DE102021133371A1 - System, einrichtung und verfahren zum steuern eines motorsystems, um variierende kraftstoffqualität zu berücksichtigen - Google Patents

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Abstract

Ein System, eine Einrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Motorsystems können eine Kraftstoffreaktivitätskompensationssteuerung für einen Motor des Motorsystems bereitstellen. Die Steuerung kann das Steuern der einem Motor zugeführten Pilotkraftstoffmenge auf der Grundlage eines Pilotkraftstoffversatzwertes; und das Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) für den Motor auf der Grundlage eines AFR-Steuervorrichtungstrimmwertes beinhalten. Ein NOx-Fehlerwert kann verwendet werden, um einen von dem Pilotkraftstoffversatzwert oder dem AFR-Steuertrimmwert zu erzeugen, und ein Abgastemperaturfehlerwert kann verwendet werden, um den anderen von dem Pilotkraftstoffversatzwert oder dem AFR-Steuertrimmwert zu erzeugen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands betreffen die Motorsteuerung und insbesondere Systeme, Einrichtungen und Verfahren zum Steuern eines Motorsystems, um die variierende Kraftstoffqualität zu berücksichtigen.
  • Stand der Technik
  • In bestimmten Fällen kann Kraftstoff, der einem Motor bereitgestellt werden soll, wie einem Zweistoffmotor, der flüssige und gasförmige Kraftstoffe verwendet, von unbekannter Qualität sein. In dem Falle von Dieselkraftstoff als der Flüssigkraftstoff kann die Qualität gemäß einem Cetanindex (CI) gekennzeichnet werden, während die Qualität von gasförmigem Kraftstoff gemäß seiner Methanzahl gekennzeichnet werden kann. Abgesehen davon, dass die Qualität des Kraftstoffs möglicherweise nicht bekannt ist, kann sie von Quelle zu Quelle variieren. Beispielsweise kann ein Seeschiff, wie ein Kreuzfahrtschiff, an verschiedenen Häfen mit Kraftstoffen unterschiedlicher Qualität bunkern (d. h. anlegen).
  • Konventionellerweise können mehrere Entflammungsdateien mit separaten Leistungskalibrierungsanpassungen verwendet werden, um den Motor auf der Grundlage der Qualität jedes Kraftstoffs für das Motorkraftstoffsystem zu kalibrieren. In dem Falle des Zweistoffmotors können die Leistungskalibrierungsanpassungen für verschiedene Kombinationen der Kraftstoffqualität für die verschiedenen Kraftstoffarten erfolgen. In jedem Fall kann eine relativ große Anzahl von Entflammungsdateien erforderlich sein, um einen gesamten erforderlichen Bereich von Cetanindizes und/oder Methanzahlen für Dieselkraftstoff beziehungsweise gasförmigen Kraftstoff abzudecken.
  • Die Verwendung der Entflammungsdateien kann zunächst die Identifizierung der Kraftstoffqualität vor der Auswahl der Entflammungsdatei(en) einschließen. Der Kunde kann Kraftstoffqualitätsinformationen von dem Kraftstofflieferanten anfordern oder den Kraftstoff bei der Ankunft anderweitig testen. Die angeforderten Kraftstoffqualitätsinformationen sind jedoch möglicherweise nicht ohne Weiteres verfügbar oder sogar veraltet, wenn sie verfügbar sind. Darüber hinaus ist der Kunde möglicherweise nicht in der Lage, die Kraftstoffqualität zu testen, beispielsweise aufgrund von Zeitbeschränkungen, Fachwissen, Verfügbarkeit von Testgeräten usw.
  • Die Erstellung der Entflammungsdateien kann eine manuelle Abstimmung (z. B. auf einem Prüfstand) und eine eigene offizielle IMO-Messung für die Qualitäten jedes Kraftstoffs und/oder jeder Kraftstoffkombination in dem Fall des Zweistoffmotors erfordern. Da die Kraftstoffqualitäten jedoch variieren können und möglicherweise nicht speziell im Voraus bekannt sind, können die Entflammungsdateien die tatsächliche Qualität oder die tatsächlichen Qualitäten des Kraftstoffs an einer bestimmten Quelle für eine akzeptable oder optimale Kalibrierung des Motors nicht angemessen abdecken, oder andernfalls müssen die Entflammungsdateien möglicherweise erneut erzeugt werden. In jedem Fall können Entflammungskalibrierungen jedes Mal, wenn ein neuer Kraftstoff angetroffen wird, unerwünscht sein, beispielsweise aufgrund von Zeitbeschränkungen, fehlender Kraftstoffqualitätsinformationen usw.
  • Wenn der Motor nicht entsprechend der spezifischen Kraftstoffqualität oder -qualitäten kalibriert wird, kann dies zu einer oder mehreren der folgenden unerwünschten Bedingungen führen: hohe Turbineneinlasstemperaturen, Detonation (Klopfen), Aussetzer und/oder Emissionen außerhalb der Konformität (z. B. Lachgas (NOx) außerhalb der Konformität). Probleme wie das Vorstehende können zu zusätzlichen Problemen bei der Leistung des Motorsystems führen und sogar Hardwareschäden an dem Motor oder den zugeordneten Komponenten oder Systemen verursachen.
  • Das U.S.-Patent Nr. 6,000,384 („das '384-Patent“) beschreibt ein Verfahren zum Ausgleichen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu jedem Zylinder eines Motors. Das '384-Patent beschreibt, dass durch Verwenden der Auslasskanaltemperaturmessungen und/oder Detonationspegelmessungen von jedem einzelnen Zylinder als ein Steuerparameter die Zufuhr von Kraftstoff zu diesem bestimmten Zylinder getrimmt werden kann, um die gewünschte Auslasskanaltemperatur und/oder den vorbestimmten Detonationspegel zu erreichen. Gemäß dem '384-Patent erzeugt das Ausgleichen der Auslasskanaltemperatur und/oder des Detonationspegels für jeden derartigen Zylinder auf eine gemeinsame gewünschte Auslasskanaltemperatur und/oder einen gemeinsamen gewünschten Detonationspegel ebenso ein im Wesentlichen identisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis in jedem derartigen Zylinder.
  • Kurzdarstellung
  • Gemäß einem Aspekt wird ein Motorsteuerungsverfahren offenbart oder implementiert. Das Verfahren, das auf der Grundlage eines nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermediums durchgeführt werden kann, das darauf gespeicherte Anweisungen aufweist, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, bewirken, dass der eine oder die mehreren Prozessoren das Verfahren durchführen, kann umfassen: Steuern der einem Motor zugeführten Pilotkraftstoffmenge auf der Grundlage eines erzeugten Pilotkraftstoffversatzwertes; und Steuern des Luft-Kraftstoff- (AFR) Verhältnisses für den Motor auf der Grundlage eines erzeugten AFR-Steuertrimmwertes. Ein NOx-Fehlerwert kann verwendet werden, um einen von dem Pilotkraftstoffversatzwert oder dem AFR-Steuertrimmwert zu erzeugen, und ein Abgastemperaturfehlerwert kann verwendet werden, um den anderen von dem Pilotkraftstoffversatzwert oder dem AFR-Steuertrimmwert zu erzeugen.
  • In einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Bereitstellen einer Kraftstoffreaktivitätskompensation für einen Zweistoffmotor offenbart oder implementiert. Das Verfahren kann umfassen: Steuern der dem Zweistoffmotor zum Betrieb des Zweistoffmotors zugeführten Pilotkraftstoffmenge auf der Grundlage eines erzeugten Pilotkraftstoffversatzsignals unter Verwendung einer Steuerschaltung; und Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) für den Betrieb des Zweistoffmotors auf der Grundlage eines erzeugten AFR-Steuertrimmsignals unter Verwendung der Steuerschaltung. Ein NOx-Fehlerwert kann verwendet werden, um eines von dem Pilotkraftstoffversatzsignal oder dem AFR-Steuertrimmsignal zu erzeugen, und ein Abgastemperaturfehlerwert kann verwendet werden, um das andere von dem Pilotkraftstoffversatzsignal oder dem AFR-Steuertrimmsignal zu erzeugen. Der NOx-Fehlerwert kann aus einem Vergleich eines tatsächlichen NOx-Wertes eines NOx-Sensors mit einem erwünschten NOx-Wert erzeugt werden. Der Abgastemperaturfehlerwert kann aus einem Vergleich eines tatsächlichen Abgastemperaturwertes und eines erwünschten Abgastemperaturwertes erzeugt werden.
  • Und in einem anderen Aspekt wird ein Motorsteuersystem für einen Zweistoffmotor offenbart oder bereitgestellt. Das Motorsteuersystem kann umfassen: einen Lachgas- (NOx) Sensor, der konfiguriert ist, um NOx zu erfassen, das aus dem Betrieb des Zweistoffmotors erzeugt wird; und ein Motorsteuermodul (ECM), das konfiguriert ist, um in Echtzeit die Pilotkraftstoffmenge und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) für den Betrieb des Zweistoffmotors zu steuern. Das ECM kann eine NOx-Steuervorrichtung und eine Abgastemperatursteuervorrichtung beinhalten, um eine Kraftstoffreaktivitätskompensation durchzuführen. Die NOx-Steuervorrichtung kann konfiguriert sein, um gemäß einer Regelung ein NOx-Fehlersignal auf der Grundlage eines Vergleichs eines tatsächlichen NOx-Signals von dem NOx-Sensor und eines erwünschten NOx-Signals, das von einem Abbildungsbetrieb der NOx-Steuervorrichtung erzeugt wird, zu erzeugen. Die Abgastemperatursteuervorrichtung kann konfiguriert sein, um gemäß einer Regelung ein Abgastemperaturfehlersignal auf der Grundlage eines Vergleichs eines tatsächlichen Abgastemperatursignals und eines erwünschten Abgastemperatursignals, das von einem Abbildungsbetrieb der Abgastemperatursteuervorrichtung erzeugt wird, zu erzeugen. Eine der NOx-Steuervorrichtung oder der Abgastemperatursteuervorrichtung kann konfiguriert sein, um ein additives Pilotkraftstoffversatzsignal zu erzeugen, und die andere der NOx-Steuervorrichtung oder der Abgastemperatursteuervorrichtung kann konfiguriert sein, um ein multiplikatives AFR-Steuertrimmsignal zu erzeugen. Das ECM kann konfiguriert sein, um gleichzeitig ein Pilotkraftstoffmengensteuersignal, das aus dem additiven Trimmen gemäß dem erzeugten additiven Pilotkraftstoffversatzsignal erzeugt wird, und ein AFR-Steuersignal, das aus dem multiplikativen Trimmen gemäß dem erzeugten multiplikativen AFR-Steuersignal erzeugt wird, auszugeben, um das NOx-Fehlersignal zu verringern und das tatsächliche Abgastemperatursignal innerhalb eines vorbestimmten, lastabhängigen Abgastemperaturbereichs zu halten.
  • Weitere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Blockdiagramm eines Motorsystems gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands.
    • 2 ist ein Blockdiagramm eines Motorsteuersystems oder einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands.
    • 3 ist ein Blockdiagramm eines Motorsteuersystems oder einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands.
    • 4 zeigt Diagramme des Einflusses des Cetanindex (CI) in Bezug auf die Abgastemperatur TAbg und Lachgas NOx gemäß einem bestimmten Motormodus.
    • 5 ist ein grundlegendes Flussdiagramm eines Steuerverfahrens gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands betreffen die Motorsteuerung und insbesondere Systeme, Einrichtungen und Verfahren zum Steuern eines Motorsystems, um eine Kraftstoffreaktivitätskompensation bereitzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 nun ein Diagramm eines beispielhaften Motorsystems 10 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands. Das Motorsystem 10 kann einen Motor 12 und eine elektronische Steuereinheit (electronic control unit - ECU) oder ein elektronisches Steuermodul (electronic control module - ECM) 14 beinhalten. Das Motorsystem 10 kann Teil der Maschine sein, wie ein Seefahrzeug (z. B. ein Schiff), obwohl Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands nicht auf den Kontext von Motorsystemen in Seefahrzeugen beschränkt sind.
  • Der Motor 12 kann ein Zweistoffverbrennungsmotor sein, der konfiguriert ist, um mit einem oder beiden von flüssigem (z. B. Diesel-) Kraftstoff und gasförmigem Kraftstoff (z. B. Erdgas) in einem Bereich von relativen Verhältnissen zu laufen, die von den Leistungsanforderungen und der Verfügbarkeit der Kraftstoffquellen abhängen. In einigen Fällen kann der gasförmige Kraftstoff als ein primärer Kraftstoff betrachtet werden und der flüssige Kraftstoff kann als ein sekundärer Kraftstoff betrachtet werden. In einem solchen Fall kann der Motor 12 konfiguriert sein, um in einem Zweistoffmodus zu laufen, in dem der gasförmige Kraftstoff den größten Teil der Leistung für den Motor 12 bereitstellt und der flüssige Kraftstoff als eine Zündquelle verwendet werden kann, um die Verbrennung eines Gemischs aus dem gasförmigen Kraftstoff und Luft einzuleiten. Der Motor 12 kann jedoch ebenso konfiguriert sein, um mit dem gesamten flüssigen Kraftstoff zu laufen, wenn die gasförmige Kraftstoffzufuhr gering ist, oder mit verschiedenen relativen Fraktionen von flüssigen und gasförmigen Kraftstoffen.
  • Der Motor 12 kann eine Brennkammer 16, die in einem Zylinder 18 angeordnet ist, einen Kolben 20, der für die Verschiebung innerhalb des Zylinders 18 positioniert ist, einen Einlasskanal 22, der konfiguriert ist, um der Brennkammer 16 ein Gemisch aus Luft und gasförmigem Kraftstoff (z. B. Erdgas) zuzuführen, einen Auslasskanal 24 und ein Einlassventil 26 und ein Auslassventil 28 zum Regulieren der Fluidverbindung zwischen dem Zylinder 18 und dem Einlasskanal 22 beziehungsweise dem Auslasskanal 24 beinhalten. Ein Auslasskanal 24 kann in entsprechender Zuordnung zu jeder Brennkammer 16 bereitgestellt sein und kann zu einem Auslasskrümmer des Motors 12 oder des Motorsystems 10 führen, der selbst zu einem Abgassystem des Motorsystems 10 führen kann. Obwohl der Motor 12 nur mit einem Zylinder 18 gezeigt ist, versteht es sich dennoch, dass die tatsächliche Anzahl der Zylinder 18 (und verwandter Komponenten wie Brennkammer 16, Kolben 20 usw.) mehr als einen (z. B. acht, zwölf usw.) betragen kann, und dass der Motor 12 von einer Reihenart, einer V-Art oder einer Rotationsart sein kann, nicht einschränkenden Beispielen.
  • Der Einlasskanal 22 kann Luft von einem Lufteinlasskrümmer 30 aufnehmen, der eine Luftstromsteuervorrichtung 32 beinhalten kann, die konfiguriert ist, um Lufteigenschaften (z. B. Druck und/oder Luftstrom) innerhalb des Einlasskrümmers 30 und des Einlasskanals 22 zu regulieren. Luft, die dem Lufteinlasskrümmer 30 bereitgestellt wird, kann zuerst durch einen Turbolader und/oder einen Luftfilter strömen.
  • Eine Stromregulierungsvorrichtung 34, wie ein Einlassventil für gasförmigen Kraftstoff, kann zwischen einem Verteiler 36 für gasförmigen Kraftstoff an einer stromaufwärtigen Seite und dem Einlasskanal 22 an einer stromabwärtigen Seite positioniert sein. Ein Düsenabschnitt der Stromreguliervorrichtung 34 kann sich in den Einlasskanal 22 erstrecken und gasförmiges Fluid zum Mischen mit Luft aus dem Lufteinlasskrümmer 30 vor der Abgabe des Luft/Gas-Kraftstoffgemisches zu dem/den Zylinder(n) 18 daran abgeben. Der Verteiler 36 für gasförmigen Kraftstoff kann durch einen Kraftstoffpfad 40 mit einer Quelle 38 für gasförmigen Kraftstoff verbunden sein, und ein Steuerventil 42 für gasförmigen Kraftstoff, wie ein magnetbetätigtes Absperrventil für gasförmigen Kraftstoff, kann entlang des Kraftstoffpfads 40 positioniert sein, um den Strom von gasförmigem Kraftstoff zu dem Verteiler 36 für gasförmigen Kraftstoff zu steuern (einschließlich abzuschalten). Die Quelle 38 für gasförmigen Kraftstoff kann einen Erdgaskraftstoff bereitstellen, der verschiedene brennbare Bestandteile enthalten kann, wie, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Methan, Ethan, Propan, Butan, Stickstoff und/oder Kohlendioxid in verschiedenen relativen Prozentsätzen, obwohl andere Arten von gasförmigem Kraftstoff bereitgestellt werden können.
  • Das Motorsystem 10 kann ferner eine Stromregulierungsvorrichtung (oder Vorrichtungen) 44 beinhalten, um flüssigen Kraftstoff (z. B. Dieselkraftstoff) in die Brennkammer(n) 16 zuzuführen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Stromregulierungsvorrichtung 44 eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung sein, die konfiguriert ist, um den flüssigen Kraftstoff in die Brennkammer 16 einzuspritzen. Der flüssige Kraftstoff kann der Stromregulierungsvorrichtung 44 von einem Common-Rail 46 bereitgestellt werden, dem über einen Kraftstoffpfad 50 Kraftstoff von einer Kraftstoffquelle 48 zugeführt wird. Ein Steuerventil 52 für flüssigen Kraftstoff, wie ein magnetbetätigtes Absperrventil, kann entlang des Kraftstoffpfads 50 positioniert sein, um den Fluss von flüssigem Kraftstoff zu dem Common-Rail 46 zu steuern (einschließlich abzuschalten).
  • Wie vorstehend erwähnt, kann der Motor 12 in einem Zweistoffmodus betrieben werden. Im Zweistoffmodus kann der gasförmige Kraftstoff von der Quelle 38 für gasförmigen Kraftstoff durch die Stromregulierungsvorrichtung 34 in den Einlasskanal 22 abgegeben und mit Luft aus dem Lufteinlasskrümmer 30 gemischt werden, während eine relativ kleine oder Pilotmenge des flüssigen Kraftstoffs durch die Stromregulierungsvorrichtung 44 in den Zylinder 18 bereitgestellt (z. B. eingespritzt) werden kann, um das Gemisch aus Luft und gasförmigem Kraftstoff in der Brennkammer 16 zu zünden.
  • Im Allgemeinen kann das elektronische Steuermodul (ECM) 14 den Betrieb des Motors 12 und verschiedener unterstützender Komponenten des Motorsystems 10 steuern. Das ECM 14 des Motorsystems 10 kann in elektronischer oder elektrischer Kommunikation mit den verschiedenen Stützkomponenten für den Motor 12 stehen. Das ECM 14 kann über eine solche Konfiguration die Verteilung und Menge des flüssigen Kraftstoffs sowie die Verteilung und Menge des gasförmigen Kraftstoffs an den Motor 12 zusammen mit Luft aus dem Lufteinlasskrümmer 30 gemäß einem geeigneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) für die Verbrennung in der Brennkammer 16 steuern.
  • Das ECM 14 kann einen Mikroprozessor 54 zum Ausführen spezifizierter Programme beinhalten, die verschiedene Funktionen, die dem Motorsystem 10 zugeordnet sind, steuern und überwachen. Der Mikroprozessor 54 kann einen Speicher 56, wie einen Festwertespeicher (read only memory - ROM) 58, der ein Programm oder mehrere Programme speichern kann, sowie einen Direktzugriffsspeicher (random access memory - RAM) 60 beinhalten, der als Arbeitsspeicherbereich für die Verwendung bei der Ausführung des/der in dem Speicher 56 gespeicherten Programms/Programme dienen kann. Das ECM 14 kann ebenso Eingangs-/Ausgangsschnittstellen (z. B. softwareimplementierte Logik oder Eingangs-/Ausgangsschaltung, wie ein Ausgangstreiber) aufweisen oder anderweitig damit wirkverbunden sein, um Signale von verschiedenen Komponenten des Motorsystems 10 zu empfangen und/oder Signale an diese zu senden. Obwohl der Mikroprozessor 54 gezeigt ist, ist es ebenso möglich, andere elektronische Komponenten zu verwenden, wie einen Mikrocontroller, einen ASIC- (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) Chip oder eine beliebige andere integrierte Schaltungsvorrichtung.
  • Das Motorsystem 10 kann einen Motordrehzahlsensor 72 und einen oder mehrere Auslasstemperatursensoren 76 beinhalten. Insbesondere kann das Motorsystem 10 ebenso einen Lachgas- (NOx) Sensor 78 aufweisen. Ausgaben von den vorstehenden Sensoren können dem ECM 14 über entsprechende elektrische Kommunikationspfade (z. B. Verdrahtung) bereitgestellt werden. Motorlastdaten können dem ECM 14 bereitgestellt oder anderweitig durch das ECM 14 auf der Grundlage von Signalen von einem oder mehreren Sensoren des Motorsystems 10 bestimmt werden. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen können Motorlastdaten einen Motorlastfaktorwert beinhalten oder sein.
  • Optional kann das Motorsystem 10 einen Einlassluftdrucksensor 64, einen Drucksensor 62 für gasförmigen Kraftstoff, einen Drucksensor 66 für flüssigen Kraftstoff, Temperatursensoren 68 und 70, die in dem Verteiler 36 für gasförmigen Kraftstoff beziehungsweise dem Common-Rail 46 bereitgestellt sind, und/oder einen angezeigten mittleren effektiven Druck- (IMEP) Sensor 74 aufweisen. Der IMEP kann aus dem Zylinderinnendruck über den Verbrennungszyklus des Motors 12 bestimmt werden und kann ein Maß für die in dem Zylinder 18 über den Verbrennungszyklus des Motors 12 freigesetzte Energie oder durchgeführte Arbeit bereitstellen. Ausgaben von den vorstehenden Sensoren können dem ECM 14 über entsprechende elektrische Kommunikationspfade (z. B. Verdrahtung) bereitgestellt werden.
  • Der Lachgas- (NOx) Sensor 78 kann stromabwärts der Abgasöffnung(en) 24 bereitgestellt sein, beispielsweise in einem Abgassystem des Motorsystems 10 oder diesem zugeordnet. Der NOx-Sensor 78 kann eine Menge oder Mengen an Lachgase(en) in Abgasen, die von dem Motor 12 ausgegeben werden, erfassen oder erkennen. Wie in 1 gezeigt, kann die Ausgabe von dem NOx-Sensor 78 als Rückmeldung an das ECM 14 bereitgestellt werden. Im Folgenden ausführlicher erörtert, kann eine solche Rückmeldung als Rückmeldung mit geschlossenem Kreislauf gekennzeichnet sein und einem gewünschten NOx-Wert und einem NOx-Fehlerwert zugeordnet sein.
  • Der Einlassluftdrucksensor 64 kann sich in oder an dem Lufteinlasskrümmer 30 befinden und kann verwendet werden, um den Einlass- oder Einlasskrümmerluftdruck (IMAP) zu identifizieren. Daher kann der Einlassluftdrucksensor 64 als ein IMAP-Sensor bezeichnet werden. Das Ausgangssignal von dem Einlassluftdrucksensor 64, das als ein tatsächliches IMAP-Signal bezeichnet werden kann, kann an das ECM 14 zurückgeführt werden. Das ECM 14 kann das tatsächliche IMAP-Signal verwenden, um ein IMAP-Fehlersignal durch Subtrahieren des tatsächlichen IMAP-Signals und eines gewünschten IMAP-Signals zu erzeugen. Das gewünschte IMAP-Signal oder ein darauf basierendes oder davon abgeleitetes Steuersignal, wie ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis- (AFR) Steuersignal, kann von dem ECM 14 an die Luftstromsteuervorrichtung 32 ausgegeben werden, um Lufteigenschaften (z. B. Luftstrom und/oder Luftdruck) innerhalb des Lufteinlasskrümmers 30 zu steuern. Eine solche Steuersignalisierung kann den AFR und/oder den IMAP für den Motor 12 steuern.
  • Der Motordrehzahlsensor 72, der einer Nockenwelle oder einer anderen Komponente des Motors 12 zugeordnet sein kann, kann Signale ausgeben, die der Betriebsdrehzahl des Motors 12 entsprechen oder anderweitig durch das ECM 14 verwendet werden, um die Drehzahl des Motors 12 zu bestimmen. Somit kann die Ausgabe des Motordrehzahlsensors 72 dem ECM 14 als eine Eingabe bereitgestellt werden. Eine solche Eingabe kann ebenso als ein Motordrehzahlsignal bezeichnet werden.
  • Der eine oder die mehreren Auslasstemperatursensoren 76 können auf einer Grundlage pro Auslasskanal 24 bereitgestellt sein und können konfiguriert sein, um die Abgastemperatur an jedem der Auslasskanäle 24 zu erfassen. In einem solchen Fall können die Ausgaben von den Auslasstemperatursensoren 76 an das ECM 14 bereitgestellt werden, das eine Gesamtauslasskanaltemperatur berechnen kann. Die Gesamtauslasskanaltemperatur kann gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen eine durchschnittliche Auslasskanaltemperatur sein. Zusätzlich oder alternativ können ein oder mehrere Auslasstemperatursensoren 76 stromabwärts von dem/den Auslasskanal/Auslasskanälen 24 bereitgestellt sein, beispielsweise in einem Abgassystem des Motorsystems 10. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Auslasstemperatursensor 76 bereitgestellt sein, um die Temperatur an einem Einlass einer Turbine der Maschine zu erfassen. Daher kann die Ausgabe von dem Auslasstemperatursensor 76 als (tatsächliche) Turbineneinlasstemperatur gekennzeichnet sein. In jedem Fall kann die Ausgabe des/der Auslasstemperatursensor(en) 76 oder eine darauf basierende Gesamtauslasstemperaturbestimmung als tatsächliche Abgastemperatur der Abgase, die auf der Grundlage des Betriebs des Motors 12 ausgegeben werden, gekennzeichnet oder bezeichnet werden. Im Folgenden ausführlicher erörtert, kann eine solche Rückmeldung als Rückmeldung mit geschlossenem Kreislauf gekennzeichnet sein und einem gewünschten Abgastemperaturwert und einem Abgastemperaturfehlerwert zugeordnet sein.
  • Das ECM 14 kann elektrisch mit verschiedenen Steuervorrichtungen (z. B. Aktuatoren, Ventilen usw.) entsprechender Fluidstromregulierungsvorrichtungen des Motorsystems 10 verbunden sein und diese steuern, wie die Stromregulierungsvorrichtung 34, das Steuerventil 42 für gasförmigen Kraftstoff, die Stromregulierungsvorrichtung 44, das Steuerventil 52 für flüssigen Kraftstoff und die Luftstromsteuervorrichtung 32 über jeweilige leitfähige Wege. Eine solche Steuervorrichtung kann dazu dienen, Durchflussrate, Druck, Zeitsteuerung usw. des entsprechenden Fluids (d. h. gasförmiger Kraftstoff, flüssiger Kraftstoff oder Luft) zu steuern.
  • Das ECM 14 kann ein oder mehrere Motorsteuersysteme oder Motorsteuervorrichtungen beinhalten oder implementieren, die jeweils angepasst sind, um eine Pilotkraftstoffmengensteuerung bereitzustellen, insbesondere durch Erzeugen eines Pilotkraftstoffversatzwertes und Ausgeben eines entsprechenden Pilotkraftstoffversatzsignals. Der Pilotkraftstoffversatzwert kann additiv als ein Summand für die Erzeugung eines Pilotkraftstoffmengenwertes angewandt werden und ein entsprechendes Pilotkraftstoffmengensteuer- oder -befehlssignal ausgeben. Das Pilotkraftstoffmengensteuersignal kann an ein Leistungskraftstoffverteilungssystem des ECM 14 oder außerhalb davon gesendet werden, um wenigstens die Menge des dem Motor 12 bereitgestellten Pilotkraftstoffs zu steuern. Der zugeordnete Abschnitt des Leistungskraftstoffverteilungssystems kann wenigstens die Stromregulierungsvorrichtung 44 beinhalten oder steuern, um die Menge oder den Betrag des dem Motor 12 bereitgestellten Pilotkraftstoffs zu steuern.
  • Jedes Motorsteuersystem/jede Motorsteuervorrichtung des ECM 14 kann ebenso angepasst sein, um eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) bereitzustellen, insbesondere durch Bestimmen eines AFR-Befehlstrimmwertes und Ausgeben eines entsprechenden AFR-Befehlstrimmsignals. Der AFR-Befehlstrimmwert kann multiplikativ als ein Multiplikand angewendet werden, um ein AFR-Befehls- oder Steuersignal zu erzeugen. Das AFR-Steuersignal kann an ein Leistungskraftstoffaufteilungssystem des ECM 14 oder außerhalb davon gesendet werden, um wenigstens das AFR für den Motor 12 zu steuern. Der zugeordnete Abschnitt des Leistungskraftstoffverteilungssystems kann wenigstens die Luftstromsteuervorrichtung 32, die Stromregulierungsvorrichtung 34 und/oder das Einlassventil 26 beinhalten oder steuern. Im Übrigen kann Trimmen, wie hierin verwendet, einen Anpassungswert bedeuten. Daher kann Trimmen das Anwenden eines Anpassungswertes auf einen anderen Wert bedeuten, um den Wert anzupassen.
  • Im Folgenden ausführlicher erörtert, kann gemäß einigen Ausführungsformen nur die Pilotkraftstoffmengensteuerung auf einem NOx-Fehler basieren, der aus einem Vergleich von erwünschtem NOx und tatsächlichem NOx von dem NOx-Sensor 78 bestimmt wird, während in anderen Ausführungsformen nur die AFR-Steuerung auf dem NOx-Fehler basieren kann. Die Anforderungen an annehmbares NOx können der IMO III entsprechen. Als ein Beispiel kann die NOx-Anforderung für wenigstens einige Motoren 12 gemäß Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands 2,6 g/kW/h betragen, was ungefähr 240 ppm NOx bei Volllast entspricht. In dieser Hinsicht können Motoren gemäß Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands anfänglich auf ungefähr 200 ppm NOx kalibriert werden (z. B. Werkskalibrierung). Ebenfalls im Folgenden ausführlicher erörtert, kann gemäß einigen Ausführungsformen nur die AFR-Steuerung auf einem Abgastemperaturfehler basieren, der aus einem Vergleich der erwünschten Abgastemperatur und der tatsächlichen Abgastemperatur von dem/den Abgastemperatursensor(en) 76 bestimmt wird, während in anderen Ausführungsformen nur die Pilotkraftstoffmengensteuerung auf dem Abgastemperaturfehler basieren kann.
  • Die Ausgabe des Abschnitts des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung, der die Pilotkraftstoffmenge steuert, kann direkt von diesem Abschnitt des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung an eine Komponente oder Komponenten des Motorsystems 10 ausgegeben werden, die die Menge an Pilotkraftstoff steuern, die dem Motor 12 bereitgestellt wird, wie das Steuerventil 52 für flüssigen Kraftstoff und/oder die Stromreguliervorrichtung 44. Alternativ kann die Ausgabe des Abschnitts des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung, der die Pilotkraftstoffmenge steuert, durch das ECM 14 weiterverarbeitet werden, bevor sie als ein Pilotkraftstoffmengensteuersignal oder Pilotkraftstoffmengensteuersignale ausgegeben wird.
  • Gleichermaßen kann die Ausgabe des Abschnitts des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung, der das AFR steuert, direkt von diesem Abschnitt des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung an eine Komponente oder Komponenten des Motorsystems 10 ausgegeben werden, die den AFR für den Motor 12 steuern, wie die Luftstromsteuervorrichtung 32, das Einlassventil 26, die Stromregulierungsvorrichtung 34 und/oder das Steuerventil 42 für gasförmigen Kraftstoff. Alternativ kann die Ausgabe des Abschnitts des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung, der das AFR für den Motor 12 steuert, durch das ECM 14 weiterverarbeitet werden, bevor sie als ein AFR-Steuersignal oder AFR-Steuersignale ausgegeben wird.
  • Unter Bezugnahme auf 2, zeigt 2 ein beispielhaftes Motorsteuersystem oder eine beispielhafte Motorsteuervorrichtung 200, die in oder unter Verwendung einer Steuervorrichtung oder Steuerschaltung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands implementiert sein kann. Einiges oder alles der Motorsteuervorrichtung 200 können in dem ECM 14 implementiert sein. Somit kann die Motorsteuervorrichtung 200 in mancher Hinsicht als ein Motorsteueruntersystem (des ECM 14) betrachtet oder gekennzeichnet werden. Im Allgemeinen kann die Motorsteuervorrichtung 200 eine NOx-Fehler-basierte Steuersignalisierung bestimmen und ausgeben und eine Abgastemperaturfehler-basierte Steuersignalisierung bestimmen und ausgeben. Diese Signalisierung kann einzeln und ausschließlich für die Erzeugung von Pilotkraftstoffmengensignalen und AFR-Steuersignalen angewendet werden, wie im Folgenden näher erläutert.
  • Die Motorsteuervorrichtung 200 kann eine Mehrzahl von Steueruntersystemen oder Steuermodulen beinhalten, wie in 2 gezeigt. Jedes Steueruntersystem oder Steuermodul kann in dem ECM 14 codiert sein oder anderweitig durch oder unter Verwendung einer Schaltung des ECM 14 implementiert sein. Die Eingaben in die Motorsteuervorrichtung 200 können die Motordrehzahl (Engspd), die Motorlast (EngLoad), das tatsächliche NOx (Sensor Actual NOx) und die tatsächliche Abgastemperatur (Actual Exh Temp) beinhalten. Das Motordrehzahlsignal kann durch den Motordrehzahlsensor 72 bereitgestellt werden; das Motorlastsignal kann beispielsweise durch das ECM 14 auf der Grundlage von Ausgaben von einem oder mehreren Sensoren des Motorsystems 10, wie dem Einlassluftdrucksensor 64, dem Motordrehzahlsensor 72, dem einen oder den mehreren Abgastemperatursensoren 76, dem Drucksensor 62 für gasförmigen Kraftstoff, dem Drucksensor 66 für flüssigen Kraftstoff, den Temperatursensoren 68 und/oder 70 und/oder dem Sensor 74 für den angezeigten mittleren effektiven Druck (IMEP) bestimmt werden; das tatsächliche NOx-Signal kann von dem NOx-Sensor 78 stammen; und die tatsächliche Abgastemperatur kann durch den einen oder die mehreren Abgastemperatursensoren 76 bereitgestellt werden. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann das Motorlastsignal ein Motorlastfaktorsignal sein.
  • Das Steuermodul 202, das als DesNox-Abbildungsmodul 202 bezeichnet werden kann, kann ein erwünschtes NOx-Signal DesNOx ausgeben. Ein solches erwünschtes NOx-Signal kann durch das Steuermodul 202 auf der Grundlage des Motordrehzahlsignals Engspd und des Motorlastsignals EngLoad als Eingaben bestimmt werden. Das Steuermodul 202 kann eine Abbildung anwenden oder anderweitig implementieren, um das erwünschte NOx-Signal abhängig von dem Motordrehzahlsignal Engspd und dem Motorlastsignal EngLoad zu erzeugen. Die Abbildung des Steuermoduls 202 kann zuvor auf der Grundlage des Motors 12 kalibriert werden und daher motorkalibrierte Daten beinhalten oder auf der Grundlage von diesen arbeiten. Übrigens kann ein Standardwert für das erwünschte NOx-Signal 200 ppm betragen.
  • Das erwünschte NOx-Signal DesNOx von dem Steuermodul 202 kann mit dem tatsächlichen NOx-Signal Sensor Actual NOx von dem NOx-Sensor 78 verglichen werden, um ein NOx-Fehlersignal Nox Err zu erhalten. Insbesondere kann das tatsächliche NOx-Signal von dem erwünschten NOx-Signal subtrahiert werden, um das NOx-Fehlersignal zu erhalten. Das NOx-Fehlersignal kann einem Steuermodul 204 bereitgestellt werden.
  • Das Steuermodul 204 kann eine Proportional-Integral- (PI-) Steuervorrichtung sein, die beispielsweise für Proportional- und Integralverstärkungen konfiguriert werden kann, die abhängig von der Motordrehzahl und der Motorlast geplant sind. Somit kann das Steuermodul 204 zusätzlich zu dem NOx-Fehlersignal ebenso das Motordrehzahlsignal Engspd und das Motorlastzeichen EngLoad als Eingaben empfangen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Ausgabe des Steuermoduls 204 als ein NOx-basiertes Kraftstoffreaktivitätskompensationsausgangssignal gekennzeichnet sein. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Betrieb des Steuermoduls 204 die Berechnung(en) für zusätzliche Trimmpilotkraftstoffleistung von einem nominalen abgebildeten Wert abhängig von dem als Eingabe bereitgestellten NOx-Fehlersignal beinhalten. Der Ausgang des Steuermoduls 204 kann einem Steuermodul 206 bereitgestellt werden.
  • Das Steuermodul 206, das ein Sättigungsgrenzmodul (z. B. ein dynamisch instrumentiertes Grenzmodul) sein kann oder als solches konfiguriert ist, kann die Ausgabe des Steuermoduls 204 empfangen und das NOx-Fehlersignal normalisieren. Optional kann das Steuermodul 206 als Teil des Steuermoduls 204 in der Form der PI-Steuervorrichtung betrachtet werden. Die Ausgabe des Steuermoduls 206 kann schließlich additiv auf eine Leistungszykluspilotausgabe eines erwünschten Zündleistungsmoduls oder -systems angewendet werden, um einen getrimmten oder versetzten Pilotleistungsbefehl zu erhalten, der an ein Leistungskraftstoffaufteilungsmodul oder -system gesendet werden soll. Ein derartiger getrimmter oder versetzter Pilotleistungsbefehl kann hierin ebenso als ein Pilotkraftstoffmengensteuer- oder -befehlssignal bezeichnet werden.
  • In Bezug auf das additive Trimmen der Pilotkraftstoffleistung kann die Ausgabe des Steuermoduls 206 an ein Steuermodul 208 bereitgestellt werden. Das Steuermodul 208 kann die Eingabe von dem Steuermodul 206 verarbeiten und eine Pilotkraftstofftrimm- oder - versatzmenge bestimmen und ein Pilotkraftstofftrimm- oder -versatzsignal entsprechend der bestimmten Pilotkraftstofftrimmmenge ausgeben. Ein solches Pilotkraftstofftrimmsignal kann an ein Steuermodul 210 ausgegeben werden, das das Signal gemäß der Sättigungsgrenzverarbeitung (z. B. dynamische Sättigungsverarbeitung) verarbeitet, um schließlich ein Pilotkraftstoffversatzsignal PilotFuelOffset auszugeben. Die Sättigungsgrenzverarbeitung an dem Steuermodul 210 kann den Wert des Pilotkraftstoffversatzsignals mit einem maximal zulässigen Trimmänderungsbetrag (z. B. einem maximal zulässigen Trimmänderungsprozentsatz) vergleichen, um die Änderungsmenge pro Schleife auf nicht mehr als eine spezifizierte inkrementelle Änderung zu begrenzen.
  • Das von dem Steuermodul 210 ausgegebene Pilotkraftstoffversatzsignal kann zu einem Pilotkraftstoffleistungssignal hinzugefügt werden, um ein Pilotkraftstoffmengensteuersignal auszubilden, das an ein Leistungskraftstoffaufteilungssystem des ECM 14 oder anderweitig des Motorsystems 10 gesendet werden kann, um die dem Motor 12 bereitgestellte Pilotkraftstoffmenge zu steuern. Das Pilotkraftstoffmengensteuersignal kann als ein getrimmtes oder versetztes (additiv) Pilotkraftstoffmengensteuersignal bezeichnet oder gekennzeichnet werden. Daher kann die Motorsteuervorrichtung 200 für das additive Trimmen der Pilotkraftstoffleistung der Motorsteuervorrichtung 200 die Pilotkraftstoffleistung abhängig von dem NOx-Fehler von einem abgebildeten Nennwert additiv trimmen. Das Steuermodul 210 kann ebenso eine Rückmeldungssignalisierung als zusätzliche Eingaben an das Steuermodul 204 bereitstellen. Die Rückmeldungssignalisierung von dem Steuermodul 210 kann auf NOx-Signalen Grenzwert Hoch und NOx-Signalen Grenzwert Niedrig basieren. Wie vorstehend angemerkt, kann die Ausgabe von dem Steuermodul 210 ebenso angewendet werden, um ein Pilotkraftstoffmengensteuersignal zu erzeugen, beispielsweise durch das ECM 14, um die Pilotkraftstoffmenge für den Motor 12 zu steuern. Das Pilotkraftstoffmengensteuersignal kann als ein getrimmtes oder versetztes Pilotkraftstoffsteuersignal gekennzeichnet sein.
  • Integrale Verwaltung (einschließlich Verwaltung des Integralmodus) kann Initiierungs-, Rücksetz- und Einfrierfunktionen beinhalten. Instrumentierte Sättigungsgrenzen können an dem Ausgang bereitgestellt werden, wie vorstehend in Bezug auf das Steuermodul 206 und das Steuermodul 210 erörtert, und ein Integrator, der dem Steuermodul 204 zugeordnet ist, kann einfrieren, wenn der Ausgang hoch oder niedrig gesättigt ist. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Integrator auf der Grundlage des Treffens der Sättigungsgrenzen auf der feldorientierten Steuerung (FCF) und/oder auf der Grundlage des Motordrehzahlfehlers eingefroren werden, wenn er sich in einem transienten Zustand/in transienten Zuständen befindet. Der Integrator kann mit einem Ausgangswert von Null unterhalb einer Motordrehzahl und/oder Motorlastschwelle(n) in dem Initialisierungsmodus bleiben. Anders ausgedrückt kann die zugeordnete integrale Verwaltung in Bezug auf die Steuermodule 204-210 das Trimmen der Pilotmenge sättigen, die Kompensation während transienter Ereignisse einfrieren und ein integrales Aufwickeln verhindern. Somit kann auf der Grundlage des bestimmten Trimmpilotkraftstofftrimmwertes ein Pilotkraftstoffmengenwert auf der Grundlage der integralen Verwaltungsvorgänge, die den Steuermodulen 204-210 zugeordnet sind, gesättigt werden. Dies kann ein Verarbeiten einschließen, einschließlich Prüfen, ob der Pilotkraftstoffversatz an einer maximalen Grenze liegt und der Fehler positiv ist oder ob der Pilotkraftstoffversatz an einer minimalen Grenze liegt und der Fehler negativ ist, dann kann die Steuerung den Integrator über die Gesamtheit hinweg einfrieren.
  • Das Steuermodul 222, das als DesTexh-Abbildungsmodul 222 bezeichnet werden kann, kann ein erwünschtes Abgastemperatursignal DesTexh ausgeben. Ein solches erwünschtes Abgastemperatursignal kann durch das Steuermodul 222 auf der Grundlage des Motordrehzahlsignals Engspd und des Motorlastsignals EngLoad als Eingaben bestimmt werden. Das Steuermodul 222 kann eine Abbildung anwenden oder anderweitig implementieren, um das erwünschte Abgastemperatursignal DesTexh abhängig von dem Motordrehzahlsignal Engspd und dem Motorlastsignal EngLoad zu erzeugen. Die Abbildung des Steuermoduls 222 kann zuvor auf der Grundlage des Motors 12 kalibriert werden und daher motorkalibrierte Daten beinhalten oder auf der Grundlage von diesen arbeiten. Das erwünschte Abgastemperatursignal kann eine durchschnittliche Temperatur für alle Zylinder, wie sie durch das ECM 14 berechnet wird, oder alternativ eine erwünschte Temperatur an dem Einlass einer Turbine des Motorsystems 10 sein.
  • Das erwünschte Abgastemperatursignal DesTexh von dem Steuermodul 222 kann mit dem tatsächlichen Abgastemperatursignal Actual Exh Temp Signal von dem einen oder den mehreren Abgastemperatursensoren 76 verglichen werden, um ein Abgastemperaturfehlersignal TexhErr zu erhalten. Genauer kann das tatsächliche Abgastemperatursignal von dem erwünschten Abgastemperatursignal subtrahiert werden, um das Abgastemperaturfehlersignal zu erhalten. Optional kann die Abgastemperatur, ob aktuell und/oder erwünscht, der Turbineneinlasstemperatur entsprechen. Das Abgastemperaturfehlersignal kann einem Steuermodul 224 bereitgestellt werden.
  • Das Steuermodul 224 kann eine Proportional-Integral- (PI-) Steuervorrichtung sein, die beispielsweise für Proportional- und Integralverstärkungen konfiguriert werden kann, die abhängig von der Motordrehzahl und der Motorlast geplant sind. Somit kann das Steuermodul 244 zusätzlich zu dem Abgastemperaturfehlersignal ebenso das Motordrehzahlsignal Engspd und das Motorlastzeichen EngLoad als Eingaben empfangen. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Ausgabe des Steuermoduls 224 als ein Abgastemperatur-basiertes Kraftstoffreaktivitätskompensationsausgangssignal gekennzeichnet sein. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Betrieb des Steuermoduls 224 die Berechnung eines AFR-Steuer- oder Befehlstrimmwertes abhängig von dem Abgastemperaturfehlersignal, das als eine Eingabe bereitgestellt wird, beinhalten. Der Ausgang des Steuermoduls 224 kann einem Steuermodul 226 bereitgestellt werden.
  • Das Steuermodul 226, das ein Sättigungsgrenzmodul (z. B. ein dynamisch instrumentiertes Grenzmodul) sein kann oder als solches konfiguriert ist, kann die Ausgabe des Steuermoduls 224 empfangen und das Abgastemperaturfehlersignal normalisieren. Optional kann das Steuermodul 226 als Teil des Steuermoduls 224 in der Form der PI-Steuervorrichtung betrachtet werden. Die Ausgabe des Steuermoduls 226 kann letztendlich Vorgänge sein, um einen multiplikativen AFR-Steuertrimmwert abhängig von dem Abgastemperaturfehler zu erzeugen.
  • In Bezug auf das multiplikative Trimmen des AFR-Steuertrimmwertes kann die Ausgabe des Steuermoduls 226 an ein Steuermodul 228 bereitgestellt werden. Das Steuermodul 228 kann die Eingabe von dem Steuermodul 226 verarbeiten und einen AFR-Steuer- oder Befehlstrimmbetrag bestimmen und ein AFR-Befehlstrimmsignal entsprechend der bestimmten AFR-Befehlstrimmmenge ausgeben. Ein solches AFR-Befehlstrimmsignal kann an ein Steuermodul 230 ausgegeben werden, das das Signal gemäß der Sättigungsgrenzverarbeitung (z. B. dynamische Sättigungsverarbeitung) verarbeitet, um schließlich ein AFR-Steuer- oder Befehlstrimmsignal AFRCmdTrim auszugeben. Die Sättigungsgrenzverarbeitung an dem Steuermodul 230 kann den Wert des Eingabe-AFR-Befehlstrimmsignals mit einem maximal zulässigen Trimmänderungsbetrag (z. B. einem maximal zulässigen Trimmänderungsprozentsatz) vergleichen, um die Änderungsmenge pro Schleife auf nicht mehr als eine spezifizierte inkrementelle Änderung zu begrenzen. Ein solches AFR-Befehlstrimmsignal kann hierin ebenso als ein AFR-Steuertrimmsignal bezeichnet werden und kann multiplikativ auf ein AFR-Befehls- oder Steuersignal angewendet werden, beispielsweise durch das ECM 14, um AFR für den Motor 12 zu steuern. Das AFR-Steuersignal kann als ein getrimmtes AFR-Steuersignal gekennzeichnet sein.
  • Integrale Verwaltung (einschließlich Verwaltung des Integralmodus) kann Initiierungs-, Rücksetz- und Einfrierfunktionen beinhalten. Instrumentierte Sättigungsgrenzen können an dem Ausgang bereitgestellt werden, wie vorstehend in Bezug auf das Steuermodul 226 und das Steuermodul 230 erörtert, und ein Integrator, der dem Steuermodul 224 zugeordnet ist, kann einfrieren, wenn der Ausgang hoch oder niedrig gesättigt ist. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann der Integrator auf der Grundlage des Treffens der Sättigungsgrenzen auf der feldorientierten Steuerung (FCF) und/oder auf der Grundlage des Motordrehzahlfehlers eingefroren werden, wenn er sich in einem transienten Zustand/in transienten Zuständen befindet. Der Integrator kann mit einem Ausgangswert von Null unterhalb einer Motordrehzahl und/oder Motorlastschwelle(n) in dem Initialisierungsmodus bleiben. Anders ausgedrückt kann die zugeordnete integrale Verwaltung in Bezug auf die Steuermodule 224-230 das Trimmen der AFR sättigen, die Kompensation während transienter Ereignisse einfrieren und ein integrales Aufwickeln verhindern. Somit kann auf der Grundlage des bestimmten multiplikativen Trimm-AFR-Wertes ein AFR-Befehlswert auf der Grundlage der integralen Verwaltungsvorgänge, die den Steuermodulen 224-230 zugeordnet sind, gesättigt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 3, zeigt 3 ein beispielhaftes Motorsteuersystem oder eine beispielhafte Motorsteuervorrichtung 300, die in oder unter Verwendung einer Steuervorrichtung oder Steuerschaltung gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands implementiert sein kann. Einiges oder alles der Motorsteuervorrichtung 300 können in dem ECM 14 implementiert sein. Somit kann die Motorsteuervorrichtung 300 in mancher Hinsicht als ein Motorsteueruntersystem (des ECM 14) betrachtet oder gekennzeichnet werden.
  • Im Allgemeinen kann die Motorsteuervorrichtung 300 eine NOx-Fehler-basierte PI-Steuersignalisierung bestimmen und ausgeben, um Pilotkraftstoffleistung additiv zu trimmen, und kann eine Abgastemperaturfehler-basierte PI-Steuersignalisierung bestimmen und ausgeben, um AFR multiplikativ zu trimmen. Somit ähnelt die Motorsteuervorrichtung 300 der Motorsteuervorrichtung 200 aus 2, kehrt jedoch insbesondere die Eingaben zum Bestimmen der Pilotkraftstoffleistung des additiven Trimmens und der multiplikativen Trimm-AFR um. Das heißt, wie in 3 gezeigt, kann eine Eingabe an das Steuermodul 204 der Abgastemperaturfehler TexhErr sein, der aus einem Vergleich der tatsächlichen Abgastemperatur Actual Exh Temp und der erwünschten Abgastemperatur DesTexh von dem Steuermodul 222 abhängig von der Motordrehzahl Engspd und der Motorlast EngLoad bestimmt wird. Ebenso kann eine Eingabe an das Steuermodul 224 der NOx-Fehler NoxErr sein, der aus einem Vergleich des tatsächlichen NOx-Signals Sensor Actual NOx und des erwünschten NOx-Signals DesNox von dem Steuermodul 202 abhängig von der Motordrehzahl Engspd und der Motorlast EngLoad bestimmt wird. Daher können in der Motorsteuervorrichtung 300 das Steuermodul 222 und die nachfolgenden Steuermodule 204-210 als eine Abgastemperatursteuervorrichtung bezeichnet werden und das Steuermodul 202 und die nachfolgenden Steuermodule 224-230 als eine NOx-Steuervorrichtung bezeichnet werden, während in der Motorsteuervorrichtung 200 das Steuermodul 202 und die nachfolgenden Steuermodule 204-210 als eine NOx-Steuervorrichtung bezeichnet werden können und das Steuermodul 222 und die nachfolgenden Steuermodule 224-230 als eine Abgastemperatursteuervorrichtung bezeichnet werden können.
  • Wie vorstehend angemerkt, kann die jeweilige integrale Verwaltung in der Motorsteuervorrichtung 200 und der Motorsteuervorrichtung 300 die Pilotmengen- und AFR-Trimmung sättigen, die Kompensation während transienter Ereignisse einfrieren und ein integrales Aufwickeln verhindern. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann das ECM 14 sowohl mit der Motorsteuervorrichtung 200 als auch mit der Motorsteuervorrichtung 300 bereitgestellt sein und kann selektiv die eine oder die andere implementieren, beispielsweise von einer zu der anderen wechseln.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wie vorstehend angemerkt, können sich Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands auf Systeme, Einrichtungen und Verfahren zum Steuern eines Motorsystems für die Berücksichtigung variierender Kraftstoffqualität beziehen. Die Steuerung kann eine Kraftstoffreaktivitätskompensation für unterschiedliche Kraftstoffqualität(en) bereitstellen.
  • 4 zeigt Diagramme des Einflusses des Cetanindex (CI) in Bezug auf die Abgastemperatur TAbg und Lachgas NOx gemäß einem bestimmten Motormodus (in diesem Fall ein Gasmodus eines Zweistoffmotors, wie Motor 12).
  • Der Cetanindex (CI) kann die Qualität eines Dieselkraftstoffs auf der Grundlage seiner Dichte und Flüchtigkeit bezeichnen und kann ein Indikator für die Verbrennungsgeschwindigkeit des Dieselkraftstoffs und der Kompression sein, die zum Zünden erforderlich sind. Anders ausgedrückt kann CI ein Maß für die chemische Reaktivität von Dieselkraftstoff sein. Im Allgemeinen gilt: Je niedriger der CI ist, desto geringer ist die Qualität des Dieselkraftstoffs (z. B. kann ein niedrigerer CI bedeuten, dass der Dieselkraftstoff eine geringere Reaktionsgeschwindigkeit aufweist). Wie in 4 gezeigt, kann ein höherer CI-Wert einem höheren NOx-Wert, jedoch einer niedrigeren Abgastemperatur entsprechen, während ein niedrigerer CI-Wert einem niedrigeren NOx-Wert, jedoch einer höheren Abgastemperatur entsprechen kann.
  • Die Methanzahl, die als ein Maß für die Detonationsbeständigkeit von gasförmigem Kraftstoff (z. B. Erdgas) beim Verbrennen gekennzeichnet werden kann, kann eine ähnliche Metrik für gasförmigen Kraftstoff ausbilden. Im Allgemeinen gilt, je niedriger die Methanzahl ist, desto geringer ist die Qualität des gasförmigen Kraftstoffs (z. B. weist er eine höhere Reaktivitätsrate auf). Ein höherer Methanzahlwert kann einem höheren NOx-Wert, jedoch einer niedrigeren Abgastemperatur entsprechen, während ein niedrigerer Methanzahlwert einem niedrigeren NOx-Wert, jedoch einer höheren Abgastemperatur entsprechen kann.
  • Die individuelle Anpassung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) und der Pilotkraftstoffmenge kann die NOx-Emissionen separat beeinflussen. Ebenso kann das individuelle Anpassen von jedem von Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) und Pilotkraftstoffmenge die Abgastemperatur des Motors 12 separat beeinflussen. Das Steuern nur einer von der Pilotkraftstoffmenge oder dem AFR kann jedoch unwirksam sein, um sowohl innerhalb der NOx-Emissionsgrenzen als auch der Abgastemperaturgrenzen zu bleiben, insbesondere über einen Bereich von Kraftstoffen mit unterschiedlichen Qualitäten, die der Motor 12 wahrscheinlich empfangen wird und mit denen er läuft. Die Aussicht auf unterschiedliche Kraftstoffqualitäten, oftmals stufenweise Qualitätsänderungen, kann ein regelmäßiges Auftreten in der Seeumgebung sein, bei dem eine nicht ordnungsgemäße Kalibrierung für die spezifische Kraftstoffqualität oder -qualitäten die folgenden unerwünschten Bedingungen verursachen kann: hohe Turbineneinlasstemperaturen, Detonation (Klopfen), Aussetzer und/oder Emissionen außerhalb der Konformität (z. B. Lachgas (NOx) außerhalb der Konformität).
  • Dementsprechend können Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands sowohl die Pilotkraftstoffmenge als auch das AFR individuell steuern, um gleichzeitig die NOx- und Abgastemperatur des Motors 12 zu steuern. Eine solche Steuerung kann dazu dienen, eine unterschiedliche Kraftstoffqualität für jeden Kraftstoff des Motors 12 zu kompensieren oder anderweitig zu berücksichtigen. Genauer kann die Steuerung für jedes Motorsteuersystem/jede Motorsteuervorrichtung 200, 300 den Motor 12 automatisch kalibrieren, um eine unterschiedliche Kraftstoffqualität, die in den Motor 12 eingeführt wird, aufzunehmen. Somit können NOx- und Abgastemperatur für die Kraftstoffqualität empfindlich sein, d. h. Kraftstoffreaktivität, kombinierte oder koordinierte Pilotkraftstoffmengensteuerung und Abgastemperatursteuerung gemäß Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands können als Kraftstoffreaktivitätssteuerung oder -kompensation gekennzeichnet werden.
  • Steuermethodiken, wie sie unter Verwendung der Motorsteuervorrichtung 200 und der Motorsteuervorrichtung 300 implementiert werden, können den NOx-Fehler verringern oder den NOx-Fehler innerhalb einer spezifizierten Grenze halten. Die Steuerung kann ebenso die Abgastemperatur in einem spezifizierten Temperaturbereich halten. Jede dieser Steuerungen kann für bestimmte Lastbedingungen des Motors 12 spezifisch sein und Betriebsanforderungen gemäß den spezifizierten Grenzen über eine Reihe von Kraftstoffen mit unterschiedlichen Qualitäten erfüllen. Steuermethodiken gemäß Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands können somit die Verbrennung über ein Regelsystem optimieren, ohne dass mehrere Entflammungsdateien erforderlich sind.
  • Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands können eine NOx-Steuervorrichtung oder ein Steuersystem und eine Abgastemperatursteuervorrichtung oder ein Steuersystem in der Motorsteuervorrichtung 200 und der Motorsteuervorrichtung 300 implementieren, um eine Kraftstoffreaktivitätskompensation in einem Verbrennungsmotor, wie dem Motor 12, durchzuführen. Sowohl die NOx-Steuervorrichtung als auch die Abgastemperatursteuervorrichtung können betriebsbereit sein oder auf andere Weise eine Proportional-Integral- (PI-) Steuervorrichtung beinhalten. Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen können die NOx-PI-Steuervorrichtung und die Abgastemperatur-PI-Steuervorrichtung die einzigen PI-Steuervorrichtungen sowohl der Motorsteuervorrichtung 200 als auch der Motorsteuervorrichtung 300 sein.
  • Abhängig davon, ob die Motorsteuervorrichtung 200 oder die Motorsteuervorrichtung 300, kann ein NOx-Fehlerwert berechnet und verwendet werden, um die Trimmung der additiven Kraftstoffmenge zu berechnen, und kann ein Abgastemperaturfehlerwert berechnet und verwendet werden, um die Trimmung des AFR zu multiplizieren oder umgekehrt.
  • 5 ist ein grundlegendes Flussdiagramm eines Steuerverfahrens 500 gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands. Das Steuerverfahren 500 kann über ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium implementiert sein, das darauf gespeicherte Anweisungen aufweist, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren oder Steuervorrichtungen ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren oder Steuervorrichtungen veranlassen, das Steuerverfahren 500 durchzuführen. Darüber hinaus kann das Steuerverfahren 500 unter Verwendung des ECM 14 implementiert werden, einschließlich des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung 200 und/oder des Motorsteuersystems/der Motorsteuervorrichtung 300, die vorstehend erörtert wurden. In dem Falle der Implementierung sowohl der Motorsteuervorrichtung 200 als auch der Motorsteuervorrichtung 300 kann das Steuerverfahren 500, das von der Steuerung über die Motorsteuervorrichtung 200 zu der Steuerung über die Motorsteuervorrichtung 300 und umgekehrt übergeht, als Reaktion auf eine oder mehrere Betriebsbedingungen des Motors 2 erfolgen, wie eine oder mehrere Temperaturen, die dem Betrieb des Motors 12 (z. B. Kühlmittel und/oder Öl) zugeordnet sind, die jeweilige vorbestimmte Schwellen erreichen.
  • Bei 502 kann das Steuerverfahren 500 das Steuern der einem Motor, wie dem Motor 12, zugeführten Pilotkraftstoffmenge beinhalten. Und bei 504 kann das Steuerverfahren 500 das Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) für den Motor 12 beinhalten.
  • Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Pilotkraftstoffmenge bei 502 auf der Grundlage eines Lachgas (NOx) -Fehlers gesteuert werden, während die AFR-Steuerung bei 504 auf der Grundlage eines Abgastemperaturfehlers gesteuert werden kann. Eine solche Steuerung kann beispielsweise durch die Motorsteuervorrichtung 200 durchgeführt werden.
  • Alternativ kann gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen die Pilotkraftstoffmenge bei 502 auf der Grundlage des Abgastemperaturfehlers gesteuert werden, während die AFR-Steuerung bei 504 auf der Grundlage des NOx-Fehlers gesteuert werden kann. Eine solche Steuerung kann beispielsweise durch die Motorsteuervorrichtung 300 durchgeführt werden.
  • Zum Steuern der Pilotkraftstoffmenge kann beispielsweise von dem ECM 14 ein Pilotkraftstoffmengensteuersignal aus einem Pilotkraftstoffmengenversatzwert selbst erzeugt werden, der entweder unter Verwendung des NOx-Fehlers oder des Abgastemperaturfehlers erzeugt wird. Der Pilotkraftstoffmengenversatzwert kann ein Summand des Pilotkraftstoffmengensteuerwertes sein, der dem Pilotkraftstoffmengensteuersignal entspricht.
  • Zum Steuern des AFR kann beispielsweise von dem ECM 14 ein AFR-Steuersignal aus einem AFR-Steuertrimmwert selbst erzeugt werden, der entweder unter Verwendung des Abgastemperaturfehlers oder des NOx-Fehlers erzeugt wird. Der AFR-Steuertrimmwert kann ein Multiplikand des AFR-Steuersignalwertes sein, der dem AFR-Steuersignal entspricht.
  • Der Vorgang 502 und der Vorgang 504 des Steuerverfahrens 500 können gleichzeitig durchgeführt werden. Wie vorstehend angemerkt, kann eine koordinierte Steuerung sowohl der Pilotkraftstoffmenge als auch des AFR für den Motor 12 gleichzeitig die NOx- und Abgastemperatur des Motors 12 steuern.
  • Wie vorstehend angemerkt, können in dem Fall der Motorsteuervorrichtung 300 das Steuermodul 222 und die nachfolgenden Steuermodule 204-210 als eine Abgastemperatursteuervorrichtung bezeichnet werden und das Steuermodul 202 und die nachfolgenden Steuermodule 224-230 als eine NOx-Steuervorrichtung bezeichnet werden, während in dem Fall der Motorsteuervorrichtung 200 das Steuermodul 202 und die nachfolgenden Steuermodule 204-210 als eine NOx-Steuervorrichtung bezeichnet werden können und das Steuermodul 222 und die nachfolgenden Steuermodule 224-230 als eine Abgastemperatursteuervorrichtung bezeichnet werden können.
  • Wie hierin verwendet, kann sich der Begriff „Schaltung“ auf beliebige oder alle der Folgenden beziehen: (a) Nur-Hardware-Schaltungsimplementierungen (wie Implementierungen nur in analoger und/oder digitaler Schaltung); (b) auf Kombinationen von Schaltkreisen und Software (und/oder Firmware), wie (soweit zutreffend): (i) eine Kombination von Prozessor(en) oder (ii) Abschnitten von Prozessor(en)/Software (einschließlich digitaler Signalprozessor(en)), Software und Speicher(n), die zusammenwirken, um eine Einrichtung zu veranlassen, verschiedene Funktionen durchzuführen); und (c) auf Schaltkreise, wie einen Mikroprozessor(en) oder einen Abschnitt eines Mikroprozessors/von Mikroprozessoren, die Software oder Firmware für den Betrieb erfordern, selbst wenn die Software oder Firmware nicht physisch vorhanden ist.
  • Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf die vorstehenden Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, verstehen Fachleute, dass verschiedene zusätzliche Ausführungsformen durch die Modifikation der offenbarten Maschinen, Baugruppen, Systeme und Verfahren in Betracht gezogen werden können, ohne von dem Geist und dem Umfang dessen, was offenbart wird, abzuweichen. Solche Ausführungsformen sollten derart verstanden werden, dass sie in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie er auf der Grundlage der Ansprüche und jeglicher Äquivalente davon bestimmt wird.
  • 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 6000384 [0007]

Claims (20)

  1. Motorsteuersystem für einen Zweistoffmotor, umfassend: einen Stickstoffoxid (NOx) -Sensor, der konfiguriert ist, um NOx zu erfassen, das durch den Betrieb des Zweistoffmotors erzeugt wird; und ein Motorsteuermodul (ECM), das konfiguriert ist, um in Echtzeit die Pilotkraftstoffmenge und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) für den Betrieb des Zweistoffmotors zu steuern, wobei das ECM eine NOx-Steuervorrichtung und eine Abgastemperatursteuervorrichtung beinhaltet, um eine Kraftstoffreaktivitätskompensation durchzuführen, wobei die NOx-Steuervorrichtung konfiguriert ist, um gemäß einer Regelung ein NOx-Fehlersignal auf der Grundlage eines Vergleichs eines tatsächlichen NOx-Signals von dem NOx-Sensor und eines erwünschten NOx-Signals, das von einem Abbildungsbetrieb der NOx-Steuervorrichtung erzeugt wird, zu erzeugen, wobei die Abgastemperatursteuervorrichtung konfiguriert ist, um gemäß einer Regelung ein Abgastemperaturfehlersignal auf der Grundlage eines Vergleichs eines tatsächlichen Abgastemperatursignals und eines erwünschten Abgastemperatursignals, das von einem Abbildungsbetrieb der Abgastemperatursteuervorrichtung erzeugt wird, zu erzeugen, wobei eine der NOx-Steuervorrichtung oder der Abgastemperatursteuervorrichtung konfiguriert ist, um ein additives Pilotkraftstoffversatzsignal zu erzeugen, und die andere der NOx-Steuervorrichtung oder der Abgastemperatursteuervorrichtung konfiguriert ist, um ein multiplikatives AFR-Steuertrimmsignal zu erzeugen, wobei das ECM konfiguriert ist, um gleichzeitig ein Pilotkraftstoffmengensteuersignal, das aus dem additiven Trimmen gemäß dem erzeugten additiven Pilotkraftstoffversatzsignal erzeugt wird, und ein AFR-Steuersignal, das aus dem multiplikativen Trimmen gemäß dem erzeugten multiplikativen AFR-Steuersignal erzeugt wird, auszugeben, um das NOx-Fehlersignal zu verringern und das tatsächliche Abgastemperatursignal innerhalb eines vorbestimmten, lastabhängigen Abgastemperaturbereichs zu halten.
  2. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die NOx-Steuervorrichtung das additive Pilotkraftstoffversatzsignal unter Verwendung des NOx-Fehlersignals erzeugt, und wobei die Abgastemperatursteuervorrichtung das multiplikative AFR-Steuertrimmsignal unter Verwendung des Abgastemperaturfehlersignals erzeugt.
  3. Motorsteuersystem nach Anspruch 2, wobei das erwünschte NOx-Signal gemäß einem ersten Abbildungsvorgang eines ersten Steuermoduls mit Motordrehzahl und Motorlast als Eingaben erzeugt wird, und wobei das erwünschte Abgastemperatursignal gemäß einem zweiten Abbildungsvorgang einer zweiten Steuervorrichtung mit der Motordrehzahl und der Motorlast als Eingaben erzeugt wird.
  4. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei die NOx-Steuervorrichtung das multiplikative AFR-Steuertrimmsignal unter Verwendung des Abgastemperaturfehlersignals erzeugt, und wobei die Abgastemperatursteuervorrichtung das additive Pilotkraftstoffversatzsignal unter Verwendung des NOx-Fehlersignals erzeugt.
  5. Motorsteuersystem nach Anspruch 4, wobei das erwünschte NOx-Signal gemäß einem ersten Abbildungsvorgang eines ersten Steuermoduls mit Motordrehzahl und Motorlast als Eingaben erzeugt wird, und wobei das erwünschte Abgastemperatursignal gemäß einem zweiten Abbildungsvorgang eines zweiten Steuermoduls mit der Motordrehzahl und der Motorlast als Eingaben erzeugt wird.
  6. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das ECM konfiguriert ist, um das Pilotkraftstoffmengensteuersignal auszugeben, um eine Menge an flüssigem Kraftstoff zu steuern, die dem Zweistoffmotor zugeführt wird.
  7. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das ECM konfiguriert ist, um das AFR-Steuersignal auszugeben, um ein AFR von Luft und gasförmigem Kraftstoff zu steuern, das dem Zweistoffmotor zugeführt wird.
  8. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das additive Pilotkraftstoffversatzsignal als Rückmeldung in einer der NOx-Steuervorrichtung oder der Abgastemperatursteuervorrichtung bereitgestellt wird.
  9. Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das multiplikative AFR-Steuersignal als Rückmeldung in der anderen der NOx-Steuervorrichtung oder der Abgastemperatursteuervorrichtung bereitgestellt wird.
  10. Verfahren zum Bereitstellen einer Kraftstoffreaktivitätskompensationssteuerung für einen Zweistoffmotor, umfassend: Steuern der dem Zweistoffmotor zum Betrieb des Zweistoffmotors zugeführten Pilotkraftstoffmenge unter Verwendung einer Steuerschaltung auf der Grundlage eines erzeugten Pilotkraftstoffversatzsignals; und Steuern unter Verwendung der Steuerschaltung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) für den Betrieb des Zweistoffmotors auf der Grundlage eines erzeugten AFR-Steuertrimmsignals, wobei ein NOx-Fehlerwert verwendet wird, um eines von dem Pilotkraftstoffversatzsignal oder dem AFR-Steuertrimmsignal zu erzeugen, und ein Abgastemperaturfehlerwert verwendet wird, um das andere von dem Pilotkraftstoffversatzsignal oder dem AFR-Steuertrimmsignal zu erzeugen, wobei der NOx-Fehlerwert aus einem Vergleich eines tatsächlichen NOx-Wertes eines NOx-Sensors mit einem erwünschten NOx-Wert erzeugt wird, und der Abgastemperaturfehlerwert aus einem Vergleich eines tatsächlichen Abgastemperaturwertes und eines erwünschten Abgastemperaturwertes erzeugt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend das Bestimmen eines Betriebszustandes des Zweistoffmotors und das Umschalten zwischen, welcher des NOx-Fehlerwertes und des Abgastemperaturfehlerwertes verwendet wird, um das Pilotkraftstoffversatzsignal beziehungsweise das AFR-Steuertrimmsignal als Reaktion darauf zu erzeugen, dass der bestimmte Betriebszustand einen vorbestimmten Parameter erfüllt.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Steuern der Pilotkraftstoffmenge das Erzeugen eines Pilotkraftstoffmengensteuerwertes mit einem Pilotkraftstoffversatzwert, der dem erzeugten Pilotkraftstoffversatzsignal zugeordnet ist, als einen Summanden beinhaltet, und wobei das Steuern des AFR das Erzeugen eines AFR-Steuerwertes mit einem AFR-Steuertrimmwert, der dem AFR-Steuertrimmsignal zugeordnet ist, als einen Multiplizierer beinhaltet.
  13. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend das Halten sowohl des NOx-Fehlerwertes als auch des Abgastemperaturfehlerwertes innerhalb jeweiliger vorbestimmter Bereiche durch das Steuern der Pilotkraftstoffmenge und das Steuern des AFR zu der gleichen Zeit während des Betriebs des Zweistoffmotors.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der NOx-Fehlerwert gemäß einem ersten Abbildungsvorgang mit Motordrehzahl und Motorlast als Eingaben bestimmt wird, und wobei der Abgastemperaturfehlerwert gemäß einem zweiten Abbildungsvorgang mit der Motordrehzahl und der Motorlast als Eingaben bestimmt wird.
  15. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, das darauf gespeicherte Anweisungen aufweist, die, wenn sie von einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt werden, den einen oder die mehreren Prozessoren veranlassen, ein Motorsteuerverfahren durchzuführen, umfassend: Steuern der einem Motor zugeführten Pilotkraftstoffmenge auf der Grundlage eines erzeugten Pilotkraftstoffversatzwertes; und Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) für den Motor auf der Grundlage eines erzeugten AFR-Steuertrimmwertes, wobei ein NOx-Fehlerwert verwendet wird, um einen von dem Pilotkraftstoffversatzwert oder dem AFR-Steuertrimmwert zu erzeugen, und ein Abgastemperaturfehlerwert verwendet wird, um den anderen von dem Pilotkraftstoffversatzwert oder dem AFR-Steuertrimmwert zu erzeugen.
  16. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Steuern der Pilotkraftstoffmenge das Erzeugen eines Pilotkraftstoffmengensteuerwertes mit dem erzeugten Pilotkraftstoffversatzwert als einen Summanden beinhaltet, und wobei das Steuern des AFR das Erzeugen eines AFR-Steuerwertes mit dem erzeugten AFR-Steuertrimmwert als Multiplizierer beinhaltet.
  17. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wobei der NOx-Fehlerwert auf der Grundlage eines Vergleichs von tatsächlichem NOx von einem NOx-Sensor und erwünschtem NOx erzeugt wird, der aus einem Abbildungsvorgang mit Motordrehzahl und Motorlast als Eingaben bestimmt wird.
  18. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Abgastemperaturfehlersignal auf der Grundlage eines Vergleichs eines tatsächlichen Abgastemperatursignals und eines erwünschten Abgastemperatursignals erzeugt wird, das gemäß einem Abbildungsvorgang mit Motordrehzahl und Motorlast als Eingaben bestimmt wird.
  19. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Motorsteuerverfahren ferner das Halten sowohl des NOx-Fehlerwertes als auch des Abgastemperaturfehlerwertes unter jeweiligen vorbestimmten Schwellen durch das Steuern der Pilotkraftstoffmenge und das Steuern des AFR zu der gleichen Zeit während des Betriebs des Motors umfasst.
  20. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium nach Anspruch 15, wobei das Pilotkraftstoffversatzsignal und das AFR-Steuertrimmsignal getrennt als Rückmeldung für das Steuern der Pilotkraftstoffmenge und das Steuern des AFR bereitgestellt werden.
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