DE112012000300B4 - Kraftstoffsteuersysteme und -verfahren für ein Mehrkraftstoff-Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

System für ein Mehrkraftstoff-Fahrzeug, umfassend:ein Ziel-Kraftstoffzufuhrmodul (104), das eine erste Zielmenge (108) an Kraftstoff ermittelt, die für ein Verbrennungsereignis einer Verbrennungskammer (19) eines Motors (10) eingespritzt werden soll;ein erstes und ein zweites Anteilmodul (168, 152), die einen ersten und einen zweiten Anteil (172, 156) für das Verbrennungsereignis basierend auf einer Motordrehzahl (124), einer Motorlast (160) und/oder einer Motortemperatur (408) ermitteln;ein Modul (176) zur Ermittlung einer Flüssigkraftstoffzufuhr, das eine zweite Zielmenge (180) an Flüssigkraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge (108) und dem ersten Anteil (172) ermittelt;ein Modul (188) zur Ermittlung einer Gaskraftstoffzufuhr, das eine dritte Zielmenge (192) an Gaskraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge (108) und dem zweiten Anteil (156) ermittelt;ein Flüssigeinspritzungs-Steuermodul (184), das einen Flüssigkraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der zweiten Zielmenge (180) und unter Verwendung einer ersten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (74) direkt in die Verbrennungskammer (19) einspritzt; undein Gaseinspritzungs-Steuermodul (196), das einen Gaskraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der dritten Zielmenge (192) und unter Verwendung einer zweiten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (34) in eine Öffnung der Verbrennungskammer (19) einspritzt,wobei das zweite Anteilmodul (152) den zweiten Anteil (156) ermittelt und das erste Anteilmodul (168) den ersten Anteil (172) als eine Funktion des zweiten Anteils (156) ermittelt, undwobei das zweite Anteilmodul (152):einen dritten Anteil als eine Funktion der Motordrehzahl (124), einer Luft pro Zylinder (APC) (116) für das Verbrennungsereignis und eines vorbestimmten maximalen Werts der Motortemperatur (408) ermittelt;einen vierten Anteil als eine Funktion der Motordrehzahl (124), der APC (116) für das Verbrennungsereignis und eines vorbestimmten minimalen Werts der Motortemperatur (408) ermittelt; undden zweiten Anteil (156) basierend auf der Motortemperatur (408), dem vorbestimmten minimalen Wert, dem vorbestimmten maximalen Wert, dem dritten Anteil und dem vierten Anteil ermittelt.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Kraftstoffsteuersysteme und -verfahren für Mehrkraftstoff-Fahrzeuge.
  • HINTERGRUND
  • Üblicherweise verbrennt ein Motor ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff, das durch ein Kraftstoffsystem geliefert wird, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Lediglich beispielhaft kann der Kraftstoff Benzinkraftstoff, Dieselkraftstoff oder ein anderer geeigneter Kraftstofftyp sein. Die Luft wird durch ein Drosselventil und einen Einlasskrümmer in den Motor angesaugt. Der Kraftstoff wird durch eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen geliefert. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern des Motors verbrannt. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs kann beispielsweise durch eine Einspritzung des Kraftstoffs und/oder durch einen Zündfunken, der durch eine Zündkerze geliefert wird, ausgelöst werden. Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs erzeugt Abgas. Das Abgas wird aus den Zylindern in ein Abgassystem ausgestoßen.
  • Bivalente Fahrzeuge sind in der Lage, Kraftstoff zu verbrennen, der mittels zweier unterschiedlicher Kraftstoffsysteme geliefert wird. Mehrkraftstoff-Fahrzeuge umfassen zwei oder mehr Kraftstoffsysteme. Lediglich beispielhaft kann ein Kraftstoffsystem zur direkten Kraftstoffeinspritzung den Kraftstoff direkt in Verbrennungskammern einspritzen. Ein Kraftstoffsystem zur Einlasskanaleinspritzung kann den Kraftstoff in Öffnungen einspritzen, die jeweils den Verbrennungskammern zugeordnet sind. Die zwei Kraftstoffsysteme werden im Allgemeinen als Alternativen zueinander verwendet, wobei nur eines der zwei Kraftstoffsysteme den Kraftstoff für ein gegebenes Verbrennungsereignis liefert.
  • In der WO 2010 / 089 568 A1 sind ein System und ein Verfahren für ein Mehrkraftstoff-Fahrzeug beschrieben, bei welchen zunächst eine Gesamtmenge an Kraftstoff ermittelt wird, die für ein Verbrennungsereignis einer Verbrennungskammer eines Motors eingespritzt werden soll. Anhand einer Motordrehzahl, einer Motorlast und/oder einer Motortemperatur werden ein erster und zweiter Anteil für eine Einspritzung von Flüssig- bzw. Gaskraftstoff ermittelt. Eine Zielmenge an Flüssigkraftstoff wird basierend auf der Gesamtmenge und dem ersten Anteil ermittelt, während eine Zielmenge an Gaskraftstoff basierend auf der Gesamtmenge und dem zweiten Anteil ermittelt wird. Der Flüssigkraftstoff und der Gaskraftstoff werden für das Verbrennungsereignis selektiv basierend auf der jeweiligen Zielmenge und unter Verwendung einer ersten bzw. zweiten Kraftstoffeinspritzeinrichtung direkt in die Verbrennungskammer bzw. in eine Öffnung der Verbrennungskammer eingespritzt.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System und ein Verfahren für ein Mehrkraftstoff-Fahrzeug zu schaffen, mit welchen der Betrieb eines Motors des Fahrzeugs unter gleichzeitiger Verwendung von Flüssig- und Gaskraftstoff bezüglich der Kühlung der Verbrennungsladung und der Abgasemissionen optimiert wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.
  • Ein Ziel-Kraftstoffzufuhrmodul ermittelt eine erste Zielmenge an Kraftstoff, die für ein Verbrennungsereignis einer Verbrennungskammer eines Motors eingespritzt werden soll. Ein erstes und ein zweites Anteilmodul ermitteln einen ersten und einen zweiten Anteil für das Verbrennungsereignis basierend auf einer Motordrehzahl, einer Motorlast und/oder einer Motortemperatur. Ein Modul zur Ermittlung einer Flüssigkraftstoffzufuhr ermittelt eine zweite Zielmenge an Flüssigkraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge und dem ersten Anteil. Ein Modul zur Ermittlung einer Gaskraftstoffzufuhr ermittelt eine dritte Zielmenge an Gaskraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge und dem zweiten Anteil. Ein Flüssigeinspritzungs-Steuermodul spritzt einen Flüssigkraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der zweiten Zielmenge und unter Verwendung einer ersten Kraftstoffeinspritzeinrichtung direkt in die Verbrennungskammer ein. Ein Gaseinspritzungs-Steuermodul spritzt einen Gaskraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der dritten Zielmenge und unter Verwendung einer zweiten Kraftstoffeinspritzeinrichtung in eine Öffnung der Verbrennungskammer ein.
  • Gemäß anderen Merkmalen umfasst ein Verfahren für ein Mehrkraftstoff-Fahrzeug: dass eine erste Zielmenge an Kraftstoff ermittelt wird, die für ein Verbrennungsereignis einer Verbrennungskammer eines Motors eingespritzt werden soll; dass ein erster und ein zweiter Anteil für das Verbrennungsereignis basierend auf einer Motordrehzahl, einer Motorlast und/oder einer Motortemperatur ermittelt werden; dass eine zweite Zielmenge an Flüssigkraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge und dem ersten Anteil ermittelt wird; dass eine dritte Zielmenge an Gaskraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge und dem zweiten Anteil ermittelt wird; dass ein Flüssigkraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der zweiten Zielmenge und unter Verwendung einer ersten Kraftstoffeinspritzeinrichtung direkt in die Verbrennungskammer eingespritzt wird; und dass ein Gaskraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der dritten Zielmenge und unter Verwendung einer zweiten Kraftstoffeinspritzeinrichtung in eine Öffnung der Verbrennungskammer eingespritzt wird.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
    • 1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems eines bivalenten Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
    • 2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
    • 3 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Mengen an Gaskraftstoff und Flüssigkraftstoff, die unter Verwendung eines ersten und eines zweiten Kraftstoffsystems eingespritzt werden, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 4 ein Funktionsblockdiagramm eines anderen beispielhaften Motorsteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
    • 5 ein Flussdiagramm ist, das ein anderes beispielhaftes Verfahren zum Steuern von Mengen an Gaskraftstoff und Flüssigkraftstoff, die unter Verwendung eines ersten und eines zweiten Kraftstoffsystems eingespritzt werden, gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie hierin verwendet, kann sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); einen elektronischen Schaltkreis; einen Schaltkreis der Schaltungslogik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden Gegenständen, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen. Der Ausdruck Modul kann einen Speicher umfassen (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird.
  • Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzt, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code von mehreren Modulen unter Verwendung eines einzelnen (gemeinsam genutzten) Prozessors ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code mehrerer Module durch einen einzelnen (gemeinsam genutzten) Speicher gespeichert werden. Der Ausdruck Gruppe, wie er vorstehend verwendet wird, bedeutet, dass ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Prozessoren ausgeführt werden kann. Zusätzlich kann ein Teil des Codes oder der gesamte Code eines einzelnen Moduls unter Verwendung einer Gruppe von Speichern gespeichert werden.
  • Die hierin beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.
  • Ein Motorsystem umfasst zwei oder mehr Kraftstoffeinspritzungssysteme, wie beispielsweise ein erstes und ein zweites Kraftstoffeinspritzungssystem. Das erste Kraftstoffeinspritzungssystem kann einen ersten Kraftstoff in Öffnungen einspritzen, die Verbrennungskammern eines Motors zugeordnet sind. Der erste Kraftstoff kann ein Gaskraftstoff, wie beispielsweise komprimiertes Erdgas (CNG), Autogas (LPG) oder Wasserstoff, oder ein anderer geeigneter Kraftstofftyp sein. Ein zweites Kraftstoffeinspritzungssystem kann einen zweiten Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammern einspritzen. Der zweite Kraftstoff kann ein Flüssigkraftstoff, wie beispielsweise ein Benzinkraftstoff oder ein Dieselkraftstoff, oder ein anderer geeigneter Kraftstofftyp sein. Ein Steuermodul steuert die Menge und den Zeitpunkt von Einspritzungen des ersten und des zweiten Kraftstoffs.
  • Die Verbrennung eines Gaskraftstoffs kann Qualitäten zur Minimierung des Motorklopfens liefern. Ein Gaskraftstoff kann jedoch die volumetrische Effizienz relativ zu einem Flüssigkraftstoff verringern, und eine Einspritzung eines Gaskraftstoffs kann möglicherweise keine Ladungskühlung ähnlich derjenigen liefern, die durch einen Flüssigkraftstoff geliefert wird. Die Einspritzung eines Gaskraftstoffs kann jedoch unter gewissen Umständen eine oder mehrere Komponenten des Abgases relativ zum Flüssigkraftstoff verringern, beispielsweise dann, wenn eine Temperatur des Motors niedrig ist. Das Steuermodul kann die Einspritzungen des ersten und des zweiten Kraftstoffs steuern, um die Vorteile zu maximieren, die durch beide Kraftstoffe unter den Betriebsbedingungen geliefert werden.
  • Das Steuermodul kann eine Zielmenge an Kraftstoff ermitteln, die für ein Verbrennungsereignis einer Verbrennungskammer eingespritzt werden soll. Das Steuermodul kann Anteile der Zielmenge ermitteln, die mittels einer Einspritzung des ersten Kraftstoffs und einer Einspritzung des zweiten Kraftstoffs geliefert werden sollten. Das Steuermodul kann die Anteile basierend auf einer oder mehreren Betriebsbedingungen ermitteln, wie beispielsweise der Motordrehzahl, der Motorlast und der Motortemperatur.
  • Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 10 dargestellt. Das Motorsystem 10 umfasst eine bivalente Motorbaugruppe eines Fahrzeugs, die in der Lage ist, Kraftstoff zu verbrennen, der mittels zweier verschiedener Kraftstoffeinspritzungssysteme eingespritzt wird. Dampfspülsysteme (die auch als Verdunstungsemissionssystem bekannt sind) sind keine Kraftstoffeinspritzungssysteme für die Zwecke der vorliegenden Offenbarung, beispielsweise deshalb, da Dampfspülsysteme keine Kraftstoffeinspritzeinrichtungen aufweisen.
  • Das Motorsystem 10 kann eine Motorstruktur 12, einen Einlasskrümmer 20, einen Auslasskrümmer 22, ein erstes Kraftstoffsystem 23, ein zweites Kraftstoffsystem 60 und andere geeignete Motorkomponenten umfassen. Die Motorstruktur 12 kann einen Motorblock, der Zylinderbohrungen definiert, wie beispielsweise eine Zylinderbohrung 14, und einen Zylinderkopf aufweisen, der Einspritzungsöffnungen, wie beispielsweise eine Einspritzungsöffnung 16, definiert.
  • Die Zylinderbohrungen und der Zylinderkopf können gemeinsam Verbrennungskammern definieren, wie beispielsweis eine Verbrennungskammer 19. Obgleich das Motorsystem 10 derart dargestellt ist, dass es nur einen Zylinder aufweist, kann das Motorsystem 10 mehr als einen Zylinder aufweisen. Die vorliegende Offenbarung ist auf Motoren mit einer größeren oder geringeren Anzahl von Zylindern und auf Motoren mit Zylindern anwendbar, die in einer Reihenkonfiguration, in einer Konfiguration vom V-Typ oder in einer anderen geeigneten Konfiguration angeordnet sind.
  • Kolben, wie beispielsweise ein Kolben 18, können in den Zylinderbohrungen für eine Hubbewegung innerhalb der Zylinderbohrungen angeordnet sein. Die Hubbewegung der Kolben treibt eine Kurbelwelle an (nicht gezeigt). Der Einlasskrümmer 20 kann mit den Verbrennungskammern in Verbindung stehen, um eine Frischluftströmung (durch den Pfeil A angegeben) in die Verbrennungskammern zu liefern. Der Auslasskrümmer 22 kann mit den Verbrennungskammern in Verbindung stehen, um Abgase (durch den Pfeil E angegeben) von den Verbrennungskammern weg zu transportieren.
  • Ein Turbolader 25 kann bei verschiedenen Implementierungen vorgesehen sein. Der Turbolader 25 weist einen Kompressor (oder ein Schaufelrad) 27 und eine Turbine 29 auf. Eine Abgasströmung treibt die Drehung der Turbine 29 an. Die Drehung der Turbine 29 bewirkt eine Drehung des Kompressors 27. Der Kompressor 27 liefert komprimierte Luft für den Einlasskrümmer 20. Das Öffnen eines Ladedruck-Regelventils 31 kann gesteuert werden, um eine Menge an Abgas zu regeln, welche die Turbine 29 umgeht. Das Öffnen des Ladedruck-Regelventils 31 kann gesteuert werden, um die Ausgabe des Kompressors 27 zu regeln. Die Ausgabe des Kompressors 27 kann für verschiedene Typen von Turboladern auf eine andere geeignete Weise gesteuert werden, wie beispielsweise für Turbolader mit variablen Düsen, Turbolader mit variablen Schaufeln usw. Bei verschiedenen Implementierungen können kein Turbolader oder mehrere Turbolader vorgesehen sein.
  • Das erste Kraftstoffsystem 23 kann einen ersten Kraftstofftank 24, eine Druckregelungseinrichtung 26, eine erste Kraftstoffzufuhrleitung 30 und eine erste Kraftstoffleiste 32 umfassen. Ein Gaskraftstoff, wie beispielsweise LPG, CNG oder Wasserstoff, oder ein anderer geeigneter Kraftstoff können in dem ersten Kraftstofftank 24 gespeichert sein. Gaskraftstoffe werden im Allgemeinen in einem Kraftstofftank auf einen größeren als den atmosphärischen Druck komprimiert. Die Druckregelungseinrichtung 26 kann eine Strömung (durch den Pfeil F1 angegeben) von dem ersten Kraftstofftank 24 zu der ersten Kraftstoffleiste 32 regeln. Die Druckregelungseinrichtung 26 kann eine Pumpe, ein Ventil oder eine andere geeignete Druckregelungseinrichtung umfassen.
  • Die erste Kraftstoffleiste 32 kann einen Einlass 38 aufweisen, über den die erste Kraftstoffleiste 32 Gaskraftstoff aus der ersten Kraftstoffzufuhrleitung 30 aufnimmt. Die erste Kraftstoffleiste 32 kann Gaskraftstoff von der Druckregelungseinrichtung 26 aufnehmen und den Gaskraftstoff auf Einspritzeinrichtungen des Gaskraftstoffs verteilen, wie beispielsweise auf eine Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 34. Einspritzeinrichtungen für Gaskraftstoff werden als Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtungen bezeichnet. Eine Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung kann für jeden Zylinder/ jede Verbrennungskammer vorgesehen sein.
  • Die erste Kraftstoffleiste 32 kann auch Kraftstoffdurchgänge aufweisen, wie beispielsweise einen Kraftstoffdurchgang 40. Die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 34 nimmt den Gaskraftstoff über den Kraftstoffdurchgang 40 aus der ersten Kraftstoffleiste 32 auf. Die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 34 liefert den Gaskraftstoff (indirekt) an die Verbrennungskammer 19. Lediglich beispielhaft kann die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 34 den Gaskraftstoff in die Einspritzungsöffnung 16 einspritzen. Die Bewegung des Kolbens 18 in der Zylinderbohrung 14 kann einen Unterdruck erzeugen, der den eingespritzten Gaskraftstoff aus der Einspritzungsöffnung 16 in die Verbrennungskammer 19 ansaugt.
  • Das zweite Kraftstoffsystem 60 kann einen zweiten Kraftstofftank 62, eine Kraftstoffpumpe 64, eine zweite Kraftstoffleiste 72 und eine zweite Kraftstoffzufuhrleitung 70 umfassen. Ein Flüssigkraftstoff, wie beispielsweise Benzin, ein Benzin/Ethanol-Gemisch, Dieselkraftstoff oder ein anderer geeigneter Flüssigkraftstoff, kann in dem zweiten Kraftstofftank 62 gespeichert sein. Der Flüssigkraftstoff kann derselbe wie der Gaskraftstoff oder von diesem verschieden sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann Benzin (in flüssiger Form) ebenso anstelle des Gaskraftstoffs verwendet und in die Einspritzungsöffnung 16 eingespritzt werden. Die Kraftstoffpumpe 64 kann eine Kraftstoffströmung (durch den Pfeil F2 angegeben) von dem zweiten Kraftstofftank 62 zu der zweiten Kraftstoffleiste 72 erzeugen. Die Kraftstoffpumpe 64 kann eine elektrische Kraftstoffpumpe oder eine mechanische Kraftstoffpumpe sein. Bei verschiedenen Implementierungen können eine oder mehrere zusätzliche Kraftstoffpumpen vorgesehen sein.
  • Die zweite Kraftstoffleiste 72 kann den Flüssigkraftstoff mittels sekundärer Kraftstoffzufuhrleitungen, wie beispielsweise mittels einer sekundären Kraftstoffzufuhrleitung 78, auf Einspritzeinrichtungen des Flüssigkraftstoffs verteilen, wie beispielsweise eine Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtung 74. Einspritzeinrichtungen für Flüssigkraftstoff werden als Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtungen bezeichnet. Die Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtung 74 kann den Flüssigkraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 19 einspritzen. Es kann eine Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtung für jeden Zylinder/jede Verbrennungskammer vorgesehen sein.
  • Motoren, bei denen der Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammern eingespritzt wird, können als Motoren mit Direkteinspritzung (DI-Motoren) bezeichnet werden. Bei verschiedenen Typen von Motoren können Zündkerzen (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die Verbrennung von Luft und Kraftstoff in den Verbrennungskammern auszulösen. Motoren, bei denen ein Zündfunken die Verbrennung auslöst und der Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammern eingespritzt wird, können als Motoren mit Funkenzündung und Direkteinspritzung (SIDI-Motoren) bezeichnet werden. Bei verschiedenen Typen von Motoren, wie beispielsweise bei Diesel-DI-Motoren, können die Zündkerzen weggelassen werden.
  • Das Motorsystem 10 kann ferner ein Motorsteuermodul (ECM) 46, einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 48, einen Kühlmittel-Temperatursensor 50, einen Öltemperatursensor 52, einen Kurbelwellen-Positionssensor 54, einen Luftmassenströmungssensor (MAF-Sensor) 56 und einen oder mehrere andere geeignete Sensoren umfassen. Der MAP-Sensor 48 kann einen Druck in dem Einlasskrümmer 20 messen und ein MAP-Signal basierend auf dem Druck erzeugen. Der Kühlmittel-Temperatursensor 50 kann eine Temperatur eines Kühlmittels messen und ein Kühlmitteltemperatursignal basierend auf der Temperatur des Kühlmittels erzeugen.
  • Der Öltemperatursensor 52 kann eine Temperatur des Motoröls messen und ein Öltemperatursignal basierend auf der Temperatur des Motoröls erzeugen. Der Kurbelwellen-Positionssensor 54 überwacht die Drehung der Kurbelwelle und erzeugt ein Kurbelwellen-Positionssignal basierend auf der Drehung der Kurbelwelle. Der MAF-Sensor 56 misst eine Massenströmungsrate von Luft, die in den Einlasskrümmer 20 strömt, und erzeugt ein MAF-Signal basierend auf der Massenströmungsrate der Luft.
  • Das ECM 46 kann ein Kraftstoffsteuermodul 100 umfassen. Das Kraftstoffsteuermodul 100 steuert die Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtung 74, um die Menge (z.B. die Masse) des Flüssigkraftstoffs zu steuern, der in die Verbrennungskammer 19 eingespritzt wird, und um zu steuern, wann der Flüssigkraftstoff eingespritzt wird. Das Kraftstoffsteuermodul 100 kann auch die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 34 steuern, um die Menge (z.B. die Masse) des eingespritzten Gaskraftstoffs zu steuern und um zu steuern, wann der Gaskraftstoff eingespritzt wird. Das Kraftstoffsteuermodul 100 kann die Einspritzung des Gaskraftstoffs und des Flüssigkraftstoffs beispielsweise steuern, um ein Ziel-Luft/Kraftstoff-Gemisch zu erreichen, wie beispielsweise ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Gemisch.
  • Die Einspritzung von Gaskraftstoff verringert die volumetrische Effizienz des Motors relativ zur Einspritzung von Flüssigkraftstoff, da dann, wenn er in einer Verbrennungskammer mit Luft kombiniert wird, mehr Luft durch den Gaskraftstoff als durch den Flüssigkraftstoff verdrängt wird. Der Gaskraftstoff kann auch keinen Kühlungseffekt ähnlich dem Kühlungseffekt liefern, der durch Flüssigkraftstoff geliefert wird. Die Verbrennung einer Ladung von Luft und Gaskraftstoff kann dementsprechend die Motordrehmomentausgabe relativ zur Verbrennung einer Ladung aus Luft und Flüssigkraftstoff verringern.
  • Zusätzlich kann die Verbrennung einer Ladung aus Luft und Gaskraftstoff heißere Abgase als die Verbrennung einer Ladung aus Luft und Flüssigkraftstoff erzeugen. Das Gemisch aus Luft und Gaskraftstoff kann magerer gemacht werden (bezogen auf den Kraftstoff), um kühlere Abgase zu erzeugen. Das Abmagern kann eine weitere Verringerung der Motordrehmomentausgabe bewirken.
  • Die Verbrennung des Gaskraftstoffs kann jedoch einen oder mehrere Vorteile gegenüber Flüssigkraftstoff liefern. Lediglich beispielhaft kann die Verbrennung von Gaskraftstoff das Motorklopfen minimieren (oder verhindern). Gemäß einem anderen Beispiel kann die Verbrennung von Gaskraftstoff die Konzentration einer oder mehrerer Komponenten des Abgases (z.B. von Partikeln, unverbrannten Kohlenwasserstoffen usw.) unter bestimmten Umständen (z.B. bei Motortemperaturen, die kleiner als eine vorbestimmte Temperatur sind) verringern.
  • Das Kraftstoffsteuermodul 100 steuert die Mengen des eingespritzten Gaskraftstoffs und des eingespritzten Flüssigkraftstoffs für jedes Verbrennungsereignis, um die Qualitäten des Gaskraftstoffs zum Minimieren des Motorklopfens zu maximieren, während die Qualitäten des Flüssigkraftstoffs zur Ladungskühlung und zum Erhöhen der volumetrischen Effizienz maximiert werden. Zusätzlich zum Minimieren des Klopfens und zum Erhöhen der volumetrischen Effizienz kann das Steuern der Mengen des eingespritzten Gaskraftstoffs und des eingespritzten Flüssigkraftstoffs verhindern, dass eine oder mehrere dem Motor zugeordnete Komponenten (z.B. die Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtungen, die Turbine, der Kolben, der Katalysator usw.) Situationen mit überhöhter Temperatur erfahren, und die Konzentration einer oder mehrerer Komponenten des Abgases verringern.
  • Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Motorsteuersystems dargestellt. Ein Ziel-Kraftstoffzufuhrmodul 104 kann eine Zielmenge (z.B. eine Masse) an Kraftstoff ermitteln, die für ein Verbrennungsereignis eingespritzt werden soll, das in der Verbrennungskammer 19 auftritt. Die Zielmenge des Kraftstoffs, die für das Verbrennungsereignis eingespritzt werden soll, wird als Ziel-Kraftstoffmenge 108 bezeichnet. Die Ziel-Kraftstoffmenge 108 kann eine kombinierte Menge des Gaskraftstoffs und des Flüssigkraftstoffs repräsentieren, die für das Verbrennungsereignis eingespritzt werden soll.
  • Ein Modul 112 zur Ermittlung einer Luft pro Zylinder (APC-Ermittlungsmodul) kann eine Menge (z.B. eine Masse) an Luft ermitteln, die für das Verbrennungsereignis in der Verbrennungskammer 19 vorhanden ist. Die Menge an Luft, die in der Verbrennungskammer 19 während des Verbrennungsereignisses vorhanden ist, wird als Luft pro Zylinder (APC) 116 bezeichnet.
  • Das APC-Ermittlungsmodul 112 kann die APC 116 beispielsweise basierend auf einem MAP 120, der unter Verwendung des MAP-Sensors 48 gemessen wird, einer Motordrehzahl 124 und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermitteln. Bei verschiedenen Implementierungen kann das APC-Ermittlungsmodul 112 die APC 116 basierend auf einer MAF 122 ermitteln, die unter Verwendung des MAF-Sensors 56 gemessen wird. Bei anderen Implementierungen kann die APC 116 eine angewiesene APC sein, und sie kann beispielsweise basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben (z.B. einer Gaspedalposition) ermittelt werden. Ein Drehzahlermittlungsmodul 128 kann die Motordrehzahl 124 beispielsweise basierend auf einer Kurbelwellenposition 132 ermitteln, die unter Verwendung des Kurbelwellen-Positionssensors 54 gemessen wird.
  • Das Ziel-Kraftstoffzufuhrmodul 104 kann die Ziel-Kraftstoffmenge 108 für das Verbrennungsereignis beispielsweise erzeugen, um ein Zieldrehmoment 136 und ein Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis 140 mit der APC 116 zu erreichen. Das Zieldrehmoment 136 kann beispielsweise basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben festgelegt werden. Das Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis 140 kann beispielsweise basierend auf einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis festgelegt werden. Das Ziel-Kraftstoffzufuhrmodul 104 kann die Ziel-Kraftstoffmenge 108 für das Verbrennungsereignis beispielsweise als eine Funktion des Zieldrehmoments 136, des Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses 140, der APC 116 und eines oder mehrerer anderer geeigneter Parameter erzeugen.
  • Ein Gasanteilmodul 152 ermittelt einen Anteil der Ziel-Kraftstoffmenge 108 für das Verbrennungsereignis, der mittels der Einspritzung von Gaskraftstoff geliefert werden sollte. Der Anteil der Ziel-Kraftstoffmenge 108, der für das Verbrennungsereignis eingespritzt wird und der mittels der Einspritzung des Gaskraftstoffs geliefert werden sollte, wird als ein Gasanteil 156 bezeichnet. Lediglich beispielhaft kann der Gasanteil 156 als ein Wert zwischen 0,0 und 1,0 einschließlich dieser Werte ausgedrückt werden. Wenn der Gasanteil 156 gleich 1,0 ist, kann die Ziel-Kraftstoffmenge 108 ausschließlich unter Verwendung der Einspritzung von Gaskraftstoff geliefert werden (und ohne den Flüssigkraftstoff). Wenn der Gasanteil 156 gleich 0,0 ist, kann die Ziel-Kraftstoffmenge 108 ausschließlich unter Verwendung der Einspritzung des Flüssigkraftstoffs eingespritzt werden (und ohne den Gaskraftstoff).
  • Das Gasanteilmodul 152 kann den Gasanteil 156 basierend auf der Motordrehzahl 124, einer Motorlast 160 und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermitteln. Lediglich beispielhaft kann das Gasanteilmodul 152 den Gasanteil 156 verringern, wenn die Motordrehzahl 124 zunimmt, und umgekehrt. Zusätzlich oder alternativ kann das Gasanteilmodul 152 den Gasanteil 156 verringern, wenn die Motorlast 160 zunimmt, und umgekehrt.
  • Ein Lastermittlungsmodul 164 kann die Motorlast 160 beispielsweise basierend auf dem MAP 120 und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermitteln. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Motorlast 160 eine angewiesene Motorlast sein, und sie kann beispielsweise basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermittelt werden.
  • Wenn die Motordrehzahl 124 niedrig ist und die Motorlast 160 hoch ist, kann der Gasanteil 156 derart festgelegt werden, dass die Mengen an eingespritztem Gaskraftstoff und Flüssigkraftstoff die Qualität des Gaskraftstoffs zum Minimieren des Klopfens und die Qualitäten des Flüssigkraftstoffs zur Ladungskühlung und zum Erhöhen der volumetrischen Effizienz liefern. Die Motordrehzahl 124 kann als niedrig angesehen werden, wenn die Motordrehzahl 124 kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist. Lediglich beispielhaft kann die vorbestimmte Drehzahl kleiner als ungefähr 3000 Umdrehungen pro Minute (rpm), kleiner als ungefähr 4000 rpm oder kleiner als eine andere geeignete Drehzahl sein. Die Motorlast 160 kann als hoch angesehen werden, wenn die Motorlast 160 größer als ein vorbestimmter Prozentanteil eines Spitzendrehmoments ist. Lediglich beispielhaft kann der vorbestimmte Prozentanteil ungefähr 50 Prozent oder ein anderer geeigneter Prozentanteil sein.
  • Wenn die Motordrehzahl 124 hoch ist und die Motorlast 160 hoch ist, kann der Gasanteil 156 derart festgelegt werden, dass die Mengen an Gaskraftstoff und Flüssigkraftstoff eingespritzt werden, um die volumetrische Effizienz zu erhöhen, um eine Ladungskühlung zu liefern und um kühleres Abgas zu liefern. Die Motordrehzahl 124 kann als hoch angesehen werden, wenn die Motordrehzahl 124 größer als die vorbestimmte Drehzahl ist.
  • Wenn die Motorlast 160 gering ist, kann der Gasanteil 156 basierend auf Kohlendioxid (CO2), das durch jeden von dem Flüssigkraftstoff und dem Gaskraftstoff erzeugt wird, basierend auf Änderungen der volumetrischen Effizienz, die der Verwendung jedes von dem Flüssigkraftstoff und dem Gaskraftstoff zugerechnet werden können, und/oder basierend auf den Kosten jedes der Kraftstoffe festgelegt werden. Unter Berücksichtigung dieser Bedingungen kann der Gasanteil 156 zunehmen, wenn die Motorlast 160 gering ist. Die Motorlast 160 kann als niedrig angesehen werden, wenn die Motorlast 160 kleiner als der vorbestimmte Prozentanteil des Spitzendrehmoments ist.
  • Ein Flüssiganteilmodul 168 ermittelt einen Anteil der Ziel-Kraftstoffmenge 108 für das Verbrennungsereignis, der mittels der Einspritzung des Flüssigkraftstoffs geliefert werden sollte. Der Anteil der Ziel-Kraftstoffmenge 108 für das Verbrennungsereignis, der mittels der Einspritzung von Flüssigkraftstoff geliefert werden sollte, wird als ein Flüssiganteil 172 bezeichnet. Lediglich beispielhaft kann der Flüssiganteil 172 ähnlich wie der Gasanteil 156 durch einen Wert zwischen 0,0 und 1,0 einschließlich dieser Werte ausgedrückt werden.
  • Das Flüssiganteilmodul 168 kann den Flüssiganteil 172 basierend auf dem Gasanteil 156 ermitteln. Das Flüssiganteilmodul 168 kann den Flüssiganteil 172 beispielsweise gleich 1,0 minus den Gasanteil 156 setzen. Auf diese Weise repräsentieren der Flüssiganteil 172 und der Gasanteil 156 die Anteile (zwischen 0,0 und 1,0) der gesamten Ziel-Kraftstoffmenge 108, die mittels der Einspritzung von Flüssigkraftstoff bzw. Gaskraftstoff geliefert werden sollten. Eine Summe des Flüssiganteils 172 und des Gasanteils 156 kann gleich 1,0 sein.
  • Ein Modul 176 zur Ermittlung einer Flüssigkraftstoffzufuhr kann eine Zielmenge des Flüssigkraftstoffs, die für das Verbrennungsereignis eingespritzt werden soll, basierend auf der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und dem Flüssiganteil 172 ermitteln. Die Zielmenge des Flüssigkraftstoffs, die für das Verbrennungsereignis eingespritzt werden soll, wird als eine Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 bezeichnet. Das Modul 176 zur Ermittlung der Flüssigkraftstoffzufuhr kann die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 beispielsweise gleich einem Produkt der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und des Flüssiganteils 172 setzen. Ein Flüssigeinspritzungs-Steuermodul 184 steuert die Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtung 74 derart, dass eine Menge an Flüssigkraftstoff, die gleich der Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 ist, für das Verbrennungsereignis in die Verbrennungskammer 19 eingespritzt wird.
  • Ein Modul 188 zur Ermittlung einer Gaskraftstoffzufuhr ermittelt eine Zielmenge des Gaskraftstoffs, die für das Verbrennungsereignis eingespritzt werden soll, basierend auf der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und dem Gasanteil 156. Die Zielmenge des Gaskraftstoffs, die für das Verbrennungsereignis eingespritzt werden soll, wird als eine Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 bezeichnet. Das Modul 188 zur Ermittlung der Gaskraftstoffzufuhr kann die Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 beispielsweise gleich einem Produkt der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und des Gasanteils 156 setzen. Ein Gaseinspritzungs-Steuermodul 196 steuert die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 34 derart, dass eine Menge an Gaskraftstoff, die gleich der Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 ist, für das Verbrennungsereignis eingespritzt wird. Lediglich beispielhaft können das Flüssigeinspritzungs-Steuermodul 184 und das Gaseinspritzungs-Steuermodul 196 die Flüssigkraftstoff-Einspritzeinrichtung 74 bzw. die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 34 unter Verwendung einer Pulsweitenmodulation (PWM) steuern.
  • Das ECM 46 kann auch ein Turbosteuermodul 198 umfassen, das die Ausgabe des Kompressors 27 steuert. Das Turbosteuermodul 198 kann die Ausgabe des Kompressors 27 selektiv erhöhen. Lediglich beispielhaft kann das Turbosteuermodul 198 die Ausgabe des Kompressors 27 erhöhen, wenn die Motordrehzahl 124 niedrig und die Motorlast 160 hoch ist. Das Erhöhen der Ausgabe des Kompressors 27 erhöht den MAP 120, die Motorlast 160 und die APC 116.
  • Das Erhöhen der Ausgabe des Kompressors 27 kann jedoch bewirken, dass der Gaskraftstoff (wenn er bereits eingespritzt ist) aus der Verbrennungskammer 19 gedrängt wird, bevor er verbrannt wird. Wenn die Motordrehzahl 124 niedrig ist und die Motorlast 160 hoch ist, kann das Turbosteuermodul 198 die Ausgabe des Kompressors 27 erhöhen, um die Luftströmung zu erhöhen, die durch die Verbrennungskammer 19 hindurchtritt, bevor die Verbrennungskammer 19 für ein Verbrennungsereignis verschlossen wird. Während die Ausgabe des Kompressors 27 erhöht wird, kann das Gaseinspritzung-Steuermodul 196 mit der Einspritzung des Gaskraftstoffs warten, bis ein oder mehrere Auslassventile (nicht gezeigt) der Verbrennungskammer 19 für das Verbrennungsereignis geschlossen sind. Das Turbosteuermodul 198 kann die Fälle, für welche die Ausgabe des Kompressors 27 erhöht wird, auf solche beschränken, bei denen die Motordrehzahl 124 niedrig ist.
  • Nun auf 3 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein beispielhaftes Verfahren zum Steuern der Mengen an Flüssigkraftstoff und Gaskraftstoff zeigt, die für ein Verbrennungsereignis eingespritzt werden. Die Steuerung kann mit 304 beginnen, wo die Steuerung die Ziel-Kraftstoffmenge 108 für ein Verbrennungsereignis in der Verbrennungskammer 19 ermittelt. Die Steuerung kann die Ziel-Kraftstoffmenge 108 beispielsweise basierend auf dem Zieldrehmoment 136, dem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis 140, der APC 116 für das Verbrennungsereignis und basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermitteln.
  • Die Steuerung kann bei 308 den Gasanteil 156 ermitteln. Die Steuerung kann den Gasanteil 156 basierend auf der Motordrehzahl 124, der Motorlast 160 und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermitteln. Der Gasanteil 156 kann ein Wert zwischen 0,0 und 1,0 sein. Die Steuerung kann bei 312 den Flüssiganteil 172 basierend auf dem Gasanteil 156 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung den Flüssiganteil 172 gleich 1,0 minus den Gasanteil 156 setzen. Auf diese Weise kann der Flüssiganteil 172 ebenso basierend auf der Motordrehzahl 124 und/oder der Motorlast 160 ermittelt werden.
  • Bei 316 kann die Steuerung die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 und die Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 für das Verbrennungsereignis ermitteln. Die Steuerung kann die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 basierend auf dem Flüssiganteil 172 und der Ziel-Kraftstoffmenge 108 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 gleich dem Produkt der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und des Flüssiganteils 172 setzen. Die Steuerung kann die Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 basierend auf dem Gasanteil 156 und der Ziel-Kraftstoffmenge 108 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung die Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 gleich dem Produkt der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und des Gasanteils 156 setzen. Bei 320 steuert die Steuerung die Flüssig- und die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 74 und 34, um die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge und die Ziel-Gaskraftstoffmenge 180 bzw. 192 zu gewünschten Zeiten für das Verbrennungsereignis einzuspritzen. Auf diese Weise werden der Gaskraftstoff und der Flüssigkraftstoff in Mengen eingespritzt, welche die vorteilhaften Qualitäten beider Kraftstoffe ausnutzen.
  • Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer anderen beispielhaften Implementierung eines Motorsteuersystems dargestellt. Obgleich die Beispiele von 2 und 4 getrennt dargestellt sind, können die Konzepte, die in Verbindung mit 2 und 4 beschrieben sind, zusammen verwendet werden.
  • Ein Modul 404 zur Ermittlung der Motortemperatur kann eine Temperatur der Motorstruktur 12 ermitteln. Die Temperatur der Motorstruktur 12 wird als Motortemperatur 408 bezeichnet. Die Motortemperatur 408 kann eine Temperatur der Verbrennungskammer 19 oder eine andere geeignete Temperatur des Motors repräsentieren.
  • Das Modul 404 zur Ermittlung der Motortemperatur kann die Motortemperatur 408 basierend auf einer Motorkühlmitteltemperatur 412 ermitteln, die unter Verwendung des Kühlmitteltemperatursensors 50 gemessen wird. Lediglich beispielsweise kann das Modul 404 zur Ermittlung der Motortemperatur die Motortemperatur 408 unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes ermitteln, die bzw. das die Motorkühlmitteltemperatur 412 mit der Motortemperatur 408 in Beziehung setzt. Zusätzlich oder alternativ kann das Modul 404 zur Ermittlung der Motortemperatur die Motortemperatur 408 basierend auf einer Öltemperatur (nicht gezeigt), die unter Verwendung des Öltemperatursensors 52 gemessen wird, und/oder basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermitteln. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Motorkühlmitteltemperatur 412 als die Motortemperatur 408 verwendet werden.
  • Das Gasanteilmodul 152 kann den Gasanteil 156 für das Verbrennungsereignis ermitteln. Das Gasanteilmodul 152 kann den Gasanteil 156 basierend auf der Motortemperatur 408, der Motordrehzahl 124 und der APC 116 ermitteln. Das Gasanteilmodul 152 kann den Gasanteil 156 unter Verwendung einer Funktion oder eines Kennfeldes ermitteln, die bzw. das die Motortemperatur 408, die Motordrehzahl 124 und die APC 116 mit dem Gasanteil 156 in Beziehung setzt. Lediglich beispielhaft kann das Gasanteilmodul 152 den Gasanteil 156 erhöhen, wenn die Motortemperatur 408 abnimmt, und umgekehrt. Das Erhöhen der Menge an Gaskraftstoff, die eingespritzt wird, wenn die Motortemperatur 408 niedrig ist (und entsprechend das Verringern der Menge an Flüssigkraftstoff, die eingespritzt wird), kann die Konzentration einer oder mehrerer Komponenten des Abgases (z.B. von Partikeln, unverbrannten Kohlenwasserstoffen usw.) relativ dazu verringern, dass mehr Flüssigkraftstoff eingespritzt werden würde.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann das Gasanteilmodul 152 einen ersten und einen zweiten Gasanteil (nicht gezeigt) basierend auf der Motordrehzahl 124 und der APC 116 ermitteln. Das Gasanteilmodul 152 kann den ersten Gasanteil ferner basierend auf einem vorbestimmten minimalen Wert der Motortemperatur 408 ermitteln. Das Gasanteilmodul 152 kann den zweiten Gasanteil ferner basierend auf einem vorbestimmten maximalen Wert der Motortemperatur 408 ermitteln. Das Gasanteilmodul 152 kann den Gasanteil 156 basierend auf dem ersten und dem zweiten Gasanteil sowie basierend auf der Motortemperatur 408 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann das Gasanteilmodul 152 den Gasanteil 156 basierend auf der Motortemperatur 408 relativ zu dem vorbestimmten minimalen und maximalen Wert ermitteln, indem zwischen dem ersten und dem zweiten Gasanteil interpoliert wird. Die Interpolation kann linear oder nichtlinear sein.
  • Nun auf 5 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das ein anderes beispielhaftes Verfahren zum Steuern der Mengen an Flüssigkraftstoff und Gaskraftstoff zeigt, die für ein Verbrennungsereignis eingespritzt werden. Die Steuerung kann mit 504 beginnen, wo die Steuerung die Ziel-Kraftstoffmenge 108 für ein Verbrennungsereignis in der Verbrennungskammer 19 ermittelt. Die Steuerung kann die Ziel-Kraftstoffmenge 108 beispielsweise basierend auf dem Zieldrehmoment 136, dem Ziel-Luft/Kraftstoff-Verhältnis 140, der APC 116 für das Verbrennungsereignis und basierend auf einem oder mehreren anderen geeigneten Parametern ermitteln.
  • Die Steuerung kann bei 508 die Motortemperatur 408 ermitteln. Die Steuerung kann die Motortemperatur 408 beispielsweise als eine Funktion der Motorkühlmitteltemperatur 412 ermitteln. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Motorkühlmitteltemperatur 412 als die Motortemperatur 408 verwendet werden.
  • Die Steuerung kann bei 512 den ersten Gasanteil ermitteln. Die Steuerung kann den ersten Gasanteil als eine Funktion der Motordrehzahl 124, der APC 116 und des vorbestimmten minimalen Werts der Motortemperatur 408 ermitteln. Die Steuerung kann bei 516 den zweiten Gasanteil ermitteln. Die Steuerung kann den zweiten Gasanteil als eine Funktion der Motordrehzahl 124, der APC 116 und des vorbestimmten maximalen Werts der Motortemperatur 408 ermitteln.
  • Bei 520 kann die Steuerung den Gasanteil 156 ermitteln. Die Steuerung kann den Gasanteil 156 basierend auf dem ersten Gasanteil, dem zweiten Gasanteil und der Motortemperatur 408 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung den Gasanteil 156 ermitteln, indem zwischen dem ersten und dem zweiten Gasanteil basierend auf der Motortemperatur 408 relativ zu dem vorbestimmten minimalen und dem vorbestimmten maximalen Wert interpoliert wird.
  • Die Steuerung kann bei 524 den Flüssiganteil 172 basierend auf dem Gasanteil 156 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung den Flüssiganteil 172 gleich 1,0 minus den Gasanteil 156 setzen. Bei 528 kann die Steuerung die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 und die Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 für das Verbrennungsereignis ermitteln. Die Steuerung kann die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 basierend auf dem Flüssiganteil 172 und der Ziel-Kraftstoffmenge 108 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge 180 gleich dem Produkt der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und des Flüssiganteils 172 setzen. Die Steuerung kann die Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 basierend auf dem Gasanteil 156 und der Ziel-Kraftstoffmenge 108 ermitteln. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung die Ziel-Gaskraftstoffmenge 192 gleich dem Produkt der Ziel-Kraftstoffmenge 108 und des Gasanteils 156 setzen.
  • Bei 532 steuert die Steuerung selektiv die Flüssig- und die Gaskraftstoff-Einspritzeinrichtung 74 und 34, um die Ziel-Flüssigkraftstoffmenge bzw. die Ziel-Gaskraftstoffmenge 180 bzw. 192 zu gewünschten Zeiten für das Verbrennungsereignis einzuspritzen. Das Steuern der Ziel-Flüssigkraftstoffmenge und der Ziel-Gaskraftstoffmenge 180 und 192 kann die Konzentration einer oder mehrerer Komponenten des Abgases, wie beispielsweise von Partikeln, unverbrannten Kohlenwasserstoffen usw., verringern.

Claims (20)

  1. System für ein Mehrkraftstoff-Fahrzeug, umfassend: ein Ziel-Kraftstoffzufuhrmodul (104), das eine erste Zielmenge (108) an Kraftstoff ermittelt, die für ein Verbrennungsereignis einer Verbrennungskammer (19) eines Motors (10) eingespritzt werden soll; ein erstes und ein zweites Anteilmodul (168, 152), die einen ersten und einen zweiten Anteil (172, 156) für das Verbrennungsereignis basierend auf einer Motordrehzahl (124), einer Motorlast (160) und/oder einer Motortemperatur (408) ermitteln; ein Modul (176) zur Ermittlung einer Flüssigkraftstoffzufuhr, das eine zweite Zielmenge (180) an Flüssigkraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge (108) und dem ersten Anteil (172) ermittelt; ein Modul (188) zur Ermittlung einer Gaskraftstoffzufuhr, das eine dritte Zielmenge (192) an Gaskraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge (108) und dem zweiten Anteil (156) ermittelt; ein Flüssigeinspritzungs-Steuermodul (184), das einen Flüssigkraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der zweiten Zielmenge (180) und unter Verwendung einer ersten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (74) direkt in die Verbrennungskammer (19) einspritzt; und ein Gaseinspritzungs-Steuermodul (196), das einen Gaskraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der dritten Zielmenge (192) und unter Verwendung einer zweiten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (34) in eine Öffnung der Verbrennungskammer (19) einspritzt, wobei das zweite Anteilmodul (152) den zweiten Anteil (156) ermittelt und das erste Anteilmodul (168) den ersten Anteil (172) als eine Funktion des zweiten Anteils (156) ermittelt, und wobei das zweite Anteilmodul (152): einen dritten Anteil als eine Funktion der Motordrehzahl (124), einer Luft pro Zylinder (APC) (116) für das Verbrennungsereignis und eines vorbestimmten maximalen Werts der Motortemperatur (408) ermittelt; einen vierten Anteil als eine Funktion der Motordrehzahl (124), der APC (116) für das Verbrennungsereignis und eines vorbestimmten minimalen Werts der Motortemperatur (408) ermittelt; und den zweiten Anteil (156) basierend auf der Motortemperatur (408), dem vorbestimmten minimalen Wert, dem vorbestimmten maximalen Wert, dem dritten Anteil und dem vierten Anteil ermittelt.
  2. System nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Anteilmodul (168, 152) den ersten und den zweiten Anteil (172, 156) für das Verbrennungsereignis basierend auf der Motordrehzahl (124) und der Motorlast (160) ermitteln.
  3. System nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Anteilmodul (168, 152) den ersten und den zweiten Anteil (172, 156) für das Verbrennungsereignis basierend auf der Motortemperatur (408) ermitteln.
  4. System nach Anspruch 3, wobei: das zweite Anteilmodul (152) den zweiten Anteil (156) erhöht, wenn die Motortemperatur (408) abnimmt; und das erste Anteilmodul (168) den ersten Anteil (172) verringert, wenn die Motortemperatur (408) abnimmt.
  5. System nach Anspruch 3, das ferner ein Modul (404) zur Ermittlung einer Motortemperatur umfasst, das die Motortemperatur (408) als eine Funktion einer Kühlmitteltemperatur (412) ermittelt, die unter Verwendung eines Kühlmittel-Temperatursensors (50) gemessen wird.
  6. System nach Anspruch 3, wobei die Motortemperatur (408) eine Kühlmitteltemperatur (412) ist, die unter Verwendung eines Kühlmittel-Temperatursensors (50) gemessen wird.
  7. System nach Anspruch 1, wobei der Flüssigkraftstoff Benzinkraftstoff oder Dieselkraftstoff ist.
  8. System nach Anspruch 7, wobei der Gaskraftstoff komprimiertes Erdgas oder Autogas ist.
  9. System nach Anspruch 1, wobei: der erste und der zweite Anteil (172, 156) Werte zwischen 0,0 und 1,0 einschließlich dieser Werte sind; und das erste Anteilmodul (168) den ersten Anteil (172) gleich 1,0 minus den zweiten Anteil (156) setzt.
  10. System nach Anspruch 9, wobei: das Modul (176) zur Ermittlung der Flüssigkraftstoffzufuhr die zweite Zielmenge (180) gleich einem ersten Produkt der ersten Zielmenge (108) und des ersten Anteils (172) setzt; und das Modul (188) zur Ermittlung der Gaskraftstoffzufuhr die dritte Zielmenge (192) gleich einem zweiten Produkt der ersten Zielmenge (108) und des zweiten Anteils (156) setzt.
  11. Verfahren für ein Mehrkraftstoff-Fahrzeug, umfassend, dass: eine erste Zielmenge (108) an Kraftstoff ermittelt wird, die für ein Verbrennungsereignis einer Verbrennungskammer (19) eines Motors (10) eingespritzt werden soll; ein erster und ein zweiter Anteil (172, 156) für das Verbrennungsereignis basierend auf einer Motordrehzahl (124), einer Motorlast (160) und/oder einer Motortemperatur (408) ermittelt werden; eine zweite Zielmenge (180) an Flüssigkraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge (108) und dem ersten Anteil (172) ermittelt wird; eine dritte Zielmenge (192) an Gaskraftstoff für das Verbrennungsereignis basierend auf der ersten Zielmenge (108) und dem zweiten Anteil (156) ermittelt wird; ein Flüssigkraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der zweiten Zielmenge (180) und unter Verwendung einer ersten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (74) direkt in die Verbrennungskammer (19) eingespritzt wird; ein Gaskraftstoff selektiv für das Verbrennungsereignis basierend auf der dritten Zielmenge (192) und unter Verwendung einer zweiten Kraftstoffeinspritzeinrichtung (34) in eine Öffnung der Verbrennungskammer (19) eingespritzt wird; der zweite Anteil (156) ermittelt wird und der erste Anteil (172) als eine Funktion des zweiten Anteils (156) ermittelt wird; ein dritter Anteil als eine Funktion der Motordrehzahl (124), einer Luft pro Zylinder (APC) (116) für das Verbrennungsereignis und eines vorbestimmten maximalen Werts der Motortemperatur (408) ermittelt wird; ein vierter Anteil als eine Funktion der Motordrehzahl (124), der APC (116) für das Verbrennungsereignis und eines vorbestimmten minimalen Werts der Motortemperatur (408) ermittelt wird; und der zweite Anteil (156) basierend auf der Motortemperatur (408), dem vorbestimmten minimalen Wert, dem vorbestimmten maximalen Wert, dem dritten Anteil und dem vierten Anteil ermittelt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass der erste und der zweite Anteil (172, 156) für das Verbrennungsereignis basierend auf der Motordrehzahl (124) und der Motorlast (160) ermittelt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass der erste und der zweite Anteil (172, 156) für das Verbrennungsereignis basierend auf der Motortemperatur (408) ermittelt werden.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass: der zweite Anteil (156) erhöht wird, wenn die Motortemperatur (408) abnimmt; und der erste Anteil (172) verringert wird, wenn die Motortemperatur (408) abnimmt.
  15. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass die Motortemperatur (408) als eine Funktion einer Kühlmitteltemperatur (412) ermittelt wird, die unter Verwendung eines Kühlmittel-Temperatursensors (50) gemessen wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Motortemperatur (408) eine Kühlmitteltemperatur (412) ist, die unter Verwendung eines Kühlmittel-Temperatursensors (50) gemessen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Flüssigkraftstoff Benzinkraftstoff oder Dieselkraftstoff ist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Gaskraftstoff komprimiertes Erdgas oder Autogas ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass der erste Anteil (172) gleich 1,0 minus den zweiten Anteil (156) gesetzt wird, wobei der erste und der zweite Anteil (172, 156) Werte zwischen 0,0 und 1,0 einschließlich dieser Werte sind.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, das ferner umfasst, dass: die zweite Zielmenge (180) gleich einem ersten Produkt der ersten Zielmenge (108) und des ersten Anteils (172) gesetzt wird; und die dritte Zielmenge (192) gleich einem zweiten Produkt der ersten Zielmenge (108) und des zweiten Anteils (156) gesetzt wird.
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