DE102019111406A1

DE102019111406A1 - Verfahren zum bewerten des status der kraftstoff-drehmoment-effizienz eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102019111406A1
Application number: DE102019111406.3A
Authority: DE
Inventors: Angelo CANCELLIERI; Paul Leonardo CLAUDE; Pietro ORLANDO; Andrea Morgando
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2019-05-02
Publication date: 2019-11-28
Also published as: CN110529279A; US20190360421A1

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen der Verbrennungseffizienz in einem Motor beinhaltet den Einsatz eines Steuermoduls mit einem Computerspeicher, einem Prozessor und Eingängen und Ausgängen, wobei der Prozessor eine im Speicher gespeicherte Logik ausführt, Daten durch erste Sensoren, die am Motor angeordnet sind, und zweite Sensoren, die in einem Abgassystem angeordnet sind, das fluidisch mit dem Motor gekoppelt ist, erfasst, wobei die ersten und zweiten Sensoren elektrisch mit den Eingängen verbunden sind und innerhalb des Steuermoduls Daten empfangen, die von den ersten und zweiten Sensoren erfasst werden; Bestimmen eines Sauerstoffgehalts von in den Motor eintretender Luft, Bestimmen eines Sauerstoffgehalts von Abgas stromaufwärts eines Oxidationskatalysators, Bestimmen einer latenten Verdampfungswärme des Kraftstoffs, Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge zum Verbrennen mit in den Motor eintretendem Sauerstoff, Bestimmen eines Verbrennungseffizienzindex basierend auf dem Sauerstoffgehalt von in den Motor eintretender Luft und im Abgas und der latenten Verdampfungswärme von Kraftstoff, und Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren (ICEs). Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Systeme und Verfahren zum Bestimmen der Wärmeabgabe und -übertragung basierend auf erfassten Betriebsparametern von einer Vielzahl von ICE-Sensoren. Emissionsstandards, Umweltbelange sowie die Wahrnehmung der Reaktionsfähigkeit durch den Betreiber bestimmen viele der Möglichkeiten, wie die Verbrennung in typischen ICEs gesteuert wird. Von besonderem Interesse bei der Reduzierung von Emissionen, Umweltstandards und Reaktionsfähigkeit ist das Konzept der Verbrennungseffizienz. Die Verbrennungseffizienz ist ein Maß dafür, wie gut der im ICE verbrannte Kraftstoff im Verbrennungsprozess genutzt wird. Mit anderen Worten, ist die Verbrennungseffizienz ein Maß dafür, wie effektiv der im Motor verbrannte Kraftstoff in Drehmoment und nicht in Wärme umgewandelt wird. Die direkte Messung der Verbrennungseffizienz ist schwierig, wenn nicht gar unmöglich. Daher werden in der Regel indirekte Messungen der Verbrennungseffizienz herangezogen. Obwohl es nicht unmöglich ist, Verbrennungssensoren, wie beispielsweise Thermoelemente, direkt in der/den Brennkammer(n) von ICEs zu platzieren, kann dies vor allem im Groß- oder Massenproduktionsbereich sehr kostenintensiv sein. Darüber hinaus verschlechtern sich die meisten dieser Sensoren schnell, wenn sie so platziert werden. Infolgedessen erkennen die meisten ICEs eine direkte Verbrennung basierend auf den Messwerten einer Reihe von Sensoren, die einen indirekten Nachweis der Verbrennungseigenschaften erbringen. Die Verbrennungseffizienz in einem typischen ICE-System wird oft basierend auf einer bekannten Soll-Kraftstoffmenge, einer Ansaugluftmassenstrommessung und einer Ansauglufttemperaturmessung berechnet. Allerdings unterliegen Sensoren und Stellglieder, wie auch alle anderen, Alterungseffekten. Mit zunehmendem Alter der Sensoren werden ihre Messwerte immer ungenauer, weniger präzise und unzuverlässiger. In ähnlicher Weise, da Stellglieder wie Einspritzdüsen altern, werden sie ungenauer, weniger präzise und unzuverlässiger. Infolgedessen können Berechnungen der Verbrennungseffizienz durch einen ICE mit seinen Sensoren und Stellgliedern weniger zuverlässig werden. Wenn die Zuverlässigkeit der Berechnungen der Verbrennungseffizienz nachlässt, kann der ICE schließlich so betrieben werden, dass er nicht den geltenden Mindeststandards entspricht.
Obwohl die gegenwärtigen Verfahren zum Erfassen der Verbrennungseffizienz im Allgemeinen für ihren Verwendungszweck wirksam sind, bedarf es eines neuen und verbesserten Systems und Verfahrens, das die Robustheit der Berechnungen der Verbrennungseffizienz verbessert, sodass solche Berechnungen die Alterungseffekte und die Drift von Sensoren und Stellgliedern über die Zeit berücksichtigen können.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verfahren zum Bestimmen der Verbrennungseffizienz in einem Verbrennungsmotor (ICE) die Verwendung eines Steuermoduls mit einer Vielzahl von Eingängen, einer Vielzahl von Ausgängen, einem computerlesbaren Speicher und einem Prozessor, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um eine im computerlesbaren Speicher gespeicherte programmatische Logik auszuführen. Das Verfahren beinhaltet ferner das Erfassen von Daten durch eine erste Vielzahl von Sensoren, die im ICE angeordnet und elektrisch mit der Vielzahl von Eingängen des Steuermoduls verbunden sind, und durch eine zweite Vielzahl von Sensoren, die elektrisch mit der Vielzahl von Eingängen des Steuermoduls verbunden und in einem Abgassystem angeordnet sind, das fluidisch mit dem ICE gekoppelt ist, sowie das Empfangen von Daten, die von der ersten und der zweiten Vielzahl von Sensoren erfasst werden, innerhalb des Steuermoduls und das Bestimmen eines Sauerstoffgehalts (O2) von in den ICE einströmender Luft und das Bestimmen eines O2-Gehalts von Abgasen stromaufwärts eines Oxidationskatalysators. Das Verfahren beinhaltet ferner das Bestimmen einer latenten Verdampfungswärme des Kraftstoffs, das Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge, die mit dem in der in den ICE einströmenden Luft erfassten O2 verbrannt werden muss, das Bestimmen einer Verbrennungseffizienz, basierend auf dem O2-Gehalt der in den ICE einströmenden Luft, dem O2-Gehalt des Abgases stromaufwärts des Oxidationskatalysators und der latenten Verdampfungswärme des Kraftstoffs, und das Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bestimmen eines O2-Gehalts an in den ICE einströmenden Luft ferner die Verwendung eines Massenluftstromsensors der ersten Vielzahl von Sensoren, um eine Menge an in den ICE einströmenden Luft zu erfassen.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein O2-Gehalt der in den ICE einströmenden Luft bestimmt, indem ein Verteiler-Absolutdruck-(MAP)-Sensor der ersten Vielzahl von Sensoren verwendet wird, um eine Menge an Luft zu erfassen, die in den ICE einströmt.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bestimmen eines O2-Gehalts des Abgases ferner das Verwenden eines Sauerstoffsensors der zweiten Vielzahl von Sensoren, um einen O2-Gehalt des Abgases stromaufwärts des Oxidationskatalysators zu erfassen.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung, die eine latente Verdampfungswärme des Kraftstoffs bestimmt, beinhaltet ferner die Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors der ersten Vielzahl von Sensoren, wobei der Kraftstofftemperatursensor in einer Kraftstoffleitung des ICE angeordnet ist, um eine Temperatur des in den ICE eintretenden Kraftstoffs zu erfassen.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verfahren zum Bestimmen der Verbrennungseffizienz in einem Verbrennungsmotor (ICE) ferner das Bestimmen eines Lastzustands des ICE.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das Bestimmen eines Lastzustands des ICE ferner das Empfangen eines Eingangs von mehreren der ersten Vielzahl von Sensoren, einschließlich eines Drosselklappensensors (TPS) und eines Gaspedalpositionssensors (APP), und das Bestimmen, ob der ICE in einem belasteten Zustand oder in einem Abschaltzustand arbeitet.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung, die einen Lastzustand des ICE bestimmt, beinhaltet das Bestimmen, ob eine Brennkammertemperatur über einer vorbestimmten Schwellentemperatur in Abhängigkeit von Ansaugtemperatur, Massenluftstrom und Abgastemperatur liegt.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung, wenn der Motor in einem belasteten Zustand betrieben wird, wird eine Verstärkung durch die Integration einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl berechnet, und die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge wird in Abhängigkeit vom Massenluftstrom und der O2-Konzentration im Abgas geschätzt.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung, wenn der Motor in einem Abschaltzustand betrieben wird, wird eine Verstärkung durch die Integration einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl berechnet, wobei die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge Null ist und die Verstärkung abhängig von Massenluftstrom und Ansauglufttemperatur ist.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein System zum Bestimmen der Verbrennungseffizienz in einem Verbrennungsmotor (ICE) ein Steuermodul, das eine Steuerlogik ausführt und eine Vielzahl von Eingängen und eine Vielzahl von Ausgängen aufweist. Die Vielzahl von Eingängen und die Vielzahl von Ausgängen sind elektronisch mit einer ersten Vielzahl von Sensoren und Stellgliedern verbunden, die im ICE angeordnet sind, und die Vielzahl von Eingängen und die Vielzahl von Ausgängen sind elektronisch mit einer zweiten Vielzahl von Sensoren und Stellgliedern verbunden, die in einem Abgassystem angeordnet sind, das fluidisch mit dem ICE gekoppelt ist. Die Steuerlogik beinhaltet eine erste Steuerlogik zum Empfangen von Daten, die von der ersten und der zweiten Vielzahl von Sensoren und Stellgliedern erfasst werden, eine zweite Steuerlogik zum Bestimmen eines Sauerstoff-(O2)-Gehalts der in den ICE einströmenden Luft und zum Bestimmen eines O2-Gehalts des Abgases stromaufwärts eines Oxidationskatalysators, eine dritte Steuerlogik zum Bestimmen einer latenten Verdampfungswärme von Kraftstoff, eine vierte Steuerlogik zum Bestimmen einer Verbrennungseffizienz basierend auf dem in den IC eintretenden O2-Gehalt, dem O2-Gehalt des Abgases stromaufwärts des Oxidationskatalysators und der latenten Verdampfungswärme des Kraftstoffs, und eine fünfte Steuerlogik zum Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf dem Verbrennungseffizienzindex.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die zweite Steuerlogik ferner die Verwendung eines Luftmassenstromsensors (MAF) oder eines Verteiler-Absolutdruck-(MAP)-Sensor, um eine in den ICE einströmende Luftmenge zu erfassen.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die zweite Steuerlogik ferner das Verwenden eines Sauerstoffsensors zum Erfassen eines O2-Gehalt des Abgases stromaufwärts des Oxidationskatalysators.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die dritte Steuerlogik ferner die Verwendung eines Kraftstofftemperatursensors, der in einer Kraftstoffleitung des ICE angeordnet ist, um eine Temperatur des in den ICE eintretenden Kraftstoffs zu erfassen.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet das System zum Bestimmen der Verbrennungseffizienz in einem Verbrennungsmotor (ICE) ferner eine sechste Steuerlogik zum Bestimmen eines Lastzustands des ICE.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die sechste Steuerlogik ferner das Empfangen eines Eingangs von einem Drosselklappensensor (TPS) und einem Gaspedalpositionssensor (APP) und das Bestimmen des Betriebs des ICE in einem Lastzustand oder in einem Abschaltzustand.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die sechste Steuerlogik ferner das Bestimmen, ob eine Brennkammertemperatur in Abhängigkeit von der Ansauglufttemperatur, dem Massenluftstrom und der Abgastemperatur über einer vorbestimmten Schwellentemperatur liegt.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die sechste Steuerlogik ferner, wenn der ICE im Lastzustand betrieben wird, das Berechnen einer Verstärkung durch Integrieren einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge abhängig von der Motordrehzahl, worin die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit vom Massenluftstrom und der O2-Konzentration im Abgas geschätzt wird.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die sechste Steuerlogik ferner, wenn der ICE in einem Abschaltzustand betrieben wird, das Berechnen einer Verstärkung durch Integrieren einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Motorumdrehung, worin die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge Null ist und die Verstärkung abhängig von Massenluftstrom und Ansauglufttemperatur ist.
In noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein System zum Bestimmen der Verbrennungseffizienz in einem Verbrennungsmotor (ICE) in einem Antriebssystem ein Steuermodul, das eine Steuerlogik ausführt und eine Vielzahl von Eingängen und eine Vielzahl von Ausgängen aufweist. Die Vielzahl von Eingängen und die Vielzahl von Ausgängen sind elektronisch mit einer ersten Vielzahl von Sensoren und Stellgliedern verbunden, die im ICE angeordnet sind, und die Vielzahl von Eingängen und die Vielzahl von Ausgängen sind elektronisch mit einer zweiten Vielzahl von Sensoren und Stellgliedern verbunden, die in einem Abgassystem angeordnet sind, das fluidisch mit dem ICE gekoppelt ist. Die Steuerlogik beinhaltet eine erste Steuerlogik zum Empfangen von Daten, die von der ersten und der zweiten Vielzahl von Sensoren und Stellgliedern erfasst werden, eine zweite Steuerlogik zum Verwenden eines Luftmassenstromsensors (MAF) oder eines Verteiler-Absolutdruck-(MAP)-Sensors zum Bestimmen eines Sauerstoffgehalts (O2) von in den ICE einströmender Luft und zum Verwenden eines Sauerstoffsensors zum Erfassen eines O2-Gehalts des Abgases vor dem Oxidationskatalysator, eine dritte Steuerlogik zum Verwenden eines Kraftstofftemperatursensors, der in einer Kraftstoffleitung des ICE angeordnet ist, um eine Temperatur des in den ICE eintretenden Kraftstoffs zu erfassen und um eine latente Verdampfungswärme des Kraftstoffs zu bestimmen, eine vierte Steuerlogik zum Bestimmen einer Verbrennungseffizienz basierend auf dem in den IC eintretenden O2-Gehalt, dem O2-Gehalt des Abgases stromaufwärts des Oxidationskatalysators und der latenten Verdampfungswärme des Kraftstoffs, eine fünfte Steuerlogik zum Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge basierend auf der Verbrennungseffizienz, eine sechste Steuerlogik zum Empfangen eines Eingangs von einem Drosselklappensensor (TPS) und einem Gaspedalpositionssensor (APP) und zum Bestimmen, ob der ICE in einem Lastzustand oder in einem Abschaltzustand betrieben wird, worin, wenn der ICE in einem Lastzustand betrieben wird, Berechnen einer Verstärkung durch Integrieren einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit der Motordrehzahl, worin die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit vom Massenluftstrom und der O2-Konzentration im Abgas geschätzt wird, und eine siebte Steuerlogik zum Bestimmen, ob eine Brennkammertemperatur über einer vorbestimmten Schwellentemperatur liegt, in Abhängigkeit von der Ansauglufttemperatur, dem Massenluftstrom und der Abgastemperatur.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung ersichtlich. Es ist zu beachten, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen und nicht dazu beabsichtigt sind, den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu begrenzen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.

1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Diagramm eines Abschnitts eines Verfahrens zum Bewerten des momentanen Kraftstoff-Drehmoment-Effizienzstatus eines Verbrennungsmotors gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung; und
3 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Bewerten des momentanen Kraftstoff-Drehmoment-Effizienzstatus eines Verbrennungsmotors gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch und beabsichtigt nicht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen in irgendeiner Weise einzuschränken. Aus Gründen der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren.
Bezugnehmend auf 1 ist ein Antriebssystem dargestellt und im Allgemeinen mit der Nummer 10 bezeichnet. In mehreren Aspekten ist das Antriebsstrangsystem 10 mit einem Kraftfahrzeug ausgestattet (nicht dargestellt). Das Kraftfahrzeug kann ein Auto, ein Lastwagen, ein SUV, ein Lieferwagen, ein Sattelzug, ein Traktor, ein Bus, ein Go-Kart oder ein anderes ähnliches Kraftfahrzeug sein, ohne vom Geltungsbereich oder von der Absicht der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Das Antriebsstrangsystem 10 ist mit einem Motor 12 ausgestattet, der ein Getriebe 14 antreibt. In einem Beispiel ist der Motor 12 ein Verbrennungsmotor (ICE) 12, wie beispielsweise ein benzinbetriebener Motor, jedoch kann der Motor 12 ein Dieselmotor, ein Motor mit komprimiertem Erdgas (CNG), ein Propanmotor oder ein anderer derartiger Verbrennungsmotor sein. Das Getriebe 14 kann ein Schaltgetriebe, ein Automatikgetriebe, ein Mehrkupplungsgetriebe oder ein stufenloses Getriebe oder ein anderes elektronisch, pneumatisch und/oder hydraulisch gesteuertes Getriebe sein, das durch den Motor 12 über einen entsprechenden Drehmomentwandler oder eine Kupplung 16 angetrieben wird. Das Getriebe 14 kann ein Schalt-, Automatik-, Mehrfachkupplungs- oder stufenloses Getriebe oder jede andere Art von elektronisch und/oder pneumatisch gesteuertem Kraftfahrzeuggetriebe 14 sein ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Der Motor 12 beinhaltet eine Vielzahl von Zylindern 18. Es sollte verstanden werden, dass, obwohl im Beispiel von 1 der Motor 12 acht Zylinder beinhaltet, der Motor 12 jede beliebige Anzahl zwischen 1 und 16 Zylinder 18 beinhalten kann. So sind beispielsweise Motoren mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern angedacht. In einigen Beispielen kann der Motor 12 ein Drehmotor sein. In Drehmotoren 12 können die Zylinder 18 besser als Drehkolbengehäuse bezeichnet werden (nicht dargestellt). Somit kann im Beispiel eines Drehmotors 12 eine beliebige Menge von 1 bis 6 Drehkolbengehäusen vorhanden sein.
Die Luft 20 strömt über einen Ansaugkrümmer 24 durch eine Drosselklappe 22 in den Motor 12. Die Luft 20 wird mit dem Kraftstoff 26 kombiniert und in den Zylindern 18 verbrannt. Der Kraftstoff 26 wird aus einem Kraftstoffbehälter oder Tank 28 über eine Kraftstoffleitung 30 gezogen. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 32 ziehen den Kraftstoff 26 aus der Kraftstoffleitung oder den Leitungen 30 und spritzen den Kraftstoff 26 in den Motor 12 ein. In einem ersten Beispiel, bekannt als Saugrohreinspritzmotor (PI) 12, beinhaltet der Motor 12 mindestens eine Kraftstoffeinspritzdüse 32, die am Saugrohr 22 montiert ist. Der Kraftstoff 26 wird dann in die Zylinder 18 angesaugt, wobei der Kraftstoff 26 mit der Luft 20 kombiniert und durch einen von einer Zündkerze 34 erzeugten elektrischen Funken gezündet wird. In einem zweiten Beispiel kann der Motor 12 als ein Direkteinspritz-(DI)-Motor mit einer Vielzahl von Kraftstoffeinspritzdüsen 26 beschrieben werden, die direkt am Motor 12 angebracht sind und Kraftstoff 26 direkt in die Zylinder 18 einspritzen, wobei der Kraftstoff 26 mit Luft 20 vermischt und durch einen von der Zündkerze 34 erzeugten elektrischen Funken gezündet wird. In noch einem weiteren Beispiel kann der Motor 12 sowohl Einspritzdüsen 32 am Ansaugkrümmer 22 als auch Einspritzdüsen 32 direkt am Motor 12 beinhalten und Kraftstoff direkt in die Zylinder 18 des Motors 12 einspritzen. In einigen Beispielen weist der Motor 12 eine einzelne Zündkerze 34 für jeden Zylinder 18 auf. In weiteren Beispielen weist der Motor 12 mehrere Zündkerzen 34 für jeden Zylinder 18 auf. Obwohl der Motor 12 als mit einer oder zwei Zündkerzen 34 für jeden Zylinder 18 beschrieben wurde, sollte verstanden werden, dass je nach Konstruktion des Motors 12 andere Mengen von Zündkerzen 34 verwendet werden können. So werden beispielsweise bei Selbstzündungsmotoren wie Dieselmotoren und Benzin-Selbstzündungsmotoren gar keine Zündkerzen 34 verwendet. In einem weiteren Beispiel können, um die Verbrennung von Luft 20 und Kraftstoff 26 im Zylinder 18 präziser zu steuern, 3 oder mehr Zündkerzen 34 im Motor 12 installiert sein. Der Zündzeitpunkt, d. h. das Bestimmen des Zeitpunkts, zu dem jede Zündkerze 34 einen Funken erzeugt, wird von einer Zündungssteuerung 36 gesteuert. Die Zündungssteuerung 36 ist eine nicht generalisierte elektronische Steuervorrichtung mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor 38, einem Speicher oder nicht-flüchtigem computerlesbaren Medium 40 zum Speichern von Daten, wie Steuerlogik, Anweisungen, Nachschlagetabellen usw., und einer Vielzahl von Ein-/Ausgangs-Peripheriegeräten oder Anschlüssen 42. Der Prozessor 38 ist konfiguriert, um die Steuerlogik oder Anweisungen auszuführen. Die Zündungssteuerung 36 kann zusätzliche Prozessoren 38 oder zusätzliche integrierte Schaltungen in Verbindung mit dem Prozessor 38 aufweisen, wie beispielsweise Logikschaltungen zum Analysieren und Bestimmen eines Zündzeitpunkts für jede Zündkerze 34, mit welcher der Motor 12 ausgestattet ist.
Sobald die Luft 20 und der Kraftstoff 26 kombiniert und durch die Zündkerzen 34 gezündet wurden, tritt das Abgas 44 aus den Zylindern 18 aus und dringt in den Abgasstrang 46 ein. Der Abgasstrang 46 ist eine Serie von Rohren 48, durch die das Abgas 44 strömt, während das Abgas 44 aus dem Antriebsstrangsystem 10 evakuiert wird. Genauer gesagt, strömt das Abgas 44 durch einen Abgaskrümmer 50, bevor es in einen Katalysator 52 gelangt. Der Katalysator 52 ist eine Abgasbehandlungsvorrichtung, die Reaktionsstellen und das Katalysatormaterial 54 bereitstellt, das chemische Bestandteile des Abgases 44 chemisch verändert, um die Umweltbelastung durch das Abgas 44 zu reduzieren. In einigen Beispielen beinhaltet das Antriebsstrangsystem 10 einen einzelnen Katalysator 52, während in anderen Beispielen das Antriebsstrangsystem 10 eine Vielzahl von Katalysatoren 52 beinhaltet. Darüber hinaus kann der Katalysator 52 eine Vielzahl von Substraten des Katalysatormaterials 54 beinhalten, die so ausgelegt sind, dass sie mit spezifischen chemischen Bestandteilen des Abgases 44 zusammenwirken. Nachdem das Abgas 44 den Katalysator 52 durchlaufen hat, durchläuft das Abgas 44 ein Auspuffrohr 56 und tritt aus dem Antriebsstrangsystem 10 in die Atmosphäre aus.
In einigen Beispielen beinhaltet das Antriebsstrangsystem 10 auch eine elektrische Maschine oder einen Motor 58 und eine Batterie 60, die den Elektromotor 58 mit elektrischer Energie versorgt. Der Elektromotor 58 ist jeweils in einem Motor- und einem Generatormodus betreibbar. Im Motormodus wird der Elektromotor 58 durch die Batterie 60 angetrieben und treibt das Getriebe 14 oder in einigen Beispielen die Räder eines Kraftfahrzeugs direkt an. Im Generatormodus wird der Elektromotor 58 zum Laden der Batterie 60 verwendet. Es sollte auch ersichtlich sein, dass die Batterie 60 neben dem Elektromotor 58 auch andere Fahrzeugzubehörteile versorgen kann. In einigen Beispielen erzeugt die Zündungssteuerung 36 einen Befehl, der elektrische Energie von der Batterie 60 zu den Zündkerzen 34 leitet und so einen Funken erzeugt.
Das Antriebsstrangsystem 10 wird mittels eines Antriebsstrangsteuermoduls (PCM) 62 verwaltet. Gleichermaßen wie die Zündungssteuerung 36, ist das PCM 62 eine nicht generalisierte elektronische Steuervorrichtung mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor 38', einem Speicher oder nicht-flüchtigem computerlesbaren Medium 40' zum Speichern von Daten, wie Steuerlogik, Anweisungen, Nachschlagetabellen usw., und einer Vielzahl von Ein-/Ausgangs-Peripheriegeräten oder Anschlüssen 42'. Der Prozessor 38' ist konfiguriert, um die Steuerlogik oder Anweisungen auszuführen. Das PCM 62 kann zusätzliche Prozessoren 38' oder zusätzliche integrierte Schaltungen in Verbindung mit dem Prozessor 38' aufweisen, wie beispielsweise Logikschaltungen zum Analysieren eines Wirkungsgrads, bei dem die potenzielle Energie im Kraftstoff 26 durch den Motor 12 in Drehmoment umgewandelt wird. Das PCM 62 steuert den Betrieb des Antriebsstrangsystems 10, indem es Eingangsdaten, die in dem gesamten Antriebsstrangsystem 10 platziert sind, von einer Vielzahl von Sensoren empfängt, die Eingangsdaten analysiert und Reaktionen auf die Eingangsdaten erzeugt. Die Reaktionen auf die Eingangsdaten werden an eine Vielzahl von Stellgliedern gesendet, die im gesamten Antriebsstrangsystem 10 angeordnet sind.
In einem Aspekt wird eine Luftmenge und -volumen 20 durch mehrere der Vielzahl von Sensoren gemessen, die in einem Ansaugtrakt 64 des Motors 12 angeordnet sind. Die Sensoren im Ansaugtrakt 64 beinhalten einen Massenluftstromsensor (MAF) 66, einen Ansauglufttemperatursensor (IAT) 68 und einen Verteiler-Absolutdrucksensor (MAP) 70. Der MAP 66 misst eine Luftmasse 20, die durch den Ansaugtrakt 64 in den Motor 12 strömt. Der IAT 68 misst eine Temperatur der Luft 20, die durch den Ansaugtrakt 64 in den Motor 12 strömt. Der MAP 70 misst einen Druck der Luft 20 im Ansaugkrümmer 24. Es sollte verstanden werden, dass je nach Konstruktionsparametern des Motors 12 der Ansaugtrakt 64 mit einigen oder allen MAF 66, IAT 68 und MAP 70 ausgestattet sein kann und dass in einigen Beispielen der Ansaugtrakt 64 mehrere MAF 66, IAT 68 und/oder MAP 70 beinhalten kann. Darüber hinaus kann in einigen Beispielen ein Teil oder die gesamte Funktionalität der MAF 66, IAT 68 und/oder MAP 70 zu einem einzelnen Teil der Sensorhardware kombiniert werden. So können beispielsweise die Funktionalität von MAF 66 und IAT 68 zu einem einzelnen Sensor kombiniert werden. Darüber hinaus ist in der Drossel 22 ein Drosselklappenpositionssensor (TPS) 72 angeordnet, der Drosselklappenpositionsdaten bestimmt und an das PCM 62 sendet.
Der Abgasstrang 46 ist mit mindestens einem Abgassensor 74 ausgestattet. In einem Aspekt ist der Abgassensor 74 vor dem Katalysator 52 im Abgasstrom 44 montiert. In einigen Beispielen erfasst der Abgassensor 74 einen Sauerstoffgehalt (O2) des Abgases 44. In anderen Beispielen erfasst der Abgassensor 74 eine Temperatur des Abgases 44. In noch weiteren Beispielen führt der Abgassensor 74 sowohl O2- als auch Temperaturmessungen des Abgases 44 durch.
Das Antriebsstrangsystem 10 ist ebenfalls mit einem Kraftstoffsensor 76 ausgestattet. In einem Aspekt misst der Kraftstoffsensor 76 eine spezifische Schwerkraft des Kraftstoffs 26. In einem weiteren Aspekt misst der Kraftstoffsensor 76 eine Temperatur des Kraftstoffs 26. Obwohl der Kraftstoffsensor 76 als geeignet beschrieben wurde, das spezifische Gewicht oder die Temperatur des Kraftstoffs 26 zu messen, kann der Kraftstoffsensor 76 abhängig von den Konstruktionsanforderungen des Antriebsstrangsystems 10 sowohl das spezifische Gewicht als auch die Temperaturen des Kraftstoffs 26 in den Kraftstoffleitungen 30 messen.
Das PCM 62 empfängt Sensordaten von mindestens dem MAF 66, IAT 68, MAP 70, TPS 72, dem Abgassensor 74 und dem Kraftstoffsensor 76. Die im Speicher 58 des PCM 62 gespeicherte Steuerlogik, Anweisungen und Nachschlagetabellen manipulieren dann die Sensordaten und erzeugen Ausgangsdaten, die zum Steuern des Antriebsstrangsystems 10 verwendet werden. Das heißt, die Ausgangsdaten werden an die Vielzahl von Stellgliedern gesendet, um die Funktionsweise des Antriebsstrangsystems 10 zu steuern. In einem Aspekt erzeugt das PCM 62 Ausgangsdaten, die eine Position der Drossel 22 steuern, ein Volumen und einen Druck des Kraftstoffs 26 bestimmen, der über die Injektoren 32 in den Motor 12 eingespritzt wird, und einen Zündzeitpunkt der Zündkerzen 34 über die Zündungssteuerung 36 steuern. In mehreren Aspekten erzeugt das PCM 62 auch Ausgangsdaten, die eine Betriebsart des Elektromotors 58 direkt oder über die Zündungssteuerung 36 steuern.
Ein Kraftfahrzeugführer (nicht dargestellt) betätigt ein Gaspedal 78, um die Drosselklappe 22 zu regeln. Insbesondere erzeugt ein Gaspedalpositionssensor (APP) 80 ein Pedalstellungssignal, das an das PCM 62 übermittelt wird. Das PCM 62 erzeugt basierend auf dem Signal des APP 80 ein Drosselklappensteuersignal. Ein Drosselklappenstellglied (nicht dargestellt) stellt die Drosselklappe 22 basierend auf dem Drosselklappensteuersignal ein, um den Luftstrom 20 in den Motor 12 zu regeln.
Der Fahrzeugführer betätigt auch ein Bremspedal 82, um die Fahrzeugbremsung zu regeln. Beim Betätigen des Bremspedals 82 erzeugt ein Bremspositionssensor (BPP) 84 ein Bremspedalstellungssignal 82, das an das PCM 62 übermittelt wird. Das PCM 62 erzeugt basierend auf dem Bremssteuersignal des BPP 84 ein Drosselklappensteuersignal. Ein Bremssystem (nicht dargestellt) stellt die Fahrzeugbremsung basierend auf dem BPP 84 Signal ein, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln. Neben dem APP 80 und dem BPP 84 erzeugt ein Motordrehzahlsensor 86 eine signalbasierte Motordrehzahl. Darüber hinaus steuert das PCM 62, zumindest teilweise basierend auf Signalen des APP 80, BPP 84 und des Motordrehzahlsensors 86, Stellglieder im Antriebsstrangsystem 10 an, in einer vorbestimmten oder programmierten Weise zu arbeiten.
Unter jetziger Bezugnahme auf 2 und unter weiterer Bezugnahme auf 1 wird ein Teilverfahren zum Schätzen einer Verbrennungseffizienz des Motors 12 dargestellt und im Allgemeinen mit der Nummer 100 bezeichnet. Bei Block 102 tastet der Abgassensor 74 einen O2-Gehalt des Abgases ab. Bei Block 104 tastet der MAF 66 eine Masse von Luft 20 ab, die in den Motor 12 eintritt. Bei Block 106 tastet der IAT 68 eine Temperatur der in den Motor 12 eintretenden Luft 20 ab. In Kombination mit dem MAF 66 Messwert kann der IAT 68 verwendet werden, um einen Sauerstoffgehalt der in den Motor 12 eintretenden Luft 20 zu bestimmen, basierend auf bekannten Dichten und Sauerstoffgehalten der Luft 20 bei bekannten Temperaturen und dergleichen. Bei Block 108 bestimmt der Kraftstoffsensor 76 eine Temperatur des in den Motor 12 eintretenden Kraftstoffs 26. Wie der Sauerstoffgehalt von Luft 20 bei einer bestimmten Temperatur kann eine in einer vorgegebenen Menge Kraftstoff 26 enthaltene Energiemenge durch die Qualität (spezifische Dichte) des Kraftstoffs 26 und die Temperatur des Kraftstoffs 26 bestimmt werden. Bei Block 110 sammelt das PCM 62 die in den Blöcken 102, 104, 106 und 108 abgetasteten Daten und der Prozessor 38' bestimmt eine Schätzung der Verbrennungseffizienz basierend auf den Daten und der im Speicher 40' des PCM 62 gespeicherten programmatischen Logik.
Unter jetziger Bezugnahme auf 3 und mit weiterer Bezugnahme auf die 1 und 2 wird ein Verfahren zum kontinuierlichen Erzeugen der bei Block 110 von 2 durchgeführten Schätzung der Verbrennungseffizienz näher beschrieben. Das Verfahren beginnt bei Block 200. Bei Block 202 wird eine Menge der Luft 20 bestimmt, die in den Motor 12 eintritt. Wie bereits beschrieben, bestimmt der MAP 70 Leseeigenschaften der in den Motor 12 eintretenden Luft 20 und der PCM 62 eine Gesamtmenge an Luft, genauer gesagt, Sauerstoff, der in den Motor 12 eintritt, basierend auf den Messwerten von MAF 66, IAT 68 und MAP 70. Bei Block 204 wird eine Sauerstoffmenge im Abgas 44 vom Abgassensor 74 erfasst. Das Verfahren fährt dann mit Block 206 fort, wobei die Temperatur der in den Ansaugtrakt 64 eintretenden Luft 20 durch den IAT 68 gemessen wird.
Bei Block 208 verwendet das PCM 62 die Daten des MAF 66, IAT, 68, MAP 70 und des Abgassensors 74 oder umfassender von den Sensoren im Ansaugtrakt 64, im Abgasstrang 46 und im Kraftstoffsensor 76, um eine Schätzung einer Kraftstoffmenge 26 zum Einspritzen in den Motor 12 zu erzeugen. Die Schätzung einer Menge an Kraftstoff 26 zum Einspritzen folgt der folgenden Formel: $\frac{{\dot{m}}_{a i r}}{λ} \cdot \frac{1}{λ_{S T} \times ρ}$
wobei ṁ_air die Masse der in den Motor 12 eintretenden Luft 20 ist, λ das aktuelle Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, λ_ST das ideale stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis von etwa 14,7:1 ist und ρ die Dichte des Kraftstoffs 26 ist, wie sie durch den Kraftstoffsensor 76 erfasst wird.
Bei Block 210 bestimmt das PCM 62, ob der Kraftfahrzeugführer eine Drehmomentanforderung gestellt hat und ob sich das Antriebsstrangsystem 10 im Lastzustand befindet. Mit anderen Worten, bestimmt das PCM 62, ob der (APP) 80 angibt, dass eine Drehmomentanforderung gestellt wurde. Wenn der Bediener eine Drehmomentanforderung gestellt hat, wird die Schätzung der Verbrennungseffizienz 110 bei Block 212 fortgesetzt, wobei das PCM 62 einen Lastenergieterm berechnet. In mehreren Aspekten ist der Lastenergieterm ein Maß für eine Menge an Wärmeenergie oder Wärme, die den Zylindern 18 zugeführt wird, und zwar insbesondere den Brennkammern der Zylinder 18 des Motors 12. In mehreren Aspekten ist der Lastenergieterm ein berechneter Wert, den das PCM 62 in nachfolgenden Berechnungen verwendet, um den Betrieb des Antriebsstrangsystems 10 an die Alterungseffekte und die zeitliche Drift anzupassen. Der Lastenergieterm ist ein Maß für die an die Brennkammer abgegebene Wärme in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt der Luft 20 und der Kraftstoffmenge 26, die in den Motor 12 eintritt, die mit einer Verstärkung gewichtet und als Funktion der Motordrehzahl integriert ist. Die Verstärkung ist ein Faktor, der bei der Berechnung der Verbrennungseffizienz verwendet wird, um nur den Beitrag des Kraftstoffs 26 zum Einbringen von Wärmeenergie oder Wärme in die Brennkammern der Zylinder 18 des Motors 12 zu berücksichtigen. Die tatsächliche Einspritzmenge 26 wird indirekt über den MAF 66 und die Sauerstoffkonzentration im Abgas 44 geschätzt, indem eine stöchiometrische Formel für die Dieselverbrennung umgekehrt wird. Die Schätzung der Verbrennungseffizienz fährt dann mit Block 214 fort, wobei das PCM 62 einen Verbrennungseffizienzindex berechnet, der im Folgenden näher beschrieben wird.
Wenn das PCM 62 jedoch bei Block 210 bestimmt, dass der Kraftfahrzeugführer keine Drehmomentanforderung gestellt hat und dass sich der Motor im Zustand Gaspedal aus oder „gezogen“ befindet, fährt das Verfahren mit Block 216 fort. Wenn sich der Motor 12 im Zustand Gaspedal aus oder „gezogen“ befindet, arbeitet das Antriebsstrangsystem 10 in einem Kraftstoffverzögerungsmodus (DCFO). Wenn sich das Antriebsstrangsystem 10 in einem DCFO-Modus befindet, wird die Zufuhr von Kraftstoff 26 zum Motor 12 abgeschaltet, wodurch die Menge an Wärmeenergie oder Wärme, die dem Motor 12 zugeführt wird, reduziert wird. Bei Block 216 berechnet das PCM 62 einen gezogenen Energieterm. In mehreren Aspekten ist der gezogene Energieterm, wie der Lastenergieterm, ein berechneter Wert, den das PCM 62 in nachfolgenden Berechnungen verwendet, um den Betrieb des Antriebsstrangsystems 10 an die Alterungseffekte und die zeitliche Drift anzupassen. Der gezogene Energieterm ist ein Maß für die Wärmeenergie oder Wärme, die den Zylindern 18 des Motors entzogen wird, in Abhängigkeit von der Masse der Luft 20 und der Temperatur der in den Motor 12 einströmenden Luft 20, gewichtet mit einer Verstärkung und integriert als Funktion der Drehzahl des Motors 12. Wie vorstehend beschrieben, ist die Verstärkung ein Faktor, der bei der Berechnung der Verbrennungseffizienz verwendet wird, um nur den Beitrag des Kraftstoffs 26 zum Einbringen von Wärmeenergie oder Wärme in die Brennkammern der Zylinder 18 des Motors 12 zu berücksichtigen. Nachdem der gezogene Energieterm berechnet wurde, fährt das Verfahren mit Block 214 fort, wobei das PCM 62 den Verbrennungseffizienzindex berechnet.
Der Verbrennungseffizienzindex ist ein Integralwert aus dem Lastenergieterm und dem gezogenen oder DFCO-Energieterm mit einem angewandten Korrekturfaktor. In mehreren Aspekten ist der Korrekturfaktor eine latente Wärme des Kraftstoffs 26, was zu der folgenden Gleichung führt: $\int (Bestimmen - D F C O) d θ + K r a f t s t o f f e i n s p r i t z m e n g e z u m V e r b r e n n e n$
Wenn der Bediener eine Drehmomentanforderung gestellt hat und das Antriebsstrangsystem 10 im Lastzustand betrieben wird, wird der Verbrennungseffizienzindex zugunsten der Energiemenge gewichtet, die aus dem Kraftstoff 26 in das Antriebsstrangsystem 10 eintritt, während der Verbrennungseffizienzindex, wenn das Antriebsstrangsystem 10 im gezogenen Zustand betrieben wird, zugunsten der Energiemenge gewichtet wird, die das Antriebsstrangsystem 10 in Form von Wärme verlässt. Der bei Block 214 berechnete Verbrennungseffizienzindex ermöglicht es dem PCM 62, die Alterung und/oder Drift von Sensoren und/oder Stellgliedern zu berücksichtigen.
Diese Sensoren und Stellglieder können als Sensoren und Stellglieder im Antriebsstrangsystem im Alter von 10 Jahren von ihren ursprünglich festgelegten Kalibrierungen abweichen. Infolgedessen kann die Genauigkeit und Präzision von Sensoren und Stellgliedern im Antriebsstrang 10 mit zunehmendem Alter der Sensoren und Stellglieder abnehmen. Daher ist es wünschenswert, dass das PCM 62 Alterungseffekte und Kalibrierungsdrift berücksichtigt, wenn es Eingangsdaten von Sensoren und Stellgliedern empfängt und wenn es Stellglieder innerhalb des Antriebsstrangsystems 10 zur Ausführung von Funktionen anweist. Kleinmengenanpassungs-(SQA)-Strategien unterstützen das PCM 62 mit einem Mittel zur Berücksichtigung und Anpassung an Alterungseffekte und Drift von Sensoren und Stellgliedern. In einem Beispiel misst SQA eine Driftmenge einer Kraftstoffeinspritzdüse 32 in einem kleinen Mengenbereich, indem es während des DCFO die Beschleunigung des Motors 12 und insbesondere die Beschleunigung eines Kurbelrades (nicht dargestellt) des Motors 12 analysiert. Die Beschleunigung des Kurbelrades ist direkt mit der Verbrennung einer bekannten Kraftstoffmenge 26 in einem einzelnen Zylinder 18 verbunden. Um nur einen Differenzmengenfehler der Einspritzdüse 32 zu messen, muss die SQA unter wiederholbaren Verbrennungsbedingungen durchgeführt werden. Der Verbrennungseffizienzindex und das Verfahren zum Schätzen der Verbrennungseffizienz des Motors 12 bieten ein Mittel zur Erzeugung derartiger wiederholbarer Verbrennungsbedingungen. In einem weiteren Beispiel kann SQA verwendet werden, um eine Driftmenge einer Kraftstoffeinspritzdüse 32 in einem kleinen Mengenbereich zu messen, indem während des DFCO die Beschleunigung des Kurbelrades des Motors 12 analysiert wird. Wie beim Beispiel des DCFO ist die Beschleunigung des Kurbelrades direkt mit der Verbrennung einer bekannten Kraftstoffmenge 26 in einem einzelnen Zylinder 18 verbunden.
Unter erneuter Bezugnahme auf das Verfahren zum Schätzen der Verbrennungseffizienz fährt das PCM 62 nach dem Berechnen des Verbrennungseffizienzindex mit Block 218 fort, wobei das PCM 62 die Einstellung einer Kraftstoffeinspritzmenge anpasst und den Injektor 32 oder die Injektoren 32 anweist, Kraftstoff 26 in den Motor 12 einzuspritzen. Bei Block 220 endet das Verfahren und kehrt zu Block 200 zurück, wobei das Verfahren kontinuierlich abläuft.
Ein Verfahren zur Bewertung der momentanen Kraftstoff-Drehmoment-Effizienz eines Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Diese beinhalten die Fähigkeit, automatisch und kontinuierlich auf Alterungseffekte von Sensoren und Stellgliedern sowie Kalibrierungsdrift in Echtzeit zu reagieren. Das Verfahren verwendet auch bestehende Hardware- und Datenverbindungen, wodurch die Kosten gesenkt und die Zuverlässigkeit verbessert, Redundanzen geschaffen und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften gewährleistet werden. Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist nur als Beispiel zu verstehen und Variationen, die sich nicht vom Kern der Erfindung entfernen, werden als im Rahmen der Erfindung befindlich vorausgesetzt. Solche Varianten sollen nicht als eine Abweichung vom Sinn und Umfang der Erfindung betrachtet werden.

Claims

Verfahren zum Bestimmen der Verbrennungseffizienz in einem Verbrennungsmotor (ICE), umfassend: Verwenden eines Steuermoduls mit einer Vielzahl von Eingängen, einer Vielzahl von Ausgängen, einem computerlesbaren Speicher und einem Prozessor, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um programmatische Logik auszuführen, die in dem computerlesbaren Speicher gespeichert ist; Erfassen von Daten durch eine erste Vielzahl von Sensoren, die auf dem ICE angeordnet und elektrisch mit der Vielzahl von Eingängen des Steuermoduls verbunden sind, und durch eine zweite Vielzahl von Sensoren, die elektrisch mit der Vielzahl von Eingängen des Steuermoduls verbunden und in einem Abgassystem angeordnet sind, das fluidisch mit dem ICE gekoppelt ist; Empfangen von Daten innerhalb des Steuermoduls, die von der ersten und zweiten Vielzahl von Sensoren erfasst werden; Bestimmen eines Sauerstoff-(O2)-Gehalts der in den ICE eintretenden Luft und Bestimmen eines O2-Gehalts des Abgases stromaufwärts eines Oxidationskatalysators; Bestimmen einer latenten Wärme der Verdampfung von Kraftstoff; Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge, die verbrannt werden muss, wobei das O2 in der Luft, die in den ICE eintritt, gemessen wird; Bestimmen einer Verbrennungseffizienz, basierend auf dem O2-Gehalt der in den ICE eintretenden Luft, dem O2-Gehalt des Abgases stromaufwärts des Oxidationskatalysators und der latenten Wärme der Verdampfung des Kraftstoffs; und Einstellen einer Kraftstoffeinspritzmenge.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bestimmen eines O2-Gehalts von Luft, die in den ICE eintritt, ferner das Verwenden eines Massenluftstromsensors der ersten Vielzahl von Sensoren zum Erfassen einer in den ICE eintretenden Luftmenge umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bestimmen eines O2-Gehalts von Luft, die in den ICE eintritt, ferner das Verwenden eines Verteiler-Absolutdruck-(MAP)-Sensors der ersten Vielzahl von Sensoren zum Erfassen einer Menge von Luft, die in den ICE eintritt, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bestimmen eines O2-Gehalts des Abgases ferner das Verwenden eines Sauerstoffsensors der zweiten Vielzahl von Sensoren zum Erfassen eines O2-Gehalts des Abgases stromaufwärts des Oxidationskatalysators umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Bestimmen einer latenten Verdampfungswärme des Kraftstoffs ferner das Verwenden eines Kraftstofftemperatursensors der ersten Vielzahl von Sensoren umfasst, wobei der Kraftstofftemperatursensor in einer Kraftstoffleitung des ICE angeordnet ist, um eine Temperatur des in den ICE eintretenden Kraftstoffs zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen eines Lastzustands des ICE.
Verfahren nach Anspruch 6, worin das Bestimmen eines Lastzustands des ICE ferner das Empfangen eines Eingangs von mehreren der ersten Vielzahl von Sensoren, einschließlich eines Drosselklappensensors (TPS) und eines Gaspedalpositionssensors (APP) umfasst, sowie das Bestimmen, ob der ICE in einem belasteten Zustand oder in einem Abschaltzustand betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 7, worin das Bestimmen eines Lastzustands des ICE ferner das Bestimmen umfasst, ob eine Brennkammertemperatur über einer vorbestimmten Schwellentemperatur in Abhängigkeit von Ansaugtemperatur, Massenluftstrom und Abgastemperatur liegt.
Verfahren nach Anspruch 8, worin, wenn der Motor in einem Lastzustand betrieben wird, eine Verstärkung durch Integrieren einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl berechnet wird, worin die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit vom Massenluftstrom und der O2-Konzentration im Abgas geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, worin, wenn der Motor in einem Abschaltzustand betrieben wird, eine Verstärkung durch die Integration einer tatsächlichen Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit von der Motordrehzahl berechnet wird, worin die tatsächliche Kraftstoffeinspritzmenge Null ist und die Verstärkung abhängig von Massenluftstrom und Ansauglufttemperatur ist.