DE102009028874A1

DE102009028874A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102009028874A1
Application number: DE102009028874A
Authority: DE
Inventors: Martin Klenk; Stephan Uhl; Klaus Winkler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-03-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus einem ersten Kraftstoff und zumindest einem zweiten Kraftstoff zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, wobei sich die Kraftstoffe in ihrer Magerlaufgrenze und/oder in ihrer Abgasrückführverträglichkeit unterscheiden und wobei die sich die bei der Verbrennung der Kraftstoffe gebildeten Abgase in ihrem Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid unterscheiden. Dabei ist es vorgesehen, dass die Magerlaufgrenze der Brennkraftmaschine für das Kraftstoffgemisch bestimmt wird, dass aus der Magerlaufgrenze ein erster Zusammensetzungswert bestimmt wird, dass aus dem Verlauf eines Pumpstroms in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases einer in dem Abgas der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde ein zweiter Zusammensetzungswert bestimmt wird und dass die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts und des zweiten Zusammensetzungswerts ermittelt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung. Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen eine kostengünstige und zuverlässige Bestimmung der Zusammensetzung von Kraftstoffgemischen für Brennkraftmaschinen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus einem ersten Kraftstoff und zumindest einem zweiten Kraftstoff zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, wobei sich die Kraftstoffe in ihrer Magerlaufgrenze und/oder in ihrer Abgasrückführverträglichkeit unterscheiden und wobei die sich die bei der Verbrennung der Kraftstoffe gebildeten Abgase in ihrem Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid unterscheiden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus einem ersten Kraftstoff und zumindest einem zweiten Kraftstoff zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, wobei sich die Kraftstoffe in ihrer Magerlaufgrenze und/oder in ihrer Abgasrückführverträglichkeit unterscheiden, wobei die sich die bei der Verbrennung der Kraftstoffe gebildeten Abgase in ihrem Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid unterscheiden, wobei der Brennkraftmaschine eine Steuereinheit zugeordnet ist und wobei in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine eine Breitband-Lambdasonde angeordnet ist.
Stand der Technik
Brennkraftmaschinen auf der Basis von Otto-Motoren werden allgemein mit einem Kraftstoff aus Kohlenwasserstoffen aus fossilen Brennstoffen auf Basis von raffiniertem Erdöl betrieben. Zu diesem Kraftstoff wird vermehrt aus nachwachsenden Rohstoffen (Pflanzen) erzeugter Alkohol, beispielsweise Äthanol oder Methanol, in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen beigemengt. In den USA und in Europa wird oft eine Mischung aus 75–85% Äthanol und 15–25% Benzin unter dem Markennamen E85 eingesetzt. Die Brennkraftmaschinen sind so ausgelegt, dass sie sowohl mit reinem Benzin als auch mit Mischungen bis hin zu E85 betrieben werden können; dies wird mit „Flex-Fuel-Betrieb” bezeichnet. Für einen sparsamen Betrieb mit einem geringen Schadstoffausstoß bei gleichzeitig hoher Motorleistung müssen die Betriebsparameter im Flex-Fuel-Betrieb an die jeweilig vorliegende Kraftstoff-Mischung angepasst werden. Beispielhaft liegt ein stöchiometrisches Luft-/Kraftstoff-Verhältnis bei 14,7 Gewichtsanteilen Luft pro Anteil Benzin vor, bei Verwendung von Äthanol muss jedoch ein Luftanteil von 9 Gewichtsanteilen eingestellt werden.
Beim Flex-Fuel-Betrieb muss aufgrund der unterschiedlichen temperaturabhängigen Verdampfungseigenschaften von Äthanol und Benzin beim Start der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Mischungsverhältnis ein angepasster Anreicherungsfaktor vorgegeben werden. Der Zündzeitpunkt muss ebenfalls in Abhängigkeit von der Kraftstoff-Mischung angepasst werden. Die Kenntnis des vorliegenden Kraftstoff-Mischungsverhältnisses ist daher von grundlegender Bedeutung für den Betrieb der Brennkraftmaschine.
Zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs können unterschiedliche Kraftstoffartensensoren, auch als „fuel composition sensors” bezeichnet, eingesetzt werden. Kraftstoffartensensoren nutzen die unterschiedlichen Eigenschaften der eingesetzten Kraftstoffe, beispielsweise von Alkohol und Benzin, zur Bestimmung der Kraftstoffzusammensetzung. So ist beispielsweise Äthanol ein protisches Lösemittel, welches Wasserstoffionen enthält und eine große, jedoch vom Wassergehalt abhängige, Dielektrizitätskonstante aufweist. Benzin hingegen ist ein aprotisches Lösemittel mit einer kleinen Dielektrizitätskonstanten. Darauf basierend gibt es Kraftstoffartensensoren, welche die Kraftstoffzusammensetzung anhand der dielektrischen Eigenschaften des Kraftstoffgemischs bestimmen. Andere Kraftstoffartensensoren nutzen die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit oder die unterschiedlichen optischen Eigenschaften der Kraftstoffe, wie beispielhaft die unterschiedlichen Brechungsindices. Nachteilig hierbei ist, dass durch den Einsatz von Kraftstoffartensensoren die Systemkosten erhöht werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass gemäß bestehender Vorschriften die korrekte Funktionsfähigkeit der Kraftstoffartensensoren überwacht werden muss, was einen zusätzlichen Aufwand erfordert.
Es wurden daher softwarebasierte Systeme zur Bestimmung der Kraftstoffzusammensetzung entwickelt, die keine speziellen Kraftstoffartensensoren verwenden, sondern die die Signale der an der Brennkraftmaschine vorhandenen Sensoren auswerten. Diese Systeme können kostengünstiger verwirklicht werden als Systeme mit Kraftstoffartensensoren.
Aus der DE 3036107 C3 ist eine Regeleinrichtung bekannt für ein Kraftstoffzumesssystem bei einer Brennkraftmaschine bestehend aus einer Kraftstoffversorgungseinrichtung (Kraftstoffeinspritzventil), einer Lambdasonde, Mitteln (Zeitglied) zum Bilden eines Grundzumesssignals, das betriebskenngrößenabhängig korrigiert letztlich das Ansteuersignal (ti) der Kraftstoffversorgungsvorrichtung bestimmt, einem Lambda-Regler, der ausgehend von einem von der Lambda-Sonde gemessenen Signal (λ) einen Korrekturfaktor ermittelt, der multiplikativ das Grundzumesssignal (tp) mit dem Korrekturfaktor beeinflusst. Dabei ist vorgesehen, dass die Lambda-Korrektur außer vom Korrekturfaktor (KR λ) abhängig ist von einer additiven (KA λ) und/oder einer multiplikativen (KL λ) Korrekturgröße, die korrekturfaktor- und betriebskenngrößenabhängig bestimmt wird.
Die Regeleinrichtung ermöglicht es, systematische Abweichungen der durch das Grundzumesssignal vorgegebenen Kraftstoffzumessungen, also der so genannten Vorsteuerung, von dem durch die Lambda-Regelung ermittelten Wert durch einen Adaptionseingriff mit einer entsprechenden Langzeitkorrektur auszugleichen. Systematische Abweichungen können beispielsweise durch Alterungseinflüsse oder durch Fertigungseinflüsse bedingt sein. Im Mittel entspricht die durch die korrigierte Vorsteuerung definierte Menge an Kraftstoff der tatsächlich benötigten Menge. Kurzfristige Abweichungen können mit dem Lambda-Regler ausgeglichen werden, dem jetzt wieder der gesamte Regelbereich zur Verfügung steht. Das zugrunde liegende Verfahren ist auch unter der Bezeichnung Gemischadaption bekannt.
Die Bestimmung des Kraftstoff-Mischungsverhältnisses kann ohne zusätzlichen Kraftstoff-Artensensor an Hand einer Kraftstoff-Adaption erfolgen. Die Kraftstoff-Adaption wird nach einer durch den Tankstandsgeber erkannten Betankung aktiviert. Eine durch den Tankvorgang geänderte Kraftstoffzusammensetzung führt zu einem geänderten stöchiometrischen Luft-/Kraftstoff-Verhältnis. Durch einen entsprechenden Eingriff der Lambda-Regelung auf die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, insbesondere auf das eingestellte Luft-/Kraftstoff-Verhältnis und den Zündzeitpunkt, wird diese Änderung der Kraftstoffeigenschaften im Rahmen der Kraftstoff-Adaption berücksichtigt. Aus dem Eingriff der Lambda-Regelung beziehungsweise der Kraftstoff-Adaption kann so auf das stöchiometrische Verhältnis und daraus auf die Zusammensetzung des Kraftstoff-Gemischs geschlossen werden. Die Zusammensetzung des Kraftstoff-Gemischs kann entsprechend durch eine reine Softwarelösung kostengünstig bestimmt werden.
Nachteilig hierbei ist, dass nach einem Tankvorgang während der Kraftstoff-Adaption die Gemisch-Adaption vorübergehend deaktiviert werden muss, damit geänderte Verbrennungseigenschaften des Kraftstoff-Gemischs nicht fälschlich durch die Langzeitkorrektur der Gemischadaption ausgeregelt werden. Die Deaktivierung der Gemisch-Adaption ist unerwünscht und widerspricht den Anforderungen insbesondere der CARB in den USA nach einer kontinuierlichen Überwachung und Diagnose des Kraftstoff-Versorgungssystems.
Ein weiterer Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass bei einem Betankungsvorgang mit kleinen Kraftstoffmengen die Tankfüllstandssensoren dies nicht immer zuverlässig erkennen. Werden wiederholt solche Kleinstmengenbetankungen durchgeführt, so kann es, insbesondere bei geringem Füllstand des Kraftstofftanks, dazu kommen, dass sich die Kraftstoff-Zusammensetzung signifikant ändert, ohne dass dies durch die Kraftstoff-Adaption erkannt und ausgeregelt wird. Die Veränderung der Verbrennungseigenschaften wird dann fälschlich durch die Gemisch-Adaption korrigiert.
In der noch nicht veröffentlichten Schrift R.325571 der Anmelderin wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Kraftstoffzusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus einem ersten und zumindest einem zweiten Kraftstoff zum Betrieb einer Brennkraftmaschine bei bekanntem Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder eines Lambdawertes bei bekanntem Kraftstoff, bei dem durch gezielte Eingriffe die Laufruhe der Brennkraftmaschine zumindest zeitweise negativ beeinflusst wird, beschrieben. Dabei ist es vorgesehen, dass die Beeinflussung mittels einer Variation eines Zündwinkels und/oder mittels einer Variation des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durchgeführt wird, wobei aus einer daraus resultierenden Laufunruhe bzw. aus einem daraus resultierenden Gradienten für die Laufunruhe eine Kenngröße für die Zusammensetzung des aktuell vorliegenden Kraftstoffgemischs oder ein Lambdawert für die Zylinder der Brennkraftmaschine abgeleitet werden.
In der noch nicht veröffentlichten Schrift R.327499 der Anmelderin wird ein Verfahren zur Bestimmung einer Kraftstoffzusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus einem ersten und zumindest einem zweiten Kraftstoff zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, wobei einer Steuereinheit ein Ausgangssignal einer in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde zugeführt wird, beschrieben, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus dem Verlauf einer Pumpstromkennlinie der Breitband-Lambdasonde in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases bestimmt wird.
Die genannten Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs auf Basis verschiedener, der Brennkraftmaschine beziehungsweise deren Steuereinheit bereits vorliegender Kenngrößen und Signale zeigen den Nachteil, dass die erreichbare Aussageunschärfe bei der Bestimmung der Kraftstoffzusammensetzung zum Teil deutlich größer ist als die zur Steuerung der Brennkraftmaschine benötigte Genauigkeit.
In der noch nicht veröffentlichten Schrift R.322094 der Anmelderin wird ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben, welche mit einem Kraftstoffgemisch aus einem ersten und zumindest einem zweiten Kraftstoff betrieben wird, wobei die Brennkraftmaschine eine Kraftstoff-Dosiereinrichtung, einen Tankfüllstandsmesser zur Bestimmung des Tankinhaltes und einer Änderung des Tankinhalts, einen Sensor zur Erfassung der Zylinderfüllung zur Bestimmung einer der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmasse und zumindest eine Abgassonde zur Bestimmung und Regelung des Sauerstoffgehaltes im Abgas aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein erster Wert für die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus der zugeführten Luftmasse und der gemessenen Änderung des Tankinhaltes unter Berücksichtung des Sauerstoffgehalts im Abgas bestimmt wird, dass in einem zweiten Verfahrensschritt ein zweiter Wert für die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus der im Leerlauf der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmasse und der mittels der Kraftstoff-Dosiereinrichtung zugeführten Kraftstoffmenge ermittelt wird, dass der erste und der zweite Wert auf Übereinstimmung innerhalb einer vorgegebenen Grenze verglichen werden und dass bei voneinander abweichenden Werten auf einen Fehler in der Kraftstoff-Dosiereinrichtung, in der Bestimmung der zugeführten Luftmasse oder des Tankfüllstandsmessers geschlossen wird. Das Verfahren dient demnach der Überwachung der Kraftstoff-Dosiereinrichtung, der Überwachung der zugeführten Luftmasse oder der Überwachung des Tankfüllstandsmessers; die Genauigkeit bei der Bestimmung der beiden Werte für die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs ist auf die Genauigkeit der einzelnen zu Grunde liegenden Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung begrenzt und damit großen Aussageunschärfen unterworfen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches eine zuverlässige und kostengünstige Erkennung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus zumindest zwei Kraftstoffen mit einer ausreichend geringen Aussageunschärfe ermöglicht.
Offenbarung der Erfindung
Die das Verfahren betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Magerlaufgrenze der Brennkraftmaschine für das Kraftstoffgemisch bestimmt wird, dass aus der Magerlaufgrenze ein erster Zusammensetzungswert bestimmt wird, dass aus dem Verlauf eines Pumpstroms in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases einer in dem Abgas der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde ein zweiter Zusammensetzungswert bestimmt wird und dass die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts und des zweiten Zusammensetzungswerts ermittelt wird.
Die Zusammensetzungswerte beschreiben dabei die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs, wie sie aus den jeweiligen einzelnen Kenngrößen bestimmt wird.
Eine Abmagerung des Luft-Kraftstoff-Gemischs, d. h. eine Zunahme des Lambdawertes, führt bei Brennkraftmaschinen zu einer zunehmenden Laufunruhe.
Unterschiedliche Kraftstoffe und daraus zusammengesetzte Kraftstoffgemische haben dabei eine typische, so genannte Magerlaufgrenze. Wird das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft-Kraftstoff-Gemisch über die Magerlaufgrenze abgemagert, so wird sowohl der Zündverzug erhöht als auch die Entflammung stark verlangsamt oder die Entflammung setzt gar nicht ein. Dies führt zu extrem verschleppten Verbrennungen oder zu Verbrennungsaussetzern, die dann in einer deutlich erhöhten Laufunruhe resultieren. Bei einem Kraftstoffgemisch aus zum Beispiel Benzin und Äthanol verschiebt sich die Magerlaufgrenze mit steigendem Äthanolgehalt hin zu größeren Lambdawerten. Die Kenntnis der Magerlaufgrenze ist daher ein Indiz für das Mischungsverhältnis des eingesetzten Kraftstoffgemischs und lässt sich für die Bestimmung des ersten Zusammensetzungswerts verwenden. Sie lässt sich leicht durch eine entsprechende Variation des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ermitteln, wobei die dadurch veränderte Verbrennungsstochastik durch Auswertung der Kurbelwellendrehzahl, beispielhaft durch entsprechende Laufruhealgorithmen, ausgewertet werden kann.
Die Zusammensetzung des Abgases der Brennkraftmaschine hat einen direkten Einfluss auf das Pumpstromverhalten von in dem Abgas angeordneten Breitband-Lambdasonden. Abgase von unterschiedlichen Kraftstoffen, beispielsweise von Äthanol und Benzin, zeichnen sich zum Beispiel durch unterschiedliche Wasserstoff-Kohlenmonoxid-Verhältnisse aus. Das Abgas eines Kraftstoffgemischs aus Benzin und Äthanol mit einem hohen Äthanolanteil weist dabei ein höheres Wasserstoff-Kohlenmonoxid-Verhältnis auf als das Abgas, welches bei der Verbrennung eines Kraftstoffgemischs aus Benzin und Äthanol mit geringem Äthanolanteil entsteht. Das Wasserstoff-Kohlenmonoxid-Verhältnis des Abgases beeinflusst direkt das Pumpstromverhalten der Breitband-Lambdasonde. Wird das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft-/Kraftstoffverhältnis verändert, zeigt die Kennlinie des Pumpstroms der Breitband-Lambdasonde, insbesondere in einem Bereich Lambda < 1, daher ein von dem Mischungsverhältnis der eingesetzten Kraftstoffe abhängiges Pumpstromverhalten. An Hand des Verlaufs des Pumpstroms der Breitband-Lambdasonde in Abhängigkeit von Lambda kann so auf die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs geschlossen und der zweite Zusammensetzungswert bestimmt werden. Vorteilhaft dabei ist, dass zu Bestimmung des zweiten Zusammensetzungswerts auf eine bestehende Breitband-Lambdasonde zurückgegriffen werden kann und keine weiteren Bauteile benötigt werden, so dass lediglich eine entsprechende Softwareanpassung in dem Steuergerät der Brennkraftmaschine notwendig ist.
Zur Steuerung der Brennkraftmaschine muss die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs mit einer ausreichenden Genauigkeit bekannt sein. Diese Genauigkeit kann für sich betrachtet weder durch die Bestimmung der Zusammensetzung aus der Magerlaufgrenze noch durch Bestimmung der Zusammensetzung aus dem Pumpstromverhalten der Breitband-Lambdasonde sicher erreicht werden. Erst durch die erfindungsgemäße Kombination der aus der Magerlaufgrenze und dem Pumpstromverhalten abgeleiteten Zusammensetzungswerte kann die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs mit einer für die Steuerung der Brennkraftmaschine ausreichenden Genauigkeit bestimmt werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass die Zusammensetzungswerte aus voneinander unabhängigen Kenngrößen ermittelt werden und entsprechend stochastisch um die tatsächliche Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs verteilt sind.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass zur Durchführung des Verfahrens keine zusätzlichen Bauteile, wie beispielsweise zusätzliche Kraftstoffarten-Sensoren, vorgesehen werden müssen, was eine kostengünstige Umsetzung des Verfahrens als reine Softwarelösung ermöglicht. Dabei lässt sich auch die Magerlaufgrenze und daraus abgeleitet der zweite Zusammensetzungswert durch eine Softwareanpassung bestimmen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens müssen vom Gesetzgeber geforderten Diagnosefunktionen, wie beispielsweise die Gemischadaption, nicht deaktiviert werden, wodurch sich die Akzeptanz für das Verfahren gegenüber bestehenden Software-Lösungen deutlich erhöht.
Ein weiterer Vorteil gegenüber bestehenden Lösungen ist, dass die Bestimmung der Kraftstoffzusammensetzung nicht an das Erkennen eines Tankvorgangs gebunden ist. Werden bei bestehenden softwarebasierten Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffzusammensetzungen, welche das Erkennen eines Tankvorgangs voraussetzen, häufig von dem Tankfüllstandsensierungssystem nicht mehr zu erkennende Kleinstmengen getankt, so kann dies – insbesondere bei niedrigem Füllstand des Tanks – zu einer merklichen Änderung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs führen, ohne dass dies von dem Verfahren erkannt wird. Dieser Nachteil wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden.
Zur Bestimmung des zweiten Zusammensetzungswertes aus dem Pumpstromverhalten der Breitband-Lambdasonde kann es vorgesehen sein, dass in einer Testfunktion die Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine derart verändert wird, dass der Lambdawert des Abgases der Brennkraftmaschine von Lambda = 1 auf einen Wert kleiner als 1 verändert wird und dass aus dem Verlauf des Pumpstroms der Breitband-Lambdasonde in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases der zweite Zusammensetzungswert bestimmt wird. Die Bestimmung des zweiten Zusammensetzungswertes bei einem Lambda kleiner als 1 ist vorteilhaft, da bei Lambda = 1 der Pumpstrom der Breitband-Lambdasonde nur sehr geringfügig von der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs abhängt, bei kleineren Lambdawerten die Abhängigkeit jedoch wesentlich größer ist. Die Genauigkeit bei der Bestimmung des zweiten Zusammensetzungswerts kann dabei verbessert werden, wenn bei dessen Bestimmung der Betriebszustand der Brennkraftmaschine berücksichtigt wird.
Ist es vorgesehen, dass eine Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit der Brennkraftmaschine für das Kraftstoffgemisch bestimmt wird, dass aus der Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit ein dritter Zusammensetzungswert bestimmt wird und dass die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts oder aus einer Kombination des zweiten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts oder aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts, des zweiten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts ermittelt wird, so kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs weiter gesteigert werden.
Wie eine Abmagerung des der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs führt auch eine Veränderung der der Brennkraftmaschine über die Abgasrückführung zugeführten Menge an Abgas zu einer von der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs abhängigen Beeinflussung der Laufruhe der Brennkraftmaschine. Bei einem Kraftstoffgemisch aus Benzin und Äthanol nimmt die Abgasrückführverträglichkeit mit steigendem Äthanolgehalt zu. Durch Variation der Abgasrückführung und einer Auswertung der Verbrennungsstochastik, beispielsweise durch Auswertung der Kurbelwellendrehzahl durch entsprechende Laufruhealgorithmen, kann die Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit bestimmt und daraus auf die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs geschlossen werden. Auch hier ist vorteilhaft, dass sich die Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit ohne zusätzliche Bauteile durch eine Softwareanpassung bestimmen lässt.
Eine durch eine einfache Rechenoperation durchführbare Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus den einzelnen Zusammensetzungswerten kann dadurch erreicht werden, dass die Kombination der Zusammensetzungswerte durch Mittelwertbildung über die Zusammensetzungswerte erfolgt.
Eine genauere Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs kann dadurch erhalten werden, dass Wichtungsfaktoren für die Zusammensetzungswerte in Abhängigkeit von der Aussagegenauigkeit des jeweiligen Zusammensetzungswerts vorgegeben werden und dass die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus einer mit den zugehörigen Wichtungsfaktoren gewichteten Kombination der Zusammensetzungswerte ermittelt wird. Die Wichtungsfaktoren geben an, wie groß die Genauigkeit bei der Bestimmung des jeweiligen Zusammensetzungswerts ist. Der genauere Zusammensetzungswert wird bei der Kombination der Zusammensetzungswerte zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs entsprechend dem Wichtungsfaktor stärker gewichtet als der ungenauere Zusammensetzungswert.
Die Wichtungsfaktoren können aus dem Kehrwert der prozentualen Aussagegenauigkeit des Zusammensetzungswerts bestimmt werden und mit der Methode der Gaußschen Fehlerfortpflanzung kann die wahrscheinlichste Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs und die mittlere Abweichung vom wahren Wert berechnet werden. Ist die Aussaggenauigkeit für einen Zusammensetzungswert beispielhaft 20%, ist der Wichtungsfaktor 1/0,2 = 5 anzuwenden. Im Fall zweier Zusammensetzungswerte Z1 und Z2 und zweier Wichtungsfaktoren W1 und W2 ist die wahrscheinlichste Zusammensetzung wZ wZ = (W1²·Z1 + W2²·Z2)/(W1² + W2²).
Die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs kann demnach aus der Summe der mit den Quadraten der zugehörigen Wichtungsfaktoren multiplizierten Zusammensetzungswerte dividiert durch die Summe der Quadrate der Wichtungsfaktoren bestimmt werden. Nach dieser Berechnung nach der Methode der Gaußschen Fehlerfortpflanzung wird der wahrscheinlichste Wert für die Zusammensetzung wZ bestimmt.
Die Genauigkeit m für die wahrscheinlichste Zusammensetzung wZ für einen maximalen Äthanolgehalt von 85% berechnet sich zu
Die so erreichte Genauigkeit m bei der Ermittlung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs ist deutlich besser, als dies durch die einzelnen Zusammensetzungswerte zu erreichen ist.
Die Genauigkeit der Bestimmung der Zusammensetzungswerte aus der Magerlaufgrenze, aus dem Pumpstromverhalten der Breitband-Lambdasonde und aus der Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit ist jeweils abhängig von dem Betriebsbereich, in dem die Brennkraftmaschine gerade betrieben wird. Daher kann es vorgesehen sein, dass die Wichtungsfaktoren der einzelnen Zusammensetzungswerte in Abhängigkeit von dem vorliegenden Betriebsbereich der Brennkraftmaschine vorgegeben werden, um so über alle Betriebsbereiche eine hohe Genauigkeit in der Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs zu erhalten.
Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass in der Steuereinheit ein Programmablauf zur Bestimmung der Magerlaufgrenze vorgesehen ist, dass ein Programmablauf zur Bestimmung eines ersten Zusammensetzungswerts aus der Magerlaufgrenze vorgesehen ist, dass ein Programmablauf zur Bestimmung eines zweiten Zusammensetzungswerts aus dem Verlauf eines Pumpstroms in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases einer in dem Abgas der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde vorgesehen ist und dass ein Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts und des zweiten Zusammensetzungswerts vorgesehen ist.
Die Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs lässt sich so durch eine reine Softwarelösung ohne zusätzliche Bauteile bestimmen, ohne dass vom Gesetzgeber vorgegebene Diagnosefunktionen vorübergehend deaktiviert werden müssen. Dabei korrelieren die durch entsprechende Auswertung der Laufruhe der Brennkraftmaschine bei verändertem, der Brennkraftmaschine zugeführtem Luft-/Kraftstoff-Verhältnis bestimmte Magerlaufgrenze sowie das Pumpstromverhalten der Breitband-Lambdasonde direkt mit der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs, so dass daraus durch entsprechende Programmabläufe die einzelnen Zusammensetzungswerte bestimmt werden können. Durch die Kombination der Zusammensetzungswerte kann die Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs deutlich genauer bestimmt werden, als dies durch die einzelnen Zusammensetzungswerte möglich ist.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass in der Steuereinheit ein Programmablauf zur Bestimmung einer Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit der Brennkraftmaschine für das Kraftstoffgemisch vorgesehen ist, dass ein Programmablauf zur Bestimmung eines dritten Zusammensetzungswerts aus der Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit vorgesehen ist und dass ein Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts oder aus einer Kombination des zweiten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts oder aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts, des zweiten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts vorgesehen ist. Durch den zusätzlich aus der Grenze für die Abgasrückführung erhaltenen dritten Zusammensetzungswert kann die Aussagegenauigkeit bei der Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs weiter verbessert werden.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs eine Programmroutine zur Bestimmung des Mittelwerts des ersten Zusammensetzungswerts und des zweiten Zusammensetzungswerts oder des ersten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts oder des zweiten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts oder des ersten Zusammensetzungswerts und des zweiten Zusammensetzungswerts und des dritten Zusammensetzungswerts enthält. Der Mittelwert der Zusammensetzungswerte kann einfach und ohne großen Speicher- und Rechenbedarf ermittelt werden und führt im Ergebnis zu einer Genauigkeit bei der Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs, die deutlich besser ist als die Genauigkeit in der Bestimmung der einzelnen zu Grunde liegenden Zusammensetzungswerte.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass Wichtungsfaktoren in Abhängigkeit von der Aussagegenauigkeit der Zusammensetzungswerte in den jeweiligen Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine vorgegeben sind, dass in der Steuereinheit ein Speicherbereich zur Speicherung der Wichtungsfaktoren der Zusammensetzungswerte in Abhängigkeit von den Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und dass der Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs eine Programmroutine zur Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs aus den mit den jeweiligen Wichtungsfaktoren gewichteten Zusammensetzungswerten enthält. Die Wichtungsfaktoren ermöglichen es, bei der Bestimmung der Zusammensetzung des Kraftstoffgemischs die unterschiedlichen Aussagegenauigkeiten der verwendeten Zusammensetzungswerte zu berücksichtigen. Da die Aussagegenauigkeiten der Zusammensetzungswerte von dem jeweiligen Betriebsbereich abhängen, in dem die Brennkraftmaschine betrieben wird, können die Wichtungsfaktoren in Abhängigkeit von dem Betriebsbereich gespeichert und entsprechend bei der Kombination der Zusammensetzungswerte berücksichtigt werden.
Das Verfahren und die Vorrichtung lassen sich bevorzugt zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs aus Benzin und Alkohol, vorzugsweise eines Kraftstoffgemischs aus Benzin und Äthanol, anwenden:
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:
1 ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
2 ein Diagramm zur Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung einer in 2 gezeigten Zusammensetzung 30 eines Kraftstoffgemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine am Beispiel eines Benzin-Äthanol-Kraftstoffgemischs.
In einem ersten Zweig des Ablaufdiagramms sind ein Block ZW1 10 und ein Block WF 12 und in einem zweiten Zweig ein Block ZW2 11 und ein Block WF2 13 vorgesehen.
Dem Block ZW1 10 ist als Eingangsgröße eine in einer nicht dargestellten Programmroutine ermittelte Magerlaufgrenze 21 der Brennkraftmaschine, dem Block ZW2 11 ein Pumpstromverlauf 21 einer in dem Abgas der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde zugeführt. Den Blöcken WF1 12 und WF2 13 ist der Betriebsbereich 22, in dem die Brennkraftmaschine gerade betrieben wird, zugeführt.
Den Blöcken WF1 und WF2 ist ein Block Z 14 nachgeschaltet.
Brennkraftmaschinen zeigen eine von den Verbrennungseigenschaften des eingesetzten Kraftstoffs abhängige Magerlaufgrenze 20. Wird das der Brennkraftmaschine zugeführte Luft-Kraftstoff-Verhältnis über die Magerlaufgrenze 20 abgemagert, so resultiert dies in einer erhöhten Laufunruhe der Brennkraftmaschine. Im Falle eines Benzin-Äthanol-Kraftstoffgemischs verschiebt sich die Magerlaufgrenze 20 mit steigendem Äthanolgehalt hin zu größeren Lambda. Durch Auswertung der Verbrennungsstochastik, zum Beispiel der Standardabweichung des mittleren indizierten Druckes in zumindest einem der Zylinder der Brennkraftmaschine, kann die Magerlaufgrenze 20 bestimmt werden. Dazu kann zum Beispiel die Kurbelwellendrehzahl über Laufruhealgorithmen ausgewertet werden. Auf Grund der Korrelation der so ermittelten Magerlaufgrenze 20 mit dem Äthanolgehalt des Kraftstoffgemischs kann in dem Block ZW1 10 aus der Magerlaufgrenze 20 ein in 2 gezeigter erster Zusammensetzungswert 32 bestimmt werden.
Bei einem Kraftstoffgemisch aus Äthanol und Benzin steigt mit steigendem Äthanolgehalt das Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid des Abgases an. Dadurch ändert sich in einem Bereich Lambda < 1 das Pumpstromverhalten einer in dem Abgas der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde. Die Abhängigkeit des Pumpstroms von Lambda kann in einem „Einspritzzeit-Ausflug”, bei dem die Einspritzzeiten verlängert und damit ein niedrigeres Luft-Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, bestimmt werden. Auf Grund der Korrelation des so erhaltenen Pumpstromverlaufs 21 mit dem Äthanolgehalt des Kraftstoffgemischs kann in dem Block ZW2 11 aus dem Pumpstromverlauf 21 ein in 2 gezeigter zweiter Zusammensetzungswert 33 bestimmt werden.
Der aus der Magerlaufgrenze 20 abgeleitete erste Zusammensetzungswert 32 und der aus dem Pumpstromverlauf 21 abgeleitete zweite Zusammensetzungswert 33 sind mit einer Aussageunschärfe behaftet, die größer ist als die für die Steuerung der Brennkraftmaschine benötigte maximale Gesamtabweichung 34 bei der Bestimmung der Zusammensetzung 30 des Kraftstoffgemischs. Dabei ist die jeweils erzielbare Genauigkeit von dem Betriebsbereich 22, in dem die Brennkraftmaschine betrieben wird, abhängig. In dem Block WF1 12 wird daher dem ersten Zusammensetzungswert 32 ein in 2 gezeigter erster Wichtungsfaktor 36a und in dem Block WF2 13 wird dem zweiten Zusammensetzungswert 33 ein ebenfalls in 2 gezeigter zweiter Wichtungsfaktor 36b in Abhängigkeit von dem Betriebsbereich 22 der Brennkraftmaschine zugeordnet.
In dem Block Z 14 erfolgt dann die Bestimmung der Zusammensetzung 30 des Kraftstoffgemischs durch eine mit den jeweiligen Wichtungsfaktoren 36a, 36b gewichtete Kombination des ersten Zusammensetzungswerts 32 und des zweiten Zusammensetzungswerts 33. Je geringer dabei die Aussageungenauigkeit eines Zusammensetzungswerts 32, 33 ist, desto größer ist der zugehörige Wichtungsfaktor 36a, 36b festgelegt und entsprechend stärker wird der genauere Zusammensetzungswert 32, 33 bei der Kombination zur Bestimmung der Zusammensetzung 30 des Kraftstoffgemischs berücksichtigt.
2 zeigt ein Diagramm zur Bestimmung einer Zusammensetzung 30 eines Kraftstoffgemischs zum Betrieb einer Brennkraftmaschine am Beispiel eines Benzin-Äthanol-Kraftstoffgemischs.
Entlang einer ersten Achse 31 ist der prozentuale Anteil von Äthanol in einem Benzin-Äthanol-Kraftstoffgemisch aufgetragen. Um eine angestrebte Gesamtabweichung 34 bei der Bestimmung der Zusammensetzung 30 zu erreichen, werden aus der Magerlaufgrenze 20 ein erster Zusammensetzungswert 32 und der aus Pumpstromverlauf 21 ein zweite Zusammensetzungswert 33 bestimmt. Die Zusammensetzungswerte 32, 33, sind als Erwartungswert mit Standardabweichung gezeigt und entlang einer zweiten Achse 17 nebeneinander angeordnet. Die Standardabweichung der Zusammensetzungswerte 32, 33 sind dabei größer als die angestrebte maximale Gesamtabweichung 34 zur Bestimmung der Zusammensetzung 30 des Kraftstoffgemischs.
Erfindungsgemäß wird die Zusammensetzung 30 des Kraftstoffgemischs durch eine Kombination der Zusammensetzungswerte 32, 33 bestimmt. Dabei erfolgt die Kombination durch Bildung eines gewichteten Mittelwerts über die Zusammensetzungswerte 32, 33. Den Zusammensetzungswerten 32, 33 sind Wichtungsfaktoren 36 zugeordnet, die ein Maß für die Aussagegenauigkeit des jeweiligen Zusammensetzungswerts 32, 33 sind. Beispielhaft drückt der erste Wichtungsfaktor 36a mit dem Wert 5 eine Aussagegenauigkeit von 1/5 = 20% aus; der Wichtungsfaktor 36b mit dem Wert 3 bedeutet eine Aussagegenauigkeit von 1/3 = 33,3%.
Da die Zusammensetzungswerte 32, 33 unabhängig voneinander ermittelt wurden und somit von einer stochastischen Verteilung der Zusammensetzungswerte 32, 33 um die Zusammensetzung 30 ausgegangen werden kann, kann durch geeignete Kombination der Zusammensetzungswerte 32, 33 die geforderte und durch die Gesamtabweichung 34 dargestellte Genauigkeit bei der Bestimmung der Zusammensetzung 30 des Kraftstoffgemischs erreicht werden, auch wenn die Aussageunschärfen der zu Grunde liegenden Zusammensetzungswerte 32, 33 deutlich größer sind.
Die Verbesserung der Aussagegenauigkeit durch Verwendung der gewichteten Mittelung wird im Folgenden an einem Rechenbeispiel erläutert:
Der erste Zusammensetzungswert 32 betrage 40%, der zweite Zusammensetzungswert 33 betrage 20% Äthanolanteil in einem Benzin-Äthanol-Kraftstoffgemisch. Die Wichtungsfaktoren 36, die die Messabweichung bei der Bestimmung der jeweiligen Kenngröße wiedergeben, betragen 5 für den ersten Wichtungsfaktor 36a beziehungsweise 3 für den zweiten Wichtungsfaktor 36b. Nach der an sich bekannten Methode der Gaußschen Fehlerbetrachtung beträgt die auf Basis der obigen zwei Wertepaare bestimmte Zusammensetzung 30: Zusammensetzung 30 = (40%·5² + 20%·3²)/(5² + 3²) = 34,7%
Ebenfalls nach der Methode der Gaußschen Fehlerbetrachtung läßt sich die Genauigkeit bei der Bestimmung der Zusammensetzung 10 bei den zwei Wichtungsfakoren 18 mit den Werten 5 und 3 und einem maximalen Äthanolgehalt von 85% bestimmen:
Die Kombination der zwei Zusammensetzungswerte 12, 13 mit Wichtungsfaktoren 18 mit den Werten 5 und 3, die Genaugkeiten von 85%/5 = 17% beziehungsweise 85%/3 = 28,3% entsprechen, ergibt somit eine Aussage mit einer verbesserten Genauigkeit von 14,6%.
Erfindungsgemäß können die Wichtungsfaktoren 36 von dem Betriebsbereich 22 der Brennkraftmaschine abhängig festgelegt werden. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Verfahrens und dessen Genauigkeit, da in manchen Betriebszuständen Kenngrößen, aus denen die Zusammensetzungswerte 32, 33 bestimmt werden, besonders genau bestimmt werden können und daher die daraus gewonnenen Zusammensetzungswerte 32, 33 höher gewichtet werden können als in anderen Betriebsbereichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3036107 C3 [0007]

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) eines Kraftstoffgemischs aus einem ersten Kraftstoff und zumindest einem zweiten Kraftstoff zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, wobei sich die Kraftstoffe in ihrer Magerlaufgrenze (20) und/oder in ihrer Abgasrückführverträglichkeit unterscheiden und wobei die sich die bei der Verbrennung der Kraftstoffe gebildeten Abgase in ihrem Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Magerlaufgrenze (20) der Brennkraftmaschine für das Kraftstoffgemisch bestimmt wird, dass aus der Magerlaufgrenze (20) ein erster Zusammensetzungswert (32) bestimmt wird, dass aus dem Verlauf eines Pumpstroms in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases einer in dem Abgas der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde ein zweiter Zusammensetzungswert (33) bestimmt wird und dass die Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts (32) und des zweiten Zusammensetzungswerts (33) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Testfunktion die Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine derart verändert wird, dass der Lambdawert des Abgases der Brennkraftmaschine von Lambda = 1 auf einen Wert kleiner als 1 verändert wird und dass aus dem Verlauf des Pumpstroms der Breitband-Lambdasonde in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases der zweite Zusammensetzungswert (33) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit der Brennkraftmaschine für das Kraftstoffgemisch bestimmt wird, dass aus der Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit ein dritter Zusammensetzungswert bestimmt wird und dass die Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts (32) und des dritten Zusammensetzungswerts oder aus einer Kombination des zweiten Zusammensetzungswerts (33) und des dritten Zusammensetzungswerts oder aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts (32), des zweiten Zusammensetzungswerts (33) und des dritten Zusammensetzungswerts ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination der Zusammensetzungswerte (32, 33) durch Mittelwertbildung über die Zusammensetzungswerte (32, 33) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Wichtungsfaktoren (36) für die Zusammensetzungswerte (32, 33) in Abhängigkeit von der Aussagegenauigkeit des jeweiligen Zusammensetzungswerts (32, 33) vorgegeben werden und dass die Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs aus einer mit den zugehörigen Wichtungsfaktoren (36) gewichteten Kombination der Zusammensetzungswerte (32, 33) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wichtungsfaktoren (36) der einzelnen Zusammensetzungswerte (32, 33) in Abhängigkeit von dem vorliegenden Betriebsbereich (22) der Brennkraftmaschine vorgegeben werden.
Vorrichtung zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) eines Kraftstoffgemischs aus einem ersten Kraftstoff und zumindest einem zweiten Kraftstoff zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, wobei sich die Kraftstoffe in ihrer Magerlaufgrenze (20) und/oder in ihrer Abgasrückführverträglichkeit unterscheiden, wobei die sich die bei der Verbrennung der Kraftstoffe gebildeten Abgase in ihrem Verhältnis von Wasserstoff zu Kohlenmonoxid unterscheiden, wobei der Brennkraftmaschine eine Steuereinheit zugeordnet ist und wobei in einem Abgaskanal der Brennkraftmaschine eine Breitband-Lambdasonde angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit ein Programmablauf zur Bestimmung der Magerlaufgrenze (20) vorgesehen ist, dass ein Programmablauf zur Bestimmung eines ersten Zusammensetzungswerts (32) aus der Magerlaufgrenze (20) vorgesehen ist, dass ein Programmablauf zur Bestimmung eines zweiten Zusammensetzungswerts (33) aus dem Verlauf eines Pumpstroms in Abhängigkeit von dem Lambdawert des Abgases einer in dem Abgas der Brennkraftmaschine angeordneten Breitband-Lambdasonde vorgesehen ist und dass ein Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts (32) und des zweiten Zusammensetzungswerts (33) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Steuereinheit ein Programmablauf zur Bestimmung einer Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit der Brennkraftmaschine für das Kraftstoffgemisch vorgesehen ist, dass ein Programmablauf zur Bestimmung eines dritten Zusammensetzungswerts aus der Grenze für die Abgasrückführverträglichkeit vorgesehen ist und dass ein Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts (32) und des dritten Zusammensetzungswerts (33) oder aus einer Kombination des zweiten Zusammensetzungswerts (32) und des dritten Zusammensetzungswerts oder aus einer Kombination des ersten Zusammensetzungswerts (32), des zweiten Zusammensetzungswerts (33) und des dritten Zusammensetzungswerts vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs eine Programmroutine zur Bestimmung des Mittelwerts des ersten Zusammensetzungswerts (32) und des zweiten Zusammensetzungswerts (33) oder des ersten Zusammensetzungswerts (32) und des dritten Zusammensetzungswerts oder des zweiten Zusammensetzungswerts (33) und des dritten Zusammensetzungswerts oder des ersten Zusammensetzungswerts (32) und des zweiten Zusammensetzungswerts (33) und des dritten Zusammensetzungswerts enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass Wichtungsfaktoren (36) in Abhängigkeit von der Aussagegenauigkeit der Zusammensetzungswerte (32, 33) in den jeweiligen Betriebsbereichen (22) der Brennkraftmaschine vorgegeben sind, dass in der Steuereinheit ein Speicherbereich zur Speicherung der Wichtungsfaktoren (36) der Zusammensetzungswerte (32, 33) in Abhängigkeit von den Betriebsbereichen (22) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und dass der Programmablauf zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs eine Programmroutine zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) des Kraftstoffgemischs aus den mit den jeweiligen Wichtungsfaktoren (36) gewichteten Zusammensetzungswerten (32, 33) enthält.
Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Bestimmung der Zusammensetzung (30) eines Kraftstoffgemischs aus Benzin und Alkohol, vorzugsweise eines Kraftstoffgemischs aus Benzin und Äthanol.