DE102014008871A1 - Übergangsereignis-Kraftstoffzumessung für ein Mehrkraftstoffmotorsystem - Google Patents

Übergangsereignis-Kraftstoffzumessung für ein Mehrkraftstoffmotorsystem Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffstroms in einem Mehrkraftstoffmotor während Übergangsereignissen ist offenbart. Ein spezifiziertes Kraftstoffsubstitutionsverhältnis kann zur Zumessung mehrerer Kraftstoffe verwendet werden, die zur Versorgung des Mehrkraftmotors mit Leistung zur Verfügung stehen, so dass eine Eingangsleistung zum Betreiben des Motors mit einer Soll-Motordrehzahl bereitgestellt wird. Wenn ein Übergangsereignis auftritt, beispielsweise eine signifikante Änderung der Soll-Motordrehzahl oder der Last an dem Motor, kann ein Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis anstelle des spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses dazu verwendet werden, eine gewünschte Motorantwort auf das Ereignis zu erhalten. Das Übergangsereignis kann basierend auf beispielsweise der Änderung der Eingangsleistung oder der Motordrehzahl, die von dem Ereignis bewirkt wird, detektiert werden. Das Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis kann spezifiziert werden oder basierend auf einem Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder anderen Faktoren berechnet werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Mehrkraftstoffmotoren, die dazu in der Lage sind, mit flüssigem Kraftstoff, mit gasförmigem Kraftstoff und mit einem Gemisch aus einem flüssigen und einem gasförmigen Kraftstoff zu arbeiten, insbesondere Verfahren und Systeme zum Steuern der Zumessung der mehreren Kraftstoffe zu dem Mehrkraftstoffmotor zum Erfüllen des Eingangsleistungsbedarfs mit einem gewünschten Gemisch der mehreren Kraftstoffe.
  • Hintergrund
  • Ein Mehrkraftstoffmotor bezeichnet allgemein einen beliebigen Typ einer Brennkraftmaschine, eines Dampferzeugers, eines Heizers oder einer anderen, einen Kraftstoff verbrennenden Vorrichtung, die zum Verbrennen mehrerer Arten von Kraftstoffen während ihres Betriebs ausgebildet ist. Mehrkraftstoffmotoren werden in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt, um bestimmte Betriebserfordernisse in der Betriebsumgebung zu erfüllen. Beispielweise ist eine häufige Verwendung von Mehrkraftstoffmotoren die Verwendung für Militärfahrzeuge, so dass Fahrzeuge an verschiedenen Einsatzorten mit einem breiten Bereich alternativer Kraftstoffe wie Benzin, Diesel oder Flugkraftstoff fahren können. Bei Kampfeinsätzen kann beispielsweise eine Aktion des Feindes oder eine Isolierung einer Einheit die Versorgung mit Kraftstoff einschränken, und die Einsatzkräfte müssen möglicherweise auf den Kraftstoff zurückgreifen, der von feindlichen und zivilen Quellen für eine Verwendung zur Verfügung steht. Mehrkraftstoffmotoren sind ebenfalls dort von Vorteil, wo billigere Kraftstoffquellen, beispielsweise Erdgas, verfügbar sind, jedoch ein alternativer oder sekundärer Kraftstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff, aus Gründen der Leistung (z. B. für eine schnellere Reaktion auf eine kurzfristige Lastanforderung), als Backup im Falle einer Unterbrechung der Versorgung durch die primäre Kraftstoffquelle oder unter anderen Betriebs- oder Motorleistungsbedingungen benötigt wird.
  • Ein Mehrkraftstoffmotor arbeitet typischerweise mit einem spezifizierten Gemisch der verfügbaren Kraftstoffe. Wenn ein Gemisch, das ausschließlich aus flüssigem Kraftstoff besteht, spezifiziert wird, wird ein flüssiger Kraftstoff, beispielweise Dieselkraftstoff, Benzin oder ein anderer flüssiger Kohlenwasserstoffkraftstoff, während einer Verbrennung als die alleinige Energiequelle direkt in einen Motorzylinder oder eine Vorverbrennungskammer eingespritzt. Wenn ein Gemisch aus einem flüssigen und einem gasförmigen Kraftstoff spezifiziert wird, kann ein gasförmiger Kraftstoff, beispielsweise Erdgas, Methan, Hexan, Pentan oder ein anderer geeigneter gasförmiger Kohlenwasserstoffkraftstoff, mit Luft in einer Einlassöffnung eines Zylinders gemischt werden, und eine kleine Menge bzw. eine Pilotmenge an flüssigem Kraftstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff, wird mit einer Menge, die einem spezifizierten Substitutionsverhältnis entspricht, in den Zylinder oder die Vorverbrennungskammer eingespritzt.
  • Eine typische Motordrehzahlsteuerung weist eine Steuerung auf, die bei Auftreten eines Drehzahlfehlers zum Einstellen einer Kraftstoffrate wirkt. Für Motoren, die mit mehreren Kraftstoffen laufen können, ist es notwendig, basierend auf dem Kraftstoffanteil oder dem gewünschten Verhältnis von Kraftstoffen mehrere Kraftstoffraten einzustellen. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, einen Mehrkraftstoffmotor mit einem Gemisch aus 80% Erdgas und 20% Diesel zu betreiben. Typische Drehzahlsteuerungen (üblicherweise Proportional-Integral-Steuerungen, im Allgemeinen PI-Steuerungen genannt) können jedoch lediglich eine Kraftstoffrate für einen einzigen Kraftstoff einstellen. Die normale Weise, einen Mehrkraftstoffmotor zu behandeln, besteht darin, zu bewirken, dass jede PI-Steuerung eine individuelle Kraftstoffrate für den entsprechenden Kraftstoff einstellt, während die Tatsache, dass andere Kraftstoffe den Motor mit Leistung (Energie) versorgen, ignoriert wird. Die Kraftstoffraten werden so eingestellt, als ob die anderen Kraftstoffe nicht existieren würden. Nachdem die individuellen Kraftstoffraten von den PI-Steuerungen eingestellt worden sind, steuert eine komplizierte Schaltstrategie die mehreren Kraftstoffraten und wählt basierend auf dem spezifizierten Kraftstoffgemisch einen zusammengesetzten Kraftstoffstrom aus. Der ausgewählte zusammengesetzte Kraftstoffstrom berücksichtigt die Verfügbarkeit der anderen Kraftstoffe. Wenn ein spezifischer Kraftstoffanteil gewünscht ist, beispielsweise das vorher erwähnte Gemisch aus 80% Erdgas und 20% Dieselkraftstoff, wird die Schaltstrategie mehrere Kraftstoffströmungsraten ausgeben. In diesem Fall werden separate Steuersignale zu den Stromsteuerungsvorrichtungen für Erdgas und Dieselkraftstoff ausgegeben, um die Kraftstoffströme jedes Kraftstoffs zu erzeugen, die für den zusammengesetzten Kraftstoffstrom benötigt werden. Die Nachteile eines solchen Steuerungsaufbaus beinhalten die signifikante Entwicklungszeit und den Aufwand, der für mehrere PI-Steuerungen benötigt wird, und die Komplexität der Schaltstrategie, um sicherzustellen, dass die gesamte Entwicklung robust ist und auf Änderungen der Eingangsleistungsanforderung reagiert.
  • Während eines normalen stationären Betriebs der Mehrkraftstoffmotoren wird das spezifizierte Kraftstoffsubstitutionsverhältnis beibehalten, um den zusammengesetzten Kraftstoffstrom zu liefern, während die Motordrehzahl stabil bleibt. Wenn ein Übergangsereignis auftritt, das erfordert, dass dem Motor mehr Kraftstoff und demzufolge mehr Leistung zugeführt wird, beispielsweise wenn die angeforderte Motordrehzahl zunimmt oder wenn das Drehmoment an dem Motor zunimmt, wird die Steuerung versuchen, auch während des Übergangsereignisses das spezifizierte Kraftstoffsubstitutionsverhältnis beizubehalten. Das heißt, die Steuerung wird versuchen, von jedem Kraftstoff so viel zusätzlich zuzuführen, wie notwendig ist, um die benötigte Eingangsleistung für den Motor bereitzustellen, während das Kraftstoffsubstitutionsverhältnis beibehalten wird. Es können jedoch praktische Grenzen in Bezug darauf vorhanden sein, inwieweit der Kraftstoffstrom erhöht werden kann, ohne dass andere Betriebsprobleme auftreten. Beispielsweise kann eine zu große Erhöhung des Fluidstroms von Erdgas bewirken, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (englisch: air-fuel ratio, AFR) zu fett wird, wenn der Luftstrom nicht rasch genug erhöht werden kann, um mit der Zunahme des Stroms von Erdgas Schritt zu halten. Schließlich kann das überschüssige Erdgas ein Klopfen des Motors bewirken. Auf ähnliche Weise kann ein Zuführen von zu viel flüssigem Kraftstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff zu der Brennkammer aufgrund der unvollständigen Verbrennung eines Teils des flüssigen Kraftstoffs Rauch in dem Abgas des Motors erzeugen.
  • In Anbetracht dessen besteht ein Bedarf an einer verbesserten Mehrkraftstoffmotorsteuerstrategie, die den Prozess zum Ermitteln der Kraftstoffströmungsraten für die verschiedenen Kraftstoffe, die zum Versorgen des Motors mit Leistung zur Verfügung stehen, vereinfacht. Ferner besteht ein Bedarf an einer Mehrkraftstoffmotorsteuerstrategie, die das Kraftstoffsubstitutionsverhältnis während Übergangsereignissen anpasst, so dass die von dem Motor benötige Leistung geliefert wird, ohne dass sekundäre Probleme in Bezug auf den Betrieb des Motors entstehen.
  • Zusammenfassung der Offenbarung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffstroms in einem Mehrkraftstoffmotor während eines Übergangsereignisses offenbart. Das Verfahren kann das Empfangen eines spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses zur Zumessung mehrerer Kraftstoffe, die zur Versorgung des Mehrkraftstoffmotors mit Leistung zur Verfügung stehen, zum Liefern einer Eingangsleistung für einen Betrieb des Mehrkraftstoffmotors mit einer gewünschten Motordrehzahl, das Bestimmen, ob das Übergangsereignis bei dem Mehrkraftstoffmotor auftritt, und das Ausgeben einer Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu einem entsprechenden Aktuator einer Kraftstoffstromsteuervorrichtung für den einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der entsprechende Aktuator dem Mehrkraftstoffmotor den einen der mehreren Kraftstoffe gemäß dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, ansprechend auf eine Bestimmung, dass das Übergangsereignis nicht auftritt, beinhalten. Das Verfahren kann ferner das Ausgeben einer Übergangsereignis-Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu dem entsprechenden Aktuator der Kraftstoffstromsteuervorrichtung für den einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der entsprechende Aktuator dem Mehrkraftstoffmotor den einen der mehreren Kraftstoffe gemäß einem Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, ansprechend auf eine Bestimmung, dass das Übergangsereignis auftritt, beinhalten.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Motordrehzahlsteuersystem für einen Mehrkraftstoffmotor offenbart. Das Motordrehzahlsteuersystem kann eine Motordrehzahlsteuerung, die zum Ausgeben eines Motordrehzahlsteuersignals, das eine gewünschte Motordrehzahl angibt, ausgebildet ist, mehrere Aktuatoren, wobei jeder der mehreren Aktuatoren einer Kraftstoffstromsteuervorrichtung für einen von mehreren Kraftstoffen, die für eine Versorgung des Mehrkraftstoffmotors mit Leistung zur Verfügung stehen, indem ein Strom des entsprechenden einen der mehreren Kraftstoffe zu dem Mehrkraftstoffmotor bewirkt wird, entspricht, und eine Steuerung enthalten, die für einen Betrieb mit der Motordrehzahlsteuerung und den mehreren Aktuatoren verbunden ist. Die Steuerung kann zum Speichern eines spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses zur Zumessung der mehreren Kraftstoffe zu dem Mehrkraftstoffmotor, zum Empfangen des Motordrehzahlsteuersignals von der Motordrehzahlsteuerung, zum Bestimmen einer Eingangsleistung für einen Betrieb des Mehrkraftstoffmotors mit der gewünschten Motordrehzahl und zum Bestimmen, ob bei dem Mehrkraftstoffmotor ein Übergangsereignis auftritt, ausgebildet sein. Die Steuerung kann ferner zum Ausgeben einer Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu dem einen der mehreren Aktuatoren der Fluidstromsteuervorrichtung für den einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der eine der mehreren Aktuatoren dem Mehrkraftstoffmotor den einen der mehreren Kraftstoffe gemäß dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, ansprechend auf eine Bestimmung, dass das Übergangsereignis nicht auftritt, und zum Ausgeben einer Übergangsereignis-Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu dem einen der mehreren Aktuatoren der Fluidstromsteuervorrichtung für den einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der eine der mehreren Aktuatoren dem Mehrkraftstoffmotor den einen der mehreren Kraftstoffe gemäß einem Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, ansprechend auf eine Bestimmung, dass ein Übergangsereignis auftritt, ausgebildet sein.
  • Zusätzliche Aspekte werden durch die Patentansprüche angegeben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines beispielhaften Mehrkraftstoffmotorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 2 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften elektronischen Steuereinheit und von Steuerungskomponenten, die in Verbindung mit dem beispielhaften Mehrkraftstoffmotorsystem der 1 implementiert werden können;
  • 3 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Kraftstoffzumessungssteuerstrategie für das Mehrkraftstoffmotorsystem der 1;
  • 4 ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Kraftstoffzumessungssteuerroutine, die in Verbindung mit dem Mehrkraftstoffmotorsystem der 1 implementiert werden kann; und
  • 5 ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Übergangsereignis-Kraftstoffzumessungssteuerroutine, die in Verbindung mit dem Mehrkraftstoffmotorsystem der 1 implementiert werden kann.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Wenngleich der folgende Text eine detaillierte Beschreibung zahlreicher unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung liefert, versteht sich, dass der Schutzbereich durch die angehängten Ansprüche festgelegt wird. Die detaillierte Beschreibung soll lediglich beispielhaft sein, und beschreibt nicht jede mögliche Ausführungsform, da dies nicht praktikabel bzw. unmöglich wäre. Zahlreiche alternative Ausführungsformen könnten unter Verwendung entweder aktueller Technologie oder zukünftiger Technologie implementiert werden, die ebenfalls in den Schutzbereich der angehängten Ansprüche fallen würden.
  • Es versteht sich ferner, dass, soweit hierin ein Ausdruck nicht ausdrücklich unter Verwendung des Satzes „wie hierein verwendet, bedeutet der Ausdruck '___' ...” oder eines ähnlichen Satzes definiert wird, keine Beschränkung der Bedeutung des Ausdrucks, sei es ausdrücklich oder implizit, über die gewöhnliche Bedeutung hinaus beabsichtigt ist, und solch ein Ausdruck sollte nicht basierend auf einer Aussage in irgendeinem Abschnitt (ausgenommen die Terminologie in den Ansprüchen) so interpretiert werden, dass er einen begrenzten Schutzbereich aufweist. Soweit auf einen Ausdruck, der in den angehängten Ansprüchen verwendet wird, hierin auf eine Weise Bezug genommen wird, die mit einer einzigen Bedeutung konsistent ist, dient dies lediglich der Klarheit, um den Leser nicht zu verwirren, und soll solch einen Ausdruck in den Ansprüchen nicht implizit oder anderweitig auf diese einzige Bedeutung beschränken.
  • Bezug nehmend auf die Zeichnungen zeigt 1 ein beispielhaftes Mehrkraftstoffmotorsystem 10, das einen Motor 12 mit einem beispielhaften Zylinder 14 einer Mehrzahl von Zylindern 14, die in dem Motor 12 ausgebildet sind, enthalten kann. Wenngleich lediglich ein Zylinder 14 gezeigt ist, ist offensichtlich, dass die tatsächliche Anzahl von Zylindern 14 des Motors 12 variieren kann, und dass der Motor 12 ein Reihenmotor, ein V-Motor oder sogar ein Wankelmotor sein könnte. Ein Kolben 16 ist für eine Verschiebung in dem Zylinder 14 angeordnet, und der Zylinder 14 weist eine Einlassöffnung 18, eine Auslassöffnung 20 und ein Einlassventil 22 und ein Auslassventil 24 auf, die jeweils die Fluidverbindung zwischen dem Zylinder 14 und der Einlassöffnung 18 und der Auslassöffnung 20 regulieren. Die Einlassöffnung 18 empfängt Luft von einer Luftansaugleitung (einem Luftansaugrohr) 26, zu der Ansaugluft gelangt, nachdem sie beispielsweise durch einen Luftfilter (nicht gezeigt) und einen Turbolader (nicht gezeigt) gegangen ist. Ein Gaskraftstoffeinlassventil 28 eines bekannten Typs ist zwischen einer Gaskraftstoffleitung 30 auf einer stromaufwärtigen Seite und der Einlassöffnung 18 auf einer stromabwärtigen Seite positioniert. Ein Düsenteil des Ventils 28 kann sich zum Zuführen von gasförmigem Kraftstoff zu derselben und Mischen mit der Luft von der Luftansaugleitung 26 in die Einlassöffnung 18 erstrecken. Die Gaskraftstoffleitung 30 ist durch einen Kraftstoffpfad 34 mit einer Gaskraftstoffquelle 32 verbunden, und ein solenoidbetätigtes Gaskraftstoffabsperrventil 36 kann entlang des Kraftstoffpfads 34 positioniert sein. Die Gaskraftstoffquelle 32 kann einen beliebigen geeigneten gasförmigen Kraftstoff bereitstellen, der in dein Mehrkraftstoffmotor 12 verwendet werden kann, beispielsweise Erdgas, Methan, Hexan, Pentan oder einen anderen gasförmigen Kohlenwasserstoffkraftstoff. Wenngleich dies nicht gezeigt ist, versteht sich, dass solch ein System typischerweise einen Ausgleichsregulierer enthalten kann, der zum Regulieren des Gaskraftstoffdrucks auf der stromaufwärtigen Seite des Gaskraftstoffeinlassventils 28 zwischen der Gaskraftstoffquelle 32 und der Gaskraftstoffleitung 30 positioniert ist.
  • Der Motor 12 kann ferner einen Flüssigkraftstoffinjektor 38, beispielweise einen als elektronische Einheit ausgebildeten Injektor, zum Einspritzen von flüssigem Kraftstoff, beispielsweise Dieselkraftstoff, in den Zylinder 14 enthalten. Der flüssige Kraftstoff kann über ein Common-Rail 40, das jeden der Zylinder 14 des Motors 12 mit mit Druck beaufschlagtem flüssigem Kraftstoff, der über einen Flüssigkraftstoffpfad 44 von einer mit Druck beaufschlagten Flüssigkraftstoffquelle 42 zu dem Common-Rail 40 geleitet wird, versorgt, dem Kraftstoffinjektor 38 zugeführt werden. Ein solenoidbetätigtes Flüssigkraftstoffabsperrventil 46 kann zum Unterbrechen des Flüssigkraftstoffstroms, sofern dies notwendig ist, entlang des Flüssigkraftstoffpfads 44 angeordnet sein. Die Auslassöffnung 20 stellt eine Fluidverbindung des Zylinders 14 mit einem Emissionsabschnitt (nicht gezeigt) des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 her, so dass das durch die Verbrennung der Kraftstoffe erzeugte Abgas aus dem Zylinder 14 ausgestoßen wird.
  • Ein elektronisches Steuermodul (englisch: electronic control module, ECM) 48 des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 kann über einen leitenden Pfad 52 mit einem Gaskraftstoffdrucksensor 50, über einen leitenden Pfad 56 mit einem Ansaugluftdrucksensor 54 und über einen leitenden Pfad 60 mit einem Flüssigkraftstoffdrucksensor 58 verbunden sein, so dass einen Druck angebende Signale von den Sensoren 50, 54, 58 empfangen werden. Solche Drucksensoren 50, 54, 58 sind wohlbekannt, und daher wird eine detaillierte Beschreibung der Sensoren 50, 54, 58 weggelassen. Temperatursensoren 62, 64 sind ebenfalls in der Gaskraftstoffleitung 30 und dem Common-Rail 40 vorgesehen, um jeweils eine Temperatur angebende Signale über leitende Pfade 66, 68 zu dem ECM 48 zu liefern. Das ECM 48 ist durch einen leitenden Pfad 70 zum Steuern des Gaskraftstoffeinlassventils 28 verbunden und ist ferner durch einen leitenden Pfad 72 zum Steuern des Kraftstoffinjektors 38 verbunden. Diesbezüglich ist es bekannt, eine Treiberschaltung oder eine Treibersoftware zum Liefern von Stromsteuersignalen zu dem Gaskraftstoffeinlassventil 28 und dem Kraftstoffinjektor 38 vorzusehen, um die Strömungsraten der entsprechenden Kraftstoffe durch dieselben zu steuern. Es ist jedoch offensichtlich, dass solch eine Treiberschaltung getrennt von dem ECM 48 implementiert sein könnte, jedoch mit diesem verbunden sein könnte Ein Motordrehzahlsensor 74, der einer Nockenwelle oder einer anderen Komponente des Motors 12 zugeordnet ist, anhand der die Motordrehzahl bestimmt werden kann, kann ebenfalls über einen leitenden Pfad 76 zum Liefern von eine Motordrehzahl angebenden Signalen zu demselben mit dem ECM 48 verbunden sein.
  • Das gezeigte Mehrkraftstoffmotorsystem 10 kann in einem Flüssigkraftstoffmodus oder einem Mehrkraftstoffmodus arbeiten. In dem Flüssigkraftstoffmodus bleibt das Gaskraftstoffeinlassventil 28 geschlossen, während durch den Kraftstoffinjektor 38 mit Druck beaufschlagter Flüssigkraftstoff als die alleinige Kraftstoffenergiequelle während einer Verbrennung in den Motorzylinder 14 eingespritzt wird. In dem Mehrkraftstoffmodus wird der gasförmige Kraftstoff von der Gaskraftstoffquelle 32 durch das Gaskraftstoffeinlassventil 28 in die Einlassöffnung 18 ausgelassen und mit Luft von der Luftansaugleitung 26 gemischt, und eine geringe Menge bzw. eine Pilotmenge des mit Druck beaufschlagten Flüssigkraftstoffs wird durch den Kraftstoffinjektor 38 in den Zylinder 14 eingespritzt, um das Gemisch aus Luft und gasförmigem Kraftstoff zu zünden. Für Fachleute ist offensichtlich, dass die Konfiguration des in 1 gezeigten und beschriebenen Mehrkraftstoffmotorsystems 10 lediglich beispielhaft ist und andere Konfigurationen für eine Implementierung der Mehrkraftstoffmotorsteuerstrategie gemäß der vorliegenden Offenbarung verwendet werden können. Beispielsweise kann das Mehrkraftstoffmotorsystem 10 dazu ausgebildet sein, durch zusätzliche Arten von gasförmigen und flüssigen Kraftstoffen mit Leistung versorgt zu werden, und die Mehrkraftstoffmotorsteuerstrategie kann dazu ausgebildet sein, eine Spezifizierung von Substitutionsverhältnissen zum Zumessen der von dem Motor 12 benötigten Eingangsleistung für die verfügbaren Kraftstoffe zu ermöglichen.
  • 2 zeigt eine bespielhafte Konfiguration des ECM 48, die in dem Mehrkraftstoffmotorsystem 10 zum Steuern des Betriebs des Motors 12 und der Zumessung von Kraftstoffen zum Liefern der benötigten Leistung zu dem Motor 12 und, sofern dies gewünscht ist, zum Steuern der Betriebsabläufe anderer Systeme, die mit dem Mehrkraftstoffmotorsystem 10 integriert sind, implementiert werden kann. Das ECM 48 kann einen Mikroprozessor 80 zum Ausführen spezifizierter Programme enthalten, die verschiedene Funktionen in Verbindung mit dem System 10 steuern und überwachen. Der Mikroprozessor 80 enthält einen Speicher 82, beispielweise einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 84 zum Speichern eines Programms oder von Programmen und einen Zufallszugriffsspeicher (RAM) 86, der als ein Arbeitsspeicherbereich zur Verwendung bei einer Ausführung des Programms bzw. der Programme, die in dem Speicher 82 gespeichert sind, dient. Wenngleich der Mikroprozessor 80 gezeigt ist, ist es ebenfalls möglich und vorgesehen, andere elektronische Komponenten zu verwenden, beispielsweise einen Mikrocontroller, einen ASIC-Chip oder eine andere integrierte Schaltungsvorrichtung.
  • Das ECM 48 ist elektrisch mit den Steuerelementen des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 sowie mit verschiedenen Eingabevorrichtungen zum Befehlen des Betriebs des Motors 12 und Überwachen seiner Leistung verbunden. Demzufolge kann das ECM 48 wie oben beschrieben zum Empfangen von Signalen in Bezug auf die Betriebsbedingungen des Motors 12, die Parameterwerte angeben, elektrisch mit den Drucksensoren 50, 54, 58, den Temperatursensoren 62, 64 und dem Motordrehzahlsensor 74 verbunden sein. Das ECM 48 kann ferner über leitende Pfade 96, 98, 100 jeweils elektrisch mit Eingabevorrichtungen wie beispielweise einer Motordrehzahlsteuerung 90, einer Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 und einer Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 verbunden sein. Ein Bediener des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 kann die Steuerungen 90, 92, 94 zum Erzeugen und Senden von Steuersignalen zu dem ECM 48 mit Befehlen zum Betreiben des Motors 12 auf die gewünschte Weise betätigen, so dass die benötigte Motordrehzahl mit einer gewünschten Zumessung der verfügbaren Kraftstoffe erzeugt wird. Die Motordrehzahlsteuerung 90 kann ein beliebiger Typ einer Eingabevorrichtung sein, die einem Bediener ermöglicht, eine Drehzahl anzugeben, mit der der Motor 12 arbeiten soll, um die zum Durchführen einer gewünschten Aufgabe benötigte Ausgangsleistung zu liefern. Beispielsweise könnte die Motordrehzahlsteuerung 90 ein Gaspedal eines Fahrzeugs oder einer Baggermaschine, ein Schubregler eines Flugzeugs oder eine andere geeignete Eingabevorrichtung zum Angeben der Drehzahl des Motors 12 sein.
  • Die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 kann eine beliebige geeignete Eingabevorrichtung sein, die einem Bediener, Techniker oder anderen Benutzer des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 ermöglicht, Information in Bezug auf die Eigenschaften der für eine Verwendung durch das System 10 zur Verfügung stehenden Kraftstoffe einzugeben. Die Kraftstoffeigenschaftsdateneingabe kann Daten beinhalten, die von dem System 10 benötigt werden, um eine Menge an Kraftstoff zu ermitteln, die zum Erzeugen einer Ausgangsleistung des Motors 12 benötigt wird, die eine wie im Folgenden beschrieben bestimmte Leistungsanforderung erfüllt. Beispiele für Kraftstoffeigenschaftsdaten, die für einen dem Motor 12 zur Verfügung stehenden Kraftstoff spezifiziert werden können, beinhalten die Dichte oder spezifische Dichte des Kraftstoffs, die Verbrennungswärme des Kraftstoffs, die beispielweise als ein unterer Heizwert (Heizwert) oder oberer Heizwert (Brennwert) ausgedrückt wird, der die Energie angibt, die von dem Kraftstoff pro Masseneinheit oder Volumeneinheit freigesetzt wird, und dergleichen. Die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 kann ein Computerterminal oder eine andere ähnliche Eingabevorrichtung sein, die durch den leitenden Pfad 98 mit dem ECM 48 verbunden ist und einem Benutzer ermöglicht, die Kraftstoffeigenschaftsdaten einzugeben und die Daten zu dem ECM 48 zu senden. Bei alternativen Ausführungsformen kann die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 eine entfernte Rechenvorrichtung oder ein Rechensystem sein, das über ein Netzwerk mit dem leitenden Pfad 98 verbunden ist, so dass Kraftstoffeigenschaftsdaten von einem entfernten Ort aus, beispielsweise einem zentralen Steuerzentrum, das den Betrieb des Systems 10 in Verbindung mit dem ECM 48 steuert, zu dem Mehrkraftstoffmotorsystem 10 übertragen werden. Bei einer weiteren Alternative kann die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 eine externe Speichervorrichtung wie eine Magnetspeichervorrichtung, eine optische Speichervorrichtung oder eine Solid-State-Speichervorrichtung sein, auf der Kraftstoffeigenschaftsdaten gespeichert sind, die zu dem ECM 48 heruntergeladen werden, wenn die externe Speichervorrichtung mit dem leitenden Pfad 98 verbunden ist. Weitere alternative Vorrichtungen zum Eingeben von Kraftstoffeigenschaftsdaten und Übertragen der Daten zu dem ECM 48 über den leitenden Pfad 98, der eine direkte Verbindung oder eine drahtlose Verbindung sein kann, sind für Fachleute offensichtlich und werden als Möglichkeit für eine Verwendung in Mehrkraftstoffmotorsystemen gemäß der vorliegenden Offenbarung in Betracht gezogen.
  • Die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 kann eine beliebige geeignete Eingabevorrichtung sein, die einem Bediener, Techniker oder anderem Benutzer des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 ermöglicht, Information in Bezug auf die Zumessung der für eine Verwendung durch das System 10 zur Verfügung stehenden Kraftstoffe einzugeben. Die Kraftstoffmischungsdateneingabe über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 kann Kraftstoffsubstitutionsverhältnisse oder -anteile zur Verwendung jedes der zur Verfügung stehenden Kraftstoffe zum Erfüllen der gewünschten Motordrehzahleingangsleistung, die zum Betreiben des Motors 12 mit der über die Motordrehzahlsteuerung 90 angegebenen Motordrehzahl benötigt wird, angeben. Beispielsweise kann es bei einem Zweikraftstoffmotor, der mit einem gasförmigen Kraftstoff (z. B. Erdgas) und einem flüssigen Kraftstoff (z. B. Dieselkraftstoff) arbeitet, wünschenswert sein, dass der gasförmige Kraftstoff 80% der Leistungsanforderung liefert und der flüssige Kraftstoff die verbleibenden 20% der Leistungsanforderung liefert. In solch einem Fall kann über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 ein Substitutionsverhältnis (Ersetzungsverhältnis) von 20% bzw. 0,20 eingegeben werden und in dem ECM 48 gespeichert werden, so dass der flüssige Kraftstoff den gasförmigen Kraftstoff ersetzen und 20% der Leistung liefern wird. Wenn mehrere Kraftstoffe zur Verfügung stehe, kann ein Kraftstoffsubstitutionsverhältnis oder ein Kraftstoffsubstitutionsanteil für jeden Kraftstoff eingegeben werden, wobei die einzelnen Substitutionsverhältnisse insgesamt 100% bzw. 1,00 ergeben, so dass sich die von den einzelnen Kraftstoffen zugeführte Leistung zu der Gesamteingangsleistung addiert, die von dem Motor 10 benötigt wird. Die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 kann eine ähnliche Eingabevorrichtung wie die oben in Verbindung mit der Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 erörterte sein. Bei einigen Ausführungsformen können die Eingabesteuerungen 92, 94 in derselben Eingabevorrichtung implementiert sein, beispielsweise als eine grafische Benutzerschnittstelle, die sich in einer Bedienerstation befindet und eine Reihe von Schirmen aufweist, die einem Bediener ermöglicht, die Kraftstoffeigenschaftsdaten und die Kraftstoffmischungsdaten einzugeben.
  • Das ECM 48 kann ebenfalls mit Aktuatoren elektrisch verbunden sein und Steuersignale zu den Aktuatoren übertragen, die bewirken, dass die verschiedenen Elemente des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 einen Betrieb durchführen. Demzufolge können Aktuatoren für Fluidstromsteuervorrichtungen wie das Gaskraftstoffeinlassventil 28, den Flüssigkraftstoffinjektor 38 und die Absperrventile 36, 46 mit dem ECM 48 verbunden sein und Steuersignale von dem ECM 48 empfangen, so dass die entsprechenden Ventile 28, 36, 46 und der Kraftstoffinjektor 38 zum Steuern eines Stroms des gasförmigen und des flüssigen Kraftstoffs betrieben werden. Alternative Implementierungen des Systems 10 können erlauben, dass der Motor 12 mit zusätzlichen Kraftstoffen, die möglicherweise zur Verfügung stehen, betrieben werden kann. Bei diesen Implementierungen können ein zusätzliches Kraftstoffsteuerventil 102 und ein Absperrventil 104 vorgesehen sein, um den Strom der zusätzlichen Kraftstoffe zu steuern, bis zu einem n-ten Kraftstoff, der in dem System 10 verwendet wird.
  • Das ECM 48 und die zugehörigen Steuerelemente der 2 können zum Implementieren einer Kraftstoffzumessungssteuerstrategie für das Mehrkraftstoffmotorsystem 10 verwendet werden, die dem Motor 12 die Kraftstoffe gemäß Kraftstoffmischungsdaten, die über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 eingegeben werden, zuführen können. Wie aus der schematischen Darstellung der 3 ersichtlich ist, kann das ECM 48 mit verschiedenen Steuermodulen 106, 108, 110 programmiert sein, die beispielweise die Logik der Kraftstoffzumessungssteuerstrategie implementieren. Wenngleich die Steuermodule 106, 108, 110 so dargestellt sind, dass sie in einem einzigen ECM 48 enthalten sind, können sie über mehrere Verarbeitungselemente des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 verteilt sein, sofern dies notwendig ist, basierend auf den Erfordernissen einer bestimmten Implementierung. Zur Veranschaulichung wird das ECM 48 jedoch hierin als ein einziges Verarbeitungselement beschrieben.
  • Die Kraftstoffzumessungsstrategie kann bei einem Addierer 106 des ECM 48 beginnen, der einen Vergleich der gewünschten Drehzahl (Solldrehzahl) für den Motor 12, die über die Motordrehzahlsteuerung 90 eingegeben wird und als ein Motordrehzahlsteuersignal zu dem ECM 48 übertragen wird, mit der aktuell gemessenen Drehzahl des Motors, die dem ECM 48 über ein Motordrehzahlmessungssteuersignal von dem Motordrehzahlsensor 74 zur Verfügung gestellt wird, durchführen kann. Der Addierer 106 kann die gemessene Drehzahl des Motors 12 von der gewünschten Drehzahl subtrahieren, um einen Drehzahlfehler zu erhalten. Der Drehzahlfehler kann einen positiven Wert haben, wenn der Motor 12 langsamer als gewünscht läuft, oder einen negativen Wert, wenn der Motor 12 schneller als notwendig läuft. Der Drehzahlfehler kann aufgrund einer Änderung der befohlenen Drehzahl der Motordrehzahlsteuerung 90 oder aufgrund einer Änderung der tatsächlichen Drehzahl des Motors 12, die von dem Motordrehzahlsensor 74 gemessen wird und durch ein Ereignis wie eine Änderung der Last oder des Drehmoments an dem Motor 12 bewirkt wird, auftreten.
  • Der berechnete Drehzahlfehler kann von dem Addierer 106 zu einer einzigen Proportional-Integral-Steuerung (PI-Steuerung) 108 des ECM 48 übertragen werden. Die PI-Steuerung 108 kann zum Verwenden der gewünschten Drehzahl und des Drehzahlfehlers zum Ermitteln einer Eingangsleistung ausgebildet sein, die von den zur Verfügung stehenden Kraftstoffen bereitzustellen ist, um zu bewirken, dass die tatsächliche oder gemessene Motordrehzahl mit einer Ansprechrate, die während der Konfiguration der PI-Steuerung 108 spezifiziert wird, auf die gewünschte Motordrehzahl zunimmt oder abnimmt. Die spezifische Programmierung der PI-Steuerung 108 zum Berechnen der Eingangsleistung für den Motor 12 ist dem Fachmann bekannt, und eine detaillierte Beschreibung von PI-Steuerungsprogrammierverfahren wird daher wegegelassen. Es war jedoch bisher nicht bekannt, bei Mehrkraftstoffmotorsystemen eine einzige PI-Steuerung 108 zum Berechnen einer Eingangsleistung für den Motor vor einem Bestimmen der Zumessung der verfügbaren Kraftstoffe vorzusehen, wie dies hierin beschrieben ist. Es sei bemerkt, dass die Verwendung einer PI-Steuerung lediglich beispielhaft ist, und andere Arten von Steuerungen und Steuerberechnungen, die dazu in der Lage sind, eine Eingangsleistung für den Motor 12 zu ermitteln, in der Kraftstoffzumessungssteuerstrategie gemäß der vorliegenden Offenbarung implementiert werden können.
  • Die von der PI-Steuerung 108 für den Motor 12 ermittelte Eingangsleistung kann zusammen mit anderen Eingangsdaten von einem Kraftstoffzumessungsmodul 110 zum Aufteilen der Leistungsanforderung auf die zur Verfügung stehenden Kraftstoffe verwendet werden. Das Kraftstoffzumessungsmodul 110 verwendet ferner Daten, die über die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 und die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 eingegeben und in dem Speicher 82 des ECM 48 gespeichert werden, zum Ermitteln der Menge jedes Kraftstoffs, die dem Motor 12 zuzuführen ist. Bei einer Implementierung enthalten die Kraftstoffeigenschaftsdaten, die für jeden der n zur Verfügung stehenden Kraftstoffe über die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 eingegeben werden, ein Maß für den chemischen Energiegehalt oder die Kraftstoffqualität des Kraftstoffs in Form eines unteren Heizwerts LHVi, ein Maß für die Dichte des Kraftstoffs, beispielsweise die Massendichte Di oder die spezifische Dichte SGi des i-ten Kraftstoffs, und beliebige andere Kraftstoffeigenschaftsdaten, die zum genauen Regeln des Stroms der Kraftstoffe pro berechneter Zumessung benötigt werden.
  • Die über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 eingegebenen Kraftstoffmischungsdaten geben den Teil der Eingangsleistung an, der von jedem der n zur Verfügung stehenden Kraftstoffe bereitzustellen ist. Zum Ermöglichen einer Anpassbarkeit für eine Verwendung zusätzlicher oder alternativer Kraftstoffe in dem Mehrkraftstoffmotorsystem 12 kann das System 10 zum Ermöglichen, dass der Bediener ein Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRi für jeden der n Kraftstoffe über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 eingeben kann, ausgebildet sein. Jedes Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRi kann einen Wert zwischen 0,00 und 1,00 haben, der den Teil der benötigten Eingangsleistung darstellt, der von dem entsprechenden Kraftstoff bereitzustellen ist. Um sicherzustellen, dass 100% der Eingangsleistungsanforderung von den Kraftstoffen geliefert wird, und dass kein überschüssiger Kraftstoff dem Motor 12 zugeführt wird, können das ECM 48 und die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 zum Begrenzen einer Eingabe von Werten für das Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRi ausgebildet sein, so dass die folgende Gleichung erfüllt ist:
    Figure DE102014008871A1_0002
  • Wie im Folgenden beschrieben wird, gibt ein Wert des Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses FSRi gleich 0,00 an, dass der i-te Kraftstoff nicht zum Versorgen des Motors 12 mit Leistung verwendet wird, und ein Wert des Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses FSRi gleich 1,00 gibt an, dass der i-te Kraftstoff 100% der Eingangsleistung für den Motor 12 liefern wird, ohne dass er durch einen der anderen verfügbaren Kraftstoffe ersetzt wird.
  • Wenn die Eingangsleistung von der PI-Steuerung 108 zu dem Kraftstoffzumessungsmodul 110 übertragen wird, ruft das Kraftstoffzumessungsmodul 110 die Kraftstoffeigenschaftsdaten und die Kraftstoffmischungsdaten ab, die zum Zumessen der zur Verfügung stehenden Kraftstoffe benötigt werden. Das Kraftstoffzumessungsmodul 110 verwendet die Daten zum Ermitteln eines Massenstromverhältnisses m .i für jeden Kraftstoff basierend auf der folgenden Gleichung:
    Figure DE102014008871A1_0003
    wobei FSRi das dimensionslose Kraftstoffsubstitutionsverhältnis für den i-ten Kraftstoff ist, die Eingangsleistung die befohlene Leistung, die von der PI-Steuerung 108 gesendet wird, in Einheiten von Energie pro Zeiteinheit ist und LHVi der untere Heizwert für den i-ten Kraftstoff in Einheiten von Energie pro Masseneinheit ist. Gleichung (2) liefert die Massenstromrate m .i als Masse pro Zeiteinheit, die für jeden der i Kraftstoffe benötigt wird, um den benötigten Teil der befohlenen Leistung für den Motor 12 bereitzustellen.
  • Nach einer Ermittlung der Massenströmungsrate m .i für jeden zur Verfügung stehenden Kraftstoff formatiert das Kraftstoffzumessungsmodul 110 Befehle für die Aktuatoren der Kraftstoffstromsteuervorrichtungen 28, 38, 102, so dass bewirkt wird, dass die Vorrichtungen dem Motor 12 den benötigten Massenstrom zur Verfügung stellen. Das Kraftstoffzumessungsmodul 110 kann zum Umwandeln jeder Massenströmungsrate m .i in ein Steuersignal ausgebildet sein, das bewirken wird, dass die entsprechende Kraftstoffstromsteuervorrichtung 28, 38, 102 Kraftstoff mit der geeigneten Rate ausgibt. Die Umwandlungen in dem Kraftstoffzumessungsmodul 110 können Tabellen, Umwandlungsgleichungen, die zusätzliche Kraftstoffeigenschaften verwenden, oder eine andere geeignete Umwandlungslogik beinhalten, die zum Erzeugen der Steuersignale benötigt wird. Wie in 3 gezeigt, kann das Kraftstoffzumessungsmodul 110 ein separates Steuersignal zu jeder der Kraftstoffstromsteuervorrichtungen 28, 38, 102 übertragen. Folglich kann ein Gaskraftstoffbefehl zu dem Gaskraftstoffeinlassventil 28 gesendet werden, um zu bewirken, dass sich das Ventil 28 so öffnet, dass die geeignete Menge an gasförmigem Kraftstoff zu der Ansaugluft in der Einlassöffnung 18 hinzugefügt wird und schließlich in den Zylinder 14 gelangt. Auf ähnliche Weise kann der Flüssigkraftstoffbefehl zu dem Flüssigkraftstoffinjektor 38 gesendet werden, um die Einspritzung der benötigten Menge an flüssigem Kraftstoff in die Brennkammer des Zylinders 14 zu bewirken. Für jeden zusätzlichen zur Verfügung stehenden Kraftstoff, bis zu dem n-ten Kraftstoff, sendet das Kraftstoffzumessungsmodul 110 einen Kraftstoffbefehl zu dem entsprechenden Kraftstoffsteuerventil 102. Für jeden Kraftstoff mit einem Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRi und dementsprechend einer Massenströmungsrate m .i gleich Null sendet das Kraftstoffzumessungsmodul 110 einen Kraftstoffbefehl, der bewirkt, dass die entsprechende Kraftstoffstromsteuerungsvorrichtung 28, 38, 102 einen Kraftstoffstrom zu dem Motor 12 verhindert.
  • Bei dem beispielhaften Zweikraftstoffmotor 12 kann der Motor 12 primär mit Erdgas betrieben werden und Dieselkraftstoff als eine Backup-Kraftstoffquelle oder sekundäre Kraftstoffquelle zum Versorgen des Motors 12 mit Leistung oder zum Liefern einer Pilotmenge an Kraftstoff zum Zünden des Gemischs aus gasförmigem Kraftstoff und Luft verwenden. Bei solchen Zweikraftstoffmotoren 12 kann die Kraftstoffzumessungssteuerstrategie modifiziert werden, um der Konstruktion des Motors 12 und der Verwendung von genau zwei Kraftstoffen zum Versorgen des Motors 12 mit Leistung Rechnung zu tragen. Über die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 kann ein Bediener einen unteren Heizwert LHVNG und eine spezifische Dichte SGNG für die Erdgaszufuhr und einen unteren Heizwert LHVD und eine spezifische Dichte SGD für den Dieselkraftstoff eingeben, neben anderen relevanten Kraftstoffeigenschaftsdaten. Die über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 eingegebenen Kraftstoffmischungsdaten geben den Teil der Eingangsleistung an, der von dem Erdgas und dem Dieselkraftstoff zur Verfügung gestellt werden soll. Wenn der Motor 12 für lediglich zwei Kraftstoffe ausgelegt ist, kann ein einziges Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR zum Angeben der Menge der sekundären Kraftstoffquelle, die die primäre Kraftstoffquelle ersetzen soll, verwendet werden. Folglich kann bei dem beispielhaften Erdgas/Dieselkraftstoff-Zweikraftstoffmotor 12 ein Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR gleich 20% bzw. 0,20 beispielsweise über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 angegeben werden, um den Motor 12 mit einer Zumessung von 80% Erdgas und 20% Dieselkraftstoff mit Leistung zu versorgen.
  • Bei dem beispielhaften Zweikraftstoffmotor kann die Berechnung der Massenströmungsraten m . der Kraftstoffe, die durch das Kraftstoffzumessungsmodul 110 durchgeführt wird, ebenfalls modifiziert werden, um der Verwendung von zwei Kraftstoffen und der Eingabe eines einzigen Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses FSR Rechnung zu tragen. Bei dieser Implementierung kann die Gleichung (2) in getrennten Gleichungen für die Massenströmungsrate m . für den primären und den sekundären Kraftstoff umgeformt werden. Die Massenströmungsrate m .D für den sekundären Dieselkraftstoff kann wie folgt berechnet werden:
    Figure DE102014008871A1_0004
  • Die Gleichung zum Ermitteln der Massenströmungsrate m .NG für das primäre Erdgas kann ebenfalls das einzige Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR verwenden:
    Figure DE102014008871A1_0005
  • Unter Verwendung der Gleichungen (3) und (4) werden die Massenströmungsverhältnisse m .NG, m .D 100% der befohlenen Eingangsleistung, die von der PI-Steuerung 108 ausgegeben wird, ergeben. Basierend auf den Masseströmungsraten m .NG, m .D wird das Kraftstoffzumessungsmodul 110 die geeigneten Steuersignale erzeugen und die entsprechenden Gaskraftstoffbefehle und Flüssigkraftstoffbefehle jeweils zu dem Gaskraftstoffeinlassventil 28 und dem Flüssigkraftstoffinjektor 38 senden.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Mehrkraftstoffmotorsystems 10, das wie oben beschrieben aufgebaut ist, kann das ECM 48 mit einer in 4 gezeigten Kraftstoffzumessungsroutine 120 programmiert sein. Die Kraftstoffzumessungsroutine 120 kann bei einem Block 122 beginnen, bei dem das ECM 48 das Steuersignal von der Motordrehzahlsteuerung 90, das die gewünschte Drehzahl angibt, und das eine Motordrehzahl angebende Signal von dem Motordrehzahlsensor 74, das die gemessene Motordrehzahl angibt, empfängt. Die Steuerung geht dann zu einem Block 124 über, bei dem die gewünschte Drehzahl und die gemessene Drehzahl zum Ermitteln des Motordrehzahlfehlers in den Addierer 106 eingegeben werden. Der von dem Addierer 106 bestimmte Motordrehzahlfehler wird bei einem Block 126 zu der PI-Steuerung 108 ausgegeben, so dass bestimmt wird, ob sich die gewünschte und die gemessene Motordrehzahl unterscheiden, so dass die von den zur Verfügung stehenden Kraftstoffen für den Motor 12 bereitgestellte Eingangsleistung neu berechnet werden muss.
  • Wenn die gewünschte Drehzahl mit der gemessenen Drehzahl übereinstimmt und der Drehzahlfehler in dem Block 126 gleich Null ist, ist es möglicherweise nicht notwendig, die Eingangsleistung für den Motor 12 zu ändern, und die Steuerung kann zu dem Block 122 zurückkehren, um weiterhin die gewünschte und die gemessene Motordrehzahl zu empfangen und auszuwerten. Bei alternativen Ausführungsformen kann ein Ausmaß eines Drehzahlfehlers akzeptabel sein, so dass eine erneute Berechnung der Eingangsleistung für den Motor 12 nicht notwendig ist. In solchen Fällen kann das ECM 48 mit einem Bereich von Drehzahlfehlerwerten konfiguriert sein, der bewirken wird, dass die Steuerung zu dem Block 122 zurückkehrt, ohne die Eingangsleistung für den Motor 12 neu zu berechnen. Der Drehzahlfehlerwertebereich kann symmetrisch um einen Drehzahlfehlerwert Null vorgesehen sein, oder kann von Null verschoben sein, wenn eine größere Toleranz für Drehzahlfehler mit positiven Werten (d. h. der Motor 12 läuft zu langsam) oder negativen Werten (d. h. der Motor 12 läuft zu schnell) vorhanden ist.
  • Wenn das ECM 48 bestimmt, dass ein Drehzahlfehler ungleich Null vorliegt oder der Drehzahlfehler außerhalb eines Bereichs von akzeptablen Werten liegt, kann die Steuerung zu Block 128 fortschreiten, bei dem der Drehzahlfehler zum Ermitteln der aktualisierten Eingangsleistung, die zum Bewirken, dass der Motor 12 mit der gewünschten Motordrehzahl arbeitet, wie oben beschrieben, in die PI-Steuerung 108 eingegeben wird. Nach einer Bestimmung der aktualisierten Eingangsleistung in dem Block 128 schreitet die Steuerung zu einem Block 130 fort, bei dem die aktualisierte Eingangsleistung zum Ermitteln der geeigneten Kraftstoffzumessung basierend auf den Kraftstoffeigenschaftsdaten, die über die Kraftstoffeigenschaftseingabesteuerung 92 eingegeben werden, und den Kraftstoffmischungsdaten, die über die Kraftstoffmischungseingabesteuerung 94 eingegeben werden, in das Kraftstoffzumessungsmodul 110 eingegeben wird. Die Kraftstoffzumessung wird unter Verwendung von Berechnungen wie den Gleichungen (2)–(4) bestimmt, so dass die Menge jedes zur Verfügung stehenden Kraftstoffs erhalten wird, die dem Motor 12 zum Erzeugen der Eingangsleistung, die zum Betreiben des Motors 12 mit der gewünschten Motordrehzahl benötigt wird, zuzuführen ist. Nach einer Bestimmung der Kraftstoffzumessung geht die Steuerung zu einem Block 132 über, bei dem das Kraftstoffzumessungsmodul 110 Kraftstoffbefehle zu jeder der Kraftstoffstromsteuervorrichtungen 28, 38, 102 des Motors 12, beispielsweise dem Gaskraftstoffeinlassventil 28, dem Flüssigkraftstoffinjektor 38 und den Kraftstoffsteuerventilen 102, ausgibt, so dass bewirkt wird, dass die Vorrichtungen dem Motor 12 die verschiedenen Kraftstoffe mit den geeigneten Raten zuführen. Nach Senden der Ausgabebefehle kehrt die Steuerung zu dem Block 122 zurück, um weiterhin die gewünschte Drehzahl und die gemessene Drehzahl zu überwachen und bei Bedarf die Eingangsleistung und die Kraftstoffbefehle anzupassen.
  • Für Fachleute ist offensichtlich, dass die Kraftstoffzumessungsroutine 120 dazu angepasst sein kann, auf das Auftreten von Bedingungen zu reagieren, die sich von Änderungen der gewünschten Drehzahl unterscheiden und eine Änderung der Eingangsleistung, die von den Kraftstoffen, die für den Mehrkraftstoffmotor 12 zur Verfügung stehen, bereitzustellen ist, erfordern. Beispielsweise können Änderungen der Last an dem Motor 12 entsprechende Anpassungen der Eingangsleistung erfordern, die zum Betreiben des Motors 12 benötigt wird, selbst wenn die gewünschte Drehzahl des Motors 12 konstant bleibt. In vielen Situationen können Laständerungen an dem Motor 12 basierend auf entsprechenden Änderungen der gemessenen Motordrehzahl detektiert werden (erhöhte Last = erhöhte Motordrehzahl und umgekehrt). In diesen Situationen können die Laständerungen auf die oben beschriebene Weise durch die Kraftstoffzumessungsroutine 120 behandelt werden.
  • Alternativ dazu können Lastvariationen in dem Mehrkraftstoffmotorsystem 10 dadurch berücksichtigt werden, dass ein Lastsensor (nicht gezeigt) enthalten ist, der für einen Betrieb mit der Nockenwelle, der Ausgangswelle oder einer anderen geeigneten Komponente verbunden ist, so dass die Last an dem Motor 12 erfasst wird. Der Lastsensor kann über einen leitenden Pfad (nicht gezeigt) elektrisch mit dem ECM 48 verbunden sein und eine Last angebende Signale für die gemessene Last übertragen, die durch einen Komparator (nicht gezeigt) oder ein anderes geeignetes Modul des ECM 48 mit einem zuvor gemessenen Lastwert verglichen werden können, um zu bestimmen, ob sich die Last ändert. Wenn die neu gemessene Last zunimmt oder abnimmt, kann eine separate PI-Steuerung (nicht gezeigt) oder die PI-Steuerung 108, die zum Reagieren auf Änderungen der Drehzahl und der Last angepasst ist, eine neue Eingangsleistung bestimmen, die zum Betreiben des Motors 12 mit der gewünschten Motordrehzahl unter der gemessenen Last an dem Motor 12 benötigt wird. Nach einer Bestimmung der neuen Eingangsleistung kann das Kraftstoffzumessungsmodul 110 auf ähnliche Weise wie oben beschrieben die verfügbaren Kraftstoffe zumessen und die Kraftstoffbefehle ausgeben.
  • Das vorliegend offenbarte Mehrkraftstoffmotorsystem 10, das die Kraftstoffzumessungsroutine 120 aufweist, ermittelt die geeignete Kraftstoffzumessung zum Erhalten eines gewünschten Kraftstoffgemischs unter Verwendung lediglich einer einzigen PI-Steuerung 108. Die einzige PI-Steuerung 108 ermittelt die zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors 12 mit einer gewünschten Drehzahl benötigte Eingangsleistung, und das Kraftstoffzumessungsmodul 110 führt je nach Bedarf die Massenstromberechnungen der Gleichungen (2)–(4) durch, um die Eingangsleistung zwischen den zur Verfügung stehenden Kraftstoffen aufzuteilen. Das vorliegende System 10 eliminiert die komplexe Schaltlogik und Konflikte zwischen mehreren PI-Steuerungen, die jeweils einen Kraftstoffbefehl für die entsprechenden Kraftstoffe zum Zuführen von 100% der Eingangsleistung zu dem Mehrkraftstoffmotor erzeugen, die bei früheren Mehrkraftstoffmotorsystemen verwendet wurden. Dieser Ansatz vereinfacht den Prozess des Konfigurierens des ECM 48 zum Steuern des Betriebs des Mehrkraftstoffmotors 12.
  • Bei dem offenbarten Mehrkraftstoffmotorsystem 10 und anderen Mehrkraftstoffmotorsystemen, die andere Kraftstoffzumessungsstrategien verwenden, werden die spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisse FSR beibehalten, wenn der Mehrkraftstoffmotor 12 in Betrieb ist. Wie vorher erörtert, liefert ein spezifiziertes Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR möglicherweise nicht während allen Betriebsbedingungen eine optimale Mischung der zur Verfügung stehenden Kraftstoffe. Während Übergangsereignissen, wenn sich die gewünschte Drehzahl des Motors 12 oder die tatsächliche Last an demselben erheblich ändert, sind die Kraftstoffe möglicherweise nicht dazu in der Lage, auf die Übergangsereignisse zu reagieren, aufgrund von Grenzen in Bezug auf die Eigenschaften oder die Verfahren zum Zuführen der Kraftstoffe. Bei dem oben angegebenen Beispiel ist ein Turbolader des Motors 12 möglicherweise nicht dazu in der Lage, einen ausreichenden Luftstrom in der Luftansaugleitung 26 zum Halten des AFR unter einem vorbestimmten Klopfgrenzen-AFR zu liefern, wenn der Strom von gasförmigem Kraftstoff an dem Gaskraftstoffeinlassventil 28 erhöht wird. Bei anderen Implementierungen kann ein Ansprechen des Motors 12 auf das Übergangsereignis verbessert werden, indem während des Übergangsereignisses der Anteil eines Flüssigkraftstoffs, beispielsweise von Dieselkraftstoff, erhöht wird.
  • Die Leistung des Mehrkraftstoffmotorsystems 10 während Übergangsereignissen kann durch Implementieren einer Übergangsereignis-Kraftstoffzumessungsroutine 140 wie der in 5 gezeigten in der Kraftstoffzumessungsroutine des Systems 10, beispielsweise der Routine 120, die in 4 gezeigt ist und im Vorhergehenden beschrieben wurde, verbessert werden. Die Routine 140 ermöglicht, dass das Mehrkraftstoffmotorsystem 10 während des Übergangsereignisses vorübergehend mit einem modifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis oder modifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnissen arbeiten kann und anschließend, am Ende des Übergangsereignisses oder dann, wenn der Motor 12 während des Übergangsereignisses unter Verwendung des spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses ordnungsgemäß arbeiten kann, zu dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zurückkehren kann. Die Übergangsereignis-Kraftstoffzumessungsroutine 140 kann mit einem Block 142 beginnen, bei dem das ECM 48 die Steuersignale von der Motordrehzahlsteuerung 90, die die gewünschte Drehzahl angeben, das eine Motordrehzahl angebende Signal von dem Motordrehzahlsensor 74, das die gemessene Motordrehzahl angibt, und, sofern notwendig, die eine Last angebenden Signale von dem Lastsensor, die die gemessen Last an dem Motor 12 angeben, empfängt.
  • Nach Empfang der Drehzahl- und Lastdaten kann die Steuerung zu einem Block 144 fortschreiten, bei dem das ECM 48 die zum Betreiben des Motors 12 mit der gewünschten Drehzahl benötigte Eingangsleistung ermitteln kann. Bei einer Implementierung kann die PI-Steuerung 108 zum Empfangen der gemessenen Last und Verwenden der gemessenen Last zusammen mit der gewünschten Drehzahl und dem Drehzahlfehler zum Ermitteln der von den Kraftstoffen benötigten Eingangsleistung ausgebildet sein. Alternativ dazu kann eine separate Steuerung, beispielsweise eine weitere PI-Steuerung 108, eine Proportional-Integral-Ableitungs-Steuerung (PID-Steuerung) oder eine andere geeignete Vorrichtung oder Programmlogik vorgesehen sein, um eine Lasteingangsleistung zu ermitteln. Die Lasteingangsleistung kann anschließend mit der Drehzahleingangsleistung kombiniert werden, die von der PI-Steuerung 108 berechnet wird, so dass eine Gesamteingangsleistung erhalten wird, die von dem Kraftstoffzumessungsmodul 110 zu verwenden ist. Weitere alternative Module und Strategien zum Ermitteln der Eingangsleistung basierend auf der gewünschten Drehzahl und der angelegten Last sind für Fachleute offensichtlich und für eine Verwendung in Übergangsereignis-Kraftstoffzumessungsroutinen gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen.
  • Nach der Bestimmung der Eingangsleistung in dem Block 144 kann die Steuerung zu einem Block 146 fortschreiten, bei dem das ECM 48 ermittelt, ob die neu berechnete Eingangsleistung eine Änderung gegenüber der aktuell dem Motor 12 zugeführten Eingangsleistung darstellt. Wenn sich die Eingangsleistung nicht ändert, kann die Kraftstoffzumessungsroutine 120 damit fortfahren, dem Motor 12 Kraftstoff mit der aktuellen Kraftstoffzumessung gemäß dem aktuellen Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuzuführen, welches in den meisten Fällen das spezifizierte Kraftstoffsubstitutionsverhältnis ist. Wenn sich die Eingangsleistung nicht ändert, kann die Steuerung zu dem Block 142 zurückkehren, um weiterhin die gewünschte und die gemessene Drehzahl und die gemessene Last zu empfangen und auszuwerten. Wenn sich die Eingangsleistung ändert, kann die Steuerung zu einem Block 148 übergehen, bei dem das ECM 48 bestimmen kann, ob ein Übergangsereignis auftritt. Auch wenn in der Routine 140, die in 5 gezeigt ist, die Bestimmung der Eingangsleistung vor einer Bestimmung, ob eine Änderung der Eingangsleistung auftritt, durchgeführt wird, ist für Fachleute offensichtlich, dass das ECM 48 bestimmen kann, ob sich die Eingangsleistungsanforderung ändert, bevor die Eingangsleistung tatsächlich bestimmt wird. Beispielsweise kann der Drehzahlfehler und/oder ein Vergleich der gemessenen Last mit der zuvor gemessenen Last ausgewertet werden, um zu bestimmen, ob eine Änderung der Eingangsleistung notwendig ist. Wenn die Auswertung anzeigt, dass sich die Eingangsleistung nicht ändern wird, kann die Verarbeitung, die zum Bestimmen der Eingangsleistungsanforderung notwendig ist, vermieden werden, indem die Steuerung zu dem Block 142 zurückkehrt.
  • Wenn eine Eingangsleistungsänderung notwendig ist und die Steuerung zu dem Block 148 fortschreitet, bestimmt das ECM 48, ob die Änderung der neuen Eingangsleistungsanforderung in Bezug auf die aktuelle Eingangsleistung das Auftreten eines Übergangsereignisses bedeutet. Übergangsereignisse stehen typischerweise in Verbindung mit Zunahmen der gewünschten Drehzahl und/oder der Last an dem Motor 12, die eine Erhöhung der Eingangsleistung, die von den Kraftstoffen geliefert wird, erfordern, signifikante Drehzahlverringerungen oder Lastverringerungen können jedoch ebenfalls Übergangsereignisse darstellen, die eine Abweichung von dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR notwendig machen können. Verschiedene Strategien zum Bestimmen des Auftretens eines Übergangsereignisses können in dem ECM 48 implementiert sein. Die Übergangsereignisauswertung kann auf der Motordrehzahl basieren, wobei das Auftreten eines Übergangsereignisses unter Verwendung des Drehzahlfehlers und der Motordrehzahländerung bestimmt wird, die zum Erhalten der gewünschten Motordrehzahl, die von der Motordrehzahlsteuerung 90 angewiesen wird, benötigt wird. Das ECM 48 kann mit einem vorbestimmten Übergangsereignisdrehzahlfehlerwert konfiguriert sein und bestimmen, dass ein Übergangsereignis auftritt, wenn der Gesamtdrehzahlfehler größer als der Übergangsereigniswert ist. Alternativ dazu kann ein Übergangsereignis identifiziert werden, wenn ein Prozentsatz einer Änderung der Motordrehzahl, der zum Übergang von der gemessenen Motordrehzahl zu der gewünschten Drehzahl benötigt wird, einen eingestellten Schwellenprozentsatz, beispielweise einen Übergangsereignismotordrehzahländerungsprozentsatz, überschreitet. Beispielsweise kann ein Drehzahlfehler, der erfordert, dass sich die gemessene Motordrehzahl um mehr als 25% ändert, als ein Übergangsereignis interpretiert werden.
  • Bei einer weiteren alternativen Übergangsereignisermittlungsstrategie kann das ECM 48 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR überwachen und bestimmen, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR in Bezug auf den gasförmigen Kraftstoff zu fett ist oder wird, so dass in den Zylindern 14 Klopfen auftreten kann, wenn die Drehzahl des Motors 12 zunimmt. Wenn das ECM 48 bestimmt, dass ein tatsächliches oder geschätztes Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR größer als ein spezifiziertes Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL ist, tritt ein Übergangsereignis auf, das bewirkt, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR zu fett wird. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR, das von dem ECM 48 für einen Vergleich mit dem Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL verwendet wird, kann durch direkte Messung des aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses AFR für das Gemisch in der Einlassöffnung 18 oder durch eine Berechnung des aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses AFR basierend auf direkten Messungen von Eigenschaften des gasförmigen Kraftstoffs und der Ansaugluft, beispielweise der Temperatur, des Drucks und der Strömungsrate aus dem Gaskraftstoffeinlassventil 28 und der Luftansaugleitung 26, bestimmt werden. Geeignete Messgeräte und Berechnungen zum Ermitteln des aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses AFR basierend auf gemessenen Eigenschaften des gasförmigen Kraftstoffs, der Ansaugluft und/oder des Luft/Kraftstoff-Gemischs sind Fachleuten bekannt.
  • Das ECM 48 kann alternativ zum Ermitteln, ob das Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL überschritten wird, basierend auf bekannten Betriebsparametern des Gaskraftstoffeinlassventils 28 und des Turboladers oder einer anderen Quelle von mit Druck beaufschlagter Luft für die Luftansaugleitung 26 ausgebildet sein. Insbesondere kann das Ansprechverhalten der Quelle von mit Druck beaufschlagter Luft bekannt sein, so dass das ECM 48 bestimmen kann, ob die Quelle die Menge an mit Druck beaufschlagter Luft liefern kann, die zum Erhöhen der Luftmassenströmungsrate, die zum Liefern der benötigten Eingangsleistung mit dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR benötigt wird, notwendig ist, liefern kann. Das ECM 48 würde bestimmen, dass ein Übergangsereignis auftritt, wenn die Ansaugluftzufuhr nicht ausreicht, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR unterhalb des Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses AFRKL zu halten. Weitere alternative Verfahren zum Bestimmen des Auftretens eines Übergangsereignisses sind für Fachleute offensichtlich und für eine Verwendung in Mehrkraftstoffmotorsystemen 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen.
  • Wenn das ECM 48 in dem Block 148 bestimmt, dass kein Übergangsereignis auftritt, kann die Steuerung zum Bestimmen der Kraftstoffzumessung basierend auf dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis bzw. den spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnissen FSR auf ähnliche Weise, wie vorher für den Block 130 der Kraftstoffzumessungsroutine 120 beschrieben wurde, zu einem Block 150 übergehen. Nach der Bestimmung der Kraftstoffzumessung in dem Block 150 kann die Steuerung zu einem Block 152 übergehen, bei dem das Kraftstoffzumessungsmodul 110 gemäß der in dem Block 150 bestimmten Kraftstoffzumessung Kraftstoffbefehle zu dem Gaskraftstoffeinlassventil 28, dem Flüssigkraftstoffinjektor 38 und anderen Kraftstoffsteuerventilen 102 ausgibt. Wenn die Kraftstoffbefehle gesendet werden, kehrt die Steuerung zu dem Block 142 zurück, um weiterhin die gewünschte und die gemessene Drehzahl und die gemessene Last zu empfangen und das Auftreten von Drehzahlfehlern, Eingangsleistungsänderungen und Übergangsereignissen zu überwachen.
  • Wenn das ECM 48 in dem Block 148 bestimmt, dass ein Übergangsereignis auftritt, kann die Steuerung zu einem Block 154 übergehen, bei dem das ECM 48 ein Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE zur Zumessung der zur Verfügung stehenden Kraftstoffe während des Übergangsereignisses bestimmt. Das Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE kann die Substitution des Sekundärkraftstoffs bzw. der Sekundärkraftstoffe für den primären gasförmigen Kraftstoff erhöhen, um sicherzustellen, dass das Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL nicht überschritten wird und/oder der Motor 12 ein gewünschtes Ausmaß eines Ansprechverhaltens auf ein Übergangsereignis aufweist, während mit der Erhöhung des Sekundärkraftstoffs bzw. der Sekundärkraftstoffe weiterhin die notwendige Eingangsleistung geliefert wird. Das ECM 48 kann mit einem vorbestimmten Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE ausgebildet sein, das während jedes Übergangsereignisses verwendet wird. Folglich kann bei dem Beispiel des Zweikraftstoffmotors, wenn das spezifizierte Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR 0,20 ist, das Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE auf 0,25, 0,50 oder ein anderes geeignetes Verhältnis eingestellt sein, das gewährleistet, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR das Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL nicht überschreitet und/oder der Motor 12 ausreichend auf das Übergangsereignis reagiert.
  • Bei alternativen Ausführungsformen kann das ECM 48 zum dynamischen Bestimmen des Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses FSRTE basierend auf der benötigten Eingangsleistung und den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors 12 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die über die Luftansaugleitung 26 verfügbare, mit Druck beaufschlagte Luft anhand geeigneter Sensorsignale von dem ECM 48 ermittelt werden und dann zum Berechnen einer Klopfgrenzenmassenstromrate m .KL des gasförmigen Kraftstoffs verwendet werden, das das Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL ergeben wird. Die Massenstromratengleichungen (2) und (4) können nach dem Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR aufgelöst werden und zum Berechnen des Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses FSRTE auf die folgende Weise verwendet werden:
    Figure DE102014008871A1_0006
  • Das Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE, das mittels der Gleichung (5) oder (6) bestimmt wird, ist das Verhältnis, das das Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR auf oder unter dem Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL halten wird. Das berechnete Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE kann dann zum Bestimmen der Kraftstoffzumessung verwendet werden, anstelle des spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses FSR bei dem Zweikraftstoffmotor. Wenn der Motor 12 für einen Betrieb mit mehr als zwei Kraftstoffen ausgebildet ist, können die Kraftstoffsubstitutionsverhältnisse FSRi für die anderen Kraftstoffe entsprechend angepasst werden, um einer Verringerung des Teils der Eingangsleistung, der von dem primären oder gasförmigen Kraftstoff geliefert wird, zu entsprechen. Für den Fall, dass das Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE eine geringere Substitution des sekundären Kraftstoffs bzw. der sekundären Kraftstoffe und eine Erhöhung des primären Kraftstoffs über das, was von dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR angegeben wird, hinaus erlauben würde, kann das ECM 48 zum Außerkraftsetzen des berechneten Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE und Einstellen des Wertes des Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE auf das spezifizierte Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR zum Zumessen der Kraftstoffe zum Erfüllen der Eingangsleistungsanforderung ausgebildet sein.
  • Nach der Bestimmung des Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses FSRTE in dem Block 154 kann die Steuerung zu einem Block 156 fortschreiten, bei dem das Kraftstoffzumessungsmodul 110 das Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE zum Bestimmen der Kraftstoffzumessung während des Übergangsereignisses verwendet. Die Verarbeitung des Kraftstoffzumessungsmoduls 110 kann im Wesentlichen dieselbe wie bei dem Block 150 sein und wie im Vorhergehenden beschrieben unter Verwendung der Gleichungen (2)–(4) mit dem Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE erfolgen. Falls es notwendig ist, kann jedoch die Massenstromrate m . für einen bestimmten Kraftstoff auf eine Rauchgrenzenmassenstromrate m .SL begrenzt werden, oberhalb der aufgrund einer unvollständigen Verbrennung Rauch in dem Abgas des Motors erzeugt wird. Das Kraftstoffzumessungsmodul 110 kann zum Einstellen der Massenstromrate m . auf oder unter die Rauchgrenzenmassenstromrate m .SL ausgebildet sein. In dieser Situation kann die Gesamtkraftstoffzumessung den Kraftstoffstrom zu dem Motor 12 vorgeben, der weniger Leistung erzeugt, als die benötigte Eingangsleistung, die von der PI-Steuerung 108 ermittelt wird, bis ausreichend Luftstrom erzeugt werden kann, um eine Erhöhung des gasförmigen Kraftstoffs zu ermöglichen, ohne das Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL zu überschreiten.
  • Nach der Bestimmung der Kraftstoffzumessung in dem Block 156 kann die Steuerung zu dem Block 152 übergehen, bei dem das Kraftstoffzumessungsmodul 110 gemäß der Kraftstoffzumessung, die in dem Block 156 ermittelt wird, Kraftstoffbefehle zu dem Gaskraftstoffeinlassventil 28, dem Flüssigkraftstoffinjektor 38 und anderen Kraftstoffsteuerventilen 102 ausgibt. Wenn die Kraftstoffbefehle gesendet werden, kehrt die Steuerung zu dem Block 142 zurück, um weiterhin die gewünschte und die gemessene Drehzahl und die gemessene Last zu empfangen und das Auftreten von Drehzahlfehlern, Eingangsleistungsänderungen und Übergangsereignissen zu überwachen. Wenn das ECM 48 damit fortfährt, die Übergangsereignis-Kraftstoffzumessungsroutine 140 zu durchlaufen, kann der Mehrkraftstoffmotor 12 mit einem Betrieb gemäß dem Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSRTE fortfahren, bis entweder das Übergangsereignis endet oder das spezifizierte Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR für die Kraftstoffzumessung verwendet werden kann, ohne das Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFRKL zu überschreiten.
  • Die Übergangsereignis-Kraftstoffzumessungsroutine 140 stellt vorübergehende Anpassungen der Kraftstoffzumessung während Übergangsereignissen bereit, so dass die zum Ändern der Drehzahl des Mehrkraftstoffmotors 12 benötigte Leistung geliefert wird, während nachteilige Betriebsbedingungen wie Klopfen und Rauch im Abgas vermieden werden. Die Übergangsereigniszumessungsstrategie kann die Vorteile eines Gaskraftstoffmotors, beispielsweise verringerte Betriebskosten aufgrund geringerer Kraftstoffkosten, mit den Vorteilen eines Flüssigkraftstoffmotors, beispielsweise eines Dieselmotors; der ein besseres Übergangsereignisverhalten liefern kann, verbinden. Die Routine 140 kann ferner zum Detektieren von Übergangsereignissen, die aus anderen Gründen als einer Anpassung an die gewünschte Motordrehzahl und einer Anpassung an Laständerungen auftreten, und Reagieren auf dieselben ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Übergangsereignis auftreten, wenn eine Beschädigung eines Kolbens selbst in dem stationären Zustand ein Klopfen des Motors bewirkt. Um solchen Situationen zu begegnen, kann die Routine 140 zum Bestimmen eines Auftretens eines Übergangsereignisses basierend auf dem tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis AFR auf die oben beschriebene Weise, und nicht lediglich basierend auf einer Anpassung zum Erreichen der gewünschten Motordrehzahl, ausgebildet sein. Die modifizierte Konfiguration der Routine 140 kann dem ECM 48 ermöglichen, selbst in einem stationären Zustand des Motors zu reagieren und automatisch das Kraftstoffsubstitutionsverhältnis FSR zu modifizieren, um ein Klopfen des Motors zu vermeiden.
  • Auch wenn der vorhergehende Text eine detaillierte Beschreibung zahlreicher unterschiedlicher Ausführungsformen darstellt, versteht sich, dass der Schutzbereich durch die folgenden Ansprüche festgelegt wird. Die detaillierte Beschreibung soll lediglich beispielhaft sein und nicht jede mögliche Ausführungsform beschreiben, da eine Beschreibung jeder möglichen Ausführungsform nicht praktikabel oder unmöglich wäre. Zahlreiche alternative Ausführungsformen könnten implementiert werden, unter Verwendung entweder aktueller oder zukünftiger Technologien, und würden noch immer in den Schutzbereich der folgenden Ansprüche fallen.
  • Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffstroms in einem Mehrkraftstoffmotorsystem (10) während eines Übergangsereignisses, mit folgenden Schritten: Empfangen eines spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses zur Zumessung mehrerer Kraftstoffe, die zur Versorgung eines Mehrkraftstoffmotors (12) mit Leistung zur Verfügung stehen, so dass eine Eingangsleistung für einen Betrieb des Mehrkraftstoffmotors mit einer Soll-Motordrehzahl bereitgestellt wird; Bestimmen, ob bei dem Mehrkraftstoffmotor (12) das Übergangsereignis auftritt; Ausgeben einer Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu einem entsprechenden Aktuator einer Fluidstromsteuervorrichtung (28, 38, 102) für einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der entsprechende Aktuator dem Mehrkraftstoffmotor (12) den einen der mehreren Kraftstoffe gemäß dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, wenn bestimmt wird, dass das Übergangsereignis nicht auftritt; und Ausgeben einer Übergangsereignis-Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu dem entsprechenden Aktuator der Fluidstromsteuervorrichtung (28, 38, 102) für den einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der entsprechende Aktuator dem Mehrkraftstoffmotor (12) den einen der mehreren Kraftstoffe mit einem Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, wenn bestimmt wird, dass das Übergangsereignis auftritt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, mit folgenden Schritten: Bestimmen, ob sich die Eingangsleistung zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl ändern muss, bevor bestimmt wird, ob das Übergangsereignis auftritt; Bestimmen, ob das Übergangsereignis auftritt, wenn bestimmt wird, dass sich die Eingangsleistung ändern muss; und Fortsetzen der Ausgabe der Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe gemäß einem aktuellen Kraftstoffsubstitutionsverhältnis, wenn bestimmt wird, dass sich die Eingangsleistung nicht ändern muss.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Bestimmen, ob das Übergangsereignis auftritt, beinhaltet: Empfangen der Soll-Motordrehzahl; Ermitteln einer gemessenen Motordrehzahl des Mehrkraftstoffmotors (12); Ermitteln eines Drehzahlfehlers, der gleich einer Differenz zwischen der Soll-Motordrehzahl und der gemessenen Motordrehzahl ist; Vergleichen des Drehzahlfehlers mit einem Übergangsereignisdrehzahlfehlerwert; und Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn der Drehzahlfehler größer als der Übergangsereignisdrehzahlfehlerwert ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Bestimmen, ob das Übergangsereignis auftritt, beinhaltet: Empfangen der Soll-Motordrehzahl; Bestimmen einer gemessenen Motordrehzahl des Mehrkraftstoffmotors (12); Berechnen einer benötigten prozentualen Motordrehzahländerung, die dazu benötigt wird, dass die gemessene Motordrehzahl gleich der Soll-Motordrehzahl wird; Vergleichen der benötigten prozentualen Motordrehzahländerung mit einer prozentualen Übergangsereignismotordrehzahländerung; und Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn die benötigte prozentuale Motordrehzahländerung größer als die prozentuale Übergangsereignismotordrehzahländerung ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Bestimmen, ob das Übergangsereignis auftritt, beinhaltet: Empfangen der Soll-Motordrehzahl; Bestimmen der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung; Bestimmen einer aktuellen Eingangsleistung, die von den mehreren Kraftstoffen für den Mehrkraftstoffmotor (12) bereitgestellt wird; Bestimmen einer Eingangsleistungsänderung, die gleich einer Differenz zwischen der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung und der aktuellen Eingangsleistung ist; Vergleichen der Eingangsleistungsänderung mit einer Übergangsereignisgesamteingangsleistungsänderung; und Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn die Eingangsleistungsänderung größer als die Übergangsereignisgesamteingangsleistungsänderung ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Bestimmen, ob das Übergangsereignis auftritt, beinhaltet: Empfangen der Soll-Motordrehzahl; Bestimmen der Eingangsleistung, die zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigt wird; Bestimmen einer aktuellen Eingangsleistung, die von den mehreren Kraftstoffen für den Mehrkraftstoffmotor (12) bereitgestellt wird; Berechnen einer benötigten prozentualen Eingangsleistungsänderung, die zum Ändern der aktuellen Eingangsleistung zu der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung benötigt wird; Vergleichen der benötigten prozentualen Eingangsleistungsänderung mit einer prozentualen Übergangsereigniseingangsleistungsänderung; und Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn die benötigte prozentuale Eingangsleistungsänderung größer als die prozentuale Übergangsereigniseingangsleistungsänderung ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem einer der mehreren Kraftstoffe ein gasförmiger Kraftstoff ist, der vor einer Verbrennung in dem Mehrkraftstoffmotor (12) mit Luft vermischt wird, wobei das Verfahren beinhaltet: Bestimmen eines aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des gasförmigen Kraftstoffs und der Luft; und Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn das aktuelle Luft/Kraftstoff-Verhältnis größer als ein Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem einer der mehreren Kraftstoffe ein gasförmiger Kraftstoff ist, der vor einer Verbrennung in dem Mehrkraftstoffmotor (12) mit Luft vermischt wird, wobei das Verfahren beinhaltet: Empfangen der Soll-Motordrehzahl; Ermitteln der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung; Ermitteln eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine Soll-Motordrehzahl basierend auf dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis und der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung; und Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis für die Soll-Motordrehzahl größer als ein Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis ein spezifiziertes Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem einer der mehreren Kraftstoffe ein gasförmiger Kraftstoff ist, der vor einer Verbrennung in dem Mehrkraftstoffmotor (12) mit Luft vermischt wird, wobei das Verfahren beinhaltet: Empfangen der Soll-Motordrehzahl; Bestimmen der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung; Bestimmen eines Klopfgrenzen-Kraftstoffstroms für den gasförmigen Kraftstoff basierend auf einer zur Vermischung mit dem gasförmigen Kraftstoff zur Verfügung stehenden Luftmenge; und Bestimmen eines berechneten Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses basierend auf dem Klopfgrenzen-Kraftstoffstrom und der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung.
  11. Motordrehzahlsteuersystem für einen Mehrkraftstoffmotor (12), mit: einer Motordrehzahlsteuerung (90), die zum Ausgeben eines Motordrehzahlsteuersignals, das eine Soll-Motordrehzahl angibt, ausgebildet ist; mehreren Aktuatoren, wobei jeder der mehreren Aktuatoren einer Fluidstromsteuervorrichtung (28, 38, 102) für einen von mehreren Kraftstoffen, die zur Versorgung des Mehrkraftstoffmotors mit Leistung durch Bewirken eines Strom eines entsprechenden der mehreren Kraftstoffe zu dem Mehrkraftstoffmotor zur Verfügung stehen, entspricht; und einer Steuerung (48), die für einen Betrieb mit der Motordrehzahlsteuerung (90) und den mehreren Aktuatoren verbunden ist, wobei die Steuerung (48) zum Speichern eines spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses zur Zumessung der mehreren Kraftstoffe zu dem Mehrkraftstoffmotor (12) ausgebildet ist, die Steuerung (48) zum Empfangen des Motordrehzahlsteuersignals von der Motordrehzahlsteuerung (90) ausgebildet ist, die Steuerung (48) zum Ermitteln einer Eingangsleistung zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors (12) mit der Soll-Motordrehzahl ausgebildet ist, die Steuerung (48) zum Ermitteln, ob bei dem Mehrkraftstoffmotor (12) ein Übergangsereignis auftritt, ausgebildet ist, die Steuerung (48) zum Ausgeben einer Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu dem einen der mehreren Aktuatoren der Fluidstromsteuervorrichtung (28, 38, 102) für den einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der eine der mehreren Aktuatoren dem Mehrkraftstoffmotor (12) den einen der mehreren Kraftstoffe gemäß dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, wenn bestimmt wird, dass das Übergangsereignis nicht auftritt, ausgebildet ist und die Steuerung (48) zum Ausgeben einer Übergangsereignis-Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe zu dem einen der mehreren Aktuatoren der Fluidstromsteuervorrichtung (28, 38, 102) für den einen der mehreren Kraftstoffe zum Bewirken, dass der eine der mehreren Aktuatoren dem Mehrkraftstoffmotor (12) den einen der mehreren Kraftstoffe gemäß einem Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnis zuführt, wenn bestimmt wird, dass das Übergangsereignis auftritt, ausgebildet ist.
  12. Motodrehzahlsteuersystem nach Anspruch 11, bei dem die Steuerung (48) zum Bestimmen, ob sich die Eingangsleistung ändern muss, um den Mehrkraftstoffmotor (12) mit der Soll-Motordrehzahl zu betreiben, vor einer Bestimmung, ob das Übergangsereignis auftritt, ausgebildet ist, zum Bestimmen, ob das Übergangsereignis auftritt, wenn bestimmt wird, dass sich die Eingangsleistung ändern muss, und zum Fortsetzen einer Ausgabe der Kraftstoffströmungsrate für jeden der mehreren Kraftstoffe gemäß einem aktuellen Kraftstoffsubstitutionsverhältnis, wenn bestimmt wird, dass sich die Eingangsleistung nicht ändert, ausgebildet ist.
  13. Motordrehzahlsteuersystem nach Anspruch 11 oder 12, mit einem Motordrehzahlsensor (74), der für einen Betrieb mit der Steuerung (48) verbunden ist und für einen Betrieb zum Detektieren einer gemessenen Drehzahl des Mehrkraftstoffmotors mit dem Mehrkraftstoffmotor (12) verbunden ist, wobei der Motordrehzahlsensor zum Ausgeben eines Drehzahlmessungssteuersignals, das die gemessene Motodrehzahl angibt, ausgebildet ist, wobei die Steuerung zum Empfangen des Drehzahlmessungssteuersignals von dem Motordrehzahlsensor, zum Ermitteln eines Drehzahlfehlers, der gleich einer Differenz zwischen der Soll-Motordrehzahl und der gemessenen Motordrehzahl ist, zum Vergleichen des Drehzahlfehlers mit einem Übergangsereignisdrehzahlfehlwert und zum Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn der Drehzahlfehler größer als der Übergangsereignisdrehzahlfehlerwert ist, ausgebildet ist.
  14. Motodrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, mit einem Motordrehzahlsensor (74), der für einen Betrieb mit der Steuerung (48) verbunden ist und für einen Betrieb zum Detektieren einer gemessenen Motordrehzahl des Mehrkraftstoffmotors mit dem Mehrkraftstoffmotor (12) verbunden ist, wobei der Motordrehzahlsensor zum Ausgeben eines Messmotordrehzahlsteuersignals, das die gemessene Motordrehzahl angibt, ausgebildet ist, wobei die Steuerung zum Empfangen des Drehzahlmessungssteuersignals von dem Motordrehzahlsensor, zum Berechnen einer prozentualen Änderung einer benötigten Motordrehzahl, die dazu benötigt wird, dass die gemessene Motordrehzahl gleich der Soll-Motordrehzahl wird, zum Vergleichen der prozentualen Änderung einer benötigten Motordrehzahl mit einer prozentualen Übergangsereignismotordrehzahländerung und zum Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn die prozentuale Änderung einer benötigten Motordrehzahl größer als die prozentuale Übergangsereignismotordrehzahländerung ist, ausgebildet ist.
  15. Motordrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die Steuerung (48) zum Bestimmen einer aktuellen Eingangsleistung, die von den mehreren Kraftstoffen für den Mehrkraftstoffmotor (12) bereitgestellt wird, zum Bestimmen einer Eingangsleistungsänderung, die gleich einer Differenz der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung und der aktuellen Eingangsleistung ist, zum Vergleichen der Eingangsleistungsänderung mit einer Übergangsereignisgesamteingangsleistungsänderung und zum Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn die Eingangsleistungsänderung größer als die Übergangsereignisgesamteingangsleistungsänderung ist, ausgebildet ist.
  16. Motordrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem die Steuerung (48) zum Bestimmen einer aktuellen Eingangsleistung, die von den mehreren Kraftstoffen für den Mehrkraftstoffmotor (12) bereitgestellt wird, zum Berechnen einer prozentualen Änderung der benötigten Eingangsleistung, die zum Ändern der aktuellen Eingangsleistung zu der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung benötigt wird, zum Vergleichen der prozentualen Änderung der benötigten Eingangsleistung mit einer prozentualen Übergangsereigniseingangsleistungsänderung und zum Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn die prozentuale Änderung der benötigten Eingangsleistung größer als die prozentuale Übergangsereigniseingangsleistungsänderung ist, ausgebildet ist.
  17. Motordrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem einer der mehreren Kraftstoffe ein gasförmiger Kraftstoff ist, der vor einer Verbrennung in dem Mehrkraftstoffmotor (12) mit Luft vermischt wird, wobei die Steuerung (48) zum Bestimmen eines aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des gasförmigen Kraftstoffs und der Luft und zum Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn das aktuelle Luft/Kraftstoff-Verhältnis größer als ein Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, ausgebildet ist.
  18. Motordrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem einer der mehreren Kraftstoffe ein gasförmiger Kraftstoff ist, der vor einer Verbrennung in dem Mehrkraftstoffmotor (12) mit Luft vermischt wird, und die Steuerung (48) zum Ermitteln eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine Soll-Motordrehzahl basierend auf dem spezifizierten Kraftstoffsubstitutionsverhältnis und der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung und zum Bestimmen, dass das Übergangsereignis auftritt, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis für eine Soll-Motordrehzahl größer als ein Klopfgrenzen-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, ausgebildet ist.
  19. Motordrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei dem die Steuerung (48) zum Speichern eines spezifizierten Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses ausgebildet ist.
  20. Motordrehzahlsteuersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 19, bei dem einer der mehreren Kraftstoffe ein gasförmiger Kraftstoff ist, der vor einer Verbrennung in dem Mehrkraftstoffmotor (12) mit Luft vermischt wird, wobei die Steuerung (48) zum Bestimmen eines Klopfgrenzen-Kraftstoffstroms für den gasförmigen Kraftstoffbasierend auf einer Menge an Luft, die zur Vermischung mit dem gasförmigen Kraftstoff zur Verfügung steht, und zum Bestimmen eines berechneten Übergangsereignis-Kraftstoffsubstitutionsverhältnisses basierend auf dem Klopfgrenzen-Kraftstoffstrom und der zum Betreiben des Mehrkraftstoffmotors mit der Soll-Motordrehzahl benötigten Eingangsleistung ausgebildet ist.
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