DE102017121742A1 - System und verfahren zum extrahieren von wasser aus einer mechanischen klimaanlage zur wassereinspritzung - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Einstellen eines Grads an Reibungsbremsleistung und einer Klimakompressorlast bereitgestellt, um Wasser zur Wassereinspritzung in einen Motor zu sammeln. In einem Beispiel kann ein Verfahren ein Einstellen der AC-Kompressorlast einer mechanischen Klimaanlage und eines Grads an Reibungsbremsleistung auf Grundlage eines Wasserstands in einem Wasserspeichertank des Wassereinspritzsystems beinhalten. Weiterhin kann das Verfahren ein Einstellen eines Verhältnisses der AC-Kompressorlast zur Reibungsbremsleistung beinhalten, um eine vom Fahrer angeforderte Bremsleistung bereitzustellen.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen Verfahren und Systeme für eine mechanische Klimaanlage und ein Wassereinspritzsystem eines Motors.
  • Allgemeiner Stand der Technik/Kurzdarstellung
  • Verbrennungsmotoren können Wassereinspritzsysteme beinhalten, die Wasser aus einem Speichertank in eine Vielzahl von Stellen, einschließlich eines Ansaugkrümmers, die den Motorzylindern nachgelagert sind, oder direkt in die Motorzylinder einspritzen. Durch Einspritzen von Wasser in die Motoransaugluft können die Kraftstoffeffizienz und die Motorleistung erhöht und Motoremissionen reduziert werden. Wenn Wasser in den Motoreinlass oder in die Zylinder eingespritzt wird, wird Wärme von der Ansaugluft und/oder den Motorkomponenten auf das Wasser übertragen. Diese Wärmeübertragung verursacht eine Verdunstung, was zu einer Kühlung führt. Das Einspritzen von Wasser in die Ansaugluft (z. B. in den Ansaugkrümmer) senkt sowohl die Temperatur der Ansaugluft als auch eine Verbrennungstemperatur bei den Motorzylindern. Durch das Kühlen der Ansaugluftladung kann eine Klopftendenz reduziert werden, ohne das Verbrennungsluft-Kraftstoff-Verhältnis anzureichern. Dies kann auch ein höheres Verdichtungsuerhältnis, einen vorgezogenen Zündzeitpunkt und eine reduzierte Abgastemperatur ermöglichen. Infolgedessen wird die Kraftstoffeffizienz erhöht. Außerdem kann ein höherer Liefergrad zu einem erhöhten Drehmoment führen. Des Weiteren kann eine gesenkte Verbrennungstemperatur mit Wassereinspritzung NOx reduzieren, während ein effizienteres Kraftstoffgemisch Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen reduzieren kann. Wie oben erwähnt, kann Wasser in einem Fahrzeug gespeichert werden, um Wasser bei Bedarf für die Einspritzung bereitzustellen. Um jedoch die Wassereinspritzanforderungen eines Motors zu erfüillen, muss das Fahrzeug über eine ausreichende Wasserversorgung verfingen. In einem Beispiel kann ein Wasserspeichertank einer Wassereinspritzung manuell von einem Fahrzeugführer nachgefüllt werden. In einigen Situationen kann Wasser zum Nachfüllen des Tanks, wie z. B. destilliertes Wasser, jedoch nicht leicht zugänglich sein, weshalb das Nachfüllen des Tanks für den Bediener unerwünscht sein kann.
  • Andere Ansätze zum Nachfüllen eines Wasserspeichertanks beinhalten das Sammeln von Wasser (oder Kondensat) aus anderen Fahrzeugsystemen an Bord des Fahrzeugs, wie etwa Sammeln von Wasser aus einer Klimaanlage (AC-Anlage). So beinhaltet z. B. der von Kohavi und Peretz in US 2011/0048039 dargestellte Ansatz ein Extrahieren von Wasser aus einer Klimaanlage. Darin basiert das Sammeln von Kondensat auf einer Menge von in einem Wasserspeicherbehälter (z. B. Tank) gespeichertem Wasser. Die Erfinder haben jedoch mögliche Probleme bei solchen Verfahren erkannt. Insbesondere kann es unzureichend sein, Wasser auf opportunistische Weise aus einer AC-Anlage zu sammeln, wenn die AC-Anlage bereits betrieben wird, um die Wassereinspritzanforderungen eines Motors zu erfüllen. Umgekehrt kann sich durch Betreiben des AC-Kompressors mit von einem Motor (z. B. einer mechanischen AC-Anlage) bereitgestellter Energie unabhängig vom und/oder zusätzlich zum Bedarf des Bedieners auf Grundlage eines Wasserstands in dem Wasserspeicherbehälter der Vorteil der Kraftstoffeffizienz bei Wassereinspritzung verringern.
  • In einem Beispiel kann das oben beschriebene Problem durch ein Verfahren für ein Fahrzeug gelöst werden, das ein Einstellen einer AC-Kompressorlast einer mechanischen AC-Anlage und eines Grads an Reibungsbremsleistung beinhaltet, um eine von einem Fahrer angeforderte Bremsleistung während eines Bremsereignisses auf Grundlage eines Wasserstands in einem an ein Wassereinspritzsystem gekoppelten Wasserbehälter bereitzustellen. Ein Wassereinspritzsystem, einschließlich des Wasserbehälters, kann mit der mechanischen AC-Anlage fluidgekoppelt sein. Somit kann, wenn der AC-Kompressor betrieben wird (z. B. mit ansteigender AC-Kompressorlast), Wasser von der mechanischen AC-Anlage gesammelt und im Wasserbehälter zur Verwendung in dem Wassereinspritzsystem gespeichert werden. Auf diese Weise kann der AC-Kompressor während eines Bremsereignisses betrieben werden, um Wasser für ein Wassereinspritzsystem zu sammeln, wodurch Wasser zur Einspritzung über das Wassereinspritzsystem bereitgestellt wird. Beispielsweise kann das Einstellen der AC-Kompressorlast und des Grads an Reibungsbremsung ein Erhöhen des Verhältnisses der AC-Kompressorlast zur Reibungsbremsung während eines Bremsereignisses beinhalten, um Wasser von der AC-Anlage in Reaktion darauf zu sammeln, dass der Wasserstand in dem Wasserbehälter (z. B. Tank) kleiner als ein Schwellenwert ist. Auf diese Weise kann der AC-Kompressor derart betrieben werden, dass er Wasser für das Wassereinspritzsystem sammelt, und eine gewünschte Bremsleistung bereitgestellt werden. Infolgedessen kann der Wasserbehälter des Wassereinspritzsystems automatisch ahne manuelles Befüllen aufgefüllt werden. Weiterhin kann durch Betreiben des AC-Kompressors derart, dass er Wasser zur Einspritzung während eines Bremsereignisses sammelt, der AC-Kompressor ohne zusätzliche Kraftstoffeinspritzung beim Motor betrieben werden (z. B. kann kinetische Energie vom Fahrzeug zum Betreiben des Kompressors verwendet werden). Infolgedessen lässt sich die Kraftstoffeffizienz erhöhen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Es ist nicht beabsichtigt, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig in den Ansprüchen im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die Nachteile lösen, die oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung erwähnt sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motorsystems, das ein Wassereinspritzsystem beinhaltet.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems, das ein Wassereinspritzsystem, eine Klimaanlage und einen Motor beinhaltet.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Einspritzen von Wasser in einen Motor auf Grundlage einer Einspritzanforderung.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Sammeln von Kondensat aus einer Klimaanlage und Speichern des extrahierten Kondensates zur Wassereinspritzung bei einem Motor.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Sammeln von Kondensat zur Wassereinspritzung bei einem Motor, wenn keine Klimatisierung vom Fahrzeugführer angefordert wurde.
  • 6 zeigt ein Diagramm, das Einstellungen einer Reibungsbremsung und einer Klimakompressorlast in Reaktion auf einen Füllstand eines Wasserspeichertanks und eine gewünschte Wassereinspritzmenge darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Einstellen einer Klima(AC)-Kompressorlast und eines Grads an Reibungsbremsung auf Grundlage des Wasserstands in einem Wasserspeichertank eines Fahrzeugsystems. Während eines Bremsereignisses kann der Grad an Reibungsbremsung verringert und die AC-Kompressorlast in einer mechanischen AC-Anlage erhöht werden, um Wasser zur Einspritzung in einen Motor zu sammeln und die gewünschte Bremsleistung bereitzustellen. Das gesammelte Wasser kann in dem Wasserspeichertank eines Wassersammelsystems gespeichert und dann über eine oder mehrere an den Motor gekoppelte Wassereinspritzvorrichtungen eingespritzt werden. Eine schematische Darstellung eines beispielhaften Motorsystems, das ein Wassersammelsystem beinhaltet, das gesammeltes Kondensat aus einer AC-Anlage empfängt und das gesammelte Wasser in den Motor einspritzt, wird in 1 gezeigt. In 2 wird eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeugsystems gezeigt, das im Wesentlichen das gleiche Motorsystem und Wassereinspritzsystem wie das in 1 dargestellte beinhaltet. Überdies zeigt 2 die Kopplung zwischen Reibungsbremsen, der mechanischen AC-Anlage, dem Motor und dem Wassersammelsystem. Durch Einstellen des Verhältnisses von Reibungsbremsleistung zur AC-Kompressorlast auf Grundlage des Wasserstands im Wasserspeichertank während eines Bremsereignisses kann eine gewünschte Bremsleistung bereitgestellt und Wasser aus der AC-Anlage gesammelt werden, um den Wasserspeichertank im Wassereinspritzsystem nachzufüllen, um Wasser zur Wassereinspritzung in den Motor bereitzustellen. Die 3–5 veranschaulichen beispielhafte Verfahren zum Sammeln von Kondensat aus der AC-Anlage durch Erhöhen der AC-Kompressorlast und Verringern des Grads an Reibungsbremsleistung. Konkret zeigt 3 ein Verfahren zum Bestimmen, ob Wasser in einen Motor eingespritzt werden soll, auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen. 4 zeigt ein Verfahren zum Sammeln von Wasser (z. B. Kondensat oder kondensiertem Wasser) durch Einstellen des Grads an Reibungsbremsung während eines Bremsereignisses und der AC-Kompressorlast in Reaktion auf einen Wasserstand in dem Wasserspeichertank. In einem Beispiel kann der Grad an Reibungsbremsung verringert und die AC-Kompressorlast erhöht werden, um das Wassersammeln in Reaktion auf einen relativ niedrigen Wasserstand in dem Wasserspeichertank zu erhöhen. 5 zeigt ein Verfahren zum Bestimmen eines Kraftstoffeffizienznachteils bei Nichteinspritzen von Wasser oder Betreiben eines AC-Kompressors zum Sammeln von Wasser, wenn keine Klimatisierung angefordert wurde. Beispielsweise kann die Steuerung den AC-Kompressor betreiben, um Wasser zur Wassereinspritzung zu sammeln, wenn der Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors kleiner als der Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen von Wasser ist. Schließlich stellt 6 Einstellungen an Reibungsbremsung und der AC-Kompressorlast in Reaktion auf einen Füllstand eines Wasserspeichertanks grafisch dar. Beispielsweise kann während eines Bremsereignisses in Reaktion darauf, dass der Wasserstand im Wasserspeichertank unter einem Schwellenwert liegt, der Grad an Reibungsbremsleistung verringert und die AC-Kompressorlast erhöht werden. Auf diese Weise können Wasserkondensatsammelparameter auf Grundlage des Wasserstands im Wasserspeichertank und der Wassereinspritzanforderungen des Motors eingestellt werden. Infolgedessen kann der Wasserspeichertank automatisch mit Kondensat, das aus der AC-Anlage gesammelt wurde, zur nachfolgenden Verwendung im Wassereinspritzsystem nachgefüllt werden. Durch Koordinieren des Betriebs des AC-Kompressors und der Reibungsbremsen kann Wasser für das Wassereinspritzsystem gesammelt und ein gewünschter Grad an Bremsleistung bereitgestellt werden.
  • In Bezug auf die Figuren zeigt 1 eine Ausführungsform eines Wassereinspritzsystems 60 und eines Motorsystems 100 in einem Kraftfahrzeug 102, die schematisch dargestellt ist. In der abgebildeten Ausführungsform ist der Motor 10 ein aufgeladener Motor, der an einen Turbolader 13, einschließlich eines Verdichters 14, gekoppelt ist, welcher von einer Turbine 16 angetrieben wird. Konkret wird Frischluft entlang eines Ansaugkanals 142 über einen Luftreiniger 11 in den Motor 10 eingespeist und strömt zum Verdichter 14. Der Verdichter kann ein geeigneter Ansaugluftverdichter, wie z. B. ein von einem Motor angetriebener oder von einer Antriebswelle angetriebener Kompressor, sein. In dem Motorsystem 100 ist der Verdichter als Turboladerverdichter dargestellt, der über eine Welle 19 mechanisch mit der Turbine 16 gekoppelt ist, wobei die Turbine 16 durch sich ausdehnende Motorabgase angetrieben wird. In einer Ausführungsform können der Verdichter und die Turbine in einem Twin-Scroll-Turbolader gekoppelt sein. In einer anderen Ausführungsform kann der Turbolader ein Variable-Turbinengeometrie-Lader (VGT-Lader) sein, wobei die Turbinengeometrie aktiv in Abhängigkeit der Motordrehzahl und anderer Betriebsbedingungen variiert wird.
  • Wie in 1 dargestellt, ist der Verdichter 14 durch einen Ladeluftkühler (Charge Air Cooler – CAC) 18 an ein Drosselventil (z. B. die Ansaugdrossel) 20 gekoppelt. Der CAC kann zum Beispiel ein Luft-Luft- oder Luft-Kühlmittel-Wärmetauscher sein. Das Drosselventil 20 ist mit einem Motoransaugkrümmer 22 gekoppelt. Aus dem Verdichter 14 tritt die warme verdichtete Luftladung in den Einlass des CAC 18 ein, kühlt ab, während sie durch den CAC strömt, und tritt dann aus, um durch das Drosselventil 20 zum Ansaugkrümmer 22 zu gelangen. In der in 1 dargestellten Ausführungsform wird der Druck der Luftladung im Ansaugkrümmer durch einen Krümmerluftdruck(Manifald Air Pressure – MAP)-Sensor 24 erfasst und wird ein Ladedruck durch einen Ladedrucksensor 124 erfasst. Ein Verdichter-Bypass-Ventil (nicht dargestellt) kann zwischen dem Einlass und dem Auslass des Verdichters 14 in Reihe gekoppelt sein. Das Verdichter-Bypass-Ventil kann ein normal geschlossenes Ventil sein, das dazu ausgelegt ist, sich unter ausgewählten Betriebsbedingungen zu öffnen, um übermäßigen Ladedruck abzulassen. Beispielsweise kann das Verdichter-Bypass-Ventil während Bedingungen einer abnehmenden Motordrehzahl geöffnet werden, um ein Verdichterpumpen zu verhindern.
  • Der Ansaugkrummer 22 ist durch eine Reihe von Einlassventilen (nicht dargestellt) an eine Reihe von Brennräumen oder Zylindern 180 gekoppelt. Wie in 1 dargestellt, ist der Ansaugkrümmer 22 allen Brennräumen 180 des Motors 10 vorgelagert. Sensoren wie etwa ein Krümmerladungstemperatur(Manifold Charge Temperature – MCT)-Sensor 23 und Luftladungstemperatur(Air Charge Temperature – ACT)-Sensor 125 können enthalten sein, um die Temperatur der Ansaugluft an den jeweiligen Stellen im Ansaugkanal zu bestimmen. In manchen Beispielen können die MCT- und die ACT-Sensoren Thermistoren sein und kann die Ausgabe der Thermistoren verwendet werden, um die Temperatur der Ansaugluft im Kanal 142 zu bestimmen. Der MCT-Sensor 23 kann zwischen der Drossel 20 und den Einlassventilen der Brennräume 180 positioniert sein. Der ACT-Sensor 125 kann dem CAC 18, wie dargestellt, vorgelagert sein, in alternativen Ausführungsformen kann der ACT-Sensor 125 jedoch dem Verdichter 14 vorgelagert sein. Die Lufttemperatur kann ferner in Verbindung mit einer Motorkühlmitteltemperatur verwendet werden, um zum Beispiel die Menge an Kraftstoff zu berechnen, die dem Motor zugeführt wird.
  • Die Brennräume sind ferner über einen Satz von Auslassventilen (nicht dargestellt) an den Abgaskrümmer 136 gekoppelt. In der abgebildeten Ausführungsform ist ein einzelner Abgaskrümmer 136 dargestellt. In anderen Ausführungsformen kann der Abgaskrümmer jedoch eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten beinhalten. Auslegungen, die eine Vielzahl von Abgaskrümmerabschnitten aufweisen, können ermöglichen, dass Abwasser aus unterschiedlichen Brennräumen zu unterschiedlichen Stellen in dem Motorsystem geleitet wird. Der Darstellung nach ist eine Breitbandlambda(Universal Exhaust Gas Oxygen – UEGO)-Sonde 126 an den Abgaskrümmer 136 gekoppelt, welcher der Turbine 16 vorgelagert ist. Alternativ dazu kann die UEGO-Sonde 126 durch eine binäre Lambdasonde ersetzt werden.
  • Wie in 1 dargestellt, wird Abgas zum Antreiben der Turbine aus einem oder mehreren Abgaskrümmerabschnitten zu der Turbine 16 geleitet. Wenn ein reduziertes Turbinendrehmoment gewünscht ist, kann etwas Abgas stattdessen durch ein Wastegate (nicht dargestellt) geleitet werden und damit die Turbine umgehen. Der kombinierte Strom aus der Turbine und dem Wastegate strömt dann durch die Emissionssteuervorrichtung 70. Im Allgemeinen können eine oder mehrere Emissionssteuervorrichtungen 70 einen oder mehrere Katalysatoren zur Abgasnachbehandlung beinhalten, die dazu ausgelegt sind, den Abgasstrom katalytisch zu behandeln und dadurch eine Menge von einer oder mehreren Substanzen im Abgasstrom zu reduzieren. In einem Beispiel kann die Emissionssteuervorrichtung 70 einen Dreiwegekatalysator (TWC) beinhalten.
  • Das behandelte Abgas aus der Emissionssteuervorrichtung 70 kann ganz oder teilweise über einen Abgaskanal 35 in die Atmasphäre abgegeben werden. Je nach Betriebsbedingungen kann stattdessen jedoch etwas Abgas zu einem Abgasrückführungs(AGR)-Kanal 151, durch einen AGR-Kühler 50 und ein AGR-Ventil 152, zum Einlass des Verdichters 14 umgeleitet werden. Auf diese Weise ist der Verdichter dazu ausgelegt, Abgas, das einer Turbine 16 nachgelagert abgegriffen (z. B. entnommen) wird, aufzunehmen. Das AGR-Ventil 152 kann geöffnet werden, um eine kontrollierte Menge an gekühltem Abgas für eine wünschenswerte Verbrermungs- und Emissionssteuerleistung zu dem Verdichtereinlass aufzunehmen. Dadurch ist das Motorsystem 100 dafür eingerichtet, eine externe Niederdruck(LP)-AGR bereitzustellen. In anderen Ausführungsformen kann das AGR-System ein Hochdruck-AGR-System mit einem AGR-Kanal 151 sein, der eine Verbindung von vor der Turbine 16 bis hinter dem Verdichter 14 bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann der MCT-Sensor 23 positioniert sein, um die Krümmerladungstemperatur zu bestimmen, und kann durch den AGR-Kanal 151 rückgeführte Luft und rückgeführtes Abgas beinhalten.
  • Die Brennräume 180 sind durch einen Zylinderkopf 182 abgedeckt und sind an Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 179 gekoppelt (während in 1 nur eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung dargestellt ist, beinhaltet jeder Brennraum eine daran gekoppelte Kraftstoffeinspritzvorrichtung). Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 179 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffzuteiler beinhaltet. Ferner saugt der Brennraum 180 Wasser und/oder Wasserdampf an, das/der durch die Wassereinspritzvorrichtung 33 in den Motoreinlass eingespritzt werden kann. Wie in 1 dargestellt, ist die Wassereinspritzvorrichtung 33 im Ansaugkrümmer 22 der Drossel 20 nachgelagert und allen Brennräumen (z. B. Zylindern) 180 des Motors 10 vorgelagert angeordnet. In einer anderen Ausführungsform kann die Wassereinspritzvorrichtung 33 der Drossel 20 nachgelagert in einem oder mehreren Saugrohren (z. B. Anschlüssen; nicht dargestellt), die zu einem der Brennräume 180 führen, oder in einer oder mehreren Brennräumen 180, um Wasser direkt einzuspritzen, positioniert sein. In einer wieder anderen Ausführungsform kann das Wassereinspritzsystem eine Vielzahl von Wassereinspritzvorrichtungen beinhalten, die an einer oder mehreren dieser Stellen positioniert sind. Beispielsweise kann ein Motor in einer Ausführungsform jeweils eine Wassereinspritzvorrichtung, die in einem Ansaugkrümmer 22 positioniert ist, Wassereinspritzvorrichtungen, die an jedem Saugrohr positioniert sind, und Wassereinspritzvorrichtungen, die an jedem Brennraum positioniert sind, beinhalten. Wasser kann den Wassereinspritzvorrichtungen 33 durch das Wassereinspritzsystem 60 zugeführt werden.
  • Das Wassereinspritzsystem 60 beinhaltet einen Wasserspeichertank (oder -behälter) 63, eine Wasserpumpe 62 und einen Wasserfüllkanal (z. B. manuellen Wasserfüllkanal) 69. Zusätzlich ist das Wassereinspritzsystem 60 an ein Wassersammelsystem 172 gekoppelt, das Wasser (z. B. in Form eines flüssigen Kondensats) aus einer Klimaanlage extrahiert, wie weiter unten beschrieben. Im Wasserspeichertank 63 gespeichertes Wasser wird der Wassereinspritzvorrichtung 33 über einen Wasserkanal 61 zugeführt. In einer anderen Ausführungsform kann im Wasserspeichertank 63 gespeichertes Wasser mehreren Wassereinspritzvorrichtungen zugeführt werden, die an den Einlass gekoppelt sind, wie oben beschrieben. In Ausführungsformen, die mehrere Einspritzvorrichtungen beinhalten, kann der Wasserkanal 61 ein oder mehrere Ventile und Wasserkanäle (nicht dargestellt) beinhalten, um zwischen verschiedenen Wassereinspritzvorrichtungen oder einer oder mehreren Wasserpumpen auszuwählen, die jeweils an einen Wassereinspritzkanal für eine oder mehrere Einspritzvorrichtungen gekoppelt ist. Die Wasserpumpe 62 kann durch eine Steuerung 12 betrieben werden, um der Wassereirispritzvorrichtung 33 über den Kanal 61 Wasser bereitzustellen.
  • Der Wasserspeichertank 63 kann einen Wasserstandssensor 65, einen Wasserqualitätssensor 66 und einen Wassertemperatursensor 67 beinhalten, die Informationen an die Steuerung 12 übertragen können. Zum Beispiel erkennt der Wassertemperatursensor 67 bei Frostbedingungen, ob das Wasser in dem Tank 63 gefroren oder zur Einspritzung verfügbar ist. In einigen Ausführungsformen kann ein Motorkühlmittelkanal (nicht dargestellt) mit dem Speichertank 63 wärmegekoppelt sein, um gefrorenes Wasser aufzutauen. Der Wasserqualitätssensor 66 kann erkennen, ob das Wasser im Wasserspeichertank 63 für die Einspritzung geeignet ist. Als ein Beispiel kann der Wasserqualitätssensor 66 ein Leitfähigkeitssensor sein. Der Stand des im Wassertank 63 gespeicherten Wassers, wie durch den Wasserstandssensor 65 festgestellt, kann dem Fahrzeugführer übermittelt und/oder zur Einstellung des Motorbetriebs verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Wasserstandsanzeiger oder eine Angabe auf einem Fahrzeugarmaturenbrett (nicht dargestellt) verwendet werden, um den Wasserstand zu übermitteln. In einem anderen Beispiel kann der Wasserstand im Wassertank 63 verwendet werden, um zu bestimmen, ob genügend Wasser zur Einspritzung verfügbar ist, wie weiter unten in Bezug auf 3 beschrieben. In der abgebildeten Ausführungsform kann der Wasserspeichertank 63 über den Wasserfüllkanal 69 manuell nachgefüllt werden und/oder automatisch durch das Sammelsystem 72 über den Wassertankfüllkanal 76 nachgefüllt werden. Das Sammelsystem 72 kann an eine oder mehrere Komponenten 74 gekoppelt sein, die den Wasserspeichertank mit Kondensat, das aus verschiedenen Motor- oder Fahrzeugsystemen gesammelt wurde, nachfüllen. In einem Beispiel kann das Sammelsystem 72 an ein AGR-System gekoppelt sein, um Wasser, das aus Abgas kondensiert, welches das AGR-System durchströmt, zu sammeln. In einem anderen Beispiel kann das Sammelsystem 72 an eine Klimaanlage gekoppelt sein (wie in 2 dargestellt). Der manuelle Füllkanal 69 kann an ein Filter 68 fluidgekoppelt sein, das geringfügige im Wasser enthaltene Verunreinigungen entfernen kann, die Motorkomponenten möglicherweise beschädigen könnten.
  • 1 zeigt ferner ein Steuersystem 28. Das Steuersystem 28 kann kommunikativ an verschiedene Komponenten des Motorsystems 100 gekoppelt sein, um die hier beschriebenen Steuerroutinen und -vorgänge durchzuführen. Wie in 1 dargestellt, kann das Steuersystem 28 z. B. eine elektronische digitale Steuerung 12 beinhalten. Die Steuerung 12 kann ein Mikrocomputer sein, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, Direktzugriffsspeicher, Keep-Alive-Speicher und einen Datenbus beinhaltet. Der Abbildung entsprechend kann die Steuerung 12 Eingaben von einer Vielzahl von Sensoren 30 empfangen, was Benutzereingaben und/oder Sensoren (wie z. B. Getriebegangstellung, Gaspedaleingabe (z. B. Pedalstellung), Bremspedaleingabe, Getriebewählhebelstellung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl, Luftmassenstrom durch den Motor, Ladedruck, Umgebungstemperatur, Umgebungsluftfeuchtigkeit, Ansauglufttemperatur, Lüfterdrehzahl usw.), Kühlsystemsensoren (wie z. B. ECT-Sensor, Lüfterdrehzahl, Temperatur in der Fahrgastzelle, Umgebungsluftfeuchtigkeit usw.), CAC-Sensoren 18 (wie z. B. CAC-Ansauglufttemperatur, ACT-Sensor 125 und -Druck, CAC-Auslasslufttemperatur, MCT-Sensor 23 und -Druck usw.), Klopfsensoren 183 zum Bestimmen der Zündung von Endgasen und/oder der Wasserverteilung zwischen Zylindern, Wassereinspritzsystemsensoren (wie z. B. Wasserstandssensor 65, Wasserqualitätssensor 66 und Wassertemperatursensor 67) und andere beinhalten kann. Ferner kann die Steuerung 12 mit verschiedenen Aktoren 32 kommunizieren, die Motoraktoren (wie z. B. Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, eine elektronisch gesteuerte Ansaugluft-Drosselklappe, Zündkerzen, Wassereinspritzvorrichtungen, Wasserpumpen usw.) beinhalten können. In einigen Beispielen kann das Speichermedium (z. B. Speicher) mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche durch den Prozessor durchführbar sind, um die weiter unten beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die vorgesehen, aber nicht konkret aufgeführt sind, durchzuführen.
  • Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Beispielsweise kann das Einspritzen von Wasser in den Motor ein Einstellen eines Aktors der Einspritzvorrichtung 33 zum Einspritzen von Wasser beinhalten und kann das Einstellen der Wassereinspritzung ein Einstellen einer Wassermenge, die über die Einspritzvorrichtung eingespritzt wird, oder eines Zeitpunkts davon beinhalten. In einem anderen Beispiel kann das Sammeln von Kondensat für ein Wassereinspritzsystem 60 ein Einstellen des Betriebs des Wassersammelsystems 72, wie z. B. einer Klimaanlage, beinhalten.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Klimaanlage 240, die an einen Motor 10 und Reibungsbremsen 222 in einem Fahrzeug 202 gekoppelt ist, in schematischer Darstellung. Das in 2 dargestellte Fahrzeug 202 kann ähnliche Elemente wie das in 1 dargestellte Fahrzeug 102 aufweisen, wie z. B. einen in 1 dargestellten Motor 10. Daher sind der Kürze halber Komponenten in 2, die jenen aus 1 ähnlich sind, ähnlich gekennzeichnet und nachfolgend nicht wiederholt beschrieben.
  • Das Fahrzeugsystem 202 beinhaltet einen Verbrennungsmotor 10, eine Klimaanlage 240 und ein Wassersammelsystem 72. Ferner kann das Fahrzeugsystem 202 einen Achsantrieb/Räder 218 beinhalten, die eine Fahrbahn berühren können. Darüber hinaus können die Räder 218 Bremsen (z. B. Reibungsbremsen) 222 beinhalten, um dem Fahrzeugsystem 202 Reibungsbremsung bereitzustellen. Die Bremsen 222 können z. B. eine Bremseinheit beinhalten, welche die Bremsleistung in Reaktion auf einen vom Bediener angeforderten Bremsgrad je nach einer Bremspedalstellung einstellen kann. Der Grad an Bremsleistung kann Bremskraft und/oder Bremsmoment beinhalten. Der Motor 10 kann an einen Drehmomentwandler 206 über eine Kurbelwelle gekoppelt sein. Der Drehmomentwandler 206 ist ferner über eine Turbinenwelle an das Getriebe 208 gekoppelt. Das Getriebe 208 umfasst ein elektronisch gesteuertes Getriebe mit einer Vielzahl von unterschiedlichen auswählbaren Übersetzungsverhältnissen und verschiedenen anderen Gängen, wie z. B. einer Achsantriebsübersetzung (nicht dargestellt). Das Getriebe 208 ist ferner an die Räder 218 über eine Achse gekoppelt. Das Fahrzeugsystem 202 kann eine Reihe von verschiedenen Betriebsmodi je nach den vorliegenden Betriebsbedingungen nutzen, um das Fahrzeug anzutreiben oder abzubremsen (z. B. Bremsen in Reaktion auf eine Bedieneranforderung durch Betätigen eines Bremspedals des Fahrzeugs in einem Beispiel).
  • Die Klimaanlage 240 beinhaltet einen Kompressor 230, einen Kondensator 232 und einen Verdampfer 236 zum Bereitstellen von gekühlter Luft an die Fahrgastzelle 204 des Fahrzeugs. Der Kompressor 230 empfingt Kühlgas vom Verdampfer 236 und verdichtet das Kühlmittel. Der Kompressor 230 kann eine Kupplung 210 beinhalten, die wahlweise eingekuppelt und ausgekuppelt oder teilweise eingekuppelt werden kann, um dem Kompressor 230 Rotationsenergie vom Motor 10 über eine Riemenscheibe/einen Riemen 211 bereitzustellen. Auf diese Weise wird der Kompressor 230 durch den Motor 10 durch eine Kupplung 210, angetrieben durch den Riemen 211, mechanisch angetrieben. Die Steuerung kann eine Last des Kompressors 230 durch Betätigen der Kupplung 210 durch ein Kupplungsrelais oder eine andere elektrische Schaltvorrichtung einstellen. In einem Beispiel kann die Steuerung die Last des Kompressors 230 in Reaktion auf eine Klimatisierungsanforderung erhöhen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung die Last des Kompressors 230 erhöhen und einen Grad an Reibungsbremsung durch die Bremsen 222 derart verringern, dass ein gewünschter Bremsgrad bereitgestellt wird. Beispielsweise kann die Steuerung beim Erhöhen der Last des Kompressors 230 den Grad an Reibungsbremsung proportional verringern, um den gewünschten (z. B. angeforderten) Bremsgrad bereitzustellen. In einem wieder anderen Beispiel kann der Kompressor 230 ein AC-Kompressor mit variabler Verdrängung sein und ein Steuerventil für variable Verdrängung beinhalten. Nachdem der Kompressor 230 das Kühlgas empfangen und verdichtet hat, wird Wärme von dem verdichteten Kühlmittel abgeführt, sodass sich das Kühlmittel beim Kondensator 232 verflüssigt. Ein Trockner 233 kann an den Kondensator 232 gekoppelt sein, um unerwünschte Feuchtigkeit (z. B. Wasser) aus der Klimaanlage 240 zu reduzieren. In einigen Ausführungsformen kann der Trockner 233 ein Filter (nicht dargestellt) beinhalten, um Feinstaub abzuscheiden. Nachdem es in den Kondensator 232 gepumpt wurde, wird das Kühlmittel dem Verdampfer 236 über ein Verdampferventil 234 zugeführt. Das verflüssigte Kühlmittel dehnt sieh nach dem Durchtritt durch das Verdampferventil 234 aus und bewirkt, dass sich die Temperatur des Verdampfers 236 verringert. Auf diese Weise lässt sich die Lufttemperatur senken, indem die Luft über den Verdampfer 236 durch den Lüfter 237 geleitet wird. Der Verdampfer 236 ist ferner an ein Was sersammelsystem 72 fluidgekoppelt, das zu dem in 1 dargestellten Wassersammelsystem 72 im Wesentlichen ähnlich ist, um Wasser aus der Klimaanlage 240 zur Wassereinspritzung in den Motor 10 zu extrahieren. Am Verdampfer 236 bildet sich Kondensat, während sieh die Luft abkühlt, und das Kondensat wird dann dem Wassersammelsystem 72 über einen Kondensatabfluss 238 und einen Wassertankfüllkanal 76 zugeführt.
  • Daraufhin kann gekühlte Luft vom Verdampfer 236 zur Fahrgastzelle 204 durch einen Lüftungskanal 291 geleitet werden, wie durch Pfeile veranschaulicht. Die Steuerung 12 betreibt einen Lüfter 237 gemäß Bedienereinstellungen, die über das Fahrzeugarmaturenbrett 298 eingegeben werden können, sowie Klimasensoren. In der Fahrgastzelle (z. B. Kabine) kann ein Fahrzeugführer oder Insasse gewünschte Klimaparameter über ein Fahrzeugarmaturenbrett 298 eingeben. In einem Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 298 einen oder mehrere Eingabeabschnitte zum Empfangen einer Benutzereingabe umfassen, wie z. B. Knöpfe, Berührungsbildschirme, Spracheingabe/-erkennung usw. In dem abgebildeten Beispiel kann das Fahrzeugarmaturenbrett 298 Eingabeabschnitte zum Empfangen von Bedienereingaben für die Klimaanlage 240 (z. B. Ein/Aus-Zustand der Klimaanlage, gewünschte Fahrgastzellentemperatur, Lüfterdrehzahl und Verteilungsweg für klimatisierte Kabinenluft) beinhalten. Ferner kann das Fahrzeugarmaturenbrett 298 eine oder mehrere Anzeigeleuchten und/oder eine textbasierte Anzeige beinhalten, über die Nachrichten an einen Bediener angezeigt werden. In einem anderen Beispiel kann eine Vielzahl von Sensoren 30 einen oder mehrere Klimasensoren beinhalten, welche die Temperatur des Verdampfers 236 und der Fahrgastzelle 204 sowie die Umgebungstemperatur an die Steuerung 12 anzeigen. Ferner können die Sensoren 30 Luftfeuchtigkeitssensoren beinhalten, um die Luftfeuchtigkeit in der Fahrgastzelle 204 sowie die Luftfeuchtigkeit von durch die Klimaanlage 240 geleiteter Luft zu messen.
  • 2 zeigt ferner ein Steuersystem 28. Das Steuersystem 28 ist dem in 1 dargestellten Steuersystem 28 im Wesentlichen ähnlich und beinhaltet eine Steuerung 12, die Eingaben von einer Vielzahl von Sensoren 30 empfangen und mit verschiedenen Aktoren 32 kommunizieren kann. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 2 und setzt die verschiedenen Aktoren aus 2 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Beispielsweise kann das Sammeln von Wasser aus einer Klimaanlage ein Einstellen eines Grads an Reibungsbremsung, die über Bremsen 222 ausgeübt wird, und einer Klimakompressorlast des Kompressors 230 beinhalten. Die Steuerung kann Signale von Sensoren, wie z. B. Signale über einen Grad an Bremspedalbetätigung oder einen Wasserstand in einem Wasserspeichertank, empfangen und kann Aktoren der Reibungsbremsen zum Einstellen des Grads an Reibungsbremsung und Aktoren des Kompressors 230 zum Einstellen der Klimakompressorlast einsetzen. In einem Beispiel kann die Steuerung das gewünschte Bremsniveau auf Grundlage eines Grads an Bremspedalbetätigung bestimmen. Anschließend kann die Steuerung in Reaktion auf ein Signal von einem Wasserstandssensor eines Wasserspeichertanks, wie z. B. des in 1 dargestellten Wasserstandssensors 65, den Grad an Reibungsbremsung verringern und die Klimakompressorlast erhöhen. Auf diese Weise kann die Steuerung durch Verringern des Grads an Reibungsbremsung und Erhöhen der Last des Kompressors 203 den gewünschten Bremsgrad bereitstellen und die Kondensatmenge am Kondensator 232 erhöhen, wodurch eine Menge an Wasser erhöht wird, das zum Sammeln aus der AC-Anlage 240 verfügbar ist.
  • Damit stellen die Systeme aus den 1 und 2 beispielhafte Systeme dar, die verwendet werden können, um Wasser (z. B. Kondensat) aus einer mechanischen Klimaanlage zu extrahieren und gesammeltes Wasser zur Einspritzung beim Motor aus einem Wassereinspritzsystem zu speichern. Die Verwendung eines Was sereinspritzsystems kann durch die Wassermenge, die in einem Wasserspeichertank gespeichert ist, begrenzt sein. So kann durch Koppeln einer Klimaanlage an ein Wassersammelsystem zum Sammeln von Wasser an einem Kondensator einer Klimaanlage, wie in den 1 und 2 dargestellt, ein Wassersammelsystem Wasser rnr das Wassereinspritzsystem bereitstellen. Das Sammeln von Wasser für ein Wassersammelsystem kann in Reaktion auf eines oder mehrere aus einem Wasserspeicherstand, Wassereinspritzanforderungen und verschiedenen Motorbetriebsparametern, wie in den in den 3–5 abgebildeten Verfahren dargestellt, eingestellt werden. Beispielsweise können die Klimakompressorlast und der Grad an Reibungsbremsmoment während des Bremsens eingestellt werden, um Wasser für das Wassersammelsystem in Reaktion auf eines oder mehrere aus einem Wasserstand in einem Wasserspeichertank, wie in den in den 4 und 5 abgebildeten Verfahren dargestellt, zu sammeln.
  • In Bezug auf 3 wird ein beispielhaftes Verfahren 300 zum Einspritzen von Wasser in einen Motor dargestellt. Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens 300 und der übrigen hier aufgeführten Verfahren können durch eine Steuerung (wie z. B. die in den 1–2 dargestellte Steuerung 12) auf Grundlage von auf einem Speicher der Steuerung gespeicherten Anweisungen und in Verbindung mit von Sensoren des Motorsystems, wie z. B. den oben im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Sensoren, empfangenen Signalen ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. In einem Beispiel kann Wasser über eine oder mehrere Wassereinspritzvorrichtungen unter Verwendung von Wasser, das in einem Wasserspeichertank eines Wassereinspritzsystems (wie z. B. dem Wasserspeichertank 63 des in 1 dargestellten Wassereinspritzsystems 60) gespeichert ist, eingespritzt werden.
  • Das Verfahren 300 beginnt bei 302 mit einem Schätzen und/oder Messen der Motorbetriebsbedingungen. Zu Motorbetriebsbedingungen können Krümmerdruck (MAP), Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F), Zündzeitpunkt, Menge oder Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, eine Abgasrückführungs(AGR)-Rate, Luftmassenstrom (MAF), Krümmerladungstemperatur (MCT), Motordrehzahl und/oder -last, einen Motorklopfpegel usw. gehören. Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 304 ein Bestimmen, ob Wassereinspritzung angefordert wurde. In einem Beispiel kann die Wassereinspritzung als Reaktion darauf, dass eine Krümmertemperatur größer als ein Schwellenwert ist, angefordert werden. Zusätzlich kann die Wassereinspritzung angefordert werden, wenn eine Schwellendrehzahl oder -last des Motors erreicht wurde. In einem wieder anderen Beispiel kann die Wassereinspritzung auf Grundlage eines Motorklopfpegels, der über einem Schwellenwert liegt, angefordert werden. Ferner kann die Wassereinspritzung als Reaktion auf eine Abgastemperatur, die über einer Schwellentemperatur liegt, angefordert werden, wobei die Schwellentemperatur eine Temperatur ist, über der eine Verschlechterung der den Zylindern nachgelagerten Motorkomponenten auftreten kann. Zusätzlich kann Wasser eingespritzt werden, wenn die abgeleitete Oktanzahl des verwendeten Kraftstoffs einen Schwellenwert unterschreitet.
  • Wurde keine Wassereinspritzung angefordert, so fährt der Motorbetrieb bei 306 fort, ohne Wasser einzuspritzen. Wenn eine Wassereinspritzung angefordert wurde, fährt das Verfahren alternativ dazu bei 308 fort, um die Verfügbarkeit von Wasser zur Einspritzung zu schätzen und/oder zu messen. Die Wasserverfügbarkeit zur Einspritzung kann auf Grundlage der Ausgabe einer Vielzahl von Sensoren, wie z. B. eines Wasserstandssensors und/oder eines Wassertemperatursensors, die im Wasserspeichertank des Wassereinspritzsystems des Motors angeordnet sind (wie z. B. des in den 1 dargestellten Wasserstandssensors 65 und Wassertemperatursensors 67), bestimmt werden. Zum Beispiel kann es sein, dass Wasser im Wasserspeichertank unter Frostbedingungen (z. B., wenn die Wassertemperatur im Tank einen Schwellenwert unterschreitet, wobei sich der Schwellenwert bei oder nahe einer Gefriertemperatur befindet) nicht für eine Einspritzung zur Verfügung steht. In einem anderen Beispiel kann der Wasserstand im Wasserspeichertank einen Schwellenwert unterschreiten, wobei der Schwellenwert auf einer Wassermenge, die für ein Einspritzereignis oder einen Zeitraum von Einspritzzyklen erforderlich ist, beruhen kann. Als Reaktion darauf, dass der Wasserstand des Wasserspeichertanks den Schwellenwert unterschreitet, kann ein Nachfüllen des Tanks angezeigt sein. Bei 310 beinhaltet das Verfahren ein Bestimmen, ob Wasser zur Einspritzung verfügbar ist. Wenn kein Wasser zur Einspritzung verfügbar ist, fährt das Verfahren bei 312 fort, um Fahrzeugbetriebsparameter so einzustellen, dass Wasser gesammelt wird. Dies kann Sammeln von Wasser aus Fahrzeugsystemen, wie z. B. einer mechanischen Klimaanlage, beinhalten, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben. Das Verfahren bei 312 kann ferner ein Speichern des gesammelten Wassers im Wasserspeichertank beinhalten. In einer Ausführungsform kann die Steuerung zusätzlich eine Benachrichtigung an einen Fahrzeugführer senden, um den Tank manuell nachzufüllen. Wenn jedoch Wasser zur Einspritzung verfügbar ist, fährt das Verfahren bei 314 fort, um Wasser (das im Wasserspeichertank gespeichert ist) auf Grundlage der Was sereinspritzanforderung einzuspritzen. Das Einspritzen von Wasser kann ein Betätigen eines Aktors einer oder mehrerer Wassereinspritzvorrichtungen (wie z. B. der in 1 dargestellten Wassereinspritzvorrichtung 33) des Motors über eine Steuerung beinhalten, um im Wasserspeichertank gespeichertes Wasser in einen Ansaugkrümmer (oder an eine andere Stelle im Einlass des Motors und/oder in Motorzylinder des Motors) einzuspritzen. Das Einspritzen von Wasser kann ein Einspritzen einer angeforderten Wassermenge über einen Zeitraum oder als ein oder mehrere Impulse beinhalten.
  • 4 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 400 zum Extrahieren von Wasser (z. B. in Form eines Kondensats) aus einer mechanischen Klimaanlage eines Fahrzeugs. Wie oben beschrieben, kann Wasser für ein Wassereinspritzsystem aus einem fahrzeuginternen System, wie z. B. einer Klimaanlage (z. B. der in 2 dargestellten Klimaanlage 240), gesammelt werden. Das Extrahieren von Kondensat aus der Klimaanlage, wie z. B. der in 2 dargestellten Klimaanlage 240, kann ein Extrahieren von Wasser unter Verwendung eines Wassersammelsystems, wie z. B. des in den 1 und 2 dargestellten Wassersammelsystems 72, beinhalten.
  • Das Verfahren 400 beginnt bei 402 mit einem Schätzen und/oder Messen der Motorbetriebsbedingungen. Zu Motorbetriebsbedingungen können Krümmerdruck (MAP), Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F), Zündzeitpunkt, Menge oder Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, Menge oder Zeitpunkt der Wassereinspritzung, Wasserstand in einem Wasserspeichertank, Bremsgrad, Motordrehzahl und/oder -last usw. gehören. Der Wasserstand im Wasserspeichertank kann auf Grundlage einer Ausgabe eines Sensors, wie z. B. eines Wassertankfüllstandssensors, der in einem Wasserspeichertank eines Wassereinspritzsystems des Motors angeordnet ist (wie z. B. des in 1 dargestellten Wasserstandssensors 65), bestimmt werden. Der Wasserstand des Wasserspeichertanks kann z. B. über einen innerhalb des Tanks gekoppelten Sensor gemessen werden. Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 404 ein Bestimmen, ob der Wasserstand im Wasserspeichertank einen Schwellenwert unterschreitet. In einem Beispiel basiert der Schwellenwert auf einer Wassermenge, die für ein angefordertes Einspritzereignis oder einen Zeitraum von Einspritzzyklen erforderlich (z. B. angefordert) ist. In einem anderen Beispiel kann der Schwellenwert rnr Wasser in dem Wasserspeichertank ein festgelegter Füllstand sein, der größer als null, aber kleiner als ein voller Wassertankfüllstand ist.
  • Wenn der Wasserstand unter dem Schwellenwert liegt, fährt das Verfahren mit 406 fort, um zu bestimmen, ob ein Bremsereignis stattfindet. Ein Bremsereignis kann stattfinden, wenn die Steuerung ein Signal von einem Fahrzeugführer empfängt, der ein Bremsen des Fahrzeugs anfordert (z. B. ein Signal, das durch Betätigen eines Bremspedals des Fahrzeugs erzeugt wird). Beispielsweise kann das Bremsereignis dadurch ausgelöst werden, dass der Fahrzeugführer das Bremspedal des Fahrzeugs betätigt. In Reaktion darauf, dass die Steuerung das durch Betätigen des Bremspedals erzeugte Signal empfängt, bestimmt die Steuerung einen Grad an Bremsleistung und sendet ein Signal an einen Aktor der Reibungsbremsen (wie z. B. der in 2 dargestellten Reibungsbremsen 222), um die Bremsleistung einzustellen. Wenn kein Bremsereignis stattfindet, dann beinhaltet das Verfahren bei 410 ein Sammeln von Wasser zur Einspritzung aus einem alternativen System oder aus der AC-Anlage gemäß dem weiter unten in Bezug auf 5 beschriebenen Verfahren 500. Das Verfahren kann bei 410 ein Extrahieren von Kondensat aus einem anderen Wassersammelsystem des Fahrzeugs, wie z. B. einem Abgasrückführungssystem, in einem Beispiel beinhalten. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Verfahren bei 410 ein Anzeigen einer Nachfüllanforderung rnr den Wasserspeichertank beinhalten. In einem Beispiel kann die Steuerung eine Benachrichtigung (z. B. eine visuelle Anzeige oder ein hörbares Signal) an den Fahrzeugführer zum manuellen Nachfüllen des Wasserspeichertanks senden. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 410 ein Extrahieren von Kondensat aus der AC-Anlage beinhalten, wie weiter unten in Bezug auf 5 beschrieben.
  • Alternativ dazu fährt das Verfahren bei 406, wenn ein Bremsen stattfindet, mit 414 fort, um die Reibungsbremsung zu verringern und den AC-Kompressor zu betreiben. Beispielsweise kann das Betreiben des AC-Kompressors der mechanischen AC-Anlage ein Verwenden von kinetischer Energie des Fahrzeugs während eines Bremsereignisses beinhalten, um den Kompressor mit Energie zu versorgen. Während eines Bremsereignisses wird kinetische Energie des Fahrzeugs über das Getriebe an die Motorkurbelwelle übertragen, an welche der AC-Kompressor eine Last anlegt, die Rotationsenergie von der Motorkurbelwelle aufnimmt, wodurch Energie von einer Kurbel des Motors genutzt wird, um das Fahrzeug zu verlangsamen und den AC-Kompressor mit Energie zu versorgen. In einem Beispiel beinhaltet das Verfahren bei 414 ein Verringern des Grads an Bremsmoment, das über die Reibungsbremsen ausgeübt wird, und Erhöhen der Last des AC-Kompressors. Durch Erhöhen der AC-Kompressorlast kann die Steuerung weniger Bremsmoment von den Reibungsbremsen erfordern, um einen gewünschten Bremsgrad bereitzustellen. Wie bereits beschrieben, kann der gewünschte Bremsgrad während eines Bremsereignisses durch einen Betätigungsgrad eines Bremspedals bestimmt werden. Weiterhin kann die gewünschte Kompressorlast durch die Steuerung gemäß Logikregeln bestimmt werden, die vom Wasserstand im Wasserspeichertank abhängig sind. Die Steuerung kann dann den Verringerungsgrad des Bremsmoments der Reibungsbremsen auf Grundlage der gewünschten Kompressorlast (z. B. des Verringerungsgrads der Kompressorlast) bestimmen. Bei 414 kann die Steuerung ferner ein an Aktoren der Reibungsbremsen zu sendendes Steuersignal auf Grundlage des bestimmten Verringerungsgrads des Bremsmoments der Reibungsbremsen bestimmen. Darüber hinaus beinhaltet in einem Beispiel das Einstellen der AC-Kompressorlast bei 414 ein Erhöhen der mittleren Last des AC-Kompressors durch Erhöhen des Zeitraums, für den eine AC-Kompressorkupplung eingekuppelt ist, im Verhältnis zu dem Zeitraum, in dem die Kupplung ausgekuppelt ist. Ferner nehmen bei 414 die Grade, in denen die Reibungsbremsung verringert und die AC-Kompressorlast erhöht wird, mit steigendem Wasserstand im Wasserspeichertank ab.
  • Bei 420 beinhaltet das Verfahren ein Sammeln von Wasser aus der Klimaanlage und Speichern des Wassers im Wasserspeichertank. Beispielsweise beinhaltet das Sammeln von Wasser aus der AC-Anlage ein Sammeln von Kondensat, das sich an einem Verdampfer einer AC-Anlage (wie z. B. dem in 2 dargestellten Verdampfer 236) bildet, während Luft über den Verdampfer zum Abkühlen der Luft strömt, und dann Leiten des gesammelten Kondensats (z. B. über einen Wasserkanal) zum Wasserspeichertank. Daraufhin beinhaltet das Verfahren bei 422 ein Bestimmen, ob Klimatisierung angefordert wurde. In einem Beispiel kann Klimatisierung durch einen Fahrzeugführer unter Verwendung eines Bedienfelds in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs (wie z. B. des in 2 dargestellten Bedienfelds 298) angefordert werden. Beispielsweise kann die Steuerung ein Signal von dem Bedienfeld empfangen, das anfordert, dass die AC-Anlage eingeschaltet und auf einem festgelegten Temperaturniveau betrieben wird. Wenn Klimatisierung bei 422 angefordert wurde, dann beinhaltet das Verfahren bei 426 ein Verringern der Beimischung von warmer Luft, während der AC-Kompressor läuft. Wenn Klimatisierung angefordert wurde, kann die Steuerung z. B. den AC-Kompressor zum Wassersammeln und Kühlen der Fahrgastzelle betreiben. In einem Beispiel kann jedoch eine gewünschte Temperatur in der Fahrgastzelle auf Grundlage eines durch die Steuerung vom Bedienfeld empfangenen Signals im Verhältnis zur Temperatur von über den Verdampfer strömender gekühlter Luft höher sein. In Reaktion darauf, dass die gewünschte Fahrgastzellentemperatur wärmer als die Luft aus der AC-Anlage ist, kann die Steuerung eine Menge an warmer Luft (wie z. B. Umgebungsluft oder Luft von unter einer Motorhaube des Fahrzeugs) mit der gekühlten Luft aus der AC-Anlage mischen und dann die gemischte Luft in die Fahrgastzelle leiten, wobei die Menge an warmer Luft auf einer Menge basiert, die nötig ist, um ein festgelegtes Temperaturniveau zu erreichen. In einem Beispiel kann die Steuerung die Menge an beigemischter warmer Luft mit abnehmender Differenz zwischen der festgelegten Fahrgastzellentemperatur und der AC-Lufttemperatur verringern. Auf diese Weise kann die Steuerung den AC-Kompressor betreiben, um Wasser zu sammeln, während immer noch Luft mit der gewünschten Temperatur an die Fahrgastzelle des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Wenn keine Klimatisierung bei 422 angefordert wurde, fahrt das Verfahren mit 424 fort und beinhaltet ein Erhöhen der Beimischung von warmer Luft auf einen Schwellenwert. Die Schwellenmenge an beigemischter warmer Luft kann auf Eingabesignalen von einem Fahrzeugführer in Bezug auf eine gewünschte Fahrgastzellentemperatur und Ausgaben einer Vielzahl von Sensoren, wie z. B. Sensoren für Umgebungstemperatur und Fahrgastzellentemperatur, beruhen. Beispielsweise kann die Steuerung Signale von einem AC-Temperatursensor, einem Fahrgastzellentemperatursensor und einem Umgebungslufttemperatursensor empfangen. In einem Beispiel kann, wenn keine Klimatisierung angefordert wurde, die Steuerung die Menge an beigemischter warmer Luft mit steigender Differenz zwischen der Fahrgastzellentemperatur und der AC-Lufttemperatur erhöhen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Steuerung die gekühlte Luft aus der Klimaanlage ablassen und die gekühlte Luft nicht in die Fahrgastzelle leiten.
  • Wenn bei 404 der Wasserstand im Wasserspeichertank nicht unter dem Schwellenwert liegt, fährt das Verfahren mit 408 fort, um zu bestimmen, ob ein Bremsereignis stattfindet.
  • Wenn kein Bremsen stattfindet, dann beinhaltet das Verfahren ein Fortsetzen des Motorbetriebs bei 412. Beispielsweise kann der derzeitige Motorbetrieb aufrechterhalten werden, ohne den Betrieb der AC-Anlage anders als vom Fahrzeugführer angefordert (z. B. gemäß vom Benutzer eingestellten Temperatureinstellungen der Fahrzeugklimasteuerung oder AC-Anlage) einzustellen. Darüber hinaus kann, wenn die AC-Anlage während des Motorbetriebs läuft, während kein Bremsen stattfindet, Wasser dennoch für das Wassereinspritzsystem gesammelt werden, wenn der Wasserspeichertank imstande ist, Wasser zu speichern. Beispielsweise kann die Steuerung ein Steuersignal an einen Aktor des Wassersammelsystems senden, wenn die AC-Anlage läuft, um Wasser auf Grundlage des Wasserstands im Wasserspeichertank zu sammeln. Auf diese Weise kann Wasser opportunistisch aus der AC-Anlage während des Betriebs der AC-Anlage gesammelt werden, wenn der Wasserspeichertank Wasser speichern kann.
  • Wenn jedoch ein Bremsereignis bei 408 vorliegt, fährt das Verfahren mit 416 fort, wobei das Verfahren ein Bestimmen beinhaltet, ob Klimatisierung angefordert wurde, wie oben in Bezug auf das Verfahren bei 422 beschrieben. Wenn keine Klimatisierung angefordert wurde, fährt das Verfahren mit 418 fort, wobei das Verfahren ein Betreiben der AC-Anlage auf Grundlage einer Bedieneranforderung und Sammeln von Wasser, wenn der Speichertank nicht voll ist, beinhaltet. Beispielsweise kann die Steuerung die Betriebslast des AC-Kompressors auf Grundlage der Bedienereingabe (z. B. einer festgelegten Temperatur für die AC-Anlage und einer aktuellen Fahrgastzellentemperatur) und nicht auf Grundlage des Wasserstands im Wasserspeichertank bestimmen. Konkret kann die Steuerung eine logische Bestimmung der gewünschten AC-Kompressorlast auf Grundlage von Logikregeln durchführen, die von der Bedienereingabe (z. B. Temperaturanforderung oder Ein/Aus-Zustand der AC-Anlage) und nicht vom Wasserstand abhängen. Daraufhin kann die Steuerung ein Signal auf Grundlage der logischen Bestimmung an einen Aktor des AC-Kompressors senden, um den AC-Kompressor auf Grundlage der bestimmten Betriebslast zu betreiben. Weiterhin beinhaltet das Verfahren, wenn der Wasserspeichertank nicht voll ist (z. B. der Tank Wasser speichern kann), bei 418 ein Sammeln von Wasser aus der AC-Anlage und Speichern des Wassers im Wasserspeichertank. Auf diese Weise veranschaulicht das Verfahren 400 ein Verfahren zum Sammeln von Kondensat aus einer mechanischen AC-Anlage. Mit steigender AC-Kompressorlast (z. B. wenn der AC-Kompressor auf einem höheren Pegel betrieben wird und mehr Energie dem AC-Kompressor zugeführt wird) kann mehr Kondensat aus der AC-Anlage zur Verwendung im Wassereinspritzsystem extrahiert werden. Während eines Bremsereignisses kann die AC-Kompressorlast um einen ersten Grad erhöht werden und kann eine Reibungsbremsung um einen zweiten, proportionalen oder äquivalenten Grad verringert werden, sodass der angeforderte Grad an Bremsleistung bereitgestellt wird. Darüber hinaus kann durch Betreiben des AC-Kompressors während eines Bremsereignisses mehr Wasser am Wasserspeichertank gesammelt werden.
  • 5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 500 zum Bestimmen, ob Wasser zur Wassereinspritzung aus einer mechanischen AC-Anlage oder einem alternativen System gesammelt werden soll. Das Verfahren 500 fährt von dem Verfahren bei 410 aus 4 als Reaktion auf ein Bestimmen, dass der Wasserstand im Speichertank unter dem Schwellenwasserstand liegt und kein Bremsereignis stattfindet, fort.
  • Das Verfahren 500 beginnt bei 502 mit einem Schätzen und/oder Messen der Motorbetriebsbedingungen. Zu Motorbetriebsbedingungen können Krümmerdruck (MAP), Luft-Kraftstoff-Verhältnis (A/F), Zündzeitpunkt, Menge oder Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, Menge oder Zeitpunkt der Wassereinspritzung, Wasserstand in einem Wasserspeichertank, AC-Kompressorlast, Motordrehzahl und/oder -last usw. gehören. Der Wasserstand im Wasserspeichertank kann auf Grundlage einer Ausgabe eines Sensors, wie z. B. eines Wassertankfüllstandssensars, der in einem Wasserspeichertank eines Wassereinspritzsystems des Motors angeordnet ist (wie z. B. des in 1 dargestellten Wasserstandssensors 65), bestimmt werden. Der Wasserstand des Wasserspeichertanks kann z. B. über einen innerhalb des Tanks gekoppelten Sensor gemessen werden.
  • Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 504 ein Bestimmen, ob Klimatisierung angefordert wurde. In einem Beispiel kann Klimatisierung durch einen Fahrzeugführer unter Verwendung eines Bedienfelds in einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs (wie z. B. des in 2 dargestellten Bedienfelds 298) angefordert werden. Beispielsweise kann die Steuerung ein Signal von dem Bedienfeld empfangen, das anfordert, dass die AC-Anlage eingeschaltet und auf einem festgelegten Temperaturniveau betrieben wird. Wenn Klimatisierung bei 504 angefordert wurde, dann beinhaltet das Verfahren bei 506 ein Betreiben des AC-Kompressors und Sammeln von Wasser aus der AC-Anlage. Beispielsweise kann, wenn Klimatisierung angefordert wurde, die Steuerung den AC-Kompressor gemäß dem Benutzerbedarf (z. B. auf Grundlage einer Benutzeranforderung und/oder benutzerdefinierter Temperatureinstellungen rnr die Fahrgastzelle) betreiben, um die Fahrgastzelle auf das gewünschte Niveau zu kühlen, während gleichzeitig Kondensat aus der AC-Anlage gesammelt wird. Auf diese Weise kann Wasser opportunistisch aus der AC-Anlage gesammelt werden, wenn Klimatisierung angefordert wurde, wenn kein Bremsereignis stattfindet. Infolgedessen kann mehr Wasser zur Wassereinspritzung in einen Motor gesammelt werden. Wenn bei 504 jedoch keine Klimatisierung angefordert wurde, fährt das Verfahren mit 508 fort, um den Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen von Wasser und den Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors zum Sammeln von Wasser zu bestimmen. Beispielsweise kann sich mit steigender Motordrehzahl/-last der Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen von Wasser im Verhältnis zum Kraftstoffeffizienznachteil beim Betreiben des AC-Kompressors zum Sammeln von Wasser (z. B. wenn keine Klimatisierung vom Benutzer angefordert wurde) erhöhen.
  • Als Nächstes beinhaltet das Verfahren bei 510 ein Bestimmen, ob der Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen von Wasser größer als der Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors ist. Wenn der Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen von Wasser bei 510 größer als der Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors ist, fährt das Verfahren mit 512 fort, um den AC-Kompressor zu betreiben und Wasser aus der AC-Anlage zu sammeln. Auf diese Weise kann Wasser zur Wassereinspritzung aus der AC-Anlage gesammelt werden, wenn der Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors kleiner als der Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen von Wasser ist. Folglich kann sich die Motoreffizienz erhöhen. Wenn der Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen von Wasser jedoch nicht größer als der Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors ist, beinhaltet das Verfahren bei 514 ein Sammeln von Wasser aus einem alternativen System oder Stoppen der Wassereinspritzung. In einem Beispiel kann das Verfahren bei 514 ein Sammeln von Wasser aus einem anderen Wassersammelsystem, wie z. B. einem AGR-System, beinhalten. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren bei 514 ein Stoppen der Wassereinspritzung und Einstellen des Motorbetriebs beinhalten. Auf diese Weise kann Wasser zur Wassereinspritzung aus einem anderen System gesammelt werden oder kann das Wassersammeln gestoppt werden, wenn der Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors größer als der Nachteil bei Nichteinspritzen von Wasser ist. Folglich kann sich die Motoreffizienz erhöhen.
  • Schließlich zeigt 6 ein Diagramm 600, das Einstellungen eines Grads an Reibungsbremsleistung und einer AC-Kompressorlast in Reaktion auf einen Wasserstand in einem Wasserspeichertank und verschiedene Motorbetriebsbedingungen veranschaulicht. Der Wasserspeichertank kann ein Wasserspeichertank eines Wassereinspritz- und Wassersammelsystems sein, wie oben beschrieben. Der AC-Kompressor kann Teil einer mechanischen AC-Anlage, wie z. B. der oben beschriebenen AC-Anlage, sein. Ferner kann Wasser zur Wassereinspritzung aus der AC-Anlage gesammelt werden, während der AC-Kompressor betrieben wird, und im Wasserspeichertank gespeichert werden. Zu den im Diagramm 600 veranschaulichten Betriebsparameter gehören der Wassertankfüllstand bei Kurve 602, die Wassereinspritzmenge (eingespritzt über eine oder mehrere Wassereinspritzvorrichtungen des Wassereinspritzsystems) bei Kurve 604, der Grad an Reibungsbremsleistung bei Kurve 606 und eine AC-Kompressorlast des AC-Kompressors bei Kurve 608. Schwellenwerte für verschiedene Betriebsparameter (wie z. B. Wasserstand und Wassereinspritzmenge) sind als gestichelte horizontale Linie dargestellt. Bei jedem Betriebsparameter ist die Zeit auf der horizontalen Achse dargestellt und sind die Werte jedes entsprechenden Betriebsparameters auf der vertikalen Achse dargestellt.
  • Vor dem Zeitpunkt t1 nimmt der Wasserstand (Kurve 602) im Wasserspeichertank des Wassereinspritzsystems ab, sodass der Wasserstand bei Zeitpunkt t1 einen Schwellenwert T1 unterschreitet. Der Wasserstand im Wasserspeichertank kann durch einen Wasserstandssensor (wie z. B. den in 1 dargestellten Wasserstandssensor 65) angezeigt werden. Darüber hinaus findet bei Zeitpunkt t1 ein Bremsereignis statt. In Reaktion darauf, dass der Wasserstand im Wasserspeichertank kleiner als der Schwellenwert T1 ist, während ein Bremsen stattfindet, verringert die Steuerung den Grad an Reibungsbremsung (Kurve 606) und betreibt den AC-Kompressor, um Wasser für das Wassereinspritzsystem bei Zeitpunkt t1 zu sammeln. Beispielsweise erhöht die Steuerung die AC-Kompressorlast, um Wasser aus der AC-Anlage zu sammeln (z. B. wenn der Bediener keine Klimatisierung angefordert hat oder die Temperatur der Fahrzeugkabine kühler als ein Temperaturbedarf vom Bediener ist). Der Grad, in dem die Reibungsbremsung verringert wird, kann auf dem Grad basieren, in dem die AC-Kompressorlast erhöht wird. Infolge des Verringerns des Grads an Reibungsbremsung und Betreiben des AC-Kompressors zum Sammeln von Wasser erhöht sich der Wasserstand im Wasserspeichertank (Kurve 602) über den Schwellenwert T1 bis zum Zeitpunkt t2, während zudem die vom Fahrer angeforderte Bremsleistung bereitgestellt wird.
  • Bei Zeitpunkt t3 findet ein Bremsen statt. In Reaktion darauf, dass der Wasserstand im Wasserspeichertank (Kurve 602) über dem Schwellenwert T1 liegt, erhöht die Steuerung den Grad an Reibungsbremsleistung bei Zeitpunkt t3. Darüber hinaus verringert die Steuerung die AC-Kompressorlast (Kurve 610) in Reaktion darauf, dass keine Klimatisierung durch einen Fahrzeugführer angefordert wird. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung den AC-Kompressor in Reaktion auf eine Anforderung von Klimatisierung in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs betreiben. Weiterhin erhöht sich die Wassereinspritzmenge (Kurve 604) vorn Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t3. Anschließend verringert sich der Wasserstand im Wasserspeichertank zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4.
  • Bei Zeitpunkt t4 liegt der Wasserstand im Wasserspeichertank unter dem Schwellenwert T1 und findet kein Bremsen statt. Überdies läuft der AC-Kompressor. In einem Beispiel kann der AC-Kompressor in Reaktion auf eine Anforderung von Klimatisierung in einer Fahrgastzelle des Fahrzeugs betrieben werden. In Reaktion darauf, dass der Wasserstand unter dem Schwellenwert T1 (Kurve 602) liegt und der AC-Kompressor läuft, betreibt die Steuerung den AC-Kompressor, um Wasser auf opportunistische Weise zu sammeln. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung Wasser aus der AC-Anlage sammeln, wenn der AC-Kompressor läuft und der Wasserstand im Wasserspeichertank nicht unter dem Schwellenwert T1 liegt und auch nicht über einem oberen Schwellenwert liegt (z. B. wenn der Wasserspeichertank imstande ist, mehr Wasser zu speichern). In einem wieder anderen Beispiel kann, wenn der AC-Kompressor nicht läuft (z. B. hat der Bediener keine Klimatisierung angefordert oder ist die Temperatur der Fahrzeugkabine kühler als ein Temperaturbedarf des Bedieners), die Steuerung auf Grundlage einer Bestimmung des Kraftstoffeffizienznachteils bei Betreiben der Klimaanlage oder Stoppen der Wassereinspritzung in den Motor Wasser aus einem anderen Fahrzeugsystem sammeln oder den AC-Kompressor zum Sammeln von Wasser betreiben. Bei Zeitpunkt t5 erhöht sich infolge des Verringerns des Grads an Reibungsbremsung und Erhöhens der AC-Kompressorbelastung der Wasserstand im Wasserspeichertank.
  • Auf diese Weise kann das Verhältnis von Reibungsbremsleistung zu einer Klimakompressorlast eingestellt werden, um Wasser aus einer mechanischen Klimaanlage rnr ein Wassereinspritzsystem auf Grundlage eines Wasserstands in einem Wasserspeichertank zu sammeln. Beispielsweise kann während eines Bremsereignisses in Reaktion darauf, dass der Wasserstand unter einem Schwellenwert liegt, der Grad an Reibungsbremsleistung verringert und der AC-Kompressor betrieben werden. Durch Einstellen des Grads an Reibungsbremsung und Betreiben des AC-Kompressors kann Wasser zur Wassereinspritzung gesammelt und ein gewünschter Grad an Bremsleistung bereitgestellt werden. Infolgedessen kann Wasser zur Wassereinspritzung nach Bedarf während eines Bremsereignisses gesammelt werden, ohne dass zusätzlicher Kraftstoff verwendet wird, um den AC-Kompressor zu betreiben (z. B. kann kinetische Energie vom Fahrzeug verwendet werden, um den AC-Kompressor mit Energie zu versorgen, sodass Wasser erzeugt und im Wasserspeichertank gespeichert wird). Durch Koordinieren des Bremsbedarfs mit dem AC-Kompressorbetrieb und Sammeln von Wasser für das Wassereinspritzsystem lässt sich die Kraftstoffeffizienz erhöhen und kann die Wahrscheinlichkeit verringert werden, dass Wasser zur Wassereinspritzungssystem aufgebraucht wird. Darüber hinaus kann sich durch Sammeln von Wasser aus der AC-Anlage auf diese Weise eine Belastung für den Fahrzeugführer hinsichtlich des Nachfüllens des Wasserspeichertanks verringern. Ferner kann Wasser opportunistisch gesammelt werden, wenn ein Klimakompressor betrieben wird (z. B. wurde Klimatisierung von einem Fahrzeugführer angefordert), wodurch weiterhin sichergestellt ist, dass der Füllstand im Wasserspeichertank auf ausreichenden Niveaus zum Betreiben des Wassereinspritzsystems des Fahrzeugs aufrechterhalten wird. Die technische Wirkung des Einstellens des Grads an Reibungsbremsleistung und der AC-Kompressorlast während eines Bremsereignisses besteht darin, Energie bereitzustellen, um den AC-Kompressor ohne zusätzliche Kraftstoffeinspritzung beim Motor zu betreiben, und einen gewünschten Grad an Bremsleistung bereitzustellen. Überdies besteht die technische Wirkung des Einstellens der AC-Kompressorlast auf Grundlage des Wasserstands des Wasserspeichertanks darin, Wasser zur Wassereinspritzung in den Motor bereitzustellen.
  • Als eine Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren ein Einstellen einer AC-Kompressorlast einer mechanischen AC-Anlage und eines Grads an Reibungsbremsleistung, um eine von einem Fahrer angeforderte Bremsleistung während eines Bremsereignisses auf Grundlage eines Wasserstands in einem an ein Wassereinspritzsystem gekoppelten Wasserbehälter bereitzustellen. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Verfahren ferner: wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast und des Grads an Reibungsbremsleistung ein Erhöhen eines Verhältnisses von AC-Kompressorlast zu Reibungsbremsleistung mit abnehmendem Wasserstand beinhaltet. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner: wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast ein Betreiben eines AC-Kompressors der mechanischen AC-Anlage beinhaltet, wobei der AC-Kompressor an eine Kurbelwelle eines Motors des Fahrzeugs mechanisch gekoppelt ist. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere aus dem ersten und zweiten Beispiel und umfasst ferner ein Sammeln von Wasser, das durch die mechanische AC-Anlage während des Betreibens des AC-Kompressors erzeugt wird, und Speichern des gesammelten Wassers im Wasserbehälter. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere aus dem ersten bis dritten Beispiel und umfasst ferner ein Einspritzen des im Wasserbehälter gespeicherten Wassers in eines oder mehrere aus einem Ansaugkrümmer, einem Saugrohr eines Motorzylinders und einem Motorzylinder über eine oder mehrere Wassereinspritzvorrichtungen des Wassereinspritzsystems auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis vierte Beispiel und umfasst ferner ein Bestimmen der AC-Kompressorlast während des Bremsereignisses auf Grundlage des Wasserstands im Wasserbehälter. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis fünfte Beispiel und beinhaltet ferner: wobei die vom Fahrer angeforderte Bremsleistung auf einer Stellung eines Bremspedals beruht, und ferner umfassend Bestimmen des Grads an Reibungsbremsleistung, die während des Bremsereignisses anzuwenden ist, auf Grundlage einer Differenz zwischen der vom Fahrer angeforderten Bremsleistung und der AC-Kompressorlast. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis sechste Beispiel und beinhaltet ferner: wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast und des Grads an Reibungsbremsleistung ein Verringern der Reibungsbremsleistung und Erhöhen der AC-Kompressorlast in Reaktion darauf beinhaltet, dass der Wasserstand unter einem Schwellenwasserstand liegt, und wobei der Verringerungsgrad auf dem Grad beruht, in dem der Wasserstand unter dem Schwellenwasserstand liegt. Ein achtes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis siebte Beispiel und beinhaltet ferner: wobei das Erhöhen der AC-Kompressorlast in Reaktion darauf, dass der Wasserstand unter dem Schwellenwasserstand liegt, ein Erhöhen der AC-Kompressorlast beinhaltet, selbst wenn keine Klimatisierung von einem Fahrer in einer Kabine des Fahrzeugs angefordert wird oder eine angeforderte Kabinentemperatur größer als eine aktuelle Kabinentemperatur ist. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis achte Beispiel und umfasst ferner in Reaktion darauf, dass keine Klimatisierung vom Fahrer angefordert wird oder die angeforderte Kabinentemperatur größer als die aktuelle Kabinentemperatur während des Bremsereignisses und Erhöhens der AC-Kompressorlast ist, ein Erhöhen einer Beimischung von warmer Luft in die Kabine. Ein zehntes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis neunte Beispiel und umfasst ferner ein Erhöhen der AC-Kompressorlast und Betreiben des AC-Kompressors der mechanischen AC-Anlage, wenn kein Bremsereignis vorliegt und keine Klimatisierung in einer Kabine des Fahrzeugs angefordert wird, in Reaktion darauf, dass der Wasserstand unter einem Schwellenwasserstand liegt, ein Wassereinspritzbedarf des Wassereinspritzsystems größer als ein Schwelleneinspritzbedarf ist und ein bestimmter Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors kleiner als ein bestimmter Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen des Wassereinspritzbedarfs ist. Ein elftes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis zehnte Beispiel und beinhaltet ferner: wobei die mechanische AC-Anlage eine AC-Anlage mit variabler Verdrängung ist und wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast ein Einstellen der Leistung und Energie eines AC-Kompressors auf Grundlage der vom Fahrer angeforderten Bremsleistung beinhaltet.
  • Als eine andere Ausführungsform umfasst ein Verfahren während eines ersten Bremsereignisses ein Nichtbetreiben eines AC-Kompressors einer mechanischen AC-Anlage und Verringern eines Verhältnisses von AC-Kompressorlast zu Reibungsbremsleistung in Reaktion darauf, dass ein Wasserstand eines Wasserbehälters eines Wassereinspritzsystems über einem Schwellenwasserstand liegt; und während eines zweiten Bremsereignisses ein Erhöhen des Verhältnisses von AC-Kompressorlast zu Reibungsbremsleistung in Reaktion darauf, dass der Wasserstand unter dem Schwellenwasserstand liegt. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner, dass ein Verringern des Verhältnisses von AC-Kompressorlast zu Reibungsbremsleistung während des ersten Bremsereignisses ein Erhöhen der Reibungsbremsleistung beinhaltet, um eine vom Fahrer angeforderte Bremsleistung bereitzustellen, wobei der Erhöhungsgrad der Reibungsbremsleistung auf der vom Fahrer angeforderten Bremsleistung beruht. Ein zweites Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner: wobei sowohl das erste Bremsereignis als auch das zweite Bremsereignis es beinhalten, wenn keine Anforderung von Klimatisierung von einem Fahrer des Fahrzeugs vorliegt. Ein drittes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls eines oder mehrere aus dem ersten und zweiten Beispiel und beinhaltet ferner: wobei ein Erhöhen des Verhältnisses von AC-Kompressorlast zu Reibungsbremsleistung während des zweiten Bremsereignisses ein Erhöhen der AC-Kompressorlast um einen ersten Wert und Verringern der Reibungsbremsleistung um einen zweiten Wert beinhaltet, wobei der erste Wert auf dem Wasserstand beruht und der zweite Wert auf einer Differenz zwischen einer vom Fahrer angeforderten Bremsleistung und dem ersten Wert beruht. Ein viertes Beispiel des Verfahrens beinhaltet gegebenenfalls das erste bis dritte Beispiel und umfasst ferner während eines dritten Bremsereignisses, wenn Klimatisierung von einem Fahrer in einer Kabine des Fahrzeugs angefordert wird, ein Betreiben des AC-Kompressors nur auf Grundlage der Fahreranforderung und nicht auf Grundlage des Wasserstands und Erhöhen der Reibungsbremsleistung, um eine vorn Fahrer angeforderte Bremsleistung in Reaktion darauf bereitzustellen, dass der Wasserstand über dem Schwellenwasserstand liegt.
  • Als wieder andere Ausführungsform beinhaltet ein System eine mechanische Klimaanlage (AC-Anlage), die einen AC-Kompressor beinhaltet, der an eine Kurbelwelle eines Motors des Fahrzeugs gekoppelt ist und dadurch angetrieben wird; Reibungsbremsen, die an Räder des Fahrzeugs gekoppelt sind; ein Wassereinspritzsystem, das einen Wasserbehälter, der an die AC-Anlage fluidgekoppelt ist, und eine oder mehrere Wassereinspritzvorrichtungen, die an den Motor gekoppelt sind, beinhaltet; und eine Steuerung, die nichtflüchtigen Speicher mit computerlesbaren Anweisungen beinhaltet zum: Betreiben des AC-Kompressors während eines Bremsereignisses und Einstellen eines Verhältnisses einer AC-Kompressorlast des AC-Kompressors zu einer Reibungsbremsleistung der Reibungsbremsen auf Grundlage eines Wasserstands im Wasserbehälter. In einem ersten Beispiel des Systems beinhaltet das System ferner: wobei der Wasserbehälter an einen Kondensator der mechanischen AC-Anlage fluidgekoppelt ist, der AC-Kompressor an die Kurbelwelle über eine Riemenscheibe mechanisch gekoppelt ist und die eine oder mehreren Wassereinspritzvorrichtungen jeweils an den Wasserbehälter und ein Ansaugsystem des Motors gekoppelt sind. Ein zweites Beispiel des Systems beinhaltet gegebenenfalls das erste Beispiel und beinhaltet ferner, wobei die computerlesbaren Anweisungen ferner Anweisungen beinhalten zum: Einspritzen von Wasser aus dem Wasserbehälter über die eine oder mehreren Wassereinspritzvorrichtungen in Reaktion auf eine Wassereinspritzanforderung und ferner Einstellen der AC-Kompressorlast während des Bremsereignisses auf Grundlage einer durch die Wassereinspritzanforderung angeforderten Wassereinspritzmenge.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, einschließlich der Steuerung, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die hier beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausfühnrngsbeispiele zu erzielen, sondern wird vielmehr zur übersichtlicheren Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Einer) oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der in einem nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Motorsteuersystem programmiert werden soll, in dem die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, einschließlich der verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung, ausgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Ausführungsformen nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die vorstehende Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein.
  • Die folgenden Ansprüche legen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen dar, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein” Element oder „ein erstes” Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen und zwei oder mehrere solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder unterschiedlichen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2011/0048039 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren für ein Fahrzeug, umfassend: Einstellen einer AC-Kompressorlast einer mechanischen AC-Anlage und eines Grads an Reibungsbremsleistung, um eine von einem Fahrer angeforderte Bremsleistung während eines Bremsereignisses auf Grundlage eines Wasserstands in einem an ein Wassereinspritzsystem gekoppelten Wasserbehälter bereitzustellen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast und des Grads an Reibungsbremsleistung ein Erhöhen eines Verhältnisses von AC-Kompressorlast zu Reibungsbremsleistung mit abnehmendem Wasserstand beinhaltet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast ein Betreiben eines AC-Kompressors der mechanischen AC-Anlage beinhaltet, wobei der AC-Kompressor an eine Kurbelwelle eines Motors des Fahrzeugs mechanisch gekoppelt ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend Sammeln von Wasser, das durch die mechanische AC-Anlage während des Betreibens des AC-Kompressors erzeugt wird, und Speichern des gesammelten Wassers im Wasserbehälter.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner umfassend Einspritzen des im Wasserbehälter gespeicherten Wassers in eines oder mehrere aus einem Ansaugkrümmer, einem Saugrohr eines Motorzylinders und einem Motorzylinder über eine oder mehrere Wassereinspritzvorrichtungen des Wassereinspritzsystems auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Bestimmen der AC-Kompressorlast während des Bremsereignisses auf Grundlage des Wasserstands im Wasserbehälter.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die vom Fahrer angeforderte Bremsleistung auf einer Stellung eines Bremspedals beruht, und ferner umfassend Bestimmen des Grads an Reibungsbremsleistung, die während des Bremsereignisses anzuwenden ist, auf Grundlage einer Differenz zwischen der vom Fahrer angeforderten Bremsleistung und der AC-Kompressorlast.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast und des Grads an Reibungsbremsleistung ein Verringern der Reibungsbremsleistung und Erhöhen der AC-Kompressorlast in Reaktion darauf beinhaltet, dass der Wasserstand unter einem Schwellenwasserstand liegt, und wobei der Verringerungsgrad auf dem Grad beruht, in dem der Wasserstand unter dem Schwellenwasserstand liegt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Erhöhen der AC-Kompressorlast in Reaktion darauf, dass der Wasserstand unter dem Schwellenwasserstand liegt, ein Erhöhen der AC-Kompressorlast beinhaltet, selbst wenn keine Klimatisierung von einem Fahrer in einer Kabine des Fahrzeugs angefordert wird oder eine angeforderte Kabinentemperatur größer als eine aktuelle Kabinentemperatur ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend in Reaktion darauf, dass keine Klimatisierung vom Fahrer angefordert wird oder die angeforderte Kabinentemperatur größer als die aktuelle Kabinentemperatur während des Bremsereignisses und Erhöhens der AC-Kompressorlast ist, Erhöhen einer Beimischung von warmer Luft in die Kabine.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erhöhen der AC-Kompressorlast und Betreiben des AC-Kompressors der mechanischen AC-Anlage, wenn kein Bremsereignis vorliegt und keine Klimatisierung in einer Kabine des Fahrzeugs angefordert wird, in Reaktion darauf, dass der Wasserstand unter einem Schwellenwasserstand liegt, ein Wassereinspritzbedarf des Wassereinspritzsystems größer als ein Schwelleneinspritzbedarf ist und ein bestimmter Kraftstoffeffizienznachteil bei Betreiben des AC-Kompressors kleiner als ein bestimmter Kraftstoffeffizienznachteil bei Nichteinspritzen des Wassereinspritzbedarfs ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Einstellen der AC-Kompressorlast ein Einstellen der Leistung und Energie eines AC-Kompressors auf Grundlage der vom Fahrer angeforderten Bremsleistung beinhaltet.
  13. System für ein Fahrzeug, umfassend: eine mechanische Klimaanlage (AC-Anlage), die einen AC-Kompressor beinhaltet, der an eine Kurbelwelle eines Motors des Fahrzeugs gekoppelt ist und dadurch angetrieben wird; Reibungsbremsen, die an Räder des Fahrzeugs gekoppelt sind; ein Wassereinspritzsystem, das einen Wasserbehälter, der an die AC-Anlage fluidgekoppelt ist, und eine oder mehrere Wassereinspritzvorrichtungen, die an den Motor gekoppelt sind, beinhaltet; und eine Steuerung, die einen nichtflüchtigen Speicher mit computerlesbaren Anweisungen beinhaltet zum: Betreiben des AC-Kompressors während eines Bremsereignisses und Einstellen eines Verhältnisses einer AC-Kompressorlast des AC-Kompressors zu einer Reibungsbremsleistung der Reibungsbremsen auf Grundlage eines Wasserstands im Wasserbehälter.
  14. System nach Anspruch 13, wobei der Wasserbehälter an einen Kondensator der mechanischen AC-Anlage fluidgekoppelt ist, der AC-Kompressor an die Kurbelwelle über eine Riemenscheibe mechanisch gekoppelt ist und die eine oder mehreren Wassereinspritzvorrichtungen jeweils an den Wasserbehälter und ein Ansaugsystem des Motors gekoppelt sind.
  15. System nach Anspruch 13, wobei die computerlesbaren Anweisungen ferner Anweisungen beinhalten zum: Einspritzen von Wasser aus dem Wasserbehälter über die eine oder mehreren Wassereinspritzvorrichtungen in Reaktion auf eine Wassereinspritzanforderung und ferner Einstellen der AC-Kompressorlast während des Bremsereignisses auf Grundlage einer durch die Wassereinspritzanforderung angeforderten Wassereinspritzmenge.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018010348B4 (de) 2018-04-19 2024-03-21 Sera Gmbh Kompressorvorrichtung und Kompressionsverfahren
DE102018127289A1 (de) * 2018-10-31 2020-04-30 Kautex Textron Gmbh & Co. Kg Verfahren und Anordnung zur Steuerung einer Wassergewinnung in einem Kraftfahrzeug
KR102214581B1 (ko) * 2019-11-20 2021-02-10 주식회사 현대케피코 물 분사 차량의 물 보충 시스템 및 물 보충 시스템의 제어 방법
CN112477835B (zh) * 2020-11-24 2021-09-24 湖南工程学院 一种电动汽车制动装置的工作方法
CN112590757B (zh) * 2020-12-15 2022-01-25 潍柴动力股份有限公司 一种制动系统的制动功率控制方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110048039A1 (en) 2009-09-01 2011-03-03 Water-Gen Ltd. System and method of water supply production and management in vehicles

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB746530A (en) * 1954-01-15 1956-03-14 Berliet Automobiles Improvements in or relating to a vehicle propelled by a supercharged internal combustion engine
FR2467761A1 (fr) * 1979-10-18 1981-04-30 Lyon Roland Climatiseur par evaporation d'eau pour cabines d'engins
US4805571A (en) * 1985-05-15 1989-02-21 Humphrey Cycle Engine Partners, L.P. Internal combustion engine
US6026641A (en) 1998-02-02 2000-02-22 Liberty; Ross H. Method and apparatus for improved control of exhaust gas temperature from a two-stroke engine
FR2806038B1 (fr) * 2000-03-10 2002-09-06 Valeo Climatisation Dispositif de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle d'un vehicule a moteur
US7043934B2 (en) * 2000-05-01 2006-05-16 University Of Maryland, College Park Device for collecting water from air
US6481232B2 (en) * 2000-07-26 2002-11-19 Fakieh Research & Development Center Apparatus and method for cooling of closed spaces and production of freshwater from hot humid air
US6637230B2 (en) * 2001-04-27 2003-10-28 Denso Corporation Automotive air-conditioner having sub-compressor driven by electric motor
KR100482060B1 (ko) * 2002-01-29 2005-04-13 현대자동차주식회사 엔진의 수분사 장치
US20030205930A1 (en) 2002-05-06 2003-11-06 Ford Global Technologies, Inc. High idle creep control by brake-by-wire braking
KR100527184B1 (ko) 2003-07-07 2005-11-08 현대자동차주식회사 전기자동차의 공조 시스템을 이용한 회생 제동 방법
FR2864497B1 (fr) * 2003-12-24 2006-03-17 Bosch Gmbh Robert Dispositif de freinage utilisant un servomoteur d'assistance au freinage alimente par un circuit de climatisation
JP4244804B2 (ja) * 2003-12-25 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 車両の統合制御システム
CN101622431A (zh) * 2007-02-27 2010-01-06 史古德利集团有限责任公司 使用水注射的分开式循环发动机
US7552705B2 (en) 2007-03-07 2009-06-30 The Gates Corporation Vehicle stop/start system with regenerative braking
US7845315B2 (en) * 2008-05-08 2010-12-07 Ford Global Technologies, Llc On-board water addition for fuel separation system
WO2010053857A1 (en) 2008-11-04 2010-05-14 Ethanol Boosting Systems, Llc Water based systems for direct injection knock prevention in spark ignition engines
US8191366B2 (en) * 2009-03-13 2012-06-05 Denso International America, Inc. Charge air cooler condensate separation and dispersion system
US8361193B2 (en) * 2010-01-14 2013-01-29 Ford Global Technologies, Llc System and method for electrostatic air filtering in an automotive vehicle
CN201677864U (zh) * 2010-05-18 2010-12-22 陈冬岩 刹车自动降温装置
US8096283B2 (en) 2010-07-29 2012-01-17 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling fuel usage
US8467923B2 (en) 2010-11-19 2013-06-18 Delphi Technologies, Inc. Vehicle deceleration rate control during deceleration fuel cutoff by varying generation electric load
JP5881971B2 (ja) 2011-04-22 2016-03-09 川崎重工業株式会社 ガスエンジンの制御装置及び制御方法
GB2497770A (en) * 2011-12-21 2013-06-26 Nissan Motor Mfg Uk Ltd Charge-cooling an i.c. engine using captured air-conditioning condensate
US9038580B2 (en) 2012-02-21 2015-05-26 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine dilution control
CN202608750U (zh) * 2012-04-27 2012-12-19 河北科技师范学院 一种汽车制动器强制水冷却系统
US20130291580A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Barbara Ruhland-Lindner Motor vehicle
CN203198688U (zh) * 2013-05-06 2013-09-18 刘勇 汽车空调冷凝水回收装置
US9169755B2 (en) 2013-06-17 2015-10-27 Ford Global Technologies, Llc Water injection for catalyst oxygen reduction and temperature control during transient events

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110048039A1 (en) 2009-09-01 2011-03-03 Water-Gen Ltd. System and method of water supply production and management in vehicles

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