 eine Verdünnungsmittelkonzentration bestimmt. Falls zum Beispiel ein AGR-Strom vorhanden ist, kann eine AGR-Konzentration (oder ein AGR-Luft-Kraftstoff-Verhältnis) durch einen AGR-Sensor bestimmt werden, der als ein Differenzdrucksensor (wie mittels DPOV- und DPFE-Verfahren) konfiguriert ist. Falls als weiteres Beispiel ein Spülstrom oder ein Strom von PCV-Dämpfen vorhanden ist, kann eine Verdünnungsmittelkonzentration durch Veränderungen an einem Abluft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (z. B. Veränderungen von einem Luft-Kraftstoff-Nennverhältnis) geschätzt werden.
  • Nach dem Bestimmen der Verdünnungsmittelkonzentration geht das Verfahren weiter zu 408. Falls bei 404 kein Verdünnungsmittelstrom bestätigt wird, geht das Verfahren zu 405, um die Konzentration von Feuchtigkeit in der Ansaugluft zu bestimmen. In einem Beispiel wird die Ansaugluftfeuchtigkeit basierend auf der Ausgabe eines Feuchtigkeitssensors geschätzt. In einem anderen Beispiel kann die Ansaugluftfeuchtigkeit vorher basierend auf der Ausgabe des Ansaugluftsauerstoffsensors geschätzt worden sein, der unter Nicht-Kraftstoffversorgungsbedingungen in einem variablen Spannungsmodus betrieben wird. Das Verfahren geht dann zu 408 über.
  • Bei 408 beinhaltet das Verfahren das Schätzen eines Sauerstoffgehalts von Ansaugluft durch den Ansaugluftsauerstoffsensor. Spezifisch kann die Steuerung die Sauerstoffsensorausgabe in gleichmäßigen Zeitinkrementen abtasten und jeden Abtastwert zum Abtastzeitpunkt mit einem Kraftmaschinenkurbelwinkel stempeln. Danach können die Abtastwerte in einem Puffer gespeichert werden. Details bezüglich der zeitbasierten Abtastung, kurbelwinkelbasierten Stempelung und Pufferung von Sauerstoffsensorabtastwerten sind unter Bezugnahme auf 5 weiter erläutert.
  • Als Nächstes wird bei 410 bestimmt, ob eine Kraftstoff- und/oder Drehmomentschätzung angefordert wurde. In einem Beispiel kann die Kraftstoff- und Drehmomentschätzung bei jedem Zündzeitraum/-ereignis angefordert werden. In einem anderen Beispiel kann die Kraftstoff- und Drehmomentschätzung zur Kraftmaschinenkraftstoff- und -drehmomentsteuerung angefordert werden. Falls keine Kraftstoff- und/oder Drehmomentschätzung angefordert wird, wird bei 411 keine Luftladungsschätzung basierend auf der Sauerstoffsensorausgabe ausgeführt und das Verfahren kehrt zurück zu 408, um die Abtastung des Ansaugsauerstoffsensors in vordefinierten gleichmäßigen Zeitinkrementen wiederaufzunehmen. Außerdem kann die Steuerung weiterhin bei jedem Abtastwert eine Kurbelwinkelstempelung durchführen und die Abtastwerte im Puffer speichern.
  • Bei 412 beinhaltet das Verfahren das Auswählen eines oder mehrerer Abtastwerte aus den mehreren Abtastwerten, die in dem Puffer gespeichert sind, und Verarbeiten der ausgewählten Abtastwerte, um eine Luftladungsschätzung zur Kraftstoff- und Drehmomentsteuerung zu bestimmen. Wie hier verwendet, beinhaltet das Schätzen der Ansaugkrümmerluftladung das Schätzen einer Nettosauerstoff-Strömungsrate in Kraftmaschinenzylinder. Wie unter Bezugnahme auf 5 erläutert, beinhaltet dies das Zurückblicken auf Abtastwerte, die einem letzten Zündzeitraum entsprechen, und Verwenden dieser Abtastwerte zur Luftladungsschätzung.
  • Wie unter Bezugnahme auf 3 erläutert, beinhaltet das Verwenden der Sauerstoffsensorausgabe zur Kraftstoff- und Drehmomentsteuerung bei 414 das Verwenden der unkorrigierten/unbereinigten Sauerstoffsensorausgabe zum Schätzen einer Luftladungsmasse zur Kraftstoffsteuerung. Ferner beinhaltet das Verfahren bei 416 das Verwenden der verdünnungsmittelkorrigierten/-bereinigten Sauerstoffsensorausgabe zum Schätzen einer Luftladungsmasse zur Drehmomentsteuerung. Dies beinhaltet das Reduzieren der unbereinigten Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors um einen Faktor, der auf der Konzentration von Kraftstoffdämpfen basiert, die in der Ansaugleitung aus AGR, Spülung und/oder Kurbelgehäuseentlüftung aufgenommen werden.
  • Das Verfahren des Ansaugluftsauerstoffsensors (IAO2) kann in Systemen, die stromaufwärts der Drossel oder stromaufwärts des Kompressors (durch Saugrohreinspritzung) einen gasförmigen Kraftstoff (wie CNG) in die Kraftmaschine einspritzen, während etwas Kraftstoff wie Benzin oder Diesel eingespritzt wird, besonders vorteilhaft sein, da gasförmiger Kraftstoff einen viel größeren Luftanteil verdrängen (und somit verdünnen) kann als flüssiger Kraftstoff bei der Saugrohreinspritzung. Auf diese Weise wird die Kraftmaschinenkraftstoffsteuerung durch Verwenden des Ansaugsauerstoffsensors als primärer Luftladungssensor gegenüber Unsicherheiten, die durch die Gegenwart von verschiedenen Verdünnungsmitteln (wie Kraftstoffdampfkohlenwasserstoffen) verursacht werden, unempfindlich gemacht. Insbesondere ist die Kraftstoffversorgung, die basierend auf der Luftladung geschätzt wird, die Kraftstoffversorgung, die noch nicht eingespritzt wurde (und daher noch eingespritzt werden muss). Kraftstoff, der bereits eingespritzt ist (in Form von Verdünnungsmitteln und Kohlenwasserstoffdämpfen) wird bei der Luftladungsschätzung zur Kraftstoffsteuerung nicht Rechnung getragen, da er nicht zugegeben werden muss. Durch die Kenntnis der Sauerstoffströmungsrate in Kraftmaschinenzylinder werden Kraftstoffversorgungsfehler, die aufgrund von Fehlern in AGR, Feuchtigkeit, Spülung, PCV und anderen Verdünnungsmitteln oder Kohlenwasserstoffen eingeführt werden, reduziert, sodass die Kraftstoffversorgungssteuerung erheblich genauer gemacht wird.
  • Bei 418 beinhaltet das Verfahren das Lernen einer adaptiven Kraftstoffkorrektur basierend auf einer Rückkopplung aus einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor wie einem Abluft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor. Zum Beispiel kann die Steuerung einen Einspritzdüsenversatz basierend auf einer Abweichung zwischen dem geschätzten Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem erwarteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis erlernen. Als Beispiel kann der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Fehler, der von dem Auslass-UEGO-Sensor gemessen wird, einen Kraftstoffeinspritzdüsenfehler und die N-Dichte oder den MAF-basierten Luftströmungsfehler enthalten. Dementsprechend kann das adaptive Lernen auch mit einem oder mehreren einer AGR, Spülung und PCV-Kohlenwasserstoffen, die in die Ansaugluft strömen, ausgeführt werden. Zum Beispiel kann die Kraftstoffsystemanpassung ausgeführt werden, während eine Behälterspülung ausgeführt wird, da die Behälterspülung mit der Verwendung des Ansaugsauerstoffsensors von einem Rauschen zu einem Signal wechselt.
  • In der Tat kann der adaptive Kraftstoffterm als ein Integratorterm konfiguriert sein, der zu der gewünschten Kraftstoffmasse addiert (oder in einigen Fällen multipliziert) wird, um die Abgasmessung in Bezug auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu dem gewünschten Wert (z. B. zu 1,000 stöchiometrisch) zu treiben. Der Integrator kann bedingungsspezifisch sein. Zu beispielhaften Bedingungen gehören eine Kraftmaschinendrehzahl, Kraftstoffeinspritzpulsbreite, Zylindermasse, Kraftmaschinenlast und Luftströmungsrate. Daher kann in einem Beispiel ein separater Integrator für höhere Luftströmungsraten im Vergleich zu niedrigeren Luftströmungsraten angewendet werden. Dementsprechend kann der Kraftstoffversorgungsfehler einen Kraftstoffeinspritzdüsenfehler und einen Luftströmungsschätzungsfehler reflektieren.
  • Bei 420 beinhaltet das Verfahren das Einstellen eines Kraftmaschinenbetriebsparameters basierend auf der Luftladungsschätzung und erlernten Versätzen. Dies beinhaltet das Einstellen einer Kraftmaschinenkraftstoffversorgung basierend auf dem erlernten Kraftstoffeinspritzdüsenversatz und ferner das Einstellen eines Kraftmaschinendrehmomentaktuators basierend auf einem erlernten Luftströmungssensorversatz. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Kraftstoffeinspritzungsmasse für einen bevorstehenden Zündzeitraum basierend auf der Luftladungsschätzung und dem Kraftstoffeinspritzdüsenfehler einstellen. Dies beinhaltet das Bestimmen einer Vorwärtskopplungs-Kraftstoffeinspritzmasse basierend auf der Luftladungsschätzung, um eine Stöchiometrie im Zylinder zu erzielen (d. h. der Luftmasse zur Kraftstoffschätzung, die basierend auf der unbereinigten Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors bestimmt wird), und Einstellen der Rückkopplung der Kraftstoffeinspritzmasse basierend auf dem erlernten Einspritzdüsenversatz/-fehler. Eine Kraftstoffeinspritzpulsbreite wird dann eingestellt, um die bestimmte Kraftstoffeinspritzmasse bereitzustellen. Der gewünschte Kraftstoff wird danach durch Aktivieren der Kraftstoffeinspritzdüse für eine Zeit abgegeben, die zum Abgeben dieses Kraftstoffs unter Berücksichtigung von Kraftstofftemperatur und -druck erforderlich ist. Die erforderliche Aktivierungszeit wird durch Steuern der Pulsbreite des elektrischen Signals bereitgestellt, das die Kraftstoffeinspritzdüse antreibt.
  • Die Steuerung kann auch einen oder mehrere Kraftmaschinenbetriebsparameter basierend auf der Luftladungsschätzung zur Drehmomentsteuerung einstellen. Zum Beispiel kann die Steuerung eine Drosselöffnung für einen bevorstehenden Zündzeitraum basierend auf der Luftladungsschätzung und dem MAF-Fehler einstellen. Dies beinhaltet das Bestimmen einer Vorwärtskopplungs-Drosselposition basierend auf der Luftladungsschätzung (d. h. der Luftmasse zur Drehmomentschätzung, die basierend auf der verdünnungsmittelbereinigten Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors bestimmt wird) und Einstellen der Rückkopplung der Drosselposition basierend auf dem erlernten MAF-Versatz/-Fehler. Andere Kraftmaschinenbetriebsparameter können auch eingestellt werden, wie eine AGR-Ventilposition, Ansaug- und/oder Auslassventilzeitsteuerung, Ladedruck oder andere geeignete Parameter. Darüber hinaus kann eine Wassereinspritzmenge eingestellt werden, um die als Verdünnungsmittel verwendete Wassermenge zu variieren.
  • Auf diese Weise wird, während Kraftstoffdämpfe von einem Spülbehälter, einem Kurbelgehäuse und/oder einem AGR-Kanal zu einer Kraftmaschinenansaugleitung strömen, eine Kraftmaschinenkraftstoffversorgung als Reaktion auf eine unbereinigte Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors eingestellt, während ein Kraftmaschinendrehmomentaktuator als Reaktion auf eine bereinigte Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors eingestellt wird, wobei die bereinigte Ausgabe basierend auf einer Konzentration der Kraftstoffdämpfe eingestellt wird. Folglich können Kraftstoff- und Drehmomentfehler im Zusammenhang mit Ansaugluftkohlenwasserstoffen und Verdünnungsmitteln gemindert werden. Genauer können Kraftstoffsystemfehler rein mit den Kraftstoffversorgungsfehlern der Einspritzdüse und der Schätzung der Luftmassenströmungsrate insgesamt in Beziehung gesetzt werden.
  • Wie oben beschrieben, kann das System eine genauere Schätzung der Luftladung für jeden Zylinder basierend auf der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors bestimmen, sodass der Sauerstoffsensor analog zu einem MAP-Sensor verwendet werden kann. Ein herkömmlicher Ansatz zum Verarbeiten des MAP-Signals erfordert, dass der Sensor bei zweifacher Zündfrequenz in der Winkeldomäne abgetastet wird und danach die Luftladungsschätzung basierend auf einem Mittelwert der zwei Abtastwerte bestimmt wird. Dies wird zum Reduzieren einer Druckpulsation aus dem Sensorsignal ausgeführt. Allerdings kann ein solcher Ansatz eine Sensorabtastung zu sehr bestimmten Zeitpunkten erforderlich machen, was den Prozess mit Standardmechanismen der Sensorsignalisierung rechnerisch teuer macht, zum Beispiel eine Unterbrechung erzeugt. Das Erfassen eines Signals aus dem Sensor zu spezifischen Zeitpunkten für jeden Zylinder in jedem Kraftmaschinenzyklus bringt eine Unterbrechung der Steuerung und die Zusammenarbeit von Steuerungsressourcen, um die Kraftmaschinenposition konstant zu überwachen, mit sich. Dieser Ansatz kann nicht umsetzbar und/oder teuer sein. Grundsätzlich kann eine Abtastung des Sensors in spezifischen Kurbelwellenwinkelinkrementen die Bestimmung des MAP bei erforderlichen Zeiten (z. B. bei IVC) ermöglichen. Diese Winkel werden vom Halleffektsensor 118 gemessen, der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist. Allerdings kann eine Abtastung von Sensoren in Inkrementen des Kurbelwellenwinkels ressourcenintensiv sein und/oder kann in Übergangsereignissen wie bei einer Erhöhung der Kraftmaschinendrehzahl und somit der Kurbelwellendrehzahl fehleranfällig sein. Eine robuste Art und Weise der Steuerung einer Kraftmaschine kann durch die Fähigkeit sowohl zum Abtasten als auch Verarbeiten von Kraftmaschinenparametern bei gleichmäßigen Inkrementen des Kurbelwellenwinkels erfolgen. Da jedoch ein solcher Ansatz ressourcenintensiv ist, erzielt die vorliegende Offenbarung eine ähnliche Aufgabe zuerst durch Abtasten (z. B. in 1-Millisekunden-Intervallen) und späteres Verarbeiten (z. B. Inkremente von 240° oder 120° an einer 3-Zylinder-Kraftmaschine).
  • Durch Abtasten des Ansaugsauerstoffsensors (der nun als ein MAP-Sensor betrieben wird) in gleichmäßigen Zeitinkrementen, zum Beispiel jede Millisekunde, Stempeln jedes Abtastwertes mit dem entsprechenden Winkel der Kurbelwelle und Speichern dieser Ergebnisse in einem Datenpuffer, der für die Steuerung zugänglich ist, kann die Steuerung die Daten handhaben und effizient verarbeiten. Die Luftladung kann basierend auf einem IAO2-Abtastwert üblicherweise einmal pro Zündzeitraum (also einmal pro Kraftstoffversorgungsanfrage) berechnet werden. Vor dem Berechnen der Luftladung vor einem Kraftsfoffeinspritzereignis kann die Steuerung durch die Winkelstempel in dem Puffer nach dem Winkelstempel oder Satz von Stempeln suchen, um Abtastwerte zu identifizieren, die dem letzten Zündzeitraum entsprechen (das heißt, dem unmittelbar vorangehenden Zündzeitraum), und die entsprechenden Sensordaten verwenden, um die Luftladung wie unten unter Bezugnahme auf 3–4 beschrieben zu berechnen. Diese Luftladung kann dann verwendet werden, um die Kraftstoffeinspritzmenge zu berechnen. Nach Stattfinden der Kraftstoffeinspritzberechnung kann der Puffer in einigen Beispielen geleert werden, um die nächste Charge von winkelgestempelten IAO2-Sensormesswerten zu akzeptieren.
  • In anderen Beispielen kann der Puffer ein First-in-First-out-Puffer sein, wobei jeder neue Abtastwert (oder Satz von Abtastwerten) den ältesten Abtastwert in dem Puffer ersetzt. Die Kapazität dieses Puffers kann auf einer langsamsten Kraftmaschinendrehzahl basieren, bei der das System erwartungsgemäß betrieben wird. Je langsamer die Drehzahl einer Kraftmaschine, desto mehr winkelgestempelte Drucksignale müssen in dem Puffer gespeichert werden. In einem spezifischen Beispiel zum Unterstützen der oben beschriebenen Abtastung und Speicherung von IAO2-Signalabtastwerten einmal pro Millisekunde bei einer niedrigsten Kraftmaschinendrehzahl von 450 RPM kann der Puffer eine Kapazität von 267 Abtastwerten haben (z. B. um jeden Abtastwert, der während eines Kraftmaschinenzyklus von zwei Kurbelwellenumdrehungen erfasst wird, zu speichern). Der Puffer kann proportional kleiner sein, falls nur ein Bruchteil von Abtastwerten aus dem vollen Kraftmaschinenzyklus benötigt wird. Falls zum Beispiel nur die Abtastwerte aus einem Zylinderereignis in einer Vierzylinder-Kraftmaschine bei 450 RPM benötigt werden, werden nur 67 Abtastwerte benötigt (60/450/2 = 67). Gleichermaßen können weniger Abtastwerte benötigt werden, wenn eine langsamere Abtastrate verwendet wird.
  • Der oben beschriebene Mechanismus zum Berechnen einer Luftladung kann in einer Kraftmaschine benutzt werden, wenn ein flüssiger Kraftstoff typischerweise nach einer Ansaugventilschließung direkt eingespritzt wird und/oder wenn ein gasförmiger Kraftstoff vor der Ansaugventilschließung mittels Saugrohreinspritzung eingespritzt wird. Die geschätzte Luftladung kann verwendet werden, um das relative Luft-Kraftstoff-Verhältnis (auch als phi bezeichnet) der vorgesehenen Luft-Kraftstoff-Ladung zu berechnen. Diese vorgesehene Luft-Kraftstoff-Ladung kann mit der tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Ladung verglichen werden, die von einem Abgassensor wie dem UEGO(Universal Exhaust Gas Oxygen)-Sensor bestimmt wird. Zukünftige Kraftstoffversorgungskorrekturen können auf dem Vergleich des vorgesehenen phi mit dem phi, wie aus dem UEGO-Sensor abgeleitet, basieren. Da eine direkt eingespritzte Kraftmaschine typischerweise einen Anteil ihres Kraftstoffs nach einer Ansaugventilschließung einspritzt, können Kraftstoffeinspritzpulse nach der Ansaugventilschließung phi mit einer Luftladungsmessung von höherer Genauigkeit einstellen.
  • Unter Bezugnahme auf 5 sind die Abtastung, Verarbeitung und Pufferung von Abtastwerten beschrieben, die an dem IAO2-Sensor erfasst und zur Luftladungsschätzung verwendet werden. Man wird zu schätzen wissen, dass die im Folgenden beschriebene Abtastung, Speicherung und Verarbeitung ausgeführt werden, während ein Verdünnungsmittel zur Kraftmaschinenansaugleitung strömt, wie während Abgas von einem Auslasskanal zu einem Ansaugkanal der Kraftmaschine zurückgeführt wird.
  • Die typische Art und Weise der Behandlung von Sensorrauschen ist die Verwendung eines Analogfilters, um das Signal zu glätten, dieses Signal abzutasten und danach den Abtastwert vielleicht digital zu filtern. Typischerweise endet dies mit einem UEGO-Wert pro Kontrollzeitraum. Wie hierin erläutert, kann durch Abtasten bei einer höheren Geschwindigkeit (z. B. 1000 Hz), Puffern des Signals und dann Verarbeiten der gepufferten Daten bei einer langsameren Geschwindigkeit (längerem Zeitraum) ein Signal von höherer Qualität erzielt werden, als wenn die Abtastung nur bei der langsameren Geschwindigkeit ausgeführt wird. Ein Beispiel beinhaltet das Berechnen des Mittelwerts der Sauerstoffsensorabtastwerte über eine Winkelverschiebung, die bei einer 4-Zylinder-Kraftmaschine 180° entspricht. Dabei wird nahezu das gesamte Rauschen zurückgewiesen, das mit Kraftmaschinenzünd-/-ansaug-/-auslassereignissen in Zusammenhang steht. Ein anderes beispielhaftes Verfahren beinhaltet das Auswählen eines bestimmten Winkels, bei dem das Sauerstoffsensorsignal verwendet wird, wie bei der Ansaugventilschließung (IVC).
  • Das Verfahren 500 beinhaltet bei 502 das Abtasten einer Ansaugsauerstoffsensor-(IAO2)-Ausgabe in gleichmäßigen Zeitinkrementen. Ein Beispiel einer solchen Abtastung ist in 6 und 7 dargestellt. In einer Ausführungsform kann die IAO2-Sensor-Abtastrate als ein Sensormesswert pro Millisekunde angegeben werden. In einer anderen Ausführungsform kann die Abtastrate in Fünf-Millisekunden-Intervallen vorliegen. In noch einem anderen Beispiel kann die Abtastung bei 1000 Hz ausgeführt werden. In anderen Ausführungsformen kann die Abtastrate unterschiedlich sein oder kann innerhalb eines spezifizierten Bereichs von Abtastfrequenzen einstellbar gemacht werden. Man wird zu schätzen wissen, dass das Signal nicht synchron zu einer Kraftmaschinendrehzahl abgetastet werden muss. Die feste Zeitinkrementabtastung ermöglicht die Ausführung der Abtastung mit geringem Aufwand wie durch Treiber auf niedriger Ebene der Kraftmaschinensteuerung parallel zu Hauptverarbeitungsereignissen der Kraftmaschinensteuerung. Außerdem wird die Notwendigkeit für synchrone Unterbrechungen im Prozessor reduziert. Darüber hinaus ermöglicht die zeitinkrementierte Abtastfrequenz die Reduzierung von höheren Oberschwingungen der Zündfrequenz.
  • Bei 504 beinhaltet das Verfahren das Stempeln jedes Abtastwertes mit dem Kraftmaschinenkurbelwinkel zum Abtastzeitpunkt. Der Kurbelwellenwinkel kann von einem Halleffektsensor (wie dem Sensor 118 aus 1) gemessen werden. Der Wert des Winkels wird zum Stempeln des Signals von dem IAO2-Sensor verwendet. Die Verbindung zwischen Abtastzeitpunkten und der gleichzeitigen Bestimmung des entsprechenden Kurbelwellenwinkels ist in 6 dargestellt, die nachstehend ausführlicher erläutert werden wird. In einigen Beispielen findet die Abtastung von IAO2-Signalen und ihre unmittelbare Stempelung mit ihren zugehörigen Kurbelwinkeln solange statt, wie die Kraftmaschine in Betrieb ist. Außerdem findet die Abtastung und Stempelung unabhängig von der Gegenwart von Verdünnungsmitteln statt (das heißt, ungeachtet dessen, ob eine AGR, Spülung oder PCV zur Kraftmaschinenansaugleitung strömen oder nicht). Es sei klargestellt, dass, während die Sensorabtastung in gleichmäßigen Zeitintervallen stattfindet, die Rate, bei welcher die Kurbelwinkel erkannt werden, von der Drehzahl einer Kraftmaschine abhängt. Wenn eine Kraftmaschine bei einer höheren Drehzahl betrieben wird, ist auch die Drehzahl der Kurbelwelle höher. Diese Dynamik ist in 6 und 7 dargestellt, wobei für eine gegebene Abtastfrequenz eine Lücke zwischen Winkelstempeln für aufeinanderfolgende Abtastwerte mit der Kraftmaschinendrehzahl variiert (aufgrund von Variationen hinsichtlich der Zeit, die ein Zylinder beim Verdichtungstakt mit Änderung der Kraftmaschinendrehzahl benötigt). Durch Abtasten des Sensors in gleichmäßigen Zeitinkrementen und Winkelstempeln der Abtastwerte wird die Notwendigkeit für Unterbrechungen wie 1-Grad- oder 6-Grad-Winkelunterbrechungen überwunden.
  • In einigen Beispielen besteht ein alternativer Ansatz zum Bestimmen des Kurbelwinkels, wenn ein IAO2-Abtastwert erfasst wird, darin, den Kurbelwinkel basierend auf dem Kurbelwinkel der gegenwärtigen Unterbrechung und Kenntnis der gegenwärtigen Kraftmaschinenwinkelgeschwindigkeit (z. B. Kraftmaschinendrehzahl) herzuleiten. In der Tat ist dies eine Art und Weise der Zuordnung von ungefähren Kurbelwinkeln zu den IAO2-Abtastwerten anstatt der Verwendung der Winkeldaten mit höherer Genauigkeit, die aus einer Erfassung/Extrapolation einer Kraftmaschinenposition stammen.
  • Bei 506 werden die winkelgestempelten IAO2-Signale in einem Puffer gespeichert. Dieser Puffer kann sich innerhalb des Speichers der Steuerung oder in einer Komponente befinden, die betriebswirksam (z. B. kommunikativ) damit gekoppelt ist. Die Anzahl von winkelgestempelten Abtastwerten, die in diesem Puffer gespeichert werden können, hängt von der Drehzahl der Kraftmaschine ab. Wie oben erwähnt, je schneller die Drehzahl einer Kraftmaschine, desto schneller wird jeder Zylindertakt (der 180 Grad entspricht) an der Kurbelwelle zurückgelegt. Da die IAO2-Signale in vorbestimmten gleichmäßigen Zeitinkrementen abgetastet werden, erzeugt eine schnelle Kraftmaschine weniger winkelgestempelte Signale als eine langsame Kraftmaschine während der gleichen 180-Grad-Kurbelwellenwinkelverschiebung. Somit kann eine Pufferkapazität durch die unterste Grenze des Drehzahlbereichs einer Kraftmaschine während eines Kraftmaschinenbetriebs oder durch die niedrigste Drehzahl vorgegeben sein, bei der die hierin beschriebene Abtastung unterstützt werden soll. Die maximale Anzahl von winkelgestempelten IAO2-Signalen, die in einem Puffer gespeichert werden können, können dieser niedrigsten Drehzahl entsprechen. Durch Speichern der gestempelten Abtastwerte in einem Puffer wird die Notwendigkeit zur Verarbeitung jedes Abtastwertes reduziert, sodass die Signalverarbeitung mit vorhandenen PCM-Abtast- und Verarbeitungskonstrukten kompatibler gemacht wird.
  • Daten, die in einem Puffer gespeichert sind, können einem oder mehreren Pufferentleerungsprotokollen folgen. In einer Ausführungsform werden Informationen, die zu neuen winkelgestempelten Signalen gehören, in einen Puffer an den Anfang der Pufferschlange gesetzt, wobei das älteste gespeicherte Signal an das Ende der Schlange verschoben wird. In einer weiteren Ausführungsform kann der gesamte Puffer am Ende der Zündsequenz geleert werden. In weiteren Ausführungsformen können ältere winkelgestempelte IAO2-Sensorsignale aus zwei oder mehr vorhergehenden Zündungstakten in dem Speicher der Steuerung gespeichert werden, um eine genauere Schätzung der Luftladung zu erzeugen. Es sei klargestellt, dass in diesem Beispiel die Verwendung eines Puffers beschrieben ist, jedoch in anderen Ausführungsformen jedem in Betrieb befindlichen Zylinder sein eigener Puffer zugeordnet sein kann.
  • 7 zeigt ein Beispiel von Abtast- und Puffersensordaten bei zwei verschiedenen Kraftmaschinendrehzahlen in Schaubild 700. In einem Beispiel wurden die niedrigeren Kraftmaschinendrehzahlabtastwerte abgetastet, während die Kraftmaschine bei 600 RPM betrieben wurde, während höhere Kraftmaschinendrehzahlabtastwerte abgetastet wurden, während die Kraftmaschine bei 6000 RPM betrieben wurde. Im vorliegenden Beispiel zeigt jedes Diagramm, wie die Puffer bei den zwei verschiedenen Kraftmaschinendrehzahlen aussehen würden, wenn eine Sinuswelle abgetastet würde. Die Abtastwerte sind durch offene Kreise an der Sinuswelle dargestellt. Puffer bei inkrementellen Zeiten des Abtastprozesses sind bei Abtastung_1, Abtastung_2 und Abtastung_3 dargestellt. Wie durch Vergleich eines gegebenen Puffers bei der höheren und niedrigeren Drehzahl zu sehen ist, wird eine größere Anzahl von Abtastwerten bei einer gegebenen Abtastzeit erfasst und im Puffer gespeichert, wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedriger ist, als wenn die Kraftmaschinendrehzahl höher ist.
  • Bei 508 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob eine Luftladungsschätzung angefordert wird. Falls keine Luftladung angefordert wird, geht das Verfahren 500 zurück zu 502, um die Abtastung von IAO2-Signalen, gefolgt von ihrer Winkelstempelung und anschließenden Speicherung in einem Puffer fortzusetzen, wie bei 504 bzw. 506 beschrieben. In einem Beispiel kann die Luftladungsschätzung vor einem Kraftstoffversorgungsereignis angefordert werden, wie einmal pro Zündzeitraum. Falls bei 508 bestimmt wird, dass eine Luftladungsschätzung angefordert wurde, geht das Verfahren 500 weiter, um die Verarbeitung der zugehörigen Signale zu initiieren. Man wird zu schätzen wissen, dass, wenngleich das vorliegende Beispiel die Verarbeitung als auf eine Kraftstoffversorgungsanfrage/Luftladungsschätzungsanfrage reagierend ausgeführt beschreibt, die gestempelten und gepufferten IAO2-Signale in alternativen Beispielen in gleichmäßigen zeitinkrementierten Intervallen wie einmal pro Zündzeitraum oder einmal alle 15 Millisekunden verarbeitet werden können.
  • Bei 509 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen eines gewünschten Winkelzeitraums (des Puffers), aus dem Abtastwerte abgerufen werden sollen. Der gewünschte Winkelzeitraum kann zum Verringern von periodischem Klopfrauschen ausgewählt werden und dementsprechend basierend auf der bei 508 angeforderten Schätzung variieren. Der gewünschte Winkelzeitraum kann einen gewünschten Winkelbereich einschließen. Im vorliegenden Beispiel, in dem eine Luftladungsschätzung angefordert wird, kann der gewünschte Winkelzeitraum den letzten 180 Grad (seit der Anfrage) im Puffer entsprechen. In einem anderen Beispiel kann der gewünschte Winkelzeitraum den letzten 720 Grad im Puffer entsprechen. In wieder anderen Beispielen kann der gewünschte Winkelzeitraum ein einziger Kurbelwinkelzeitpunkt anstatt eines Zeitbereichs sein. In einem Beispiel stellt jeder Puffer aus Schaubild 700 unter Bezugnahme auf die Abtastung und Pufferung aus 7 Abtastwerte (offene Kreise) dar, die für einen Zeitraum von 180 Grad gesammelt und gespeichert werden.
  • Bei 510 beinhaltet das Verfahren 500 das Abrufen von Abtastwerten aus dem Puffer, der dem gewünschten Winkelzeitraum entspricht. Zum Beispiel kann die Steuerung zwei oder mehrere Abtastwerte mit einem vorgesehenen Kurbelwellenstempel abrufen. Als Beispiel kann die Steuerung den Puffer durchsuchen und Abtastwerte aus dem Puffer abrufen, die den letzten 180 Grad seit Empfang der Luftladungsschätzungsanfrage entsprechen. Basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl kann die Anzahl von Abtastwerten im Puffer, die den letzten 180 Grad entsprechen, variieren (z. B. kleinere Anzahl von Abtastwerten für höhere Kraftmaschinendrehzahlen und größere Anzahl von Abtastwerten für niedrigere Kraftmaschinendrehzahlen), wie unter Bezugnahme auf das Abtast- und Pufferbeispiel aus 7 erläutert. Darin kann die Steuerung das bzw. die winkelgestempelten IAO2-Signal(e) bestimmen, die mit einem bestimmten Kurbelwinkel wie einem Kurbelwinkel übereinstimmen, der mit einem Zündzeitraum in der Vergangenheit (z. B. die letzten 180 Grad für eine 4-Zylinder-Kraftmaschine) übereinstimmt. Darin wird jeder Abtastwert im Puffer, der den letzten 180 Grad entspricht, abgerufen, wobei dies eine größere Anzahl von Abtastwerten sein kann, falls die Kraftmaschinendrehzahl in den letzten 180 Grad der Abtastung niedriger war, und eine kleinere Anzahl von Abtastwerten, falls die Kraftmaschinendrehzahl in den letzten 180 Grad der Abtastung höher war. Man wird zu schätzen wissen, dass die Steuerung in alternativen Beispielen den Puffer durchsuchen und winkelgestempelte Abtastwerte abrufen kann, die einer alternativen positiven ganzen Zahl (n) von Zündzyklen in der Vergangenheit entsprechen (das heißt, die letzten n Male 180 Grad für eine 4-Zylinder-Kraftmaschine wie für 720 Grad). In wieder anderen Beispielen kann die Steuerung zwei oder mehrere Abtastwerte abrufen, die der Zündfrequenz in der Winkeldomäne entsprechen. In noch einem anderen Beispiel werden die zwei oder mehreren der verarbeiteten abgetasteten Signale einmal pro Zündzeitraum ausgewählt und weisen Signale auf, die einem unmittelbar vorhergehenden Zündzeitraum entsprechen. Als Alternative kann die Steuerung eine Vielzahl von Abtastwerten abrufen, die jedem Zylinderereignis entsprechen, und diese Abtastwerte für das entsprechende Zylinderereignis verwenden. Darüber hinaus kann die Steuerung einen einzigen Abtastwert aus dem gewünschten Zeitraum abrufen, der einem spezifischen Ereignis in einem Winkel wie einer Ansaugventilschließung (IVC) entspricht.
  • Nach dem Auswählen beinhaltet das Verfahren bei 512 das Verarbeiten der ausgewählten Abtastwerte. Zum Beispiel kann die Steuerung einen Mittelwert der abgerufenen Abtastwerte bestimmen, wobei die Steuerung den Mittelwert der Abtastwerte bildet, die einem Zündzeitraum in der Vergangenheit entsprechen. Dies bringt unter Bezugnahme auf das oben erwähnte Beispiel das durchschnittliche IAO2-Signal über die letzten 180 Grad für eine 4-Zylinder-Kraftmaschine hervor. In einem alternativen Beispiel kann der Mittelwert ein gewichteter oder ein anderer statistischer Mittelwert sein. In wieder anderen Beispielen kann die Steuerung eine Vielzahl von Abtastwerten für jedes Zylinderereignis nehmen und den Mittelwert dieser Signale nehmen und ihn für das entsprechende Zylinderereignis verwenden.
  • Bei 514 kann der verarbeitete Abtastwert, zum Beispiel der berechnete Mittelwert der ausgewählten Abtastwerte (direkt) zum Schätzen der Luftladung zur Kraftstoffsteuerung verwendet werden. Wieder andere Ausführungsformen können eine Extrapolation von winkelgestempelten IAO2-Signalen aus zwei oder mehreren Zündzyklen in der Vergangenheit, die im Puffer gespeichert sind, oder eine Interpolation verwenden, die auf puffergespeicherten winkelgestempelten Signalen basiert, die in dem unmittelbar vorhergehenden Zündzyklus erfasst werden, um die Ansaugluftladung zu schätzen. Wie unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, beinhaltet die Schätzung das Bestimmen einer Luftmasse, die dem bestimmten Mittelwert entspricht, ohne Korrektur im Hinblick auf die Gegenwart von Verdünnungsmitteln. Diese Luftladungsschätzung kann dann zur Kraftstoffsteuerung verwendet werden. Außerdem kann die Steuerung die Luftmasse einstellen, die dem bestimmten Mittelwert mit einer Korrektur im Hinblick auf die Gegenwart von Verdünnungsmitteln entspricht. Diese Luftladungsschätzung kann dann zur Drehmomentsteuerung verwendet werden.
  • Die Luftladung kann unter Verwendung der Luftmasse (oder der Krümmerluftströmungsrate), die basierend auf der durchschnittlichen Sensorausgabe geschätzt wird, in Kombination mit dem Volumen geschätzt werden, um die im Zylinder eingeschlossene Masse gemäß dem idealen Gasgesetz pV = nRT zu bestimmen. Als Alternative können Tabellen, Steuerung und andere Algorithmen, die eine Massenströmungsrate mit einer Zylinderluftladung korrelieren, oder andere geeignete Verfahren zur Schätzung der Luftladung verwendet werden. Nach Berechnen der Luftladung geht das Verfahren 500 weiter zu 516, um einen ausgewählten Kraftmaschinenbetriebsparameter einzustellen. Dieser Kraftmaschinenbetriebsparameter kann die Kraftstoffmenge sein, die in die Zylinderkammer eingespritzt wird, um beispielsweise ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Brennkammer zu erlangen. Allerdings können weitere Kraftmaschinenbetriebsparameter auch eingestellt werden, wie durch eine AGR-Ventilposition, Ansaug- und/oder Auslassventilzeitsteuerung, Ladedruck oder andere geeignete Parameter.
  • Wenn der Kraftmaschinenbetriebsparameter die Kraftstoffmenge ist, die in die Zylinderkammer eingespritzt werden soll, um ein gewünschtes Drehmoment zu erzielen, während das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder stöchiometrisch betrieben wird, werden die Luftmasse und das zurückgeführte Abgas, das in den Zylinder eintritt, zuerst anhand des oben beschriebenen Drehzahldichtenalgorithmus berechnet. Die Masse von zurückgeführtem Gas wird dann aus einer Druckdifferenz über das AGR-Ventil berechnet und von der Luft und dem Abgas subtrahiert, die in den Zylinder eintreten, um die Masse von Frischluft bereitzustellen, die in den Zylinder eintritt. Der gewünschte Kraftstoff wird danach berechnet, um Stöchiometrie in dem Zylinder zu erzielen, und der gewünschte Kraftstoff wird durch Aktivieren der Kraftstoffeinspritzdüse für eine Zeit abgegeben, die zum Abgeben dieses Kraftstoffs unter Berücksichtigung von Kraftstofftemperatur und -druck erforderlich ist. Die erforderliche Aktivierungszeit wird durch die Pulsbreite des elektrischen Signals bereitgestellt, das die Kraftstoffeinspritzdüse antreibt. Das Verfahren 500 wird dann beendet.
  • Als Beispiel wird eine Zylinderluftladung einmal pro Zylinderereignis berechnet. Das heißt, die Zylinderluftladung wird alle 180° einer Kurbelwellendrehung für eine gleichmäßig zündende 4-Zylinder-Kraftmaschine berechnet. In einem Beispiel wird der IAO2-Sensor bei 1000 Hz abgetastet und die Abtastwerte werden in einem Puffer gespeichert. Jedes Mal, wenn die Steuerung eine Eingabe von dem IAO2-Sensor benötigt, wird die Eingabe basierend auf einem Mittelwert der Abtastwerte erhalten, die während der letzten 180° genommen werden. Dadurch wird das Rauschen reduziert, das mit Zündereignissen in Zusammenhang steht. Da eine Kraftmaschinendrehzahl variiert, muss man um eine unterschiedliche Anzahl von Abtastwerten „in der Zeit zurückgehen“ oder „in einem Winkel zurückgehen“, um eine Erfassung von Abtastwerten über die letzten 180° abzurufen. In dem Ansatz des „in der Zeit Zurückgehens“ berechnet die Steuerung, wie viele Millisekunden zur Drehung um 180° bei der gegenwärtigen Drehzahl notwendig waren, und verwendet diese Zahl von 1-Millisekunde-Abtastwerten. Falls die Kurbelwinkelstempel ebenfalls verfügbar sind, kann die Steuerung wahlweise „im Winkel zurückgehen“, anstatt in der Zeit zurückzugehen. Als Alternative kann die Steuerung die winkelgestempelten Daten verwenden, um (in den gepufferten Abtastwerten) den IAO2-Wert bei einem spezifischen Winkelereignis wie einer Ansaugventilschließung (IVC) zu finden.
  • Man wird zu schätzen wissen, dass, während das Verfahren aus 4 und 5 unter Bezugnahme auf Signale von einem Ansaugsauerstoffsensor beschrieben sind, die Verarbeitung in ähnlicher Weise auf Signale von einem Abgas-(Sauerstoff)-Sensor anwendbar ist, der in dem Kraftmaschinenauslassstrom befestigt ist. Außerdem kann die Verarbeitung auf einen oder mehrere andere Druck-(oder Partialdruck)-Sensoren der Kraftmaschine ausgedehnt werden, die Rauschen im Zusammenhang mit einem Kraftmaschinenereignis aufweisen.
  • Der Betrieb der Kraftmaschine 10, insbesondere die Zündfolge, wird nun unter Bezugnahme auf die Darstellung 600 aus 6 beschrieben, die Zündzeitpunktschaubilder für die vier Zylinder der Kraftmaschine 10 darstellt. Für jedes Schaubild ist die Zylinderanzahl auf der y-Achse dargestellt und die Kraftmaschinentakte sind auf der x-Achse dargelegt. Ferner sind die Zündung und das zugehörige Verbrennungsereignis innerhalb jedes Zylinders durch ein Sternsymbol zwischen Kompressions- und Leistungstakten innerhalb des Zylinders dargestellt. Die Kraftmaschine 10 kann mit der folgenden Zündfolge gezündet werden: 1-3-2-4 (oder 2-4-1-3 oder 3-2-4-1 oder 4-1-3-2, da die Zündung zyklisch ist) in gleichmäßigen Intervallen, z. B. kann ein Zylinder bei jedem Kurbelwinkel von 180° gezündet werden. Die x-Achse des Zündzeitpunktschaubildes jedes Zylinders bezieht sich auf Kraftmaschinenkurbelwellenwinkel, beginnend mit dem Leistungstakt von CYL. 3, der bei 0 Grad eingestellt ist. Da alle vier Zylinder zueinander ungleichphasig sind, entspricht ein Winkelwert von 0 dem Beginn des Kompressionszyklus für CYL. 2, dem Ansaugzyklus für CYL. 4 bzw. dem Auslasszyklus für CYL. 1. Unter dem Schaubild für CYL. 3 ist ein weiteres Schaubild 604 vorhanden, das winkelgestempelte Ansaugsauerstoffsensorsignale darstellt, wie in gleichmäßigen Zeitinkrementen abgetastet wurde. Basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl (Darstellung 602), bei der die Abtastwerte signalisiert wurden, kann ein Kurbelwinkelabstand zwischen den Abtastwerten höher oder niedriger sein. Zum Beispiel kann der Kurbelwinkelabstand zwischen aufeinanderfolgenden Abtastwerten größer sein, wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedriger ist, und der Abstand kann kleiner sein, wenn die Kraftmaschinendrehzahl höher ist. Allerdings findet der Erfassungszeitplan dieser IAO2-Abtastwerte regelmäßig, zum Beispiel einmal pro Millisekunde statt. Der Sauerstoffgehalt, den der Ansaugsauerstoffsensor 172 (aus 1) am Ansaugkrümmer erkennt, gilt für alle vier Zylinder gleichermaßen.
  • Der erste Takt, der in 6 dargestellt ist und mit einem Kurbelwellenwinkel von 180 Grad beginnt, zeigt CYL. 2, der seinen Kompressionstakt zurücklegt, an dessen Ende eine Zündung stattfindet, wie durch das Sternsymbol angegeben. Gleichzeitig legen CYL. 4, CYL. 1 und CYL. 3 ihren Ansaug-, Auslass- bzw. Leistungstakt zurück. Die gesamte Sequenz wird wiederholt, während jeder Zylinder nach rechts in 6 zum nächsten Takt innerhalb seines Viertaktzyklus voranschreitet.
  • Eine Luftladungsschätzungsanfrage wird einmal pro Zündzeitraum empfangen, wie bei 610 und 612 angegeben. In einem Beispiel stimmt die Luftladungsschätzungsanfrage für ein Zylinderereignis mit einem Ansaugventilschließereignis des gegebenen Zylinders (z. B. von CYL. 3 bei 610 und von CYL. 2 bei 312) überein. In manchen Fällen stimmt die Luftladungsschätzungsanfrage mit der Abtastung des Ansaugsensors wie bei 612 überein. In anderen Fällen stimmen sie nicht überein, wie bei 610.
  • Wie oben unter Bezugnahme auf das Verfahren 500 beschrieben, kann die Steuerung als Reaktion auf die Luftladungsschätzungsanfrage bei 610 auf Abtastwerte im Puffer zurückblicken, die aus dem vorhergehenden Zündzeitraum stammen, und mindestens zwei Abtastwerte auswählen, die dem letzten Zündzeitraum und der Zündfrequenz entsprechen. Zum Beispiel kann die Steuerung Abtastwerte 620 und 630 (durchgezogene Kreise) auswählen, jedoch die Abtastwerte 618, 622, 624 und 626 zurückweisen. Die jeweiligen Abtastwerte werden basierend auf der Zeit ausgewählt, wenn der Luftansaugtakt stattfindet. Die Abtastwertauswahl kann auch durch den Standort des Ansaugsauerstoffsensors und das Volumen der Luftladung zwischen dem Sensor und dem Ansaugzylinder bestimmt werden. Gleichermaßen kann die Steuerung als Reaktion auf die Luftladungsschätzungsanfrage bei 612 auf Abtastwerte im Puffer zurückblicken, die aus dem vorhergehenden Zündzeitraum stammen, und mindestens zwei Abtastwerte auswählen, die dem letzten Zündzeitraum und der Zündfrequenz entsprechen. Zum Beispiel kann die Steuerung Abtastwerte 640 und 646 (gestrichelte Kreise) auswählen, jedoch die Abtastwerte 638 und 642 zurückweisen.
  • In einem alternativen Beispiel kann die Steuerung basierend auf der Luftladungsschätzungsanfrage bei 610 alle Abtastwerte im Puffer abrufen, die von 180 Grad in die Vergangenheit gehen, einschließlich der Abtastwerte 622, 624, 626 und 630, während die Abtastwerte 620, 618 und vorherige Abtastwerte zurückgewiesen werden, da sie mehr als 180 Grad in die Vergangenheit entsprechen. Danach kann eine Luftladung basierend auf einem Mittelwert von Abtastwerten 622–630 geschätzt werden. Gleichermaßen kann die Steuerung basierend auf der Luftladungsschätzungsanfrage bei 612 alle Abtastwerte im Puffer abrufen, die von 180 Grad in die Vergangenheit gehen, einschließlich nur der Abtastwerte 642 und 646, während die Abtastwerte 640, 638 und vorherige Abtastwerte zurückgewiesen werden, da sie mehr als 180 Grad in die Vergangenheit entsprechen. Danach kann eine Luftladung basierend auf einem Mittelwert von Abtastwerten 642 und 646 geschätzt werden.
  • In einem alternativen Beispiel kann die Steuerung basierend auf dem Winkelstempel den Ansaugsensorabtastwert, der am nächsten zu MAP und vor (jedoch nicht nach) einem IVC genommen wurde, nachschlagen und identifizieren. Dieser Abtastwert kann dann zum Berechnen der Luftladung verwendet werden.
  • Auf diese Weise kann eine Zylinderluftladungsschätzung genauer ausgeführt werden. Durch Verwenden der unbereinigten Ausgabe des Sauerstoffsensors zum Schätzen einer Luftladung, die zur Kraftstoffsteuerung verwendet wird, kann eine Kraftmaschinenkraftstoffversorgung selbst in Gegenwart von Verdünnungsmitteln genau gesteuert werden. Außerdem kann ein adaptiver Kraftstofflernvorgang ausgeführt werden, während die Verdünnungsmittel strömen, sodass der adaptive Kraftstofflernvorgang über einen Fahrzyklus öfter abgeschlossen werden kann. Eine Luftladung, die auf diese Weise geschätzt wird, trägt zu einer effizienteren Einstellung der Betriebsparameter einer Kraftmaschine, wie der Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder, bei. Das offenbarte Verfahren tastet Ansaugsauerstoffsensor-Signale in gleichmäßigen Zeitintervallen ab, stempelt diese Signale mit dem entsprechenden Winkel der Kurbelwelle und speichert diese Signale in einem Puffer. Wenn eine Luftladung von einem Kraftmaschinensystem angefordert wird, durchsucht das Verfahren weiter den Puffer, um einen oder mehrere Abtastwerte aus dem letzten zündzeitraum zu finden, die mit der Zündfrequenz synchron sind. Die identifizierten Abtastwerte werden dann verwendet, um Luft zur Kraftstoffsteuerung direkt zu schätzen, selbst wenn ein Verdünnungsmittel wie eine AGR zur Kraftmaschine strömt. Die genaue Luftladungsschätzung in einen Zylinder wird dann zur Einstellung eines Kraftmaschinenbetriebsparameters, zum Beispiel der Kraftstoffeinspritzmenge in einen Zylinder verwendet. Der technische Effekt des Bestimmens einer Luftladung durch Abrufen eines winkelgestempelten Ansaugsauerstoffsensor-Signals (oder mehrerer Signale) aus einem Puffer liegt in einer genaueren Schätzung der Zylinderluftladung, um eine Kraftmaschinenkraftstoffversorgung und ein -drehmoment einzustellen.
  • Ein beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine umfasst Folgendes: Während ein oder mehrere Verdünnungsmittel in eine Kraftmaschine geleitet werden, das Einstellen einer Kraftmaschinenkraftstoffversorgung als Reaktion auf eine Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors unabhängig von den Verdünnungsmitteln; und Erlernen einer adaptiven Kraftstoffkorrektur. Im vorherigen Beispiel können das eine oder die mehreren Verdünnungsmittel zusätzlich oder wahlweise eine Abgasrückführung (AGR), Kraftstoffspüldämpfe und Kurbelwellenentlüfungs-Kraftstoffdämpfe aufweisen, wobei der Ansaugsauerstoffsensor mit einem Ansaugkanal der Kraftmaschine gekoppelt ist. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhaltet das Einstellen der Kraftmaschinenkraftstoffversorgung unabhängig von den Verdünnungsmitteln zusätzlich oder wahlweise das Einstellen der Kraftmaschinenkraftstoffversorgung basierend auf einer unbereinigten Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhaltet das Einstellen der Kraftmaschinenkraftstoffversorgung zusätzlich oder wahlweise das Schätzen einer Zylinderluftladung basierend auf einer Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors ohne Korrigieren der Ausgabe im Hinblick auf die Verdünnungsmittel und das Schätzen einer Kraftmaschinenkraftstoffversorgung basierend auf der geschätzten Zylinderluftladung. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhaltet das Einstellen der Kraftmaschinenkraftstoffversorgung und das Erlernen einer adaptiven Kraftstoffkorrektur zusätzlich oder wahlweise das Vorwärtskopplungs-Einstellen einer Kraftmaschinenkraftstoffversorgungsmenge basierend auf der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors und das Rückkopplungs-Einstellen der Kraftmaschinenkraftstoffversorgung basierend auf einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das von einem Abgassensor geschätzt wird. In einem oder allen der vorherigen Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise ferner das Einstellen einer Kraftstoffeinspritzdüsen-Pulsbreite basierend auf der eingestellten Kraftmaschinenkraftstoffversorgungsmenge. In einem oder allen der vorherigen Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise ferner, während des Strömens des einen oder der mehreren Verdünnungsmittel zur Kraftmaschine, das Erlernen eines Versatzes einer oder mehrerer Kraftmaschinenkomponenten, einschließlich eines Ansaugkrümmer-Luftströmungssensors. In einem oder allen der vorherigen Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise ferner das Korrigieren der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors bezüglich der Verdünnungsmittel und das Einstellen eines Kraftmaschinenaktuators basierend auf einem Zylinderdrehmoment, das als Reaktion auf die korrigierte Ausgabe geschätzt wird. In einem oder allen der vorherigen Beispiele beinhaltet das Korrigieren zusätzlich oder wahlweise das Schätzen einer Verdünnungsmittelkonzentration durch einen Verdünnungsmittelsensor und das Reduzieren der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors basierend auf der Verdünnungsmittelkonzentration. In einem oder allen der vorherigen Beispiele beinhaltet die Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors zusätzlich oder wahlweise eine Pumpstromausgabe nach Anlegen einer Referenzspannung an den Sensor, wobei die Referenzspannung eine Spannung beinhaltet, bei der Wassermoleküle nicht am Sensor dissoziieren, wobei der eingestellte Kraftmaschinenaktuator einen oder mehrere von einer Ansaugdrossel, die mit dem Ansaugkanal gekoppelt ist, und eines AGR-Ventils aufweist, das mit einem AGR-Kanal gekoppelt ist.
  • Ein anderes beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine umfasst Folgendes: Während Kraftstoffdämpfe von einem oder mehreren eines Spülbehälters, eines Kurbelgehäuses und eines Abgasrückführungskanals zu einer Kraftmaschinenansaugleitung strömen, Einstellen einer Kraftmaschinenkraftstoffversorgung als Reaktion auf eine unbereinigte Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors; und Einstellen eines Kraftmaschinendrehmomentaktuators als Reaktion auf eine bereinigte Ausgabe des Sensors, wobei die bereinigte Ausgabe basierend auf einer Konzentration der Kraftstoffdämpfe eingestellt wird. Im vorherigen Beispiel umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise das Erlernen eines Kraftstoffeinspritzdüsenversatzes während des Strömens basierend auf einer Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis-Ausgabe von einem Abgassensor, das Erlernen eines Feuchtigkeitsversatzes während des Strömens basierend auf dem Ansaugsauerstoffsensor und ferner das Einstellen der Kraftmaschinenkraftstoffversorgung basierend auf den erlernten Versätzen. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhaltet die unbereinigte Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors zusätzlich oder wahlweise eine Pumpstromausgabe nach Anlegen einer Referenzspannung, wobei Wassermoleküle nicht dissoziieren und wobei die bereinigte Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors die bereinigte Ausgabe reduziert um einen Faktor beinhaltet, der auf der Konzentration von Kraftstoffdämpfen basiert. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise das Abtasten eines Ansaugsauerstoffsensors in gleichmäßigen Zeitinkrementen, Speichern jedes abgetasteten Signals in einem Puffer, Verarbeiten der gespeicherten abgetasteten Signale im Puffer in gleichmäßigen Inkrementen eines Kraftmaschinenkurbelwinkels und Schätzen einer Zylinderansaugluftladung basierend auf einem oder mehreren der verarbeiteten Signale. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhalten das eine oder die mehreren verarbeiteten abgetasteten Signale Signale, die einem unmittelbar vorangehenden Zündzeitraum entsprechen.
  • Ein anderes beispielhaftes System umfasst eine Kraftmaschine mit einem Zylinder, der mit Ansaugluft aus einem Ansaugkanal versorgt wird; einen Sauerstoffsensor, der mit dem Ansaugkanal gekoppelt ist; einen AGR-Kanal zum Rückführen von Abgas aus einem Abgaskanal zum Ansaugkanal, wobei der AGR-Kanal ein AGR-Ventil und einen AGR-Sensor aufweist; einen Abgassensor, der mit dem Auslasskanal gekoppelt ist; eine Kraftstoffdirekteinspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder; und eine Steuerung. Die Steuerung kann mit computerlesbaren Anweisungen konfiguriert sein, die in dem nichtflüchtigen Speicher für Folgendes gespeichert sind: während des Rückführens von Abgas zum Ansaugkanal, Abtasten eines Signals aus dem Sauerstoffsensor bei einer vorbestimmten Abtastrate; für jeden Abtastwert, Stempeln des Abtastwertes mit einem entsprechenden Kraftmaschinenkurbelwinkel; Speichern jedes gestempelten Abtastwertes in einem Puffer; und als Reaktion auf eine Anfrage zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder, Abrufen von mindestens zwei Abtastwerten aus dem Puffer mit einem Kurbelwinkelstempel, der einem Zündzeitraum entspricht, welcher der Anfrage unmittelbar vorhergeht; Berechnen einer Luftladungsschätzung für den Zylinder basierend auf einem Mittelwert der abgerufenen mindestens zwei Abtastwerte; Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf der berechneten Luftladungsschätzung; Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einem erlernten Kraftstoffeinspritzdüsenfehler; und Befehlen einer Pulsbreite an die Kraftstoffeinspritzdüse basierend auf der korrigierten Kraftstoffeinspritzmenge. In dem vorherigen Beispiel ist die Kraftstoffdirekteinspritzdüse zusätzlich oder wahlweise zum Einspritzen eines ersten, flüssigen Kraftstoffs in den Zylinder konfiguriert, wobei das System ferner eine Saugrohr-Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen eines zweiten, gasförmigen Kraftstoffs in eine Ansaugöffnung des Zylinders umfasst. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen ist die Kraftstoffeinspritzmenge, die auf der berechneten Luftladungsschätzung basiert, zusätzlich oder wahlweise unabhängig von einer AGR-Konzentration, wobei die Steuerung ferner Anweisungen zum Korrigieren der Luftladungsschätzung als Reaktion auf die AGR-Konzentration aufweist, wobei die AGR-Konzentration auf dem AGR-Sensor basiert; und Einstellen eines oder mehrerer Kraftmaschinendrehmomentaktuatoren basierend auf der korrigierten Luftladungsschätzung, wobei der eine oder die mehreren Kraftmaschinendrehmomentaktuatoren das AGR-Ventil aufweisen. In einem oder allen vorhergehenden Beispiele weist die Steuerung zusätzlich oder wahlweise weitere Anweisungen zum adaptiven Erlernen des Kraftstoffeinspritzdüsenfehlers basierend auf einer Ausgabe des Abgassensors während des Rückführens des Abgases zum Ansaugkanal auf. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhaltet das Abtasten des Signals von dem Sauerstoffsensor zusätzlich oder wahlweise das Anlegen einer Referenzspannung dort, wo Wassermoleküle nicht dissoziieren, an den Sauerstoffsensor und Abtasten einer Pumpstromausgabe nach Anlegen der Referenzspannung.
  • Noch ein anderes beispielhaftes Verfahren für eine Kraftsmaschine umfasst: Abtasten eines Ansaugsauerstoffsensor-Signals in gleichmäßigen Zeitinkrementen, Speichern jedes abgetasteten Signals in einem Puffer, Verarbeiten der gespeicherten abgetasteten Signale im Puffer in gleichmäßigen Inkrementen eines Kraftmaschinenkurbelwinkels und Einstellen eines Kraftmaschinenbetriebsparameters basierend auf zwei oder mehreren der verarbeiteten abgetasteten Signale. Im vorhergehenden Beispiel umfasst das Einstellen eines Kraftmaschinenbetriebsparameters basierend auf ausgewählten zwei oder mehreren der verarbeiteten abgetasteten Signale zusätzlich oder wahlweise das Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einem Mittelwert der ausgewählten zwei oder mehreren der verarbeiteten abgetasteten Signale. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Verarbeiten der gespeicherten abgetasteten Signale in dem Puffer in gleichmäßigen Inkrementen eines Kraftmaschinenkurbelwinkels zusätzlich oder wahlweise das Verarbeiten der gespeicherten abgetasteten Signale bei einer Kraftmaschinenzündfrequenz. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder wahlweise vor dem Speichern jedes abgetasteten Signals in dem Puffer, das Stempeln jedes abgetasteten Signals mit einem Kraftmaschinenkurbelwinkel-Stempel, der einem Kraftmaschinenkurbelwinkel zu einem Zeitpunkt entspricht, an dem das abgetastete Signal abgetastet wurde. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen wird das Verarbeiten zusätzlich oder wahlweise einmal pro Kraftmaschinenzündereignis ausgeführt, wobei das Verarbeiten der gespeicherten abgetasteten Signale im Puffer in gleichmäßigen Inkrementen eines Kraftmaschinenkurbelwinkels Folgendes umfasst: bei einem Zündereignis für einen gegebenen Zylinder, Auswählen von mindestens zwei abgetasteten Signalen aus dem Puffer mit einem Kraftmaschinenwinkel-Stempel, der einem Kraftmaschinenkurbelwinkel für ein unmittelbar vorausgehendes Zündereignis (des gegebenen Zylinders) entspricht; Verarbeiten der ausgewählten abgetasteten Signale, um eine Ansaugkrümmerluftladung zu schätzen; und wobei das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge das Einstellen der Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf der geschätzten Ansaugkrümmerluftladung umfasst. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhaltet das Schätzen der Ansaugkrümmerluftladung zusätzlich oder wahlweise das Schätzen einer Nettosauerstoff-Strömungsrate in Kraftmaschinenzylinder. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen ist der Ansaugsauerstoffsensor zusätzlich oder wahlweise mit einem Kraftmaschinenansaugkanal gekoppelt, und wobei das Abtasten, Speichern und Verarbeiten während des Rückführens von Abgas von einem Auslasskanal zu dem Ansaugkanal ausgeführt wird. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder wahlweise das Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge als Reaktion auf einen Kraftstoffeinspritzdüsenfehler, der basierend auf einem Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor erlernt wird, einen Kraftstoffeinspritzdüsenfehler, der während des Rückführens des Abgases erlernt wird; und Einstellen einer Kraftstoffeinspritzdüsen-Pulsweite, um Kraftstoff bei der korrigierten Kraftstoffeinspritzmenge in einen gegebenen Zylinder einzuspritzen. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder wahlweise das Korrigieren der geschätzten Ansaugkrümmer-Luftladung basierend auf einer Kohlenwasserstoffkonzentration des Rückführungsabgases und Einstellen eines Kraftmaschinendrehmomentaktuators basierend auf der korrigierten Ansaugkrümmer-Luftladung. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen wird die Kohlenwasserstoffkonzentration des Rückführungsabgases zusätzlich oder wahlweise von einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor geschätzt, der mit einem AGR-Kanal gekoppelt ist, und wobei der Kraftmaschinen-Drehmomentaktuator ein AGR-Ventil aufweist, das mit dem AGR-Kanal gekoppelt ist.
  • Ein anderes beispielhaftes Verfahren für eine Kraftmaschine umfasst Folgendes: Abtasten eines Ansaugkrümmer-Sauerstoffsensorsignals in vorbestimmten Zeitintervallen, um einen Datensatz zu generieren, der mehrere Abtastwerte aufweist, Stempeln jedes Abtastwertes des Datensatzes mit einem Kraftmaschinenkurbelwinkel, und als Reaktion auf eine Kraftstoffeinspritzanfrage, Einstellen einer Kraftstoffeinspritzung basierend auf einer Ansaugluftladungsmenge, die basierend auf zwei oder mehreren ausgewählten Abtastwerten des Datensatzes geschätzt wird, wobei die zwei oder mehreren ausgewählten Abtastwerte einen Kraftmaschinenkurbelwinkel-Stempel aufweisen, der einem Zündzeitraum unmittelbar vor der Kraftstoffeinspritzanfrage entspricht. In dem vorhergehenden Beispiel umfasst die Kraftstoffeinspritzanfrage zusätzlich oder wahlweise eine Kraftstoffeinspritzanfrage für einen gegebenen Zylinder der Kraftmaschine und wobei mindestens einer der ausgewählten zwei oder mehreren Abtastwerte einen Kraftmaschinenkurbelwinkel-Stempel aufweist, der in Bezug auf alle anderen Abtastwerte in dem Datensatz am nächsten zu einem bezeichneten Kraftmaschinenkurbelwinkel liegt, wobei der bezeichnete Kraftmaschinenkurbelwinkel einem Ansaugventil-Schließereignis für den gegebenen Zylinder entspricht. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Stempeln jedes Abtastwertes des Datensatzes mit einem Kraftmaschinenkurbelwinkel für einen gegebenen Abtastwert zusätzlich oder wahlweise das Abrufen eines Kurbelwinkels der Kraftmaschine zu einem Zeitpunkt, an dem der gegebene Abtastwert abgetastet wurde, und das Stempeln des gegebenen Abtastwertes mit dem abgerufenen Kurbelwinkel. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder wahlweise das Speichern des Datensatzes in einem Puffer eines Speichers einer Steuerung, die betrieblich mit dem Ansaugsauerstoffsensor gekoppelt ist. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen umfasst das Verfahren ferner zusätzlich oder wahlweise nach dem Einstellen der Kraftstoffeinspritzung basierend auf der Ansaugluftladungsmenge, die basierend auf den ausgewählten zwei oder mehreren Abtastwerten geschätzt wird, das Löschen von verbleibenden Abtastwerten des Datensatzes aus dem Puffer.
  • Noch ein anderes beispielhaftes System umfasst: eine Kraftmaschine mit einem Zylinder, der mit Ansaugluft aus einem Ansaugkanal versorgt wird; einen Sauerstoffsensor, der mit dem Ansaugkanal gekoppelt ist; ein Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank aufweist, der mit einem Behälter zum Speichern von Kraftstoffdämpfen gekoppelt ist, einen Spülkanal zum Spülen von Behälterkraftstoffdämpfen zum Ansaugkanal und ein Spülventil, das mit dem Spülkanal gekoppelt ist; einen Abgassensor, der mit einem Auslasskanal gekoppelt ist; eine Kraftstoffdirekteinspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder; und eine Steuerung. Die Steuerung kann mit computerlesbaren Anweisungen konfiguriert sein, die in dem nichtflüchtigen Speicher für Folgendes gespeichert sind: während des Spülens von Kraftstoffdämpfen vom Behälter zum Ansaugkanal, Abtasten eines Signals aus dem Sauerstoffsensor bei einer vorbestimmten Abtastrate; für jeden Abtastwert, Stempeln des Abtastwertes mit einem entsprechenden Kraftmaschinenkurbelwinkel; Speichern jedes gestempelten Abtastwertes in einem Puffer; und als Reaktion auf eine Anfrage zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder, Abrufen von mindestens zwei Abtastwerten aus dem Puffer mit einem Kurbelwinkelstempel, der einem Zündzeitraum entspricht, welcher der Anfrage unmittelbar vorhergeht; Berechnen einer Luftladungsschätzung für den Zylinder basierend auf einem Mittelwert der abgerufenen mindestens zwei Abtastwerte; Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf der berechneten Luftladungsschätzung; Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einem erlernten Kraftstoffeinspritzdüsenfehler; und Befehlen einer Pulsbreite an die Kraftstoffeinspritzdüse basierend auf der korrigierten Kraftstoffeinspritzmenge. In dem vorherigen Beispiel ist die Kraftstoffdirekteinspritzdüse zusätzlich oder wahlweise zum Einspritzen eines ersten, flüssigen Kraftstoffs in den Zylinder konfiguriert, wobei das System ferner eine Saugrohr-Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen eines zweiten, gasförmigen Kraftstoffs in eine Ansaugöffnung des Zylinders umfasst. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen ist die Kraftstoffeinspritzmenge, die auf der berechneten Luftladungsschätzung basiert, zusätzlich oder wahlweise unabhängig von einer Spülkraftstoffdampf-Konzentration, und wobei die Steuerung ferner Anweisungen für Folgendes aufweist: Korrigieren der Luftladungsschätzung als Reaktion auf die Spülkraftstoffdampf-Konzentration, wobei die Spülkraftstoffdampf-Konzentration auf dem mit dem Spülkanal gekoppelten Spülsensor basiert; und Einstellen eines oder mehrerer Kraftmaschinendrehmomentaktuatoren basierend auf der korrigierten Luftladungsschätzung, wobei der eine oder die mehreren Kraftmaschinendrehmomentaktuatoren das Spülventil aufweisen. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen weist die Steuerung zusätzlich oder wahlweise weitere Anweisungen zum adaptiven Erlernen des Kraftstoffeinspritzdüsenfehlers basierend auf einer Ausgabe des Abgassensors während des Spülens der Behälterkraftstoffdämpfe zum Ansaugkanal auf. In einem oder allen vorhergehenden Beispielen beinhaltet das Abtasten des Signals von dem Sauerstoffsensor zusätzlich oder wahlweise das Anlegen einer Referenzspannung dort, wo Wassermoleküle nicht dissoziieren, an den Sauerstoffsensor und Abtasten einer Pumpstromausgabe nach Anlegen der Referenzspannung.
  • Es sei darauf verwiesen, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzungsroutinen mit diversen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert werden und können durch das Steuersystem, das die Steuerung kombiniert mit den diversen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware aufweist, ausgeführt werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie zum Beispiel ereignisgesteuerte, interruptgesteuerte, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können diverse veranschaulichte Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise zum Erreichen der Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele erforderlich, sondern sie wird zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Des Weiteren können die beschriebenen Aktionen, Betriebe und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuersystem programmiert werden soll, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System ausgeführt werden, das die diversen Kraftmaschinen-Hardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung aufweist.
  • Es versteht sich, dass die vorliegend offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne aufzufassen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die obige Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der diversen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere gewisse Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden. Diese Ansprüche können sich auf “ein“ Element oder “ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehr solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Nachtrag der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche, sei ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder unterschiedlich vom Schutzbereich der Originalansprüche, werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthaltend angesehen.

Claims (20)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: während Einströmens eines oder mehrerer Verdünnungsmittel in eine Kraftmaschine, Einstellen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung als Reaktion auf eine Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors unabhängig von den Verdünnungsmitteln; und Erlernen einer adaptiven Kraftstoffkorrektur.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das eine oder die mehreren Verdünnungsmittel Abgasrückführung (AGR), Spülen von Kraftstoffdämpfen und Kurbelgehäuseentlüftung von Kraftstoffdämpfen beinhalten und wobei der Ansaugsauerstoffsensor mit einem Ansaugkanal der Kraftmaschine gekoppelt ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Einstellen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung unabhängig von den Verdünnungsmitteln Einstellen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung basierend auf einer unbereinigten Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors beinhaltet.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Einstellen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung Schätzen einer Zylinderluftladung basierend auf einer Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors, ohne Korrigieren der Ausgabe im Hinblick auf Verdünnungsmittel, und Schätzen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung basierend auf der geschätzten Zylinderluftladung beinhaltet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Einstellen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgung und das Erlernen einer adaptiven Kraftstoffkorrektur Vorsteuerungs-Einstellen einer Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgungsmenge basierend auf der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors und Rückkopplungs-Einstellen der Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgungsmenge basierend auf einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das von einem Abgassensor geschätzt wird, beinhaltet.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, das ferner Einstellen einer Kraftstoffeinspritzdüsen-Pulsbreite basierend auf der eingestellten Kraftmaschinen-Kraftstoffversorgungsmenge umfasst.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend das Erlernen eines Versatzes einer oder mehrerer Kraftmaschinenkomponenten einschließlich eines Ansaugkrümmerluftströmungssensors, während des Einströmens des einen oder der mehreren Verdünnungsmittel in die Kraftmaschine.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner umfassend das Korrigieren der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors im Hinblick auf die Verdünnungsmittel und Einstellen eines Kraftmaschinenaktuators basierend auf einem Zylinderdrehmoment, das als Reaktion auf die korrigierte Ausgabe geschätzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Korrigieren das Schätzen einer Verdünnungsmittelkonzentration mittels eines Verdünnungsmittelsensors und das Reduzieren der Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors basierend auf der Verdünnungsmittelkonzentration beinhaltet.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei die Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors eine Pumpenstromausgabe beim Anlegen einer Referenzspannung an den Sensor beinhaltet, wobei die Referenzspannung eine Spannung beinhaltet, bei der Wassermoleküle am Sensor nicht dissoziieren, wobei der eingestellte Kraftmaschinenaktuator eine mit dem Einlasskanal gekoppelte Einlassdrossel und/oder ein mit dem AGR-Kanal gekoppeltes AGR-Ventil beinhaltet.
  11. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: während Einströmens von Kraftstoffdämpfen von einem Spülbehälter und/oder einem Kurbelgehäuse und/oder einem Abgasrückführungskanal zu einer Kraftmaschinenansaugleitung, Einstellen einer Kraftmaschinenkraftstoffversorgung als Reaktion auf eine unbereinigte Ausgabe eines Ansaugsauerstoffsensors; und Einstellen eines Kraftmaschinendrehmomentaktuators als Reaktion auf eine bereinigte Ausgabe des Sensors, wobei die bereinigte Ausgabe basierend auf einer Konzentration der Kraftstoffdämpfe eingestellt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, ferner umfassend das Erlernen eines Kraftstoffeinspritzdüsenversatzes während des Strömens basierend auf einer Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis-Ausgabe von einem Abgassensor, das Erlernen eines Feuchtigkeitsversatzes während des Strömens basierend auf dem Ansaugsauerstoffsensor und ferner das Einstellen der Kraftmaschinenkraftstoffversorgung basierend auf den erlernten Versätzen.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die unbereinigte Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors eine Pumpstromausgabe nach Anlegen einer Referenzspannung, bei der Wassermoleküle nicht dissoziieren, beinhaltet und wobei die bereinigte Ausgabe des Ansaugsauerstoffsensors die um einen auf der Konzentration der Kraftstoffdämpfe basierenden Faktor reduzierte bereinigte Ausgabe beinhaltet.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend das Abtasten eines Ansaugsauerstoffsensors in gleichmäßigen Zeitinkrementen, Speichern jedes abgetasteten Signals in einem Puffer, Verarbeiten der gespeicherten abgetasteten Signale in dem Puffer in gleichmäßigen Inkrementen eines Kraftmaschinenkurbelwinkels; und Schätzen einer Zylindereinlassluftladung basierend auf einem oder mehreren der verarbeiteten abgetasteten Signale.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das eine oder die mehreren verarbeiteten abgetasteten Signale Signale beinhalten, die einem unmittelbar vorhergehenden Zündzeitraum entsprechen.
  16. System, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine, die einen Zylinder aufweist, der mit Ansaugluft aus einem Ansaugkanal versorgt wird; einen Sauerstoffsensor, der mit dem Ansaugkanal gekoppelt ist; einen AGR-Kanal zur Rückführung von Abgas von einem Abgaskanal zum Ansaugkanal, wobei der AGR-Kanal ein AGR-Ventil und einen AGR-Sensor beinhaltet; einen Abgassensor, der mit dem Auslasskanal gekoppelt ist; eine Kraftstoffdirekteinspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder; und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die in dem nichtflüchtigen Speicher für Folgendes gespeichert sind: während des Rückführens von Abgas zum Ansaugkanal, Abtasten eines Signals aus dem Sauerstoffsensor bei einer vorbestimmten Abtastrate; für jeden Abtastwert, Stempeln des Abtastwertes mit einem entsprechenden Kraftmaschinenkurbelwinkel; Speichern jedes gestempelten Abtastwertes in einem Puffer; und als Reaktion auf eine Anfrage zum Einspritzen von Kraftstoff in den Zylinder, Abrufen von mindestens zwei Abtastwerten aus dem Puffer mit einem Kurbelwinkelstempel, der einem Zündzeitraum entspricht, welcher der Anfrage unmittelbar vorhergeht; Berechnen einer Luftladungsschätzung für den Zylinder basierend auf einem Mittelwert der abgerufenen mindestens zwei Abtastwerte; Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf der berechneten Luftladungsschätzung; Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf einem erlernten Kraftstoffeinspritzdüsenfehler; und Befehlen einer Pulsbreite an die Kraftstoffeinspritzdüse basierend auf der korrigierten Kraftstoffeinspritzmenge.
  17. System nach Anspruch 16, wobei die Kraftstoffdirekteinspritzdüse zum Einspritzen eines ersten, flüssigen Kraftstoffs in den Zylinder konfiguriert ist, wobei das System ferner eine Saugrohr-Kraftstoffeinspritzdüse zum Einspritzen eines zweiten, gasförmigen Kraftstoffs in eine Ansaugöffnung des Zylinders umfasst.
  18. System nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Kraftstoffeinspritzmenge, die auf der berechneten Luftladungsschätzung basiert, unabhängig von einer AGR-Konzentration ist und wobei die Steuerung weitere Anweisungen für Folgendes aufweist: Korrigieren der Luftladungsschätzung als Reaktion auf die AGR-Konzentration, wobei die AGR-Konzentration auf einem AGR-Sensor basiert; und Einstellen einer oder mehrerer Kraftmaschinen-Drehmomentaktuatoren basierend auf der korrigierten Luftladungsschätzung, wobei der eine oder die mehreren Kraftmaschinen-Drehmomentaktuatoren das AGR-Ventil aufweisen.
  19. System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Steuerung weitere Anweisungen zum adaptiven Erlernen des Kraftstoffeinspritzdüsenfehlers basierend auf einer Ausgabe des Abgassensors während des Rückführens des Abgases zum Ansaugkanal aufweist.
  20. System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei das Abtasten des Signals von dem Sauerstoffsensor das Anlegen einer Referenzspannung dort, wo sich Wassermoleküle nicht abspalten, an den Sauerstoffsensor und Abtasten einer Pumpstromausgabe nach Anlegen der Referenzspannung beinhaltet.
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