DE102017109388A1

DE102017109388A1 - Verfahren und system zur kraftmaschinensteuerung

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Publication number: DE102017109388A1
Application number: DE102017109388.5A
Authority: DE
Inventors: Thomas G. Leone; Kenneth James Miller; Douglas Raymond Martin
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2017-11-09
Also published as: RU2017111610A3; RU2017111610A; US9873435B2; US20170320498A1; CN107448304A

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Integrieren einer Zweikraftstoffkraftmaschine mit einem CVT-Getriebe bereitgestellt. In Reaktion auf eine Fahreranforderung kann eine Steuerung bestimmen, ob die Nutzung eines aktuellen Kraftstoffs beibehalten oder zu einem alternativen Kraftstoff übergegangen werden soll, auf der Basis der Kosteneffizienz des Übergangs und ferner auf der Basis von Kraftmaschinenbegrenzungen, die nach dem Übergang bei der Kraftmaschinendrehzahllast bewirkt werden können. Um den Nettokraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteil zu verbessern, während der Kraftmaschinenbegrenzung Rechnung getragen wird, kann ein Kraftstoffübergang mit einem CVT-angepassten Kraftmaschinendrehzahllastregime kombiniert werden, während die Kraftmaschinenleistungsabgabe beibehalten wird.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme zum Steuern der Kraftstoffnutzung einer Kraftmaschine, die mit einem stufenlosen Getriebe (Continuously Variable Transmission – CVT) gekoppelt ist.
Hintergrund/Kurzdarstellung
Kraftmaschinen können unter Verwendung einer Vielzahl verschiedener Kraftstoffe betrieben werden, die je nach den Betriebsbedingungen separat oder in variierenden Verhältnissen zugeführt werden können. Die verschiedenen Kraftstoffe können in abweichenden Kraftmaschineneffizienzen bei einer gegebenen Betriebsbedingung resultieren. Beispielsweise kann eine Kraftmaschine einen ersten Kraftstoff (z. B. Ethanol) und einen zweiten Kraftstoff (z. B. Benzin) jeweils mit verschiedenen Klopfunterdrückungsfähigkeiten verwenden, um die Kraftmaschinenklopfbegrenzungen zu reduzieren, während die Kraftstoffgesamtwirtschaftlichkeit verbessert wird. Daher kann es mehrere Gründe geben, warum verschiedene für die Kraftmaschine verfügbare Kraftstoffe bei unterschiedlichen Kraftmaschinenlaufbedingungen verschiedene Effizienzen aufweisen können. Als ein Beispiel können die verfügbaren Kraftstoffe verschiedene Oktanbewertungen haben, wodurch die Nutzung der Spätzündung und die Kraftmaschineneffizienz bei hohen Lasten (etwa wenn die verschiedenen Kraftstoffe komprimiertes Erdgas versus Benzin oder E85 versus Benzin oder Normalkraftstoff versus Superkraftstoff) beeinträchtigt werden. Als ein weiteres Beispiel können verschiedene Kraftstoffe in verschiedener Kraftmaschinenpumparbeit resultieren (etwa wenn die verschiedenen Kraftstoffe einen gasförmigen Kraftstoff versus einen flüssigen Kraftstoff oder einen saugkanaleingespritzten Kraftstoff versus einen direkt eingespritzten Kraftstoff beinhalten). Als noch ein weiteres Beispiel können verschiedene Kraftstoffe in verschiedenen parasitären Verlusten resultieren (wie etwa wenn die Kraftstoffe einen Kraftstoff, der über Hochdruckdirekteinspritzung zugeführt wird, versus einen Kraftstoff, der über Niederdrucksaugkanaleinspritzung zugeführt wird, beinhalten).
Kraftmaschinensteuersysteme können einen Kraftstoff zum Einspritzen in Zylinder auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen, Kraftstoffverfügbarkeit sowie Kraftstoffkosten auswählen. Ein beispielhafter Ansatz wird von Surnilla et al. in US 7,703,435 gezeigt. Darin basiert die Kraftstoffauswahl auf Kraftstoffverfügbarkeit, Kraftmaschinentemperatur und Klopfgrenzen. Ein weiterer beispielhafter Ansatz wird von Williams et al. in US 20140067540 gezeigt. Darin basiert die Kraftstoffauswahl auf Kraftstoffkosten in einem geografischen Bereich von Interesse.
Jedoch haben die Erfinder hier potenzielle Probleme bei derartigen Ansätzen erkannt. Als ein Beispiel wird der mit dem Anpassen der Kraftstoffnutzung verknüpfte optimale Kraftstoffwirtschaftlichkeitsgewinn aufgrund des festen Übersetzungsverhältnisses des Getriebes möglicherweise nicht realisiert. Insbesondere kann es bei einer gegebenen Fahreranforderung für einen zur Verwendung in der Kraftmaschine ausgewählten Kraftstoff einen verknüpften festen Kraftmaschinendrehzahl- und -lastbereich geben, der die Fahreranforderung erfüllt. Eine Kraftmaschinensteuerung kann zu einem effizienteren oder kosteneffektiveren Kraftstoff für die Fahreranforderung übergehen. Jedoch werden nach Ändern der Kraftstoffe möglicherweise Kraftmaschinenbegrenzungen bei der verknüpften Kraftmaschinendrehzahllast erlebt, die den Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteil des Kraftstoffübergangs reduzieren können. Als ein Beispiel kann die Kraftmaschine nach Übergehen zu einem Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl bei hohen Lasten klopfbegrenzter werden. Die mit der Klopfabschwächung verknüpfte Kraftstoffeinbuße kann den Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteil des Kraftstoffübergangs aufwiegen. Als ein weiteres Beispiel kann die Kraftmaschine nach Übergehen zu einem Kraftstoff, der über Hochdruckdirekteinspritzung zugeführt wird, verglichen mit einem Kraftstoff, der über Niederdrucksaugkanaleinspritzung zugeführt wird, bei niedrigen Lasten reibungsbegrenzter werden. Ein weiteres Problem besteht darin, dass häufige Änderungen bei der Pedalanforderung durch den Bediener verursachen können, dass sich die Kraftmaschinenlast vor und zurück bewegt, was zu einem häufigen Wechsel zwischen Kraftstoffen führt. Aufgrund der während der Übergänge bewirkten Verluste kann übermäßiges Wechseln zwischen Kraftstoffen die Kraftstoffwirtschaftlichkeit mindern.
Die Erfinder haben hier erkannt, dass die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile einer Mehrkraftstoffkraftmaschine durch die Integration mit einem stufenlosen Getriebe (CVT – Continuously Variable Transmission) besser ausgeschöpft werden können. Insbesondere kann das CVT es erlauben, die Kraftmaschinendrehzahl und -last anzupassen, während der kosteneffektivere und effizientere Kraftstoff und die Leistungsabgabe der Kraftmaschine beibehalten werden können. In einem Beispiel kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch ein Verfahren für eine an ein CVT gekoppelte Mehrkraftstoffkraftmaschine verbessert werden, das für ein Leistungsniveau das Vergleichen der Betriebskosten bei einem aktuellen Kraftstoff mit den Betriebskosten bei einem alternativen Kraftstoff mit einer angepassten Kraftmaschinendrehzahllast und in Reaktion auf eine einen Schwellenwert übersteigende Verbesserung der Betriebskosten beim alternativen Kraftstoff mit der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast das Übergehen zum alternativen Kraftstoff und Ändern in die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast umfasst. Auf diese Weise kann eine Kraftmaschine mit einem Kraftstoff betrieben werden, der eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit für eine gegebene Fahreranforderung bereitstellt, ohne bei höheren Lasten übermäßig klopfbegrenzt zu sein. Darüber hinaus kann die Notwendigkeit des häufigen Kraftstoffwechselns reduziert werden.
Als ein Beispiel kann eine Kraftmaschine als eine Zweikraftstoffkraftmaschine ausgelegt sein, die zum Antreiben von Fahrzeugrädern über Kraftmaschinendrehmoment einen von zwei Kraftstoffen verwendet. Die zwei Kraftstoffe können verschiedene Oktanbewertungen aufweisen und über individuelle Zuführsysteme der Kraftmaschine zugeführt werden. Als ein Beispiel können die beiden Kraftstoffe einen Ethanolkraftstoff höherer Oktanzahl, der einem Kraftmaschinenzylinder über Direkteinspritzung zugeführt wird, und einen Benzinkraftstoff niedrigerer Oktanzahl, der dem Kraftmaschinenzylinder über Saugkanaleinspritzung zugeführt wird, beinhalten. Bei jeder gegebenen Fahreranforderung kann die Steuerung dazu ausgelegt sein, für jeden verfügbaren Kraftstoff, einschließlich eines Kraftstoffs, mit dem die Kraftmaschine gegenwärtig betrieben wird, als auch eines alternativen verfügbaren Kraftstoffs, die Kraftstoffeffizienz versus Leistung zu vergleichen. Die Auswirkungen von Kraftstoffoktanzahl und verknüpften Klopfgrenzen sind in den Effizienz-versus-Leistung-Informationen enthalten. Die Auswirkungen von parasitären Verlusten (wie etwa Hochdruckdirekteinspritzung) sind ebenfalls in den Effizienz-versus-Leistung-Informationen enthalten. Nach Abrufen von Kosten für jeden Kraftstoff (wie etwa über drahtlose Kommunikation mit einem Server oder von der Cloud) kann die Effizienz durch die Kosten dividiert werden, um einen „Arbeit pro Dollar“-Wert für jeden Kraftstoff zu bestimmen. Wenn der kosteneffizientere Kraftstoff (das heißt derjenige, der mehr Arbeit pro für Kraftstoff ausgegebenem Dollar bereitstellt) nicht der aktuelle Kraftstoff ist, kann die Steuerung voraussagen, ob es Begrenzungen gibt, wie etwa Klopfbegrenzungen, die mit der entsprechenden Kraftmaschinendrehzahllast verknüpft sind. Wenn ja, kann die Steuerung ferner bestimmen, ob die Kraftmaschinendrehzahllast geändert werden kann, während die Nutzung des kosteneffizienten Kraftstoffs und die angeforderte Kraftmaschinenleistungsabgabe beibehalten werden, sowie alle damit verknüpften Kraftstoffeinbußen. Mit anderen Worten die Steuerung kann bestimmen, ob die optimale Kraftmaschinendrehzahllast mit dem kosteneffizienteren Kraftstoff sich von der aktuellen Kraftmaschinendrehzahllast unterscheidet. Wenn die Kraftmaschinendrehzahllast geändert werden kann, während die Nutzung des ausgewählten Kraftstoffs mit einer Nettoverbesserung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit beibehalten wird, kann die Steuerung den Betrieb mit dem ausgewählten Kraftstoff fortsetzen und auf den für den ausgewählten Kraftstoff optimalen Drehzahllastbereich schalten. Andernfalls kann die Kraftmaschine zum Betrieb mit dem anderen verfügbaren Kraftstoff wechseln. Als ein Beispiel kann sich für eine gegebene Fahreranforderung nach Übergehen zu einem Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl die Kraftmaschinendrehzahllast erhöhen, während sich die Kraftmaschinenlast verringert. Um dem vorhergesehenen Klopfen Rechnung zu tragen, während der Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl verwendet wird, kann eine Kraftmaschinensteuerung das CVT betätigen, um die Kraftmaschinendrehzahl zu erhöhen und die Kraftmaschinenlast zu verringern, um die angeforderte Kraftmaschinenleistungsabgabe beizubehalten, während ein Nettokostenvorteil bereitgestellt wird. Ebenso kann, wenn zu einem Kraftstoff höherer Oktanzahl übergegangen wird, die Kraftmaschinendrehzahl herabgesetzt werden (gegenüber der vorherigen Kraftmaschinendrehzahl für den Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl), während die Last erhöht wird (verglichen mit der vorherigen Last für den Kraftstoff höherer Oktanzahl).
Auf diese Weise können die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile verbessert werden. Die technische Auswirkung des Integrierens der Mehrkraftstoffkraftmaschinentechnologie in einem Fahrzeug mit einem CVT-Getriebe ist die, dass für eine gegebene vom Fahrer angeforderte Leistung die Vorteile der unterschiedlichen Kraftstoffe besser ausgeschöpft werden können. Insbesondere können die Kraftmaschinendrehzahl und das Kraftmaschinendrehmoment für eine gegebene vom Fahrer angeforderte Leistung angepasst werden, um Klopfbegrenzungen bei höheren Lasten und Reibungsverluste bei niedrigeren Lasten zu reduzieren, während Änderungen bei den Kraftstoffeigenschaften berücksichtigt werden. Die technische Auswirkung des Beurteilens des Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteils des Wechselns zwischen Kraftstoffen im Hinblick auf die Kraftstoffeinbuße, die mit dem Betrieb bei dem einem ausgewählten Kraftstoff entsprechenden Kraftmaschinendrehzahllastprofil verknüpft ist, ist die, dass häufiges Kraftstoffwechseln reduziert werden kann. Während die Kraftmaschine mit dem effizienteren und kosteneffektiveren Kraftstoff betrieben wird, können CVT-Anpassungen verwendet werden, um den Kraftmaschinenbetrieb mit dem effizienteren und kosteneffektiveren Kraftstoff trotz Änderungen bei der Fahrer- oder Raddrehmomentanforderung zu verlängern.
Es sollte verstanden werden, dass die Kurzdarstellung oben bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben sind. In ihr sollen keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert werden, dessen Schutzumfang durch die Ansprüche, die der ausführlichen Beschreibung folgen, eindeutig definiert ist. Darüber hinaus ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angemerkte Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt einen beispielhaften Fahrzeugantriebsstrang dar.
2 zeigt eine Kraftmaschinenteilansicht.
3 zeigt ein Übersichtsflussdiagramm zum Auswählen eines Kraftstoffs zur Verwendung in der Mehrkraftstoffkraftmaschine auf der Basis gleichzeitiger Anpassungen an ein Kraftmaschinendrehzahllastprofil über ein stufenloses Getriebe.
4 zeigt ein beispielhaftes Kennfeld zum Auswählen einer Kraftstoffnutzung.
5 zeigt beispielhafte BSFC-Kennfelder für eine Kraftmaschine, wenn sie mit zwei verschiedenen Kraftstoffen betrieben wird.
6 zeigt ein weiteres beispielhaftes Kennfeld zum Auswählen einer Kraftstoffnutzung.
7 zeigt Kraftstoffnutzungs- und CVT-Anpassungen während des Kraftmaschinenbetriebs.
Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Verbessern der Kraftstoffwirtschaftlichkeit bei einem Fahrzeug mit einem stufenlosen Getriebe (hier auch als CVT bezeichnet), wie etwa dem Antriebsstrang von 1. Der Antriebsstrang kann eine Kraftmaschine beinhalten, die dazu ausgelegt ist, mit einem oder mehr von mehreren im Fahrzeug verfügbaren Kraftstoffen betrieben zu werden, wie mit Bezug auf das Kraftmaschinensystem von 2 beschrieben. Eine Steuerung kann dazu ausgelegt sein, eine Steuerroutine durchzuführen, wie etwa die beispielhafte Routine von 3, um einen Kraftstoff zum Verbrennen in der Kraftmaschine auszuwählen, während über Anpassungen an einem Drehzahlverhältnis des CVT ein Kraftmaschinendrehzahllastprofil beim ausgewählten Kraftstoff angepasst wird, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile der Mehrkraftstoffkraftmaschine besser auszuschöpfen. Die Steuerung kann Kraftstoffinseldatenkennfelder für jeden Kraftstoff vergleichen, wie etwa das beispielhafte Kennfeld von 5. Ein Beispielkennfeld, das von der Steuerung verwendet werden kann, um auszuwählen, einen Kraftstoff beizubehalten oder zwischen Kraftstoffen überzugehen, ist mit Bezug auf die 4 und 6 gezeigt. Ein beispielhafter Kraftmaschinenbetrieb mit Kraftstoffnutzung und CVT-Anpassungen ist in 7 gezeigt. Auf diese Weise kann Mehrkraftstofftechnologie mit CVT-Technologie integriert und synergiert werden, um deutliche Kraftstoffwirtschaftlichkeitsverbesserungen zu erreichen.
Bezug nehmend auf 1 ist eine interne Brennkraftmaschine 10, die hier unter besonderer Bezugnahme auf 2 näher beschrieben ist, über eine Kurbelwelle 40 an einen Drehmomentwandler 11 gekoppelt gezeigt. Die Kraftmaschine kann eine Mehrkraftstoffkraftmaschine sein, wie etwa eine Zweikraftstoffkraftmaschine, die dazu ausgelegt ist, mit einem von einer Vielzahl verfügbarer Kraftstoffe betrieben zu werden. Der Drehmomentwandler 11 ist auch über eine Turbinenwelle 17 an das Getriebe 15 gekoppelt. In einer Ausführungsform umfasst das Getriebe 15 ein elektronisch gesteuertes Getriebe mit einer Vielzahl von auswählbaren Drehzahlverhältnissen. Das Getriebe 15 kann auch unterschiedliche weitere Gänge umfassen, wie beispielsweise ein Achsübersetzungsverhältnis (nicht gezeigt). Im abgebildeten Beispiel ist das Getriebe 15 ein stufenloses Getriebe (CVT). Das CVT kann ein Automatikgetriebe sein, das nahtlos zwischen einem kontinuierlichen Bereich effektiver Drehzahlverhältnisse wechseln kann, im Gegensatz zu anderen mechanischen Getrieben, die eine finite Anzahl fester Übersetzungsverhältnisse (Drehzahlverhältnisse) bieten. Die Drehzahlverhältnisflexibilität des CVT erlaubt es der Eingangswelle, eine optimiertere Winkelgeschwindigkeit beizubehalten. Wie mit Bezug auf 3 ausgeführt, kann eine Kraftmaschinensteuerung durch Anpassen eines Drehzahlverhältnisses des CVT dazu ausgelegt sein, ein Kraftmaschinendrehzahllastprofil zu variieren, während eine angeforderte Leistungsabgabe der Kraftmaschine beibehalten wird. Beispielsweise kann eine Kraftmaschinendrehzahl herabgesetzt werden, während eine Kraftmaschinenlast entsprechend erhöht wird, um eine Leistungsabgabe durch Anpassen des CVT an ein niedrigeres Drehzahlverhältnis beizubehalten. Als ein weiteres Beispiel kann eine Kraftmaschinendrehzahl angehoben werden, während eine Kraftmaschinenlast entsprechend verringert wird, um eine Leistungsabgabe durch Anpassen des CVT an ein höheres Drehzahlverhältnis beizubehalten. Dies ermöglicht es, dass die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile des Betreibens einer Kraftmaschine mit einem ausgewählten Kraftstoff besser ausgeschöpft werden können.
Der Drehmomentwandler 11 weist eine Überbrückungskupplung (nicht gezeigt) auf, die eingerückt, ausgerückt oder teilweise eingerückt sein kann. Wenn die Kupplung ausgerückt ist oder eingerückt wird, wird vom Drehmomentwandler gesagt, dass er sich in einem entriegelten Zustand befindet. Die Turbinenwelle 17 ist auch als Getriebeeingangswelle bekannt.
Das Getriebe 15 kann ferner über Achse 21 an Reifen 19 gekoppelt sein. Der Reifen 19 bildet eine Schnittstelle zwischen dem Fahrzeug (nicht gezeigt) und der Straße 23. Es ist zu beachten, dass in einem Ausführungsbeispiel dieser Antriebsstrang in einem Personenfahrzeug, das auf der Straße fährt, gekoppelt ist. Während unterschiedliche Fahrzeugauslegungen verwendet werden können, ist die Kraftmaschine in einem Beispiel die einzige Bewegungsenergiequelle, weshalb das Fahrzeug kein Hybrid-Elektro-, Plug-in-Hybridfahrzeug usw. ist. In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren in ein Hybridfahrzeug eingebunden sein.
2 bildet ein Ausführungsbeispiel einer Brennkammer oder eines Zylinders der internen Brennkraftmaschine 10 ab. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine 10 in einem Antriebssystem (wie etwa einem Straßenfahrzeug), wie etwa mit dem Antriebsstrang von 1, gekoppelt sein.
Die Kraftmaschine 10 kann mindestens teilweise von einem Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingabe von einem Fahrzeugbediener 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder (das heißt die Brennkammer) 30 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 beinhalten. Der Kolben 138 kann an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine hin und her gehende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an mindestens ein Antriebsrad des Personenfahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Startvorgang der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 30 kann über eine Reihe von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 Einlassluft empfangen. Der Einlassluftkanal 146 kann zusätzlich zum Zylinder 14 mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladevorrichtung, wie etwa einen Turbolader oder einen Auflader beinhalten. Beispielsweise zeigt 2 die Kraftmaschine 10 mit einem Turbolader ausgelegt, der einen Verdichter 174, der zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 platziert ist, und eine Auslassturbine 176, die entlang des Auslasskanals 148 platziert ist, beinhaltet. Der Verdichter 174 kann mindestens teilweise über eine Welle 180 von der Auslassturbine 176 angetrieben werden, wenn die Aufladevorrichtung als Turbolader ausgelegt ist. Jedoch kann in anderen Beispielen, wenn etwa die Kraftmaschine 10 mit einem Auflader ausgerüstet ist, die Auslassturbine 176 wahlweise weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 über mechanische Eingabe von einem Motor oder von der Kraftmaschine angetrieben werden kann. Eine Drosselklappe 162, die eine Drosselplatte 164 beinhaltet, kann entlang eines Einlasskanals der Kraftmaschine bereitgestellt sein, um die Durchflussrate und/oder den Druck der den Kraftmaschinenzylindern bereitgestellten Einlassluft zu variieren. Beispielsweise kann die Drosselklappe 162 stromabwärts vom Verdichter 174 angeordnet, wie in 2 gezeigt, oder alternativ dazu stromaufwärts vom Verdichter 174 bereitgestellt sein.
Der Auslasskanal 148 kann zusätzlich zum Zylinder 14 Abgase von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 empfangen. Ein Abgassensor 128 ist stromaufwärts von einer Emissionssteuervorrichtung 178 an den Auslasskanal 148 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 128 kann jeder geeignete Sensor zum Bereitstellen einer Anzeige des Luftkraftstoffverhältnisses im Abgas sein, wie etwa eine lineare Lambdasonde oder UEGO (Universal- oder Breitbandlambdasonde), eine Zweizustandslamdasonde oder EGO (wie abgebildet), eine HEGO (beheizte EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Emissionssteuervorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, unterschiedliche andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein.
Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Beispielsweise ist Zylinder 30 als mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156, die in einer oberen Region des Zylinders 30 positioniert sind, beinhaltend gezeigt. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10, einschließlich Zylinder 30, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die in einer oberen Region des Zylinders positioniert sind.
Das Einlassventil 150 kann über einen Aktuator 152 von der Steuerung 12 gesteuert werden. Ähnlich kann das Auslassventil 156 über einen Aktuator 154 von der Steuerung 12 gesteuert werden. Unter einigen Bedingungen kann die Steuerung 12 die den Aktuatoren 152 und 154 bereitgestellten Signale variieren, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu variieren. Die Position des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch jeweilige Ventilpositionssensoren (nicht gezeigt) bestimmt werden. Die Ventilaktuatoren können vom elektrischen Ventilbetätigungstyp oder vom Nockenbetätigungstyp oder eine Kombination davon sein. Die Einlass- und Auslassventilzeitsteuerung kann gleichzeitig gesteuert oder es kann jede einer Möglichkeit der variablen Einlassnockenzeitsteuerung, variablen Auslassnockenzeitsteuerung, dualen unabhängigen variablen Nockenzeitsteuerung oder festen Nockenzeitsteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und ein System für die Nockenprofilwechsel (CPS), die variable Nockenzeitsteuerung (VCT), die variable Ventilzeitsteuerung (VVT) und/oder den variablen Ventilhub (VVL) nutzen, die von der Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Beispielsweise kann Zylinder 30 alternativ dazu ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung gesteuertes Auslassventil beinhalten, einschließlich CPS und/oder VCT. In anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile von einem gemeinsamen Ventilaktuator oder -betätigungssystem oder einem variablen Ventilzeitsteuerungsaktuator oder -betätigungssystem gesteuert werden.
Der Zylinder 30 kann ein Verdichtungsverhältnis haben, dass das Verhältnis der Volumen ist, wenn der Kolben 138 sich im unteren bzw. im oberen Totpunkt befindet. Üblicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. Jedoch kann in einigen Ausführungsformen, in denen verschiedene Kraftstoffe verwendet werden, das Verdichtungsverhältnis erhöht sein. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn Kraftstoffe höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht sein, wenn wegen ihrer Auswirkung auf das Kraftmaschinenklopfen Direkteinspritzung verwendet wird.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Initiieren der Verbrennung beinhalten. Ein Zündsystem 190 kann unter ausgewählten Betriebsmodi in Reaktion auf ein Frühzündungssignal SA von der Steuerung 12 der Brennkammer 14 über eine Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. Jedoch kann in einigen Ausführungsformen die Zündkerze 192 weggelassen werden, etwa wenn die Kraftmaschine 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzen von Kraftstoff initiieren kann, wie dies bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann.
In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzern zum Bereitstellen von Kraftstoff darin ausgelegt sein. Als nicht einschränkendes Beispiel ist Zylinder 30 als zwei Kraftstoffeinspritzer 166 und 170 beinhaltend gezeigt. Der Kraftstoffeinspritzer 166 ist zum Einspritzen von Kraftstoff direkt darin proportional zur Impulsbreite des von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangenen Signals FPW-1 direkt an den Zylinder 30 gekoppelt gezeigt. Auf diese Weise stellt der Kraftstoffeinspritzer 166 bereit, was als Direkteinspritzung (im Folgenden als „DI“ bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bekannt ist. Während 2 den Einspritzer 166 als einen seitlichen Einspritzer zeigt, kann er auch über dem Kolben positioniert sein, wie etwa nahe der Position der Zündkerze 192. Eine derartige Position kann das Mischen und die Verbrennung verbessern, wenn die Kraftmaschine aufgrund der geringen Flüchtigkeit einiger alkoholbasierter Kraftstoffe mit einem alkoholbasierten Kraftstoff betrieben wird. Alternativ dazu kann der Einspritzer über und nahe dem Einlassventil positioniert sein, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzer 166 von einem Hochdruckkraftstoffsystem-1 172, das einen Kraftstofftank, Kraftstoffpumpen und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet, zugeführt werden. Alternativ dazu kann Kraftstoff von einer einstufigen Kraftstoffpumpe mit niedrigerem Druck zugeführt werden, wobei die Zeitsteuerung der direkten Kraftstoffeinspritzung während des Verdichtungshubs begrenzter sein kann, als wenn ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet wird. Ferner kann, obwohl nicht gezeigt, der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, der der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
Der Kraftstoffeinspritzer 170 ist als im Einlasskanal 146 anstatt im Zylinder 30 platziert gezeigt, in einer Auslegung, die bereitstellt, was als Saugkanaleinspritzung von Kraftstoff (im Folgenden als „PFI“ bezeichnet) in den Einlasskanal stromaufwärts vom Zylinder 30 bekannt ist. Der Kraftstoffeinspritzer 170 kann Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 171 empfangenen Signals FPW-2 einspritzen. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzer 170 von einem Kraftstoffsystem-2 173, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet, zugeführt werden. Es ist zu beachten, dass ein einzelner Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoffeinspritzsysteme oder mehrere Treiber verwendet werden können, beispielsweise kann, wie abgebildet, der Treiber 168 für den Kraftstoffeinspritzer 166 und der Treiber 171 für den Kraftstoffeinspritzer 170 verwendet werden.
In noch weiteren Beispielen kann ein zentraler Kraftstoffeinspritzer stromaufwärts vom Saugkanaleinspritzer zum Einspritzen von Kraftstoff über die zentrale Kraftstoffeinspritzung in den Einlasskrümmer bereitgestellt sein.
Die Kraftstoffeinspritzer 166 und 170 können verschiedene Charakteristika haben. Diese beinhaltenen Unterschiede in der Größe, beispielsweise kann ein Einspritzer ein größeres Einspritzloch haben als der andere. Weitere Unterschiede beinhalten unter anderem verschiedene Sprühwinkel, verschiedene Betriebstemperaturen, verschiedene Ziele, verschiedene Einspritzzeitsteuerung, verschiedene Sprühcharakteristika, verschiedene Lagen usw. Außerdem können in Abhängigkeit vom Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs unter den Einspritzern 170 und 166 verschiedene Auswirkungen erreicht werden.
Die Kraftmaschine 10 kann als Mehrkraftstoffkraftmaschine (im abgebildeten Beispiel Zweikraftstoffkraftmaschine) ausgelegt sein, wobei die Kraftmaschine unter Verwendung eines oder mehrerer der verfügbaren Kraftstoffe betrieben werden kann. Die Kraftstofftanks in den Kraftstoffsystemen 172 und 173 können Kraftstoff in verschiedenen Kraftstoffqualitäten, wie etwa verschiedenen Kraftstoffzusammensetzungen, enthalten. Diese Unterschiede können verschiedene Alkoholgehalte, verschiedene Oktanzahlen, verschiedene Verdampfungswärmen, verschiedene Kraftstoffgemische, verschiedene Kraftstoffflüchtigkeiten und/oder Kombinationen davon beinhalten. Ein Beispiel von Kraftstoffen mit verschiedenen Alkoholgehalten beinhaltet Benzin als einen ersten Kraftstoff mit einem niedrigeren Alkoholgehalt und ein Ethanolkraftstoffgemisch (wie etwa E85) als zweiten Kraftstoff mit einem größeren Alkoholgehalt. In einem weiteren Beispiel kann die Kraftmaschine Ethanolkraftstoffgemische von variierendem Alkoholgehalt als den ersten und zweiten Kraftstoff verwenden, wie etwa E10 (der ungefähr 10 % Ethanol und 90 % Benzin enthält) als den ersten Kraftstoff, der saugkanaleingespritzt ist, und E85 (der ungefähr 85 % Ethanol und 15 % Benzin enthält) als einen zweiten Kraftstoff, der direkt eingespritzt wird. Weitere brauchbare Substanzen beinhalten Wasser, eine Mischung aus Alkohol und Wasser, eine Mischung von Alkoholen usw. In alternativen Beispielen können die verfügbaren Kraftstoffe hinsichtlich Oktanbewertung, Zusammensetzung usw. variieren. Als ein weiteres Beispiel beinhalten Kraftstoffe mit verschiedener Flüchtigkeit Kraftstoff mit verschiedenem Alkoholgehalt oder Kraftstoffe verschiedener saisonaler oder regionaler Güten (beispielsweise ein Kraftstoff mit Wintergüte und ein Kraftstoff mit Sommergüte oder ein Kraftstoff mit nördlicher Güte und ein Kraftstoff mit südlicher Güte). Zusätzlich können sich der erste und der zweite Kraftstoff hinsichtlich anderer Kraftstoffqualitäten unterscheiden, wie etwa ein Unterschied bei der Temperatur, Viskosität, Oktanzahl usw. In noch weiteren Beispielen können die verschiedenen Kraftstoffe einen gasförmigen Kraftstoff (wie etwa komprimiertes Erdgas, das als flüssiger Kraftstoff gespeichert wird, im Zylinder aber als gasförmiger Kraftstoff verfügbar ist) und einen flüssigen Kraftstoff (wie etwa Benzin, das als flüssiger Kraftstoff gespeichert wird und im Zylinder verfügbar ist) beinhalten.
In der abgebildeten Ausführungsform ist die Kraftmaschine 10 ein Mehrkraftstoffkraftmaschinensystem, derart, dass der im Kraftstoffsystem-1 172 gespeicherte und vom Kraftstoffeinspritzer 166 zugeführte Kraftstoff sich von dem im Kraftstoffsystem-2 173 gespeicherten und vom Kraftstoffeinspritzer 170 zugeführten Kraftstoff unterscheidet. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der erste Kraftstoff, der durch Saugkanaleinspritzung zugeführt wird, ein erster Kraftstoff mit einem niedrigeren Alkoholgehalt sein, während der zweite Kraftstoff, der durch Direkteinspritzung zugeführt wird, ein zweiter Kraftstoff mit einem höheren Alkoholgehalt sein kann. Wie unten ausgeführt, kann die Kraftmaschinensteuerung während einer Kraftmaschinenstart-, Kurbel- und Leerlaufdrehzahlsteuerung Kraftstoffeinspritzprofile anpassen, um die Kraftstoffeigenschaften der verschiedenen im Kraftstoffsystem verfügbaren Kraftstoffe sowie die Vorteile der Saugkanal- und der Direkteinspritzung auszuschöpfen, um die Abgas- und die PM-Emissionen zu reduzieren.
Kraftstoff kann dem Zylinder während eines einzigen Zyklus des Zylinders von beiden Einspritzern zugeführt werden. Beispielsweise kann jeder Einspritzer einen Abschnitt einer gesamten Kraftstoffeinspritzung, die im Zylinder 30 verbrannt wird, zuführen. Ferner können die Verteilung und/oder die relative Menge des von jedem Einspritzer zugeführten Kraftstoffs mit den Betriebsbedingungen, wie etwa Kraftmaschinendrehzahl, Last, Auslasstemperatur, PM-Emissionen usw. variieren. Die relative Verteilung der Gesamtmenge des ersten Kraftstoffs, der vom Einspritzer 170 saugkanaleingespritzt wird, und der Gesamtmenge des zweiten Kraftstoffs, der vom Direkteinspritzer 166 (als eine oder mehrere Einspritzungen) direkt eingespritzt wird, kann als ein erstes Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Einspritzen einer größeren Menge des ersten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis über den (Saugkanal-)Einspritzer 170 ein Beispiel für ein höheres erstes Verhältnis von Saugkanal-zu-Direkteinspritzung sein, während das Einspritzen einer größeren Menge des zweiten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis über den (Direkt-)Einspritzer 166 ein niedrigeres erstes Verhältnis von Saugkanal-zu-Direkteinspritzung sein. Es ist zu beachten, dass dies lediglich Beispiele für verschiedene Einspritzverhältnisse sind und unterschiedliche weitere Einspritzverhältnisse verwendet werden können.
Außerdem versteht es sich, dass saugkanaleingespritzter Kraftstoff während eines offenen Einlassventilereignisses, eines geschlossenen Einlassventilereignisses (beispielsweise erheblich vor einem Einlasshub, wie etwa während eines Auslasshubs) sowie sowohl während eines offenen als auch eines geschlossenen Einlassventilbetriebs zugeführt werden kann. Ebenso kann direkt eingespritzter Kraftstoff während eines Einlasshubs sowie teilweise während eines vorherigen Auslasshubs, beispielsweise während des Einlasshubs und teilweise während des Verdichtungshubs, zugeführt werden. Ferner kann der direkt eingespritzte Kraftstoff als einzelne Einspritzung oder mehrere Einspritzungen zugeführt werden. Diese können mehrere Einspritzungen während des Einlasshubs, mehrere Einspritzungen während des Verdichtungshubs oder eine Kombination aus einigen Direkteinspritzungen während des Einlasshubs und einigen während des Verdichtungshubs beinhalten. Wenn mehrere Direkteinspritzungen durchgeführt werden, kann die relative Verteilung der Gesamtmenge des zweiten Kraftstoffs, der zwischen einer (direkten) Einlasshubeinspritzung und einer (direkten) Verdichtungshubeinspritzung direkt eingespritzt wird, als ein zweites Einspritzverhältnis bezeichnet werden. Beispielsweise kann das direkte Einspritzen einer größeren Menge des zweiten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Einlasshubs ein Beispiel für ein höheres zweites Verhältnis von Einlasshubdirekteinspritzung sein, während das Einspritzen einer größeren Menge des zweiten Kraftstoffs für ein Verbrennungsereignis während eines Verdichtungshubs ein Beispiel für ein niedrigeres zweites Verhältnis von Einlasshubdirekteinspritzung sein. Es ist zu beachten, dass dies lediglich Beispiele für verschiedene Einspritzverhältnisse sind und unterschiedliche weitere Einspritzverhältnisse verwendet werden können.
Daher kann auch bei einem einzelnen Verbrennungsereignis eingespritzter Kraftstoff zu verschiedenen Zeitpunkten von einem Saugkanal- und Direkteinspritzer eingespritzt werden. Darüber hinaus können bei einem einzelnen Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Einlasshubs, während des Verdichtungshubs oder jeder angemessenen Kombination davon durchgeführt werden.
Wie mit Bezug auf 3 ausgeführt, kann die Steuerung einen Kraftstoff zur Verbrennung im Zylinder in Reaktion auf eine Fahreranforderung auf der Basis der Effizienz des Kraftstoffs beim angeforderten Leistungsniveau sowie der Kosteneffektivität des Kraftstoffs auswählen. Außerdem kann bei der Auswahl berücksichtigt werden, dass die Kraftstoffeffizienz durch Halten der Kraftmaschine in einem Drehzahllastbereich, der für den gegebenen Kraftstoff optimal ist, verbessert werden kann, während ein Leistungsniveau beibehalten wird. Durch Voraussagen von Klopfbegrenzungen und verknüpften Kosteneinbußen in dem für jeden Kraftstoff optimalen Drehzahllastbereich und Berücksichtigen dieser Kosten beim Auswählen eines Kraftstoffs kann die Verwendung eines Kraftstoffs in einer effizienten Region trotz häufiger Änderungen der Fahreranforderung verlängert werden. Durch Reduzieren des häufigen Kraftstoffwechselns ohne die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Kraftstoffkosten zu beeinträchtigen, können mit dem Kraftstoffwechseln verknüpfte Verluste und Probleme reduziert werden.
Die Kraftmaschine 10 kann ferner einen Klopfsensor 90 beinhalten, der zum Identifizieren unnormaler Zylinderverbrennungsereignisse an jeden Zylinder 30 gekoppelt ist. In alternativen Ausführungsformen können ein oder mehrere Klopfsensoren 90 an ausgewählte Lagen des Kraftmaschinenblocks gekoppelt sein. Der Klopfsensor kann ein Beschleunigungsmesser am Zylinderblock oder ein in der Zündkerze jedes Zylinders ausgelegter Ionisationssensor sein. Die Ausgabe des Klopfsensors kann mit der Ausgabe eines Kurbelwellenbeschleunigungssensors zum Anzeigen eines unnormalen Verbrennungsereignisses im Zylinder kombiniert werden. In einem Beispiel kann auf der Basis der Ausgabe des Klopfsensors 90 in einem oder mehreren definierten Fenstern (beispielsweise Kurbelwinkelzeitsteuerungsfenster) unnormale Verbrennung aufgrund von Klopfen und/oder Frühzündung identifiziert und differenziert werden. Außerdem kann der unnormalen Verbrennung entsprechend Rechnung getragen werden. Beispielsweise kann dem Klopfen durch Spätverstellen der Zündzeitsteuerung oder Erhöhen der Zufuhr eines Kraftstoffs hoher Oktanzahl Rechnung getragen werden, während Frühzündung durch Anreichern der Kraftmaschine oder Begrenzen der Kraftmaschinenlast Rechnung getragen wird.
Wie oben beschrieben, zeigt 2 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine. Daher kann jeder Zylinder ebenso seinen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzer, Zündkerzen usw. haben.
Die Steuerung 12 ist in 2 als Mikrocomputer gezeigt, einschließlich Mikroprozessoreinheit 106, Ein-/Ausgangsanschlüsse 108, eines elektronischen Speichermediums für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das in diesem besonderen Beispiel als Nur-Lesen-Speicherchip 110 gezeigt ist, Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und eines Datenbusses. Die Steuerung 12 kann zusätzlich zu den zuvor erörterten Signalen unterschiedliche Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich Messung des eingeführten Luftmassenstroms (MAF) vom Luftmassenstromsensor 122; der Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 116, der an die Kühlhülse gekoppelt 118 ist; eines Zündungsaufnahmeprofilsignals (PIP) vom Halleffektsensor 120 (oder anderen Typ), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; der Drosselklappenposition (TP) vom Drosselklappenpositionssensor; eines Klopfsensor- 90 und eines Krümmerabsolutdrucksignals (MAP) vom Sensor 124. Ein Kraftmaschinendrehzahlsignal, RPM, kann von der Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Anzeige des Vakuums oder des Drucks im Einlasskrümmer bereitzustellen.
Das Nur-Lesen-Speichermedium 110 kann mit computerlesbaren Daten, die vom Prozessor 106 ausführbare Anweisungen repräsentieren, zum Durchführen der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die vorhergesehen, aber nicht spezifisch aufgeführt sind, programmiert sein. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den unterschiedlichen Sensoren der 1–2 und setzt die unterschiedlichen Aktuatoren der 1–2 ein, um auf der Basis der empfangenen Signale und der in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen den Fahrzeug- und Kraftmaschinenbetrieb anzupassen. Beispielsweise kann das Anpassen der Kraftstoffnutzung das Aktivieren eines Kraftstoffeinspritzers, der an einen Kraftstofftank gekoppelt ist, der einen ausgewählten Kraftstoff beherbergt, und das Deaktivieren eines Kraftstoffeinspritzers, der an einen Kraftstofftank gekoppelt ist, der einen verbleibenden Kraftstoff beherbergt, beinhalten. Eine beispielhafte Routine, die von der Steuerung durchgeführt werden kann, ist in 3 beschrieben.
Auf diese Weise ermöglicht das System der 1–2 ein Fahrzeugsystem, das Folgendes umfasst: eine Kraftmaschine mit einem Zylinder; einen ersten Kraftstoffeinspritzer zum Zuführen eines ersten Kraftstoffs aus einem ersten Kraftstofftank in den Zylinder; einen zweiten Kraftstoffeinspritzer zum Zuführen eines zweiten Kraftstoffs aus einem zweiten Kraftstofftank in den Zylinder, wobei der zweite Kraftstoff einen anderen Alkoholgehalt hat als der erste Kraftstoff; ein stufenloses Getriebe (CVT), das die Kraftmaschine an Fahrzeugräder koppelt, wobei das CVT eine Vielzahl von Drehzahlverhältnissen hat; und eine Steuerung. Die Steuerung kann mit in einem nichttransitorischen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für Folgendes ausgelegt sein: Schätzen einer ersten Kraftstoffwirtschaftlichkeit, die mit dem Beibehalten der Nutzung des ersten Kraftstoffs verknüpft ist, und einer zweiten Kraftstoffwirtschaftlichkeit, die mit dem Übergehen zur Nutzung des zweiten Kraftstoffs verknüpft ist; wenn die zweite Kraftstoffwirtschaftlichkeit höher ist, Voraussagen einer Kraftstoffeinbuße, die mit dem Betreiben mit einem modifizierten Kraftmaschinendrehzahllastprofil verknüpft ist, während der zweite Kraftstoff genutzt wird; und wenn die durch die Kraftstoffeinbuße angepasste zweite Kraftstoffwirtschaftlichkeit höher ist als die erste Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Aktivieren des zweiten Kraftstoffeinspritzers und Deaktivieren des ersten Kraftstoffeinspritzers, um zum zweiten Kraftstoff überzugehen, während eines der Vielzahl der Drehzahlverhältnisse des CVT ausgewählt wird, um das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil bereitzustellen. Darüber hinaus kann die Steuerung folgende weitere Anweisungen beinhalten: wenn die erste Kraftstoffwirtschaftlichkeit höher ist als die durch die Kraftstoffeinbuße angepasste zweite Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Beibehalten des aktivierten ersten Kraftstoffeinspritzers und des deaktivierten zweiten Kraftstoffeinspritzers, um den Kraftmaschinenbetrieb mit dem ersten Kraftstoff beizubehalten. In einem Beispiel ist das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil, während der zweite Kraftstoff genutzt wird, ein erstes modifiziertes Kraftmaschinendrehzahllastprofil auf der Basis einer Kraftmaschinenklopfgrenze und einer Kraftmaschinenreibung mit dem zweiten Kraftstoff, wobei die Steuerung ferner folgende Anweisungen beinhaltet: während der Kraftmaschinenbetrieb mit dem ersten Kraftstoff beibehalten wird, Voraussagen der Kraftstoffeinbuße, die mit dem Betrieb mit einem zweiten modifizierten Kraftmaschinendrehzahllastprofil beim ersten Kraftstoff verknüpft ist, wobei das zweite modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil auf einer Kraftmaschinenklopfgrenze und einer Kraftmaschinenreibung mit dem ersten Kraftstoff basiert; wenn die Kraftstoffeinbuße kleiner ist, Betreiben mit dem zweiten modifizierten Kraftmaschinendrehzahllastprofil mit dem ersten Kraftstoff; und wenn die Kraftstoffeinbuße größer ist, Beibehalten eines standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofils mit dem ersten Kraftstoff. In einem Beispiel beinhaltet das Auswählen das Auswählen eines ersten niedrigeren Drehzahlverhältnisses, wenn das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil eine höhere Kraftmaschinendrehzahl und eine niedrigere Kraftmaschinenlast beinhaltet, und das Auswählen eines zweiten höheren Verhältnisses, wenn das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil eine niedrigere Kraftmaschinendrehzahl und eine höhere Kraftmaschinenlast beinhaltet.
Jetzt Bezug nehmend auf 3 ist eine beispielhafte Routine 300 zum Koordinieren von Anpassungen an die Auswahl eines Kraftstoffs zur Nutzung in einer Mehrkraftstoffkraftmaschine mit Anpassungen an ein Drehzahlverhältnis eines stufenlosen Getriebes (CVT) beschrieben. Auf diese Weise kann ein Antriebsstrangprofil der Kraftmaschine (einschließlich Kraftmaschinendrehzahl und -last) angepasst werden, während eine angeforderte Leistungsabgabe der Kraftmaschine beibehalten wird und während individuelle Kraftstoffeigenschaften (wie Oktanbewertung und Klopfabschwächungsfähigkeit) Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile von jeder der VCR-Anpassung und der CVT-Anpassung ausgeschöpft werden. Das Verfahren ermöglicht trotz häufiger Änderungen der Fahrerleistungsanforderung Verbesserungen der Kraftstoffwirtschaftlichkeit. Anweisungen zum Umsetzen des Verfahrens 300 sowie der anderen hier beinhalteten Verfahren können von einer Steuerung auf der Basis von in einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Kraftmaschinensystems empfangen werden, wie etwa den oben mit Bezug auf die 1–2 beschriebenen Sensoren, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Kraftmaschinenaktuatoren des Kraftmaschinensystems einsetzen, um den Kraftmaschinenbetrieb gemäß den unten beschriebenen Verfahren anzupassen.
Bei 302 beinhaltet die Routine das Schätzen und/oder Messen der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Diese können beispielsweise Fahrerleistungsanforderung (wie etwa auf der Basis der Ausgabe eines an ein Bedienerpedal gekoppelten Pedalpositionssensors), Umgebungstemperatur, -druck und -feuchtigkeit, Kraftmaschinentemperatur, Kraftstoffniveau in einem Kraftstofftank, Kraftstoffoktanzahl eines oder mehrerer verfügbarer Kraftstoffe, Krümmerdruck (MAP), Krümmerluftstrom (MAF), Katalysatortemperatur, Einlasstemperatur, Aufladungsniveau usw. beinhalten.
Bei 304 beinhaltet das Verfahren für die gegebene Fahrerleistungsanforderung das Vergleichen der Kosteneffizienz jedes Kraftstoffs der Kraftmaschine. Beispielsweise kann die Kosteneffizienz des aktuellen Kraftstoffs (mit dem die Kraftmaschine betrieben wird) mit der Kosteneffizienz eines in der Kraftmaschine verfügbaren alternativen Kraftstoffs (wovon es einen oder mehrere geben kann) verglichen werden. Der aktuelle Kraftstoff und der alternative Kraftstoff können in Bezug auf eine Oktanbewertung, einen Alkoholgehalt und/oder einen Zuführmechanismus, über den sie dem Kraftmaschinenzylinder zugeführt werden, variieren. Die unterschiedlichen Zuführmechanismusoptionen können Direkteinspritzung, Saugkanaleinspritzung und/oder Zentraleinspritzung beinhalten. In einem Beispiel kann der aktuelle Kraftstoff eine höhere Oktanbewertung haben als der alternative Kraftstoff. In einem anderen Beispiel kann der aktuelle Kraftstoff eine niedrigere Oktanbewertung haben als der alternative Kraftstoff.
Wie hier verwendet, kann die Kosteneffizienz für einen gegebenen Kraftstoff als ein Verhältnis von Energie oder Arbeit, die vom gegebenen Kraftstoff erzeugt wird, bezogen auf monetäre Kosten des Verwendens des gegebenen Kraftstoffs definiert werden. Beispielsweise kann die Steuerung für die gegebene Fahreranforderung zuerst die Kraftstoffeffizienz versus Leistung (Kraftmaschinendrehzahl und -last) für jeden verfügbaren Kraftstoff, wie etwa für einen ersten Kraftstoff und einen zweiten Kraftstoff in einer Zweikraftstoffkraftmaschine, bestimmen. In einem Beispiel kann die Steuerung die Kraftstoffeffizienz der beiden Kraftstoffe durch Vergleichen des bremsspezifischen Kraftstoffverbrauchs (BSFC) der Kraftmaschine für jeden Kraftstoff vergleichen und dann für Kraftstoffkosten kompensieren. Der BSFC der Kraftmaschine für jeden Kraftstoff kann in Tabellen, Kennfeldern und/oder Gleichungen als Funktion von Betriebsbedingungen, wie RPM, Drehmoment, Temperatur, Feuchtigkeit, abgeleitete Kraftstoffoktanzahl usw., gespeichert werden. Insbesondere für die Fahreranforderung kann die Steuerung den BSFC des ersten Kraftstoffs und dann die Kraftstoffeffizienz als Kehrwert des BSFC bestimmen. Dann kann die Steuerung eine Menge des ersten benötigten Kraftstoffs bestimmen und die Kosten für das Verwenden der bestimmten Menge des ersten Kraftstoffs berechnen. Dann kann die Kosteneffizienz für den ersten Kraftstoff als die Kraftstoffeffizienz des ersten Kraftstoffs dividiert durch die Kosten für das Verwenden des ersten Kraftstoffs bestimmt werden. Ebenso können für den zweiten Kraftstoff eine Kraftstoffeffizienz und die Kosten für das Verwenden des zweiten Kraftstoffs sowie die Kosteneffizienz für den zweiten Kraftstoff als die Kraftstoffeffizienz des zweiten Kraftstoffs dividiert durch die Kosten für das Verwenden des zweiten Kraftstoffs bestimmt werden.
In einem Beispiel kann die Kraftmaschine für jeden Kraftstoff kalibriert werden, um Inseln des konstanten BSFC festzulegen. In 5 sind BSFC-Beispielkennfelder mit BSFC-Inseln für eine Kraftmaschine, die zwei verschiedene Kraftstoffe verwendet, abgebildet. Insbesondere bildet das Kennfeld 500 BSFC-Inseln für einen ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl (z. B. RON 98) ab, der direkt in eine aufgeladene Kraftmaschine eingespritzt wird, und Kennfeld 520 BSFC-Inseln für einen zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl (z. B. RON 91), der direkt in die aufgeladene Kraftmaschine eingespritzt wird. Die Kennfelder bilden die Kraftmaschinendrehzahl (in RPM) entlang der x-Achse und die Kraftmaschinenlast oder das Kraftmaschinendrehmoment oder den BMEP (in bar) entlang der y-Achse ab. BSFC-Inseln werden dann auf der Basis der Kraftmaschinendrehzahl bezogen auf die Last (in g/kW-hr) eingezeichnet. Daher kann die Kraftmaschineneffizienz als Kehrwert des BSFC bestimmt werden. Somit repräsentiert bei jedem Satz von BSFC-Inseln die innerste Insel mit der kleinsten Fläche (Insel 502 und 522 bei den Kennfeldern 500 bzw. 520) eine Kraftmaschinenbetriebsregion mit der höchsten Effizienz und daher dem niedrigsten Kraftstoffverbrauch. Darüber hinaus bleibt der BSFC für die Kraftmaschine über eine gegebene Insel konstant.
Wie mit Bezug auf die Inseln 502, 522 zu sehen ist, fällt die Kraftmaschineneffizienz ab, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl verringert. Dies wird dadurch begründet, dass heiße Gase im Zylinder Wärme an die Zylinderwände verlieren, wobei die Verluste bei niedrigeren Kraftmaschinendrehzahlen ausgeprägter sind. Mit Bezug auf die Inseln 502, 522 fällt die Kraftmaschineneffizienz auch ab, wenn sich die Kraftmaschinendrehzahl erhöht. Dies wird durch erhöhte Reibungsverluste bei höheren Kraftmaschinendrehzahlen begründet. Mit Bezug auf die Inseln 502, 522 fällt die Kraftmaschineneffizienz auch ab, wenn sich das Drehmoment erhöht, obwohl die Reibung einen größeren Abschnitt der verwendbaren Kraftmaschinenarbeit in dieser Region beisteuert. Der Abfall der Kraftmaschineneffizienz wird durch die Notwendigkeit begründet, die Zündung spätzuverstellen, um dem Klopfen Rechnung zu tragen. Aufgrund der beim Betreiben von Kraftmaschinenkomponenten, wie Ölpumpen und Wasserpumpen, bewirkten festen Betriebslasten fällt schließlich mit Bezug auf die Inseln 502, 522 die Kraftmaschineneffizienz ab, wenn sich das Drehmoment verringert. Die Pumparbeit und Reibungsverluste (z. B. durch mechanische Reibung) erhöhen sich mit Bezug auf die Menge der geleisteten Arbeit, wodurch die Effizienz reduziert wird.
Darüber hinaus ändern sich die Größe und die Position der Inseln, wenn sich die Oktanbewertung erhöht. Insbesondere kann sich die Insel der besten Effizienz für einen Kraftstoff mit höherer Oktanbewertung (502), verglichen mit der Insel der besten Effizienz für einen Kraftstoff mit einer niedrigeren Oktanbewertung (522), zu einer relativ höheren Kraftmaschinendrehzahl und einem relativ höheren Kraftmaschinendrehmoment bewegen. Außerdem kann die Insel der besten Effizienz für den Kraftstoff mit der höheren Oktanzahl eine kleinere, gleichmäßig über einen Bereich von Kraftmaschinendrehzahlen und -drehmomenten ausgedehnte Fläche (das heißt im Wesentlichen kreisförmig) einnehmen, während die Insel der besten Effizienz für den Kraftstoff mit der niedrigeren Oktanzahl eine größere, über einen breiteren Bereich von Kraftmaschinendrehzahlen, verglichen mit dem Bereich von Kraftmaschinendrehmomenten, ausgedehnte Fläche (das heißt im Wesentlichen horizontal oval) einnehmen kann.
Nach dem Vergleichen der Kraftstoffeffizienzen kann die Steuerung die Kraftstoffkosten für jeden Kraftstoff abrufen. In einem Beispiel können die Kraftstoffkosten von einem Cloudserver oder einem Offboardserver abgerufen werden, wenn die Fahrzeugsteuerung mit drahtloser Kommunikation ausgelegt ist. In einem anderen Beispiel können die Kraftstoffkosten in einer Nachschlagetabelle im Speicher der Steuerung gespeichert sein, wobei die Kraftstoffkosten als Funktion der geografischen Lage gespeichert sind. Nach dem Abrufen der Kraftstoffkosten für jeden Kraftstoff kann die Steuerung die Kraftstoffkosten durch die Effizienz dividieren, um eine Energie-pro-Dollar-Bewertung (oder eine andere Währungseinheit) zu erhalten, die hier auch als die Kosteneffizienz bezeichnet wird. In einem Beispiel kann die Steuerung die folgende Gleichung verwenden: EnergieProDollar = Kraftstoffkosten (in $/Gallone)·Kraftstoffeffizienz (in kW-hr/Gramm)·Umwandlungskonstante.
In einem Beispiel kann ein erster Kraftstoff mehr kosten und ein zweiter Kraftstoff weniger kosten. Ferner kann die Effizienz des ersten Kraftstoffs höher sein, sodass eine kleinere Menge des ersten Kraftstoffs erforderlich ist, um dieselbe Leistung wie eine größere Menge des zweiten Kraftstoffs bereitzustellen. Hier kann, wenn die effektiven (Netto-)Kosten für das Verwenden der kleineren Menge des teureren Kraftstoffs kleiner sind als die effektiven Kosten für das Verwenden der größeren Menge des weniger teuren Kraftstoffs, der EnergieProDollar-Wert des ersten Kraftstoffs höher sein als der für den zweiten Kraftstoff. Andernfalls kann, wenn die effektiven (Netto-)Kosten für das Verwenden der kleineren Menge des teureren Kraftstoffs größer sind als die effektiven Kosten für das Verwenden der größeren Menge des weniger teuren Kraftstoffs, der EnergieProDollar-Wert des zweiten Kraftstoffs höher sein als der für den ersten Kraftstoff.
Bei 306 beinhaltet das Verfahren das Bestimmen, ob die Kosteneffizienz der Kraftmaschine durch Ändern der Kraftstoffnutzung vom aktuellen Kraftstoff, den die Kraftmaschine verwendet, in einen anderen verfügbaren Kraftstoff sich um mehr als eine Schwellenmenge verbessert. Beispielsweise kann die Kraftmaschine aktuell mit einem ersten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl betrieben werden und in Reaktion auf eine Änderung der Fahreranforderung kann bestimmt werden, ob sich die Kraftstoffeffizienz der Kraftmaschine durch Übergehen zu einem zweiten Kraftstoff höherer Oktanzahl um mehr als eine Schwellenmenge verbessert. In einem anderen Beispiel kann die Kraftmaschine aktuell mit einem zweiten Kraftstoff höherer Oktanzahl betrieben werden und in Reaktion auf eine Änderung der Fahreranforderung kann bestimmt werden, ob sich die Kraftstoffeffizienz der Kraftmaschine durch Übergehen zum ersten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl um mehr als eine Schwellenmenge verbessert. Daher kann die Steuerung den Kraftstoff, der den niedrigeren BFSC bei den niedrigsten Kosten bereitstellt, als den kosteneffizienteren Kraftstoff auswählen. In einem Beispiel kann die Steuerung die Kraftstoffinselkennfelder für jeden Kraftstoff verwenden, um vorab eine Linie der optimalen Effizienz (als Funktion kalibriert) zu bestimmen, wie mit Bezug auf das Beispiel von 4 ausgeführt.
Wenn die Kosteneffizienz der Kraftmaschine sich nicht um mehr als die Schwellenmenge verbessert, beinhaltet das Verfahren bei 318 das Beibehalten der aktuellen Kraftstoffnutzung in der Kraftmaschine. Hier wird der Kraftstoffeinspritzer, der den aktuellen Kraftstoff zuführt, aktiviert gehalten, während der Kraftstoffeinspritzer, der den alternativen Kraftstoff zuführt, deaktiviert gehalten wird. Wahlweise können CVT-Anpassungen verwendet werden, um das Kraftmaschinendrehzahllastprofil anzupassen, während der aktuelle Kraftstoff verwendet wird, um zusätzliche Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile zu erreichen. Beispielsweise kann, wenn der aktuelle Kraftstoff ein Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl ist, die Kraftmaschinendrehzahl verringert werden, während die Kraftmaschinenlast angehoben wird, um Reibungsverluste bei niedrigeren Lasten zu reduzieren, während der aktuelle Kraftstoff verwendet und ein angefordertes Leistungsniveau der Kraftmaschine beibehalten wird.
Wenn die Kraftstoffeffizienz der Kraftmaschine sich um mehr als die Schwellenmenge verbessert (auf der Basis des Kraftstoffeffizienzvergleichs bei 304), beinhaltet das Verfahren bei 308 das Voraussagen der Kraftmaschinendrehzahl und -last nach dem Kraftstoffübergang zum alternativen Kraftstoff. Insbesondere kann zum Beibehalten der Leistungsabgabe in Reaktion auf die Fahreranforderung der Kraftstoffwechsel in einem anderen Kraftmaschinendrehzahllastprofil resultieren. Beispielsweise kann die Kraftmaschine für eine gegebene Fahreranforderung durch Betreiben mit einer niedrigeren Kraftmaschinendrehzahl und einer höheren Kraftmaschinenlast mit dem Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl oder mit einer höheren Kraftmaschinendrehzahl und niedrigeren Kraftmaschinenlast mit dem Kraftstoff höherer Oktanzahl dieselbe Leistungsabgabe bereitstellen.
Bei 310 kann bestimmt werden, ob bei der vorausgesagten Kraftmaschinendrehzahllast für den kosteneffizienteren Kraftstoff Motorbetriebsbegrenzungen erwartet werden. Diese können beispielsweise Klopfbegrenzungen oder Reibungsverluste beinhalten. Beispielsweise kann bestimmt werden, ob bei der vorausgesagten Kraftmaschinendrehzahllast Klopfen auftreten kann.
Wird bei der vorausgesagten Kraftmaschinendrehzahllast kein Klopfen erwartet, beinhaltet das Verfahren bei 312 das Übergehen der Kraftmaschine zum alternativen Kraftstoff mit der höheren Kosteneffizienz über die Aktivierung des entsprechenden Kraftstoffeinspritzers. Hier kann die Steuerung zu dem Kraftstoff übergehen, der den niedrigeren BFSC bei den niedrigsten Kosten bereitstellt. Dies beinhaltet, dass die Steuerung ein Signal an einen Aktuator sendet, der an den Kraftstoffeinspritzer gekoppelt ist, der dem Zylinder den alternativen Kraftstoff zuführt, um den Einspritzer zu aktivieren. Beispielsweise kann das Signal zum Kraftstoffeinspritzer die Saugkanaleinspritzung des alternativen Kraftstoffs aktivieren. In einem anderen Beispiel kann das Signal zum Kraftstoffeinspritzer die Direkteinspritzung des alternativen Kraftstoffs aktivieren.
Beispielsweise kann die Kraftmaschine eine Zweikraftstoffkraftmaschine sein, die dazu ausgelegt ist, mit einem ersten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl und einem zweiten Kraftstoff höherer Oktanzahl betrieben zu werden, wobei jeder Kraftstoff direkt in den Kraftmaschinenzylinder eingespritzt wird. Wenn der Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl der kosteneffizientere Kraftstoff ist, kann die Steuerung zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl (vom Kraftstoff höherer Oktanzahl) für die Kraftmaschine übergehen. In einem anderen Beispiel kann, wenn der Kraftstoff höherer Oktanzahl der kosteneffizientere Kraftstoff ist, die Steuerung zum Kraftstoff höherer Oktanzahl (vom Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl) für die Kraftmaschine übergehen.
Die Routine kann sich dann zu 320 bewegen, wobei die Steuerung das CVT anpasst, um das Kraftmaschinendrehzahllastprofil bereitzustellen, das für den ausgewählten Kraftstoff optimal ist. Beispielsweise kann das CVT in Reaktion auf ein Übergehen zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl an ein niedrigeres Drehzahlverhältnis angepasst werden, wodurch die Kraftmaschinendrehzahl herabgesetzt wird. Als weiteres Beispiel kann das CVT in Reaktion auf ein Übergehen zum Kraftstoff höherer Oktanzahl an ein höheres Drehzahlverhältnis angepasst werden, wodurch die Kraftmaschinendrehzahl angehoben wird.
Zusätzlich zum Betätigen des CVT kann die Steuerung auch die Kraftmaschineneinlassdrosselklappe, die Einlass- und/oder Auslassnocken, den Ventilhub, den Aufladedruck und/oder die Zündzeitsteuerung betätigen, um die optimale Last (Drehmoment) für den ausgewählten Kraftstoff zuzuführen.
Wieder Bezug nehmend auf 310 beinhaltet das Verfahren, wenn bei der vorausgesagten Kraftmaschinendrehzahllast Klopfen erwartet wird, bei 314 das Voraussagen einer mit einer Klopfabschwächungsanpassung verknüpften Kraftstoffeinbuße. Beispielsweise kann bestimmt werden, ob das Kraftmaschinendrehzahllastprofil (über Anpassungen an ein Drehzahlverhältnis des CVT) modifiziert werden kann, um ein Klopfen zu reduzieren. Das Anpassen an das angepasste/modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil kann das Auswählen eines Drehzahlverhältnisses des CVT, das mit dem angepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil übereinstimmt, beinhalten. Dies kann das Auswählen eines Drehzahlverhältnisses beinhalten, das die Kraftmaschinendrehzahl anhebt, während die Kraftmaschinenlast herabgesetzt wird, während der Kraftstoff höherer Oktanzahl genutzt wird, um die Leistungsabgabe der Kraftmaschine beizubehalten, während das Klopfen reduziert wird. In einem Beispiel kann die Kraftmaschinendrehzahl erhöht werden, während die Kraftmaschinenlast verringert wird, wenn sich der Kraftmaschinenbetrieb mit dem alternativen Kraftstoff der Klopfgrenze annähert. Daher haben die Erfinder erkannt, dass das Kraftmaschinendrehzahllastprofil variiert werden kann, während die Kraftmaschinenleistungsabgabe über Anpassungen an ein Drehzahlverhältnis des CVT beibehalten wird. Dann kann die Kraftstoffeffizienz der Kraftmaschine im neuen Kraftmaschinendrehzahllastprofil und im ausgewählte Kraftstoff berechnet werden (im vorliegenden Beispiel die Kraftstoffeffizienz bei der höheren Drehzahl und niedrigeren Last des Kraftstoffs höherer Oktanzahl).
In einem Beispiel kann die Steuerung auf ein Kennfeld Bezug nehmen, wie etwa das Beispielkennfeld von 4 (unten ausgeführt), um zu bestimmen, ob die Änderung der Kraftmaschinendrehzahllast im Übergehen der Kraftmaschine von einer ersten Linie (oder Insel) der besten Kosteneffizienz zu einer zweiten, anderen Linie (oder Insel) der besten Kosteneffizienz resultiert, wobei die zweite Linie, verglichen mit der ersten Linie, eine niedrigere Kosteneffizienz aufweist. Hier kann auf der Basis eines Abfalls der Kosteneffizienz eine Kraftstoffeinbuße geschätzt werden (beispielsweise auf der Basis eines Unterschieds zwischen der Kosteneffizienz an der ersten Linie bezogen auf die zweite Linie). Mit Bezug auf das oben beschriebene Beispiel kann eine erste Kosteneffizienz der Kraftmaschine mit dem Kraftstoff höherer Oktanzahl bei der standardmäßigen niedrigeren Kraftmaschinendrehzahl und höheren Kraftmaschinenlast mit einer zweiten Kosteneffizienz der Kraftmaschine mit dem Kraftstoff höherer Oktanzahl bei der CVT-angepassten höheren Kraftmaschinendrehzahl und niedrigeren Kraftmaschinenlast verglichen werden. In einem alternativen Beispiel kann die Menge Spätzündung, die erforderlich ist, um das Klopfen abzuschwächen, bestimmt und die entsprechende Kraftstoffeinbuße errechnet werden.
Bei 316 kann die mit dem Klopfen (Knk_fuel penalty) verknüpfte vorausgesagte Kraftstoffeinbuße mit der mit dem Übergang zum ausgewählten Kraftstoff (Fuel_economy) verknüpften Kraftstoffwirtschaftlichkeitsänderung verglichen werden. Mit anderen Worten eine mit dem Betreiben der Kraftmaschine mit dem aktuellen Kraftstoff verknüpfte Kraftstoffwirtschaftlichkeit wird mit der mit dem Betreiben der Kraftmaschine mit dem alternativen Kraftstoff bei dem modifizierten Kraftmaschinendrehzahllastprofil verknüpften Kraftstoffwirtschaftlichkeitsänderung verglichen. Hier kann die Kraftmaschine mit dem aktuellen Kraftstoff betrieben werden, entweder bei einem standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofil für den aktuellen Kraftstoff oder bei einem modifizierten Drehzahllastprofil, modifiziert auf der Basis von Kraftmaschinenbegrenzungen mit dem aktuellen Kraftstoff (die dieselben oder andere als die Kraftmaschinenbegrenzungen mit dem alternativen Kraftstoff sein können). Daher können sich das modifizierte Drehzahllastprofil mit dem aktuellen Kraftstoff und das modifizierte Drehzahllastprofil mit dem alternativen Kraftstoff unterscheiden. Beispielsweise kann das modifizierte Drehzahllastprofil mit dem aktuellen Kraftstoff für Reibungsverluste angepasst werden, während das modifizierte Drehzahllastprofil mit dem alternativen Kraftstoff für Klopfbegrenzungen angepasst werden kann. Jedoch wird ein Leistungsniveau der Kraftmaschine bei jedem des Kraftmaschinenbetriebs mit dem aktuellen Kraftstoff (bei standardmäßigem oder modifiziertem Drehzahllastprofil) und des Kraftmaschinenbetriebs mit dem alternativen Kraftstoff bei modifiziertem/angepasstem Drehzahllastprofil beibehalten.
Wenn die Kraftstoffeinbuße infolge des Kraftstoffübergangs niedriger ist als die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsänderung, das heißt das Nettoresultat ist trotz der Änderung des Kraftmaschinendrehzahllastprofils und des Kraftstoffübergangs ein Kraftstoffvorteil, bewegt sich das Verfahren zu 312, um über Anpassungen an den entsprechenden Einspritzern zum Kraftstoff mit der höheren Kraftstoffeffizienz für die Kraftmaschine überzugehen.
Außerdem kann die Steuerung bei 320 das CVT anpassen, um das Kraftmaschinendrehzahllastprofil bereitzustellen, das für den ausgewählten Kraftstoff optimal ist, und um den gegebenen Klopfbegrenzungen Rechnung zu tragen. Beispielsweise kann zum Kraftstoff höherer Oktanzahl für die Kraftmaschine übergegangen werden, während das CVT an ein Drehzahlverhältnis angepasst wird, das die Kraftmaschinendrehzahl anhebt und die Kraftmaschinenlast herabsetzt, während dieselbe Kraftmaschinenantriebsstrangabgabe beibehalten wird.
Wenn die Kraftstoffeinbuße infolge eines Kraftstoffübergangs höher ist als die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsänderung, das heißt das Nettoresultat ist trotz der Änderung des Kraftmaschinendrehzahllastprofils und des Kraftstoffübergangs ein Kraftstoffverlust, bewegt sich das Verfahren zu 318, um die aktuelle Kraftstoffnutzung in der Kraftmaschine beizubehalten. Daher kann die Steuerung, obwohl der andere Kraftstoff für die gegebene Fahreranforderung nominell kraftstoffeffizienter oder kosteneffizienter sein kann, mit Blick auf kraftstoff- oder kostenineffiziente Begrenzungen, die beim Betreiben mit dem anderen Kraftstoff erlebt werden können, den aktuellen Kraftstoff für die Kraftmaschine beibehalten. Außerdem kann die Steuerung bei 320 das CVT anpassen, um das Kraftmaschinendrehzahllastprofil bereitzustellen, das für den ausgewählten Kraftstoff optimal ist. Dies kann das Beibehalten eines standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofils für den aktuellen Kraftstoff bei Beibehalten der aktuellen Kraftstoffnutzung beinhalten. Alternativ dazu kann dies das Anpassen des Kraftmaschinendrehzahllastprofils für den aktuellen Kraftstoff über Anpassungen am CVT-Drehzahlverhältnis bei Beibehalten der aktuellen Kraftstoffnutzung beinhalten.
Es versteht sich, dass, während das Verfahren oben bei 310 das Voraussagen von Klopfbegrenzungen bei der vorausgesagten Kraftmaschinendrehzahllast und bei 314 eine das Klopfen abschwächende Kraftstoffeinbuße erörtert, dies nicht einschränkend gemeint ist. In einem alternativen Beispiel kann die Steuerung Reibungsverluste bei der vorausgesagten Kraftmaschinendrehzahllast und dann eine die Reibung abschwächende Kraftstoffeinbuße voraussagen. Beispielsweise können beim Betreiben mit einem Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl bei niedrigeren Lasten Reibungs- anstatt Klopfbeschränkungen eintreten. Daher kann es kraftstoffeffizienter sein, wenn zum Kraftstoff höherer Oktanzahl für die Kraftmaschine übergegangen wird, während das CVT an ein Drehzahlverhältnis angepasst wird, das die Kraftmaschinendrehzahl herabsetzt und die Kraftmaschinenlast anhebt, während dieselbe Kraftmaschinenleistungsabgabe beibehalten wird.
In einem Beispiel können, wie mit Bezug auf 4 ausgeführt, die Daten von Kraftstoffinseldatenkennfeldern für jeden Kraftstoff auf zwei beste Kosteneffizienzlinien reduziert werden, zwischen denen die Steuerung schneller in Echtzeit interpolieren kann. Andernfalls müsste die Steuerung an jedem Kraftstoffkennfeld eine Optimierung vornehmen und dann versuchen, einen Punkt zwischen den zwei Kraftstoffzuständen weiter zu optimieren. Im vorliegenden Ansatz kann die Steuerung Kraftstoffinselkennfelder und die Kraftstoffkosten für jeden Kraftstoff verwenden, um eine Linie der optimalen Effizienz vorzubestimmen. Dann kann die Steuerung für die aktuelle Leistungsanforderung Linien der optimalen Effizienz für eine aktuelle Betriebsleistung nachschlagen und die beiden Kurven auswerten, um die optimale Effizienz zu bestimmen. Die Steuerung kann zwischen der Linie der optimalen Effizienz für den ersten Kraftstoff und den zweiten Kraftstoff linear interpolieren. Obwohl die Linie möglicherweise nicht genau linear ist, können die Änderungen so klein sein, dass eine lineare Annäherung eine vernünftige Echtzeitannäherung sein kann.
Jetzt Bezug nehmend auf 4 ist ein Beispielkennfeld 400 zum Vergleichen von mit verschiedenen Kraftstoffen für eine gegebene vom Fahrer angeforderte Leistungsabgabe verknüpften Kraftstoffeffizienzen sowie zum Vergleichen von mit verschiedenen Kraftmaschinendrehzahllastprofilen für einen gegebenen Kraftstoff verknüpften Kraftstoffeffizienzen gezeigt. In einem Beispiel kann das Kennfeld von 4 während der Kraftmaschinenkalibrierung erzeugt und im Speicher der Kraftmaschinensteuerung gespeichert werden. Die Steuerung kann dann während des Kraftmaschinenbetriebs auf das Kennfeld Bezug nehmen, um zu bestimmen, ob in Reaktion auf eine Änderung der Fahreranforderung die Nutzung eines aktuellen Kraftstoffs beibehalten oder zu einem alternativen Kraftstoff übergegangen werden soll.
Das Kennfeld 400 bildet eine erste Linie der besten Effizienz versus Leistung bei einem Kraftstoff höherer Oktanzahl ab, die hier auch als eine erste Kraftstoffoptimumeffizienzlastgrenze 404 (als durchgehende Linie abgebildet) bezeichnet wird. Das Kennfeld 400 bildet auch eine zweite Linie der besten Effizienz versus Leistung bei einem Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl ab, die hier auch als eine zweite Optimumeffizienzlastgrenze 406 (als gestrichelte Linie abgebildet) bezeichnet wird. Die Plots sind mit der Kraftmaschinendrehzahl entlang der x-Achse und der Kraftmaschinenlast oder des Kraftmaschinendrehmoments entlang der y-Achse gezeigt. Eine BSFC-Beispielinsel (hier oval) der besten Kraftstoffeffizienzen für den Kraftstoff höherer Oktanzahl ist an der gepunkteten Linie 408 überlagert, während eine entsprechende Insel für den Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl an der gepunkteten Linie 409 überlagert ist. Es versteht sich, dass die Inseln 408 und 409 die innerste Insel des niedrigsten Kraftstoffverbrauchs repräsentieren und die Kraftstoffinseln außerhalb dieser Insel hier aus Gründen der Klarheit nicht gezeigt sind. Daher ändern sich die genauen Positionen der Ovale konstanter Effizienz in Abhängigkeit von den aktuellen Klopfgrenzen, die mit der Kraftstoffoktanzahl, der Temperatur, der Feuchtigkeit und natürlich dem Verdichtungsverhältnis variieren. Das maximale Drehmoment der Kraftmaschine bei einer gegebenen Kraftmaschinendrehzahl wird von Kurve 402 gezeigt. Linien konstanter Leistungsabgabe entsprechend 10–50 kW sind an den Leistungslinien 450–490 abgebildet.
Ein erster Kraftstoff und eine erste CVT-Anpassung sind mit Bezug auf die Betriebspunkte 410–416 gezeigt. Basierend auf einer aktuellen Fahreranforderung kann die Kraftmaschine auf dem Kraftmaschinendrehzahllastkennfeld bei Betriebspunkt 410 sein. Insbesondere basierend auf der Kraftmaschinenlast, die einer Position an (oder direkt unter) der ersten Optimumeffizienzlastgrenze 404 entspricht, und einer Leistungsanforderung von 10 kW kann die Kraftmaschine bei Betriebspunkt 410 mit dem Kraftstoff höherer Oktanzahl und mit einer Kraftmaschinendrehzahl/-last entlang der Leistungslinie 450 betrieben werden. Die Kraftmaschinendrehzahllast beim aktuellen Kraftstoff kann basierend auf der BSFC-Insel 408 ausgewählt werden.
Wenn eine Erhöhung der Fahreranforderung auf 20 kW erfolgt (etwa aufgrund eines Drückens des Bedienerpedals, während die Kraftmaschine den Kraftstoff höherer Oktanzahl verwendet), kann die Kraftmaschine zum Betrieb entlang der Leistungslinie 460 übergehen und auf der Basis der Änderungen bei der Kraftstoffeffizienz bestimmen, ob der Kraftstoff höherer Oktanzahl weiterverwendet oder zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl übergegangen werden soll. Als erste Option könnte die Kraftmaschine entlang Leistungslinie 460 zum Betriebspunkt 412 bewegt werden. Hier wird die Fahreranforderung bereitgestellt, während der aktuelle Kraftstoff höherer Oktanzahl beibehalten wird. Als zweite Option könnte die Kraftmaschine entlang Leistungslinie 460 zum Betriebspunkt 414 bewegt werden, wo dieselbe Leistungsabgabe bereitgestellt, während zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl übergegangen wird. Daher wird für die gegebene Fahreranforderung beim Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl eine höhere Kraftstoffeffizienz bereitgestellt, da die Kraftmaschine bei Punkt 414 auf einer Insel höherer Kraftstoffeffizienz betrieben wird. Jedoch kann die Steuerung ferner bestimmen, dass der Betriebspunkt 414 mit einer Begrenzung (z. B. einer Klopfbegrenzung) verknüpft ist, der durch Bewegen, als dritter Option, zum Betriebspunkt 416, wo die Kraftmaschinenlast erhöht und die Kraftmaschinendrehzahl verringert ist, während auf der Leistungslinie 460 geblieben wird, Rechnung getragen werden kann. Die Kraftmaschinendrehzahllastanpassung kann über Anpassungen an ein Drehzahlverhältnis für das CVT durchgeführt werden. Das Bewegen zum Betriebspunkt 416 würde gegenüber dem Verbleiben bei Betriebspunkt 414 in einem Abfall der Kraftstoffwirtschaftlichkeit resultieren (das heißt eine Kraftstoffeinbuße bewirken). Jedoch ist die mit dem Übergang von Betriebspunkt 414 zu Betriebspunkt 416 verknüpfte Kraftstoffeinbuße kleiner als die mit dem Übergang von Betriebspunkt 412 zu Betriebspunkt 414 verknüpfte Kraftstoffverbesserung. Folglich ist es in Reaktion auf die Erhöhung der Fahreranforderung kraftstoffeffizienter, sich durch Übergehen zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl und Erhöhen der Kraftmaschinendrehzahl bei Herabsetzen der Kraftmaschinenlast von Betriebspunkt 410 zu 416 zu bewegen.
Es versteht sich, dass, wenn die Kraftmaschinendrehzahllastanpassung, die erforderlich ist, um der Begrenzung Rechnung zu tragen, die Kraftmaschine, als vierte Option, zum Betriebspunkt 418 bewegen würde (wo die Kraftmaschinenlast weiter erhöht und die Kraftmaschinendrehzahl weiter verringert ist, während auf der Leistungslinie 460 verblieben wird), die Bewegung eine größere Kraftstoffeinbuße bewirken würde. In diesem Fall würde die mit dem Übergang von Betriebspunkt 414 zu Betriebspunkt 418 verknüpfte Kraftstoffeinbuße als größer als die mit dem Übergang von Betriebspunkt 412 zu Betriebspunkt 414 verknüpfte Kraftstoffverbesserung vorausgesagt. Folglich wäre es in Reaktion auf die Erhöhung der Fahreranforderung kraftstoffeffizienter, sich durch Beibehalten der Nutzung des aktuellen Kraftstoffs (höherer Oktanzahl) von Betriebspunkt 410 zu 414 zu bewegen.
Ein zweiter Kraftstoff und eine zweite CVT-Anpassung sind mit Bezug auf die Betriebspunkte 420–424 gezeigt. Basierend auf einer aktuellen Fahreranforderung kann die Kraftmaschine auf dem Kraftmaschinendrehzahllastkennfeld bei Betriebspunkt 420 sein. Insbesondere basierend auf der Kraftmaschinenlast, die einer Position an (oder direkt unter) der ersten Optimumeffizienzlastgrenze 404 entspricht, und einer Leistungsanforderung von 40kW kann die Kraftmaschine bei Betriebspunkt 420 mit dem Kraftstoff höherer Oktanzahl und mit einer Kraftmaschinendrehzahl/-last entlang der Leistungslinie 480 betrieben werden. Die Kraftmaschinendrehzahllast beim aktuellen Kraftstoff kann basierend auf der BSFC-Insel 409 ausgewählt werden.
Wenn eine Erhöhung der Fahreranforderung auf 50kW erfolgt (etwa aufgrund eines Drückens des Bedienerpedals, während die Kraftmaschine mit dem Kraftstoff höherer Oktanzahl betrieben wird), kann die Kraftmaschine zum Betrieb entlang der Leistungslinie 490 übergehen und auf der Basis der Änderungen bei der Kraftstoffeffizienz bestimmen, ob beim Kraftstoff höherer Oktanzahl verblieben oder zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl übergegangen werden soll. Als erste Option könnte die Kraftmaschine entlang Leistungslinie 490 zum Betriebspunkt 422 bewegt werden. Hier wird die Fahreranforderung bereitgestellt, während der aktuelle Kraftstoff beibehalten wird. Als zweite Option könnte die Kraftmaschine entlang Leistungslinie 490 zum Betriebspunkt 424 bewegt werden, wo dieselbe Leistungsabgabe bereitgestellt, während zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl übergegangen wird. Daher ist für die gegebene Fahreranforderung beim aktuellen Kraftstoff eine höhere Kraftstoffeffizienz bereitgestellt, wie basierend auf einem Vergleich von deren BSFC-Inseln bestimmt. Folglich ist es in Reaktion auf die Erhöhung der Fahreranforderung kraftstoffeffizienter, sich durch Beibehalten der Nutzung des aktuellen Kraftstoffs von Betriebspunkt 420 zu 424 zu bewegen. Außerdem können über CVT-Anpassungen bei Verbleiben beim aktuellen Kraftstoff weitere Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile erreicht werden. Spezifisch kann ein Drehzahlverhältnis des CVT angepasst werden, um die Kraftmaschine entlang Leistungslinie 490 zum Betriebspunkt 426 zu bewegen, wo durch Verringern der Kraftmaschinenlast und Erhöhen der Kraftmaschinendrehzahl bei Beibehalten des aktuellen Kraftstoffs dieselbe Leistungsabgabe bereitgestellt ist.
Auf diese Weise kann eine Kraftmaschinensteuerung während des Betreibens mit einem klopfangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil für eine gegebene Fahreranforderung eine erste mit dem Beibehalten der Nutzung eines ersten Kraftstoffs verknüpfte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und eine mit dem Übergehen zu einem zweiten alternativen Kraftstoff verknüpfte zweite Kraftstoffwirtschaftlichkeit schätzen. Wenn die zweite Kraftstoffwirtschaftlichkeit höher ist als die erste Kraftstoffwirtschaftlichkeit, kann die Steuerung bestimmen, dass es kraftstoff- und kosteneffizienter ist überzugehen, und die Steuerung kann zum zweiten Kraftstoff für die Kraftmaschine übergehen. Außerdem kann die Steuerung über Anpassungen an ein Drehzahlverhältnis des CVT zum klopfangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil für die Kraftmaschine übergehen. Hier beinhaltet das Übergehen zum klopfangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil das Übergehen von einem standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofil des zweiten Kraftstoffs. In einem Beispiel beinhaltet das klopfangepasste Kraftmaschinendrehzahllastprofil, verglichen mit dem standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofil für ein gegebenes Leistungsniveau beim aktuellen Kraftstoff, eine höhere Kraftmaschinendrehzahl und eine niedrigere Kraftmaschinenlast. Außerdem ist eine Kraftmaschinenleistungsabgabe während des Kraftmaschinenbetriebs mit dem ersten Kraftstoff selbe wie die Kraftmaschinenleistungsabgabe während des Kraftmaschinenbetriebs mit dem zweiten Kraftstoff beim klopfangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil. Im Vergleich hierzu kann die Steuerung, wenn die zweite Kraftstoffwirtschaftlichkeit kleiner ist als die erste Kraftstoffwirtschaftlichkeit, bestimmen, dass es nicht kraftstoffeffizient ist überzugehen, und die Steuerung kann die erste Kraftstoffnutzung beibehalten. Zusätzlich oder wahlweise kann die Steuerung über Anpassungen an das Drehzahlverhältnis des CVT zu einem reibungsangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil übergehen, während der erste Kraftstoff genutzt wird, wenn das reibungsangepasste Kraftmaschinendrehzahllastprofil noch mehr Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile bereitstellt (als Verbleiben beim ersten Kraftstoff mit dem standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofil). In einem Beispiel beinhaltet das klopfangepasste Kraftmaschinendrehzahllastprofil, wenn der zweite Kraftstoff ein Kraftstoff höherer Oktanzahl ist als der erste Kraftstoff, beim zweiten Kraftstoff eine höhere als die standardmäßige Kraftmaschinendrehzahl und eine niedrigere als die standardmäßige Kraftmaschinenlast, während das reibungsangepasste Kraftmaschinendrehzahllastprofil beim ersten Kraftstoff eine niedrigere als die standardmäßige Kraftmaschinendrehzahl und eine höhere als die standardmäßige Kraftmaschinenlast beinhaltet.
In einem weiteren Beispiel kann die Steuerung auf ein Kennfeld Bezug nehmen, wie etwa das Beispielkennfeld von 6, um den kosten- und energieeffizienteren Kraftstoff zur Verwendung in der Kraftmaschine zu identifizieren. Bezug nehmend auf 6 bildet das Kennfeld 600 für jeden eines ersten und zweiten Kraftstoffs in einer Zweikraftstoffkraftmaschine ein Kosteneffizienzprofil über einen Bereich der Fahreranforderung ab. Das Kennfeld 600 bildet die Leistungsabgabe entlang der x-Achse und die EnergieProDollar-Werte (oder Arbeit pro Dollar) für jeden Kraftstoff entlang der y-Achse ab. Der Plot 602 (gestrichelte Linie) bildet das Kostenprofil für einen ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl ab, während der Plot 604 (durchgehende Linie) das Kostenprofil für einen zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl abbildet. Wie für jeden Kraftstoff abgebildet, steigt die Kosteneffizienz, wenn sich die Leistung erhöht, an, pendelt sich dann ein und beginnt dann abzufallen.
Die beiden Plots überschneiden sich beim Betriebspunkt 606, der dem Leistungsniveau 630 entspricht. An diesem Betriebspunkt sind die Effizienz und die Kosten des Betreibens mit beiden Kraftstoffen gleich. Bei Leistungsniveaus, die höher sind als das Niveau 630, wird der erste Kraftstoff höherer Oktanzahl ausgewählt, weil er mehr Arbeit pro Dollar ergibt. Bei Leistungsniveaus, die niedriger sind als das Niveau 630, wird der zweite Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl ausgewählt, weil er mehr Arbeit pro Dollar ergibt. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine bei Betriebspunkt 606 den ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl verwenden. In Reaktion auf einen Abfall der Fahreranforderung, etwa in Reaktion auf eine Änderung vom Leistungsniveau 630 zum Leistungsniveau 620, würde die Kraftmaschine nicht sofort zum zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl wechseln, sondern würde fortfahren, mit dem ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl zu betreiben, bis die Einbuße bei der Arbeit pro Dollar zum einem Schwellenwert 612 gelangt, wie in 3 beschrieben. Während des Betriebs mit dem ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl zwischen Leistungsniveau 630 und Leistungsniveau 620 ist die Arbeit-pro-Dollar-Einbuße kleiner und kann über CVT-Anpassungen minimiert werden, um die Effizienz mit dem ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl zu optimieren. In diesem Fall können die CVT-Anpassungen das Betreiben der Kraftmaschine mit niedrigerer Drehzahl und höherem Drehmoment, während der erste Kraftstoff höherer Oktanzahl verwendet wird, beinhalten.
In einem anderen Beispiel kann die Kraftmaschine bei Betriebspunkt 606 den zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl verwenden. In Reaktion auf einen Anstieg der Fahreranforderung, etwa in Reaktion auf eine Änderung vom Leistungsniveau 630 zum Leistungsniveau 640, würde die Kraftmaschine nicht sofort zum ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl wechseln, sondern würde fortfahren, mit dem zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl zu betreiben, bis die Einbuße bei der Arbeit pro Dollar zu einem Schwellenwert 614 gelangt, wie in 3 beschrieben. Während des Betriebs mit dem zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl zwischen Leistungsniveau 630 und Leistungsniveau 640 ist die Arbeit-pro-Dollar-Einbuße kleiner und kann über CVT-Anpassungen minimiert werden, um die Effizienz mit dem zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl zu optimieren. In diesem Fall können die CVT-Anpassungen das Betreiben der Kraftmaschine mit höherer Drehzahl und niedrigerem Drehmoment, während der zweite Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl verwendet wird, beinhalten.
Es versteht sich, dass, während das vorliegende Beispiel zwei individuelle Kraftstoffmöglichkeiten für die Kraftmaschine vorschlägt, in alternativen Beispielen die Kraftmaschine mit mehreren Kraftstoffen betreibbar sein und die Steuerung ebenfalls die mit und ohne CVT-Anpassungen für jeden Kraftstoff verknüpften Kosten vergleichen kann, bevor sie einen Kraftstoff zur Verbrennung im Kraftmaschinenzylinder auswählt. Darüber hinaus kann die Steuerung ferner eine Kombination von Kraftstoffen zur Verbrennung im Kraftmaschinenzylinder auswählen.
Jetzt Bezug nehmend auf 7 sind im Kennfeld 700 mit CVT-Anpassungen koordinierte beispielhafte Kraftstoffnutzungsanpassungen gezeigt. Kennfeld 700 bildet an Plot 702 Änderungen an einer Kraftmaschinendrehzahl, an Plot 704 an einer Kraftmaschinenlast, an Platz 706 an einer Kraftmaschinenleistung, an Plot 706 an einer Kraftstoffauswahl (zwischen einem ersten Kraftstoff höherer Oktanzahl und einem zweiten Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl und an Plot 708 bei einer Anzeige des Klopfens ab. Alle Plots sind über die Zeit (entlang der x-Achse) gezeigt. Bedeutende Zeitpunkte während des Fahrzeugbetriebs sind bei t1–t4 gezeigt. Es versteht sich, dass, wie hier verwendet, die Kraftmaschinenleistung als ein Produkt aus Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenlast (oder -drehmoment) bestimmt ist. Darüber hinaus werden die Kraftmaschinendrehzahllastanpassungen über Anpassungen ein Drehzahlverhältnis eines zwischen der Kraftmaschine und einer Ausgangswelle gekoppelten CVT erzielt. Im vorliegenden Beispiel ist die Kraftstoffnutzung zwischen einem ersten und einem zweiten Kraftstoff wechselbar, obwohl in alternativen Beispielen zusätzliche Kraftstoffe verfügbar sein können und/oder die Kraftstoffnutzung an jeden verfügbaren Kraftstoff anpassbar sein kann.
Vor t1 kann die Kraftmaschine betrieben werden, um eine Leistungsabgabe bereitzustellen, die über das abgebildete Kraftmaschinendrehzahllastprofil und bei Verwendung des Kraftstoffs höherer Oktanzahl durch die Kraftmaschine zugeführt wird. Bei t1 kann die Leistungsabgabe der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Erhöhung der Fahreranforderung erhöht werden. Hier wird die Leistungsabgabe durch Übergehen zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl erhöht, da der Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl kosteneffizienter ist als der Kraftstoff höherer Oktanzahl. Darüber hinaus werden weitere Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile durch Anpassen des Kraftmaschinendrehzahllastprofils beim Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl über CVT-Anpassungen erreicht, sodass unter Verwendung einer höheren als der standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahl und einer niedrigeren als der standardmäßigen Kraftmaschinenlast dieselbe Kraftmaschinenleistung bereitgestellt wird. Die standardmäßige Kraftmaschinendrehzahl und -last (für den gegebenen Kraftstoff) sind hier als gestrichelte Linien abgebildet. Insbesondere wäre die Kraftmaschine, wenn die Kraftmaschine weiter den Kraftstoff höherer Oktanzahl verwenden und bei der standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllast betrieben würde, klopfbegrenzt, wie von der vorausgesagten, den Klopfschwellenwert (Knk_Thr) übersteigenden Klopfsensorausgabe 712 (gestrichelte Segment) angezeigt. Durch Übergehen zur höheren Kraftmaschinendrehzahl und zur niedrigeren Kraftmaschinenlast über CVT-Anpassungen sowie Übergehen zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl wird hier dem Klopfen Rechnung getragen, während die Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftmaschine insgesamt verbessert und die Kraftmaschinenleistungsabgabe nicht beeinträchtigt wird.
Die Kraftmaschine kann mit der höheren als der standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahl und niedrigeren als der standardmäßigen Kraftmaschinenlast mit dem Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl für eine Dauer bis t2 betrieben werden. Bei t2 kann die Kraftmaschine in Reaktion auf einen Abfall der Fahreranforderung weiterhin den Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl verwenden, während sie die standardmäßige Kraftmaschinendrehzahl und die standardmäßige Kraftmaschinenlast wieder aufnimmt, da die Kraftmaschine nicht mehr klopfbegrenzt ist. Dieser Betrieb kann bis t3 beibehalten werden.
Bei t3 kann die Leistungsabgabe der Kraftmaschine in Reaktion auf eine Verringerung der Fahreranforderung verringert werden. Hier wird die Leistungsabgabe durch Übergehen zum Kraftstoff höherer Oktanzahl verringert, da der Kraftstoff höherer Oktanzahl kraftstoffeffizienter ist als der Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl. Darüber hinaus werden weitere Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile durch Anpassen des Kraftmaschinendrehzahllastprofils beim Kraftstoff höherer Oktanzahl über CVT-Anpassungen erreicht, sodass unter Verwendung einer niedrigeren als der standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahl und einer höheren als der standardmäßigen Kraftmaschinenlast dieselbe Kraftmaschinenleistung bereitgestellt wird. Die standardmäßige Kraftmaschinendrehzahl und -last (für den gegebenen Kraftstoff) sind hier als gestrichelte Linien abgebildet. Insbesondere könnte die Kraftmaschine, wenn zum Kraftstoff niedrigerer Oktanzahl für die Kraftmaschine übergegangen und die Kraftmaschine mit der standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllast betrieben würde, reibungsbegrenzt gewesen sein. Durch Übergehen zur niedrigeren Kraftmaschinendrehzahl und zur höheren Kraftmaschinenlast über CVT-Anpassungen sowie Übergehen zum Kraftstoff höherer Oktanzahl über VCR-Anpassungen werden Reibungsverluste bei niedrigen Lasten reduziert, während die Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftmaschine insgesamt verbessert und die Kraftmaschinenleistungsabgabe nicht beeinträchtigt wird.
Auf diese Weise kann die Kraftstoffwirtschaftlichkeit einer Kraftmaschine durch Integrieren von Mehrkraftstoffkraftmaschinentechnologie und CVT-Technologie verbessert werden. Durch Ausschöpfen der für eine gegebene Kraftmaschinenleistungsabgabe erreichbaren verschiedenen Kraftmaschinendrehzahllastkombinationen über CVT-Anpassungen kann eine Kraftmaschinensteuerung mit einem bestimmten Kraftstoffübergang verknüpfte Kraftmaschinenbegrenzungen, wie etwa Klopfbegrenzungen, genauer Rechnung tragen. Daher können so die mit einem Kraftstoffübergang verknüpften Kosten genauer bestimmt und die Häufigkeit ineffizienter Kraftstoffwechsel in Reaktion auf häufige Änderungen der Bediener- oder Raddrehmomentanforderung reduziert werden. Die Kraftstoffwirtschaftlichkeit einer Kraftmaschine kann insgesamt gestärkt werden.
Ein beispielhaftes Verfahren für eine mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) gekoppelte Mehrkraftstoffkraftmaschine umfasst: für ein Leistungsniveau Vergleichen der Kosteneffizienz der Kraftmaschine bei einem aktuellen Kraftstoff mit der Kosteneffizienz der Kraftmaschine bei einem alternativen Kraftstoff bei einer angepassten Kraftmaschinendrehzahllast und in Reaktion auf eine einen Schwellenwert übersteigende Verbesserung der Kosteneffizienz beim alternativen Kraftstoff bei der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast Übergehen zum alternativen Kraftstoff und Anpassen an die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast. Im vorhergehenden Beispiel umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise ferner in Reaktion auf eine einen Schwellenwert übersteigende Verbesserung der Kosteneffizienz das Beibehalten des aktuellen Kraftstoffs, wobei die Kosteneffizienz für einen gegebenen Kraftstoff ein Verhältnis der vom gegebenen Kraftstoff erzeugten Energie bezogen auf monetäre Kosten des Verwendens des gegebenen Kraftstoffs ist. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise ferner das Anpassen der Kraftmaschinendrehzahllast, während der aktuelle Kraftstoff beibehalten wird, die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast mit dem aktuellen Kraftstoff sich von der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast mit dem alternativen Kraftstoff unterscheidet. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele basiert die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast mit dem alternativen Kraftstoff zusätzlich oder wahlweise auf einer Klopfgrenze der Kraftmaschine, wenn sie mit dem alternativen Kraftstoff betrieben wird, und die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast mit dem aktuellen Kraftstoff auf einer Klopfgrenze der Kraftmaschine, wenn sie mit dem aktuellen Kraftstoff betrieben wird. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Anpassen an die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast zusätzlich oder wahlweise das Erhöhen der Kraftmaschinendrehzahl, während die Kraftmaschinenlast verringert wird, um das Leistungsniveau beizubehalten, wenn sich der Kraftmaschinenbetrieb mit dem alternativen Kraftstoff der Klopfgrenze annähert. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Anpassen an die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast zusätzlich oder wahlweise das Verringern der Kraftmaschinendrehzahl, während die Kraftmaschinenlast erhöht wird, um das Leistungsniveau beizubehalten, wenn sich der Kraftmaschinenbetrieb mit dem alternativen Kraftstoff von der Klopfgrenze weg bewegt. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Anpassen an die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast zusätzlich oder wahlweise das Auswählen eines CVT-Drehzahlverhältnisses, das mit der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast übereinstimmt. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele wird zusätzlich oder wahlweise das Leistungsniveau bei jedem des Kraftmaschinenbetriebs mit dem aktuellen Kraftstoff und des Kraftmaschinenbetriebs mit dem alternativen Kraftstoff bei der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast beibehalten. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele ist zusätzlich oder wahlweise das Leistungsniveau eine Antriebsstrangabgabe der Kraftmaschine, die als ein Produkt von Kraftmaschinenlast und Kraftmaschinendrehzahl bestimmt wird. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele variieren zusätzlich oder wahlweise der aktuelle Kraftstoff und der alternative Kraftstoff in einer Oktanbewertung, einem Alkoholgehalt und/oder einem Zuführmechanismus, über den sie einem Kraftmaschinenzylinder zugeführt werden, wobei der Zuführmechanismus Direkteinspritzung, Saugkanaleinspritzung oder zentrale Kraftstoffeinspritzung beinhaltet. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele hat der aktuelle Kraftstoff zusätzlich oder wahlweise eine höhere Oktanbewertung als der alternative Kraftstoff.
Ein weiteres beispielhaftes Verfahren für eine mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) gekoppelte Kraftmaschine umfasst: für eine Fahreranforderung Schätzen einer ersten mit dem Beibehalten eines ersten Kraftstoffs verknüpften Kosteneffizienz und einer zweiten mit dem Übergehen zu einem zweiten Kraftstoff verknüpften Kosteneffizienz während des Betriebs mit einem klopfangepassten und reibungsangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil und in Reaktion darauf, dass die zweite Kosteneffizienz höher ist als die erste Kosteneffizienz, Übergehen zur Nutzung des zweiten Kraftstoffs und Übergehen zum klopfangepassten und reibungsangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil über Anpassungen an ein Drehzahlverhältnis des CVT. Im vorhergehenden Beispiel beinhaltet das Übergehen zum klopfangepassten und reibungsangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil zusätzlich oder wahlweise das Übergehen von einem standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofil des ersten Kraftstoffs, und wobei mit dem klopfangepassten und reibungsangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil eine Kraftmaschinenleistungsabgabe während des Kraftmaschinenbetriebs mit dem ersten Kraftstoff selbe ist wie die Kraftmaschinenleistungsabgabe während des Kraftmaschinenbetriebs mit dem zweiten Kraftstoff. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele umfasst das Verfahren zusätzlich oder wahlweise ferner in Reaktion darauf, dass die zweite Kosteneffizienz kleiner ist als die erste Kosteneffizienz, das Beibehalten der Nutzung des ersten Kraftstoffs und wahlweise das Übergehen zu einem klopfangepassten und reibungsangepassten Kraftmaschinendrehzahllastprofil über Anpassungen an das Drehzahlverhältnis des CVT. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele hat der zweite Kraftstoff zusätzlich oder wahlweise eine höhere Oktanbewertung als der erste Kraftstoff, und wobei das klopfangepasste und das reibungsangepasste Kraftmaschinendrehzahllastprofil eine höhere als die standardmäßige Kraftmaschinendrehzahl und eine niedrigere als die standardmäßige Kraftmaschinenlast beinhaltet. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele hat der zweite Kraftstoff zusätzlich oder wahlweise eine niedrigere Oktanbewertung als der erste Kraftstoff, und wobei das klopfangepasste und das reibungsangepasste Kraftmaschinendrehzahllastprofil eine niedrigere als die standardmäßige Kraftmaschinendrehzahl und eine höhere als die standardmäßige Kraftmaschinenlast beinhaltet.
Ein weiteres beispielhaftes Fahrzeugsystem umfasst Folgendes: eine Kraftmaschine mit einem Zylinder; einen ersten Kraftstoffeinspritzer zum Zuführen eines ersten Kraftstoffs aus einem ersten Kraftstofftank in den Zylinder; einen zweiten Kraftstoffeinspritzer zum Zuführen eines zweiten Kraftstoffs aus einem zweiten Kraftstofftank in den Zylinder, wobei der zweite Kraftstoff einen anderen Alkoholgehalt hat als der erste Kraftstoff; ein stufenloses Getriebe (CVT), das die Kraftmaschine an Fahrzeugräder koppelt, wobei das CVT eine Vielzahl von Drehzahlverhältnissen hat; und eine Steuerung. Die Steuerung kann mit in einem nichttransitorischen Speicher gespeicherten computerlesbaren Anweisungen für Folgendes ausgelegt sein: Schätzen einer ersten Kosteneffizienz, die mit dem Beibehalten der Nutzung des ersten Kraftstoffs verknüpft ist, und einer zweiten Kosteneffizienz, die mit dem Übergehen zur Nutzung des zweiten Kraftstoffs verknüpft ist; wenn die zweite Kosteneffizienz höher ist, Voraussagen einer Kraftstoffeinbuße, die mit dem Betreiben mit einem modifizierten Kraftmaschinendrehzahllastprofil verknüpft ist, während der zweite Kraftstoff genutzt wird; und wenn die durch die Kraftstoffeinbuße angepasste zweite Kraftstoffwirtschaftlichkeit höher ist als die erste Kraftstoffwirtschaftlichkeit, Aktivieren des zweiten Kraftstoffeinspritzers und Deaktivieren des ersten Kraftstoffeinspritzers, um zum zweiten Kraftstoff überzugehen, während eines der Vielzahl der Drehzahlverhältnisse des CVT ausgewählt wird, um das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil bereitzustellen. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet die Steuerung zusätzlich oder wahlweise weitere Anweisungen für: wenn die erste Kosteneffizienz höher ist als die durch die Kraftstoffeinbuße angepasste zweite Kosteneffizienz, Beibehalten des aktivierten ersten Kraftstoffeinspritzers und des deaktivierten zweiten Kraftstoffeinspritzers, um den Kraftmaschinenbetrieb mit dem ersten Kraftstoff beizubehalten. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele ist zusätzlich oder wahlweise das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil, während der zweite Kraftstoff genutzt wird, ein erstes modifiziertes Kraftmaschinendrehzahllastprofil auf der Basis einer Kraftmaschinenklopfgrenze und einer Kraftmaschinenreibung mit dem zweiten Kraftstoff, wobei die Steuerung ferner folgende Anweisungen beinhaltet: während der Kraftmaschinenbetrieb mit dem ersten Kraftstoff beibehalten wird, Voraussagen der Kraftstoffeinbuße, die mit dem Betrieb mit einem zweiten modifizierten Kraftmaschinendrehzahllastprofil beim ersten Kraftstoff verknüpft ist, wobei das zweite modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil auf einer Kraftmaschinenklopfgrenze und einer Kraftmaschinenreibung mit dem ersten Kraftstoff basiert; wenn die Kraftstoffeinbuße kleiner ist, Betreiben mit dem zweiten modifizierten Kraftmaschinendrehzahllastprofil mit dem ersten Kraftstoff; und wenn die Kraftstoffeinbuße größer ist, Beibehalten eines standardmäßigen Kraftmaschinendrehzahllastprofils mit dem ersten Kraftstoff. In jedem oder allen der vorhergehenden Beispiele beinhaltet das Auswählen zusätzlich oder wahlweise das Auswählen eines ersten niedrigeren Drehzahlverhältnisses, wenn das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil eine höhere Kraftmaschinendrehzahl und eine niedrigere Kraftmaschinenlast beinhaltet, und das Auswählen eines zweiten höheren Verhältnisses, wenn das modifizierte Kraftmaschinendrehzahllastprofil eine niedrigere Kraftmaschinendrehzahl und eine höhere Kraftmaschinenlast beinhaltet.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Steuer- und Schätzroutinen mit unterschiedlichen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichttransitorischem Speicher gespeichert und vom Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den unterschiedlichen Sensoren, Aktuatoren und anderer Kraftmaschinenhardware umgesetzt werden. Die spezifischen hier beschriebenen Routinen können eine oder mehrere jeder Anzahl von Verarbeitungsstrategien repräsentieren, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und Ähnliches. Daher können unterschiedliche dargestellte Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen in der dargestellten Sequenz, parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern zur leichteren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. In Abhängigkeit von der betreffenden verwendeten Strategie können eine oder mehrere der dargestellten Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Aktionen, Vorgänge und/oder Funktionen einen Code grafisch repräsentieren, der in nichttransitorischen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Kraftmaschinensteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Aktionen durch Ausführen der Anweisungen in einem System einschließlich der unterschiedlichen Kraftmaschinenhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung umgesetzt werden.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese spezifischen Ausführungsformen nicht in begrenzendem Sinn auszulegen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die Technologie oben auf V-6, I-4, I-6, V-12, Boxer 4 und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der unterschiedlichen Systeme und Auslegungen sowie andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche weisen insbesondere auf gewisse Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon Bezug nehmen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einschließung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten, wobei sie zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften werden möglicherweise durch Berichtigung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht. Derartige Ansprüche werden, gleich ob ihr Schutzumfang in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche weiter, enger, gleich oder anders ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 7703435 [0003]
US 20140067540 [0003]

Claims

Verfahren für eine mit einem stufenlosen Getriebe (CVT) gekoppelte Mehrkraftstoffkraftmaschine, das Folgendes umfasst: für ein Leistungsniveau Vergleichen der Kosteneffizienz der Kraftmaschine mit einem aktuellen Kraftstoff mit der Kosteneffizienz der Kraftmaschine mit einem alternativen Kraftstoff bei einer angepassten Kraftmaschinendrehzahllast und in Reaktion auf eine einen Schwellenwert übersteigende Verbesserung der Kosteneffizienz mit dem alternativen Kraftstoff bei der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast Übergehen zum alternativen Kraftstoff und Anpassen an die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner in Reaktion auf eine einen Schwellenwert übersteigende Verbesserung der Kosteneffizienz das Beibehalten des aktuellen Kraftstoffs umfasst, wobei die Kosteneffizienz für einen gegebenen Kraftstoff ein Verhältnis der vom gegebenen Kraftstoff erzeugten Arbeit bezogen auf monetäre Kosten des Verwendens des gegebenen Kraftstoffs ist.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Anpassen der Kraftmaschinendrehzahllast umfasst, während der aktuelle Kraftstoff beibehalten wird, wobei die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast mit dem aktuellen Kraftstoff sich von der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast mit dem alternativen Kraftstoff unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast mit dem alternativen Kraftstoff auf einer Klopfgrenze der Kraftmaschine basiert, wenn sie mit dem alternativen Kraftstoff betrieben wird, und wobei die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast mit dem aktuellen Kraftstoff auf einer Klopfgrenze der Kraftmaschine basiert, wenn sie mit dem aktuellen Kraftstoff betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ändern in die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast das Erhöhen der Kraftmaschinendrehzahl beinhaltet, während die Kraftmaschinenlast verringert wird, um das Leistungsniveau beizubehalten, wenn sich der Kraftmaschinenbetrieb mit dem alternativen Kraftstoff der Klopfgrenze annähert.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ändern in die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast das Verringern der Kraftmaschinendrehzahl beinhaltet, während die Kraftmaschinenlast erhöht wird, um das Leistungsniveau beizubehalten, wenn sich der Kraftmaschinenbetrieb mit dem alternativen Kraftstoff von der Klopfgrenze weg bewegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ändern in die angepasste Kraftmaschinendrehzahllast das Auswählen eines CVT-Drehzahlverhältnisses beinhaltet, das mit der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Leistungsniveau bei jedem des Kraftmaschinenbetriebs mit dem aktuellen Kraftstoff und des Kraftmaschinenbetriebs mit dem alternativen Kraftstoff bei der angepassten Kraftmaschinendrehzahllast beibehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Leistungsniveau eine Antriebsstrangabgabe der Kraftmaschine ist, die als ein Produkt von Kraftmaschinenlast und Kraftmaschinendrehzahl bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der aktuelle Kraftstoff und der alternative Kraftstoff in einer Oktanbewertung, einem Alkoholgehalt und/oder einem Zuführmechanismus, über den sie einem Kraftmaschinenzylinder zugeführt werden, variieren, wobei der Zuführmechanismus Direkteinspritzung, Saugkanaleinspritzung oder Zentraleinspritzung beinhaltet und wobei der aktuelle Kraftstoff eine höhere Oktanbewertung hat als der alternative Kraftstoff.