DE102008020928B4 - Verfahren zum Regeln eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität - Google Patents

Verfahren zum Regeln eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Regelung des Verhältnisses zwischen Luft und Kraftstoff bei einer Verbrennung in einer Brennkraftmaschine, wobei Kraftstoff in einem Tank bereitgestellt wird, wobei die Menge des Kraftstoffes und/oder die Menge der Luft in der Weise angepasst wird, dass ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht wird, wobei zur Überprüfung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine Lambdasonde im Abgas der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wobei ein Lamdasignal der Lambdasonde zur Auswertung und Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verwendet wird, wobei die Regelung abhängig von einem ersten Adaptionswert und einem zweiten Adaptionswert und mithilfe eines Regelwertes für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt wird, wobei der erste Adaptionswert die Funktion des Kraftstoffsystems berücksichtigt, wobei der zweite Adaptionswert die Qualität des Kraftstoffs berücksichtigt, wobei nach einem Betanken des Tanks aufgrund einer sich einstellenden Abweichung des Lambdasignals von einem Sollsignal der erste und/oder zweite Adaptionswert so angepasst werden, dass das Lambdasignal wieder dem Sollsignal entspricht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und ein Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität, insbesondere eines Mischungsverhältnisses zweier Kraftstoffarten.
  • Ein Flexible Fluel Vehicle (FFV) ist ein Fahrzeug, das mit einem Kraftstoffgemisch aus einem ersten und einem zweiten Kraftstoff betrieben werden kann. Der erste Kraftstoff ist beispielsweise Benzin und der zweite Kraftstoff ist beispielsweise Ethanol. An entsprechenden Tankstellen wird beispielsweise ein Benzin-Ethanol-Gemisch angeboten, dessen Ethanolanteil zwischen 0% und 100% liegend kann. Abhängig von der Zusammensetzung des Kraftstoffes wird für eine vollständige Verbrennung einer vorgegebenen Kraftstoffmenge eine unterschiedliche Menge an Frischluft benötigt.
  • Zur Regelung der Einspritzung wird beispielsweise eine Lambdaregelung verwendet, um eine Verbrennung mit einem gewünschten Verhältnis zwischen Kraftstoff und Luft zu erreichen. Die Lambdaregelung muss dabei auch die Kraftstoffmischung aus einem ersten und einem zweiten Kraftstoff berücksichtigen. Bei einem Kraftstoff, der beispielsweise nur aus Benzin besteht, ist der Luftbedarf des Kraftstoffes für eine vollständige Verbrennung im Bereich von 14,6 Kilogramm Luft pro Kilogram Kraftstoff. Bei einem Kraftstoff, der beispielsweise nur aus Ethanol besteht, wird für eine vollständige Verbrennung nur 9 Kilogramm Luft pro Kilogramm Ethanol benötigt. Deshalb ist es erforderlich, die Mischung des Kraftstoffes, d. h. den Anteil des ersten und den Anteil des zweiten Kraftstoffes zu kennen, um das für eine vollständige Verbrennung benötigte Verhältnis zwischen Kraftstoff und Luft einstellen zu können. Desweiteren ist es bekannt, nach einer Betankung des Kraftfahrzeuges sich einstellende Veränderungen des Lambdasignals einer veränderten Mischung des Kraftstoffes zuzuordnen. Dazu wird ein entsprechender Adaptionswert bei der Regelung in der Weise angepasst, dass das Lambdasignal wieder einem Sollwert entspricht.
  • Aus DE 41 17 440 C2 ist ein Verfahren zum adaptiven Einstellen eines Kraftstoff/Luft-Gemisches zum Berücksichtigen von Kraftstoffeigenschaften im Betrieb einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Brennkraftmaschine weist einen Lambda-Regler auf, der einen Regelfaktor ausgibt, und der einen Adaptionsintegrator aufweist, der einen Adaptionsfaktor mit variabler Adaptionsgeschwindigkeit ausgibt. Mit dem beschriebenen Verfahren wird überprüft, ob die Lambdaregelungs-Abweichungsamplitude einen ersten Schwellenwert übersteigt und, wenn dies der Fall ist, wird die Adaptionsgeschwindigkeit so lange auf einen erhöhten Wert gesetzt, bis eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wonach auf eine niedrigere Adaptionsgeschwindigkeit zurückgeschaltet wird.
  • Aus EP 1 775 584 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen der Qualität eines Kraftstoffes für Brennkraftmaschinen bekannt. Dabei wird während der Verbrennung eines Kraftstoffes ein im Brennraum entstehender Druckverlauf und/oder während eines vorgegebenen, konstanten Betriebspunkts der Brennkraftmaschine wenigstens ein entsprechender Lambdawert erfasst, wobei der erfasste Druckverlauf und/oder der Lambdawert mit einem vorgegebenen Algorithmus ausgewertet werden, und wobei als Ergebnis ein kraftstoffspezifischer Faktor bestimmt wird, mit dem die Qualität des Kraftstoffes beurteilt wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Kraftstoffmischung sicherer erkennen zu können. Zudem besteht die Aufgabe darin, des Verfahren zum Verbrennen von Kraftstoff durch eine bessere Erkennung der Kraftstoffmischung zu verbessern. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Verfahren gemäß Anspruch 1 und gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüche angegeben.
  • Eine Verbesserung des Verfahrens zur Regelung des Verhältnisses zwischen Luft und Kraftstoff wird insbesondere dadurch erreicht, dass nach einem Betankungsvorgang eine sich einstellende Abweichung des Lambdasignals einem Sollwert einer veränderten Kraftstoffmischung zugeordnet wird. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Regelung abhängig von einem ersten und einem zweiten Adaptionswert durchgeführt. Der erste Adaptionswert berücksichtigt die Funktion des Kraftstoffsystems. Der zweite Adaptionswert berücksichtigt die Qualität des Kraftstoffes.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung wird bei der Anpassung der zweite Adaptionswert auf einen vorgegebenen maximalen oder minimalen Anteil begrenzt, und falls erforderlich, wird der erste Adaptionswert zum vollständigen Ausgleich der Abweichung angepasst.
  • Zur Berücksichtigung der veränderten Kraftstoffmischung wird in einer Weiterbildung ein Korrekturfaktor verwendet. Der Korrekturfaktor kann von der bisherigen Qualität des Kraftstoffes und/oder von den bisherigen Adaptionswerten abhängen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein Wert für die Qualität des Kraftstoffes vorgegeben und die Anpassung des Adaptionswertes aufgrund der getankten Kraftstoffqualität in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Wert begrenzt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird bei Erkennen einer Kraftstoffqualität, die über der maximalen Qualität liegt, die Anpassung des Adaptionswertes aufgrund der getankten Kraftstoffqualität auf einen maximalen Wert begrenzt. Zudem wird in einer weiteren Ausführungsform bei Überschreiten der maximalen Qualität die Anpassung des Adaptionswertes aufgrund der Kraftstoffgualität so durchgeführt, dass wenigstens ein Teil der Abweichung des Lambdasignals vom Sollsignal einem ersten Adaptionswert zugeordnet wird, der Bauteiltoleranzen berücksichtigt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein minimaler Wert für die Qualität des Kraftstoffes vorgegeben, wobei bei Erkennen einer Qualität, die unter der minimalen Qualität liegt, die Anpassung des Adaptionswertes aufgrund der Kraftstoffqualität begrenzt. Zudem wird in einer weiteren Ausführungsform bei Unterschreiten der minimalen Qualität die Anpassung des Adaptionswertes aufgrund der Kraftstoffqualität so durchgeführt, dass wenigstens ein Teil der Abweichung des Lambdasignals vom Sollsignal einem ersten Adaptionswert zugeordnet wird, der Bauteiltoleranzen berücksichtigt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird bei Erkennen einer Qualität des Kraftstoffes innerhalb eines festgelegten Wertebereichs nahe bei einem vorgegebenen Qualitätswert eine Betankung mit Kraftstoff mit dem vorgegebenen Qualitätswert erkannt. Dieses Verfahren kann durchgeführt werden, da Kraftstoff in der Regel mit wenigen festgelegten Qualitätswerten verkauft wird. Somit kann bei Vorgabe einzelner Qualitätswerte die Qualität des Kraftstoffes einem der einzelnen Qualitätswerte zugeordnet werden. In manchen Ländern werden nur Kraftstoffe mit zwei Qualitätswerten verkauft, sodass eine Zuordnung einfach möglich ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird nach einer Betankung die Erkennung der Kraftstoffqualität abhängig von der Abweichung des Lambdasignals von einem Sollsignal und abhängig von einer vorgegebenen Qualität für die Kraftstoffqualität ermittelt. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Ermittlung der Kraftstoffqualität erreicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die Kraftstoffqualität auf eine vorgegebene Qualität begrenzt. Als vorgegebene Qualität kann eine minimale und/oder eine maximale Qualität verwendet werden. Auf diese Weise kann sichergestellt sein, dass die Qualität des Kraftstoffes innerhalb der tatsächlich verfügbaren Qualität am Markt erkannt wird. Dadurch wird die Erkennung der Qualität des Kraftstoffes sicherer.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die Qualität des Kraftstoffes einer vorgegebenen Qualität zugeordnet, wenn die erkannte Qualität des Kraftstoffes in einem vorgegebenen Bereich der vorgegebenen Qualität liegt. In einer weiteren Ausführung ist der vorgegebene Bereich 40% der vorgegebenen Kraftstoffmischung oder 40% des enthaltenen ersten und/oder zweiten Kraftstoffes. Wird beispielsweise eine Qualität des Kraftstoffes mit 20% Ethanol und 80% Benzin angegeben, so wird diese Qualität erkannt, wenn der ermittelte Anteil zwischen 16% und 24% Ethanol liegt. In einer weiteren Ausführung wird ein Adaptionswert verwendet, der einen ersten Adaptionswert und einen zweiten Adaptionswert aufweist. Der zweite Adaptionswert berücksichtigt die Kraftstoffqualität. Der erste Adaptionswert berücksichtigt eine Abweichung von Bauteiltoleranzen, die zu einer Änderung des vorgegebenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses führen.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine und
  • 2 ein Diagramm eines zeitlichen Verlaufs eines Lambdasondensignals,
  • 3 ein Kennfeld für die Anpassung eines Adaptionswertes, und
  • 4 eine Tabelle mit Adaptionswerten.
  • 1 zeigt eine Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt 1, einem Motorblock 2, einem Zylinderkopf 3 und einem Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das zu einem Zylinder Z1 über einen Einlasskanal in einem Brennraum 9 des Motorblocks 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, die über eine Pleuelstange 10 mit einem Kolben 11 des Zylinders Z1 gekoppelt ist. Die Brennkraftmaschine umfasst mindestens einen Zylinder Z1, bevorzugt jedoch weitere Zylinder Z2, Z3, Z4. Die Brennkraftmaschine kann in einem Kraftfahrzeug, einem Flugzeug oder einem Bahnfahrzeug angeordnet sein. Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb 14, 15, der mit einem Gaseinlassventil 12 und einem Gasauslassventil 13 gekoppelt ist. Der Ventiltrieb 14, 15 umfasst mindestens eine Nockenwelle, die mit der Kurbelwelle 8 gekoppelt ist. Ferner sind in dem Zylinderkopf 3 bevorzugt ein Einspritzventil 18 und eine Zündkerze 19 angeordnet. Alternativ dazu kann das Einspritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein. In dem Abgastrakt 4 ist ein Abgaskatalysator 21 angeordnet, der bevorzugt als 3-Wege-Katalysator ausgebildet ist. Ferner ist ein Kraftstofftank 50 vorgesehen, der mit einem Kraftstoffgemisch 52 zumindest teilweise gefüllt ist. Das Kraftstoffgemisch 52 wird dem Brennraum 9 der Brennkraftmaschine für einen Verbrennungsprozess zugemessen. Die Zumessung erfolgt vorzugsweise über das Einspritzventil 18. Das Kraftstoffgemisch 52 umfasst einen ersten Kraftstoff und einen zweiten Kraftstoff. Der erste Kraftstoff ist vorzugsweise Benzin. Der zweite Kraftstoff ist vorzugsweise Alkohol, beispielsweise Ethanol. Der Anteil des zweiten Kraftstoffes wird durch einen Anteilswert des Alternativkraftstoffes beschrieben und liegt vorzugsweise zwischen 0% und 100%.
  • Weiterhin ist eine Steuereinrichtung 25 vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Messwert der Steuereinrichtung 25 übermitteln. Die Steuereinrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die dann in einem oder mehreren Stellsignalen zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine umfassen die Messgrößen oder von den Messgrößen abgeleitete Größen.
  • Die Sensoren sind beispielsweise ein Pedalstellungsgeber 26, der eine Stellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassenmesser 28, der einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein Drosselklappensensor 30, der einen Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 erfasst, ein Temperatursensor 32, der eine Temperatur der Ansaugluft erfasst, ein Drucksensor 34, der einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Winkelsensor 36, der einen Kurbelwellenwinkel erfasst, aus dem eine Drehzahl der Brennkraftmaschine berechnet werden kann.
  • Ferner ist eine Lambdasonde 42 vorgesehen, die stromaufwärts des Abgaskatalysators 21 angeordnet ist, um beispielsweise den Restsauerstoffgehalt des Abgases zu erfassen und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis beim Verbrennungsprozess im Brennraum 9 des Zylinders Z1. Ein Abgastemperatursensor 44 kann zum Erfassen einer Abgastemperatur vorgesehen sein. Für eine vollständige Verbrennung einer vorgegebenen Masse an Kraftstoffgemisch im Brennraum 9 ist eine Masse an Frischluft erforderlich, die von dem prozentualen Anteil an Masse des ersten Kraftstoffes und an Gewichtsmasse des zweiten Kraftstoffes abhängt. Somit ist es erforderlich, wenigstens einen Anteil des ersten oder des zweiten Kraftstoffes an dem Kraftstoffgemisch zu ermitteln, um eine präzise Zumessung zwischen dem eingespritzten Kraftstoffgemischmasse und der zugeführten Frischluftmasse erreichen zu können. Die vollständige Verbrennung trägt zu einem schadstoffarmen Betrieb der Brennkraftmaschine bei.
  • 2 zeigt ein Diagramm, bei dem das Lambdasignal L der Lambdasonde in Abhängigkeit von der Zeit t aufgetragen ist. Die Brennkraftmaschine wird in dem Zeitraum zwischen einem nullten Zeitpunkt t0 und einem ersten Zeitpunkt t1 in einer ersten Betriebsphase betrieben, bei der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Weise festgelegt wird, dass das Lambdasignal der Lambdasonde um den Wert λ = 1 oszilliert. Dazu wird ein Regelverfahren verwendet, das einen ersten Adaptionswert, einen zweiten Adaptionswert und beispielsweise einen oszillierenden Regelparameter aufweist. Der ersten Adaptionswert berücksichtigt Einflüsse aus der Genauigkeit der Kraftstoffzumessung und/oder der Luftzumessung. Der zweite Adaptionswert berücksichtigt die Kraftstoffqualität, d. h. die Zusammensetzung der Kraftstoffmischung. Der Regelparameter wird so vorgegeben, dass das Lambdasignal der Lambdasonde um den Wert λ = 1 oszilliert. Der erste und der zweite Adaptionswert werden in längeren Zeiträumen von Minuten bis Tagen angepasst. Der oszillierende Regelparameter wird in Echtzeit während des Betriebes der Brennkraftmaschine, d. h. im ms-Bereich, angepasst. Anstelle einer Oszillation können auch andere Regelverfahren verwendet werden, die den λ-Wert im gewünschten Gereicht halten.
  • Wird nun bei einem Neustart der Brennkraftmaschine, wie es zum Zeitpunkt t2 der Fall ist, festgestellt, dass das Lambdasignal L der Lambdasonde einen festgelegten Abstand zum vorgegebenen Sollsignal 10 der Lambdasonde, d. h. dem Wert λ = 1 hat, so wird entweder eine Abweichung einer Bauteiltoleranz im Einspritzsystem oder eine Änderung der Kraftstoffqualität beispielsweise durch einen Tankvorgang erkannt. Der Tankvorgang kann beispielsweise durch Vergleich des Füllstandes des Kraftstofftankes vor dem Abstellen der Brennkraftmaschine und des Füllstandes nach dem Start der Brennkraftmaschine erkannt werden. Dazu ist ein entsprechender Füllstandsensor 55 im Kraftstofftank vorgesehen, der mit der Steuereinrichtung 25 verbunden ist.
  • Wird nun nach einem Betankungsvorgang eine entsprechende Abweichung des Lambdasignals von dem Sollsignal erkannt, so wird eine Bestimmung des prozentualen Masseanteils des ersten und/oder des zweiten Kraftstoffes durchgeführt.
  • Eine Ermittlung des prozentualen Masseanteils des ersten und/oder des zweiten Kraftstoffes kann beispielsweise mithilfe der Lambdasonde 42 durchgeführt werden. Dazu wird ein Lambdawert mit der Lambdasonde 42 ermittelt. Der Lambdawert ist repräsentativ für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Luft-Kraftstoff-Gemisches vor dem Verbrennungsprozess in dem Brennraum 9. Die Lambdasonde 42 erfasst einen Restsauerstoffgehalt eines Abgases der Brennkraftmaschine, von dem abhängig das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vor dem Verbrennungsprozess ermittelt wird. Abhängig von dem Anteil des zweiten Kraftstoffes ändert sich der Restsauerstoffgehalt des Abgases, was zu einer Änderung des Lambdasignals führt. Somit kann abhängig von dem ermittelten Signal der Lambdasonde auf den Anteil des zweiten Kraftstoffes geschlossen werden. Dazu sind entsprechende Algorithmen und/oder Tabellen abgelegt, die den Zusammenhang zwischen dem Wert des Lambdasignals bzw. der Abweichung vom λ1-Wert und dem Anteil des ersten und/oder des zweiten Kraftstoffes darstellen.
  • Der prozentuale Anteil des zweiten Kraftstoffes wird mit vorgegebenen Grenzwerten verglichen. Ergibt der Vergleich, dass der ermittelte prozentuale Anteil unter einem minimalen Grenzwert liegt, so wird der ermittelte prozentuale Anteil auf den vorgegebenen, minimalen Grenzwert begrenzt. Aus dem prozentualen Anteil des zweiten Kraftstoffes und dem daraus resultierenden Anteil des ersten Kraftstoffes wird von der Steuereinrichtung die einzuspritzende Kraftstoffmenge die für die Verbrennung benötigte Luftmasse berechnet, und die Drosselklappe und/oder das Einspritzventil in entsprechender Weise angesteuert. Zudem wird ein Adaptionswert abhängig vom festgelegten prozentualen Anteil des zweiten Kraftstoffes festgelegt.
  • Zudem wird ein erster Adaptionswert, der der Funktion des Kraftstoffsystems zugeordnet ist, angepasst. Wird ein vorgegebener Grenzwert für den Anteil des zweiten Kraftstoffes über-/unterschritten, kann die resultierende Abweichung des Lambdasignals nicht alleine von der Kraftstoffmischung abhängen. Dazu sind entsprechende Algorithmen und/oder Tabellen abgelegt, die eine Anpassung des ersten Adaptionswertes in Abhängigkeit von dem minimalen und/oder dem maximalen Grenzwert und in Abhängigkeit von der prozentualen Unterschreitung des minimalen und/oder Überschreitung des maximalen Grenzwertes durch den ermittelten prozentualen Anteil des zweiten Kraftstoffes festlegen.
  • Auf diese Weise wird erreicht, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis bei der Verbrennung wieder so angepasst wird, dass eine vollständige Verbrennung auftritt. Dies führt dazu, dass das Lambdasignal der Lambdasonde in einer Betriebsphase wieder um den vorgegebenen Sollwert oszilliert, wie in 2 in dem Zeitraum zwischen dem dritten Zeitpunkt t3 und dem vierten Zeitpunkt t4 dargestellt ist.
  • Ergibt der aufgrund der Abweichung des Lambdasignals ermittelte prozentuale Anteil des zweiten Kraftstoffes, dass der Anteil größer als ein vorgegebener maximaler Anteil oder kleiner als ein vorgegebener minimaler Grenzwert ist, so wird der ermittelte Anteil auf den vorgegebenen maximalen bzw. minimalen Anteil begrenzt. Aufgrund des maximalen oder minimalen Anteiles wird ein daraus resultierender maximaler oder minimaler zweiter Adaptionswert ermittelt und bei der Regelung des Kraftstoff-Luft-Gemisches berücksichtigt.
  • Zum vollständigen Ausgleich der Abweichung wird beispielsweise der erste Adaptionswert angepasst, um den gewünschten Lambdawert zu erhalten.
  • Dieses Verfahren beruht auf der Überlegung, dass in den verschiedenen Ländern festgelegte Mischungsanteile von Kraftstoff vorgegeben sind. Beispielsweise ist ein Anteil von Ethanol im Bereich zwischen 0 und 85 Massenprozent des Kraftstoffes innerhalb der EU und innerhalb der USA festgelegt. Weiterhin ist ein Mischungsanteil von 22 bis 100 Massenprozent von Ethanol im Kraftstoff in Brasilien festgelegt. Auf diese Weise können vorgegebene Werte und insbesondere Grenzwerte für den prozentualen Massenanteil an Ethanol für die verschiedenen Länder unterschiedlich festgelegt werden. Zum Abspeichern der vorgegebenen Mischungsanteile ist ein Speicher in der Steuereinrichtung 25 vorgesehen.
  • Wird ein Fahrzeug mehrmals hintereinander mit einem Kraftstoff betankt, dessen Qualität, d. h. prozentualer Masseanteil am ersten und am zweiten Kraftstoff nahe einem vorgegebenen Wert, insbesondere einem maximalen oder minimalen Grenzwert liegt, so wird erkannt, dass ein Kraftstoff mit der Qualität des Grenzwertes getankt wurde, aber aufgrund anderer Fehler, wie z. B. falscher Adaptionswerte nicht der richtige prozentuale Anteil des ersten und des zweiten Kraftstoffes erkannt wurde.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die erste und/oder der zweite Adaptionswert nach folgender Formel A berechnet: Erster/zweiter AdaptionswertN = erster/zweiter AdaptionswertN-1 + Korrekturfaktor, wobei der Korrekturfaktor vom zweiten Adaptionswert, d. h. von der bisherigen Qualität des Kraftstoffes und vom bisherigen ersten AdaptionswertN-1 abhängt. Die Qualität entspricht dem erkannten Mischungsverhältnis zwischen ersten und zweiten Kraftstoff.
  • Dabei bezeichnet der Index N den ersten/zweiten Adaptionswert zum Zeitpunkt N und der Index N – 1 den ersten/zweiten Adaptionswert zum vorhergehenden Zeitpunkt N – 1. Das Kennfeld kann beispielsweise in der Weise ausgebildet sein, dass keine Änderung des ersten und zweiten Adaptionswertes erfolgt, wenn der bisher erlernte prozentuale Anteil des zweiten Kraftstoffes bei einem vorgegebenen Wert, beispielsweise bei 0% oder 85% Anteil für USA und Europa oder beispielsweise bei 22% oder 100% Anteil für Brasilien liegt.
  • Weiterhin kann das Kennfeld in der Weise ausgebildet sein, dass ein Korrekturfaktor im Bereich nahe der Grenzwerte des Ethanolanteils zu zweiten Adaptionswerten führt, die nach einer Anpassung des Adaptionswertes näher an dem zugeordneten Grenzwert liegen.
  • In einer weiteren Ausführung kann in einem Zwischenbereich das Kennfeld in der Weise ausgebildet sein, dass nur große oder kleine zweite Adaptionswerte, die über oder unter einer festgelegten Schwelle liegen, reduziert oder erhöht werden.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kennfeldes, bei dem der erste Adaptionswert im Bereich zwischen +10% und –10% und ein Korrekturfaktor für den ersten und zweiten Adaptionswert in Abhängigkeit vom erlernten prozentualen Masseanteil von Ethanol für E0 für 0%, für E10 für 10%, für E75 für 75% und für E85 für 85% Ethanol an der Kraftstoffmischung dargestellt ist. Der Ethanolanteil entspricht dem doppelten Wert des zweiten Adaptionswertes. Im Bereich zwischen 0 und 3% Ethanol, werden der erste und zweite Adaptionswert durch das Kennfeld nicht angepasst. Im Bereich zwischen 3 und 10% Ethanol findet eine relativ große Anpassung des ersten und zweiten Adaptionswertes statt. Die Anpassung des ersten und zweiten Adaptionswertes ist umso größer, umso negativer und umso kleiner der erste Adaptionswert ist. Im Bereich zwischen 10% und 75% Ethanolanteil findet im Bereich von +/–5% für den ersten Adaptionswert keine Anpassung des ersten und zweiten Adaptionswertes statt, der Korrekturfaktor hat den Wert 0. Im Bereich zwischen –10% und –5% des ersten Adaptionswertes und im Bereich zwischen 10% und 5% des ersten Adaptionswertes findet für einen Ethanolanteil zwischen 10% und 75% eine große Anpassung des ersten und zweiten Adaptionswertes statt. Im Bereich zwischen 75% und 80% Ethanol findet eine Anpassung des ersten und zweiten Adaptionswertes statt, wobei die Anpassung umso größer ist, je größer ein positiver Wert des ersten Adaptionswertes und umso kleiner ein negativer Wert des ersten und zweiten Adaptionswertes ist. Im Bereich größer 85% des Anteils an Ethanol findet keine Anpassung des zweiten Adaptionswertes statt.
  • 4 zeigt ein Beispiel für explizite Korrekturfaktoren eines Kennfeldes für die Anpassung des ersten und zweiten Adaptionswertes in Abhängigkeit vom prozentualen Anteil von Ethanol.
  • In dem Diagramm sind in der zweiten Zeile die erlernten prozentualen Ethanolanteile angegeben, die gleichzeitig den doppelten zweiten Adaptionswerten entsprechen. Die dargestellten Ethanolanteile betragen 1,955%, 9,945%, 11,985%, 73,015%, 75,055%, 83,045% und 85%. Somit betragen die entsprechenden zweiten Adaptionswerte: 0,977%; 4,972%; 5,992%; 36,507%; 37,527%; 41,522% und 42,5%.
  • In der ersten Spalte links sind Werte für den ersten Adaptionswert eingetragen. In der Tabelle sind nun Werte für den Korrekturfaktor in Abhängigkeit vom ersten Adaptionswert und in Abhängigkeit vom prozentualen Ethanolanteil, d. h. vom zweiten Adaptionswert, angegeben. Der Korrekturfaktor wird verwendet, um nach der Formel A den ersten Adaptionswert zu berechnen. Zudem wird der Korrekturfaktor verwendet, um den zweiten Adaptionswert und damit den Ethanolanteil nach der Formel B zu berechnen: EthanolanteilN = EthanolanteilN-1 – (K·(Korrekturfaktor)), wobei K eine Konstante mit dem Wert 2, N der Zeitpunkt der Messung und N – 1 der Zeitpunkt der vorhergehenden letzten Messung ist.
  • Beispielsweise wird beim prozentualen Ethanolanteil von 1,955% und einem ersten Adaptionswert von –10 der Korrekturfaktor mit 0,999% festgelegt. Somit ergibt sich nach Formel A folgender erster AdaptionswertN: erster AdaptionswertN = erster AdaptionswertN-1 + Korrekturfaktor = –10% + 0,999% = –9,001.
  • Für den Ethanolanteil ergibt sich nach Formel B: EthanolanteilN = EthanolanteilN-1 – (K·(Korrekturfaktor)) = 1,955% – (2·(0,999)) = 0;
  • Zudem wird beispielsweise für einen prozentualen Ethanolanteil von 9,945% und einem ersten Adaptionswert von 0 ein Korrekturfaktor von 0,999 festgelegt. Weiterhin wird für einen prozentualen Ethanolanteil von 83,045% und einem ersten Adaptionswert von –5% ein Korrekturfaktor von –0,25% festgelegt.
  • Zur Ermittlung des prozentualen Volumenanteils zweier Kraftstoffarten eines Kraftstoffes können anstelle des beschriebenen lambdabasierten Verfahrens auch andere verfahren wie z. B. Laufunruheverfahren verwendet werden, die beispielsweise in US 6,298,838 B1 oder US 5,950,599 A1 beschrieben sind.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Regelung des Verhältnisses zwischen Luft und Kraftstoff bei einer Verbrennung in einer Brennkraftmaschine, wobei Kraftstoff in einem Tank bereitgestellt wird, wobei die Menge des Kraftstoffes und/oder die Menge der Luft in der Weise angepasst wird, dass ein gewünschtes Luft-Kraftstoff-Verhältnis erreicht wird, wobei zur Überprüfung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine Lambdasonde im Abgas der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, wobei ein Lamdasignal der Lambdasonde zur Auswertung und Regelung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verwendet wird, wobei die Regelung abhängig von einem ersten Adaptionswert und einem zweiten Adaptionswert und mithilfe eines Regelwertes für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis durchgeführt wird, wobei der erste Adaptionswert die Funktion des Kraftstoffsystems berücksichtigt, wobei der zweite Adaptionswert die Qualität des Kraftstoffs berücksichtigt, wobei nach einem Betanken des Tanks aufgrund einer sich einstellenden Abweichung des Lambdasignals von einem Sollsignal der erste und/oder zweite Adaptionswert so angepasst werden, dass das Lambdasignal wieder dem Sollsignal entspricht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei der Anpassung der zweite Adaptionswert auf einen vorgegebenen maximalen oder minimalen Anteil begrenzt wird, und falls erforderlich zum vollständigen Ausgleich der Abweichung der erste Adaptionswert angepasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Adaptionswert in Abhängigkeit vom bisherigen Adaptionswert und in Abhängigkeit von einem Korrekturfaktor ermittelt wird, wobei der Korrekturfaktor von der bisherigen Qualität des Kraftstoffes abhängt.
  4. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Korrekturfaktor vom bisherigen ersten und zweiten Adaptionswert abhängt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Qualität des Kraftstoffes auf einen maximalen Wert begrenzt wird, wobei bei Erkennen einer Qualität, die über dem maximalen Wert liegt, die Qualität des Kraftstoffes auf den maximalen Wert begrenzt wird, und der erste Adaptionswert korrigiert wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein minimaler Wert für die Qualität des Kraftstoffes auf einen minimalen Wert begrenzt wird, wobei bei Erkennen einer Qualität, die unter dem minimalen Wert liegt, die Qualität auf den minimalen Wert festgelegt wird, und der erste Adaptionswert korrigiert wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei bei Erkennen einer Qualität des Kraftstoffes innerhalb eines festgelegten Wertebereiches um einen vorgegebenen Qualitätswert eine Betankung mit Kraftstoff mit dem vorgegebenen Qualitätswert erkannt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der erste oder zweite Adaptionswert in Abhängigkeit vom bisherigen ersten bzw. zweiten Adaptionswert und in Abhängigkeit von einem Korrekturfaktor ermittelt wird.
  9. Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität, insbesondere eines Mischungsverhältnisses zweier Kraftstoffarten, wobei zur Erkennung der Qualität ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, insbesondere ein Lambdasignal einer Lambdasonde ausgewertet wird, wobei eine Veränderung des Betriebsparameters nach einer Betankung eines Kraftstofftanks zur Erkennung der Kraftstoffqualität verwendet wird, wobei die Qualität des Kraftstoffes abhängig von einer vorgegebenen Qualität für die Kraftstoffqualität ermittelt wird, wobei ein getankter Kraftstoff einer vorgegebenen Qualität zugeordnet wird, wenn die erfasste Qualität in einem vorgegebenen Bereich der vorgegebenen Qualität liegt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Kraftstoffqualität auf eine vorgegebene Qualität begrenzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine vorgegebene minimale Qualität verwendet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei eine vorgegebene maximale Qualität verwendet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der vorgegebene Bereich weniger als 20% von der vorgegebenen Qualität abweicht.
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