DE102008026364A1 - Klopfunterdrückung nutzendes Antriebssystem eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Es werden ein Hybridfahrzeugantriebssystem und ein Verfahren zum Betrieb an die Hand gegeben. Zum Beispiel umfasst das System eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Brennraum, die zum Antreiben des Fahrzeugs mittels eines Antriebsrads ausgelegt ist, einen Motor, der zum Antreiben des Fahrzeugs mittels mindestens eines Antriebsrads ausgelegt ist, eine Energiespeichervorrichtung, die zum Speichern von Energie ausgelegt ist, die von dem Motor zum Antreiben des Fahrzeugs genutzt werden kann, eine Kraftstoffanlage, die zum Liefern von Benzin und Alkohol zu dem Brennraum in sich ändernden relativen Mengen ausgelegt ist, ein Steuersystem, das zum Betreiben des Motors zum Antreiben des Fahrzeugs und zum Verändern der relativen Mengen des dem Brennraum gelieferten Benzins und Alkohols als Reaktion auf eine Leistung des Motors ausgelegt ist.

Description

  • Hintergrund und Kurzdarlegung
  • Es wurden Brennkraftmaschinen beschrieben, die mehrere Einspritzventilpositionen bei unterschiedlichen Arten von Kraftstoff nutzen. Ein Beispiel wird in den Veröffentlichungen mit den Titeln ""Calculations of Knock Suppression in Highly Turbocharged Gasoline/Ethanol Engines Using Direct Ethanol Injection" und "Direct Injection Ethanol Boosted Gasoline Engine: Biofuel Leveraging for Cost Effective Reduction of Oil Dependence and CO2 Emissions" von Heywood et al. beschrieben. Im Einzelnen beschreiben die Veröffentlichungen von Heywood et al. das direkte Einspritzen von Ethanol zur Verbesserung von Ladeluftkühlwirkungen, während kanaleingespritztes Benzin zum Vorsehen des Großteils des verbrannten Kraftstoffs über einem Fahrzyklus hinweg genutzt wird. Somit wurde nachgewiesen, dass die selektive Verwendung einer klopfunterdrückenden Substanz wie Ethanol bei benzinbetriebenen Brennkraftmaschinen das Klopfen während eines Ladebetriebs verringern kann, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine anderweitig klopfbeschränkt sein kann.
  • Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat verschiedene Probleme bei dem vorstehenden Vorgehen erkannt. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschinenleistung signifikant verringert sein, wenn die Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz an Bord des Fahrzeugs gering ist. Selbst wenn zum Beispiel die Brennkraftmaschine noch ausreichend Kraftstoffreserven an Bord des Fahrzeugs hat, kann der Schwund der klopfunterdrückenden Substanz wiederum eine Klopfbeschränkung der Brennkraftmaschine verursachen, wodurch der Grad der Ladung verringert werden kann, der der Brennkraftmaschine geboten wird. Diese Abnahme der Brennkraftmaschinenleistung kann den Fahrer des Fahrzeugs unter manchen Bedingungen überraschen oder kann Unzufriedenheit mit der Leistung des Fahrzeugs hervorrufen.
  • Als weiteres Beispiel, bei dem die klopfunterdrückende Substanz an Bord des Fahrzeugs von einem Kraftstoffgemisch getrennt ist, kann der Verbrauch der klopfunterdrückenden Substanz bei einer Rate, die größer als die Trennrate ist, gleichfalls bewirken, dass die klopfunterdrückende Substanz schließlich aufgebraucht ist. Daher wird der Fahrer des Fahrzeugs vielleicht versuchen bzw. wird vielleicht nicht in der Lage sein, einen Fahrzeugsteuerbetrieb auszulösen, der aufgrund der verringerten Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz nicht länger praktikabel ist. Wenn alternativ bei jedem der vorstehenden Beispiele die Brennkraftmaschine stattdessen in einem Zustand arbeiten darf, bei dem Klopfen ohne Verwendung der klopfunterdrückenden Substanz auftritt, kann es zu Brennkraftmaschinenschaden kommen, oder Geräusch, Vibration und Rauheit (NVH, vom engl. Noise, Vibration, Harshness) infolge des Brennkraftmaschinenklopfens können wiederum eine Unzufriedenheit des Fahrers des Fahrzeugs hervorrufen.
  • Als Reaktion zumindest auf die vorstehenden Probleme hat der Erfinder zum Beispiel ein Hybridfahrzeug-Antriebssystem vorgesehen, welches umfasst: eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem dafür ausgelegten Brennraum, das Fahrzeug mittels mindestens eines Antriebsrads anzutreiben; einen dafür ausgelegten Motor, das Fahrzeug mittels mindestens eines Antriebsrads anzutreiben; eine dafür ausgelegte Energiespeichervorrichtung, Energie zu speichern, die von dem Motor zum Antreiben des Fahrzeugs nutzbar ist; eine dafür ausgelegte Kraftstoffanlage, dem Brennraum in unterschiedlichen relativen Mengen Benzin und Alkohol zuzuführen; und ein dafür ausgelegtes Steuersystem, den Motor zum Antreiben des Fahrzeugs zu betreiben und die relativen Mengen des Benzins und Alkohols, die dem Brennraum als Reaktion auf eine Ausgabe des Motors zugeführt werden, zu verändern.
  • Als weiteres Beispiel hat der Erfinder ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems eines Hybridelektrofahrzeugs vorgesehen, das eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor umfasst, die mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs verbunden sind, wobei das Verfahren das Betreiben des Elektromotors zum Antreiben des Fahrzeugs durch Zuführen elektrischer Energie zum Motor von einer Energiespeichervorrichtung und das Zuführen eines Kraftstoffs und einer klopfunterdrückenden Substanz zur Brennkraftmaschine in unterschiedlichen relativen Mengen als Reaktion auf einen Zustand der Energiespeichervorrichtung umfasst.
  • Auf diese Weise kann die Nutzung einer klopfunterdrückenden Substanz, beispielsweise Alkohol, mit anderen Fahrzeugantriebsquellen, einschließlich eines Elektromotors oder eines anderen geeigneten Antriebsmotors, koordiniert werden, was dem Fahrer des Fahrzeugs bei einer Vielzahl von Betriebsbedingungen, beispielsweise wenn die Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz oder der von der Energiespeichervorrichtung des Motors gespeicherte Energiebetrag verringert sind, ein gleichmäßigeres Fahrgefühl möglich macht.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug.
  • 2 zeigt schematisch einen beispielhaften Brennkraftmaschinenzylinder des in 1 gezeigten Antriebssystems.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Steuerstrategie für ein Hybridantriebssystem darstellt.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Steuerstrategie für eine Brennkraftmaschine eines Hybridantriebssystems darstellt.
  • 5 zeigt eine Kurve, die eine beispielhafte Ausführungsform der Steuerstrategien von 3 und 4 veranschaulicht.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Steuerstrategie für das Vorhersagen der Verfügbarkeit einer klopfunterdrückenden Substanz darstellt.
  • 7 zeigt mehrere Kurven, die verschiedenen Anwendungen der hierin beschriebenen beispielhaften Steuerstrategien darstellen.
  • Eingehende Beschreibung
  • 1 zeigt schematisch ein beispielhaftes Hybridantriebssystem 100 für ein Fahrzeug. Das Antriebssystem 100 umfasst eine Brennkraftmaschine 110 und einen Motor 130, die jeweils zum selektiven Liefern von Antriebsleistung zu mindestens einem oder mehreren Antriebsrädern 170 des Fahrzeugs mittels eines Getriebes 160 ausgelegt sind, wie bei 190, 192 und 194 gezeigt wird. Weiterhin können die Brennkraftmaschine 110 und der Motor 130 jeweils auch selektiv Energie von dem Antriebsrad 170 aufnehmen, um ein so genanntes regeneratives Bremsen des Fahrzeugs vorzusehen. Es versteht sich, dass die Brennkraftmaschine 110 und der Motor 130 in einer parallelen Konfiguration oder einer Reihenkonfiguration angeordnet werden können, um es einem oder beiden von Brennkraftmaschine und Motor zu ermöglichen, dem Antriebsrad 170 Drehmoment zu liefern oder von ihm aufzunehmen. Somit sollte das in 1 gezeigte Beispiel nicht auf eine bestimmte Hybridfahrzeugkonfiguration beschränkt sein. Zum Beispiel kann das Antriebssystem 100 in anderen Beispielen zwei oder mehr Motoren umfassen und/oder kann den an einer gegenüberliegenden Seite des Getriebes 160 von der Brennkraftmaschine 110 positionierten Motor 130 umfassen. Als noch weiteres Beispiel kann die Brennkraftmaschine 110 stattdessen von dem Antriebsstrang getrennt werden, wobei die Brennkraftmaschine selektiv betrieben werden kann, um Energie zu erzeugen, die von dem Motor 130 zum Antreiben des Fahrzeugs genutzt werden kann. Als nicht einschränkendes Beispiel kann der Motor 130 einen Elektromotor umfassen, dem Energie zum Vorsehen von Drehmoment geliefert werden kann und der zum Erzeugen elektrischer Energie als Reaktion auf ein Eingangsdrehmoment betrieben werden kann.
  • Das Antriebssystem 100 kann auch eine Energiespeichervorrichtung 140 umfassen, die wie bei 196 gezeigt mit dem Motor 130 in Verbindung steht. Zum Beispiel kann das Antriebssystem 100 als Hybridelektrofahrzeug (HEV, kurz vom engl. Hybrid Electric Vehicle) ausgelegt sein, wobei die Energiespeichervorrichtung 140 ein oder mehrere Batterien oder Kondensatoren zum Speichern elektrischer Energie umfassen kann. Somit kann der Motor 130 wie in 1 gezeigt Energie von der Energiespeichervorrichtung 140 aufnehmen oder der Energiespeichervorrichtung 140 Energie liefern, wie bei 196 gezeigt wird. Weiterhin kann die Energiespeichervorrichtung 140 Energie von Energiequellen außerhalb des Fahrzeugs aufnehmen, wie bei 142 gezeigt wird. Zum Beispiel kann das Antriebssystem 100 als anschließbares Hybridelektrofahrzeug ausgelegt sein, wobei die Energiespeichervorrichtung 140 mittels eines geeigneten Drahts oder Kabels mit einer externen elektrischen Energieversorgung verbunden sein kann, um ein Wiederaufladen der Energiespeichervorrichtung zu ermöglichen.
  • Die Brennkraftmaschine 110 wird in 1 mit mehreren Zylindern oder Brennräumen 30 gezeigt. Die Brennkraftmaschine 110 kann mittels eines Verdichters 112 unter ausgewählten Betriebsbedingungen Ansaugluft aus der Umgebung aufnehmen, wie bei 118 gezeigt wird. Während anderer Bedingungen kann mindestens ein Teil der Ansaugluft mittels eines Verdichterumleitventils 117 den Verdichter umgehen. In dem in 1 gezeigten bestimmten Beispiel wird der Verdichter 112 durch eine Turbine 114 angetrieben, die in einem Auslasskanal der Brennkraftmaschine in einer als Turbolader bezeichenbaren Auslegung angeordnet sein kann. Die Turbine 114 wird mittels einer Welle 116 mit dem Verdichter 112 verbunden gezeigt. Der Motor 110 kann durch die Brennkraftmaschine erzeugte Gase unter manchen Bedingungen mittels eines die Turbine 114 umfassenden Abgaskanals ablassen, um den Verdichter 112 anzutreiben. Während anderer Bedingungen können die Abgase mittels eines Turbinenumleitventils 115 die Turbine umgehen. In anderen Beispielen kann der Verdichter 112 aber durch die Brennkraftmaschine oder den Motor betrieben werden, ohne dass eine Turbine in einer Auslegung erforderlich ist, die als Lader bezeichnet werden kann. Somit kann der Verdichter 112 so ausgelegt werden, dass er der Brennkraftmaschine mit oder ohne eine Abgasturbine druckbeaufschlagte Ansaugluft liefert. Auf diese Weise kann jeder der Brennkraftmaschinenzylinder wie bei 118 gezeigt Ansaugluft aus der Umgebung aufnehmen und wie bei 120 gezeigt Verbrennungsprodukte an die Umgebung ablassen.
  • Die Brennkraftmaschine 110 kann auch selektiv zwei Substanzen aufnehmen, wie bei 174 und 176 gezeigt wird. Zum Beispiel kann eine einen Kraftstoff oder ein Kraftstoffgemisch umfassende erste Substanz den Brennkraftmaschinenzylindern wie bei 174 gezeigt zugeführt werden. Zum Beispiel kann die erste Substanz einen Kraftstoff wie Benzin, Diesel oder ein Gemisch aus Kraftstoff und anderen Substanzen umfassen. Eine zweite Substanz, die von der ersten Substanz verschieden ist, kann wie bei 176 gezeigt den Brennkraftmaschinenzylindern zugeführt werden. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die zweite Substanz eine größere Konzentration einer klopfunterdrückenden Substanz als die erste Substanz umfassen. Zum Beispiel kann die der Brennkraftmaschine wie bei 176 gezeigt selektiv gelieferte klopfunterdrückende Substanz einen Alkohol wie Ethanol oder Methanol umfassen oder kann als anderes Beispiel Wasser umfassen. Wie bezüglich der ersten Substanz gezeigt kann aber ein der Brennkraftmaschine wie bei 174 gezeigt zugeführter Kraftstoff auch die klopfunterdrückende Substanz bei einer niedrigeren Konzentration als in der zweiten Substanz umfassen. Somit versteht sich, dass die erste und zweite Substanz ähnliche Bestandteile bei unterschiedlichen Konzentrationen umfassen können. Als bestimmtes nicht einschränkendes Beispiel umfasst die der Brennkraftmaschine selektiv gelieferte erste Substanz wie bei 174 gezeigt flüssigen Benzin oder ein Gemisch aus flüssigem Benzin und Ethanol, und die der Brennkraftmaschine selektiv gelieferte zweite Substanz umfasst wie bei 176 gezeigt mindestens flüssiges Ethanol. Wie hierin näher beschrieben wird, kann die klopfunterdrückende Substanz bei bestimmten Betriebsbedingungen selektiv verwendet werden, um das Auftreten oder die Wahrscheinlichkeit von Motorklopfen zu mindern.
  • 1 zeigt weiterhin, wie die erste Substanz der Brennkraftmaschine aus einem ersten Speichertank 122 separat zugeführt werden kann und die zweite Substanz der Brennkraftmaschine aus einem zweiten Speichertank 124 separat zugeführt werden kann. In diesem bestimmten Beispiel kann der erste Speichertank 122 ein bei 126 gezeigtes Kraftstoffgemisch aufnehmen, zum Beispiel während eines Nachtankvorgangs. Das an dem ersten Speichertank 122 aufgenommene Kraftstoffgemisch kann sowohl einen Kraftstoff als auch eine klopfunterdrückende Substanz umfassen. Das an dem ersten Speichertank 122 aufgenommene Kraftstoffgemisch, das bei 126 gezeigt wird, kann zum Beispiel ein Gemisch aus Benzin und Ethanol, beispielsweise E85, das etwa 85% Ethanol und 15% Benzin ist; ein Gemisch aus Benzin und Methanol, beispielsweise M85, das etwa 85% Methanol und 15% Benzin ist; ein Gemisch aus Benzin und Wasser; ein Gemisch aus einem Alkohol, Wasser und Benzin; Gemische aus Diesel und Wasser; Gemische aus Diesel und einem Alkohol; oder andere geeignete Gemische umfassen, die einen Kraftstoff und eine klopfunterdrückende Substanz enthalten, die Klopfen in größerem Maße unterdrückt als der in dem Kraftstoffgemisch enthaltene Kraftstoff. Des Weiteren versteht sich, dass das mittels 126 aufgenommene Kraftstoffgemisch zwischen verschiedenen Tankstationen unterschiedliche Verhältnisse des Kraftstoffs und der klopfunterdrückenden Substanz umfassen kann. Somit kann das hierin beschriebene System so ausgelegt werden, dass es eine verbesserte und gleichmäßigere Leistung des Antriebssystems für eine bestimmte Eingabe des Fahrers des Fahrzeugs für einen Bereich von Kraftstoffgemischen und Verfügbarkeiten der in dem Kraftstoffgemisch enthaltenen klopfunterdrückenden Substanz liefern kann.
  • Als nicht einschränkendes Beispiel kann das bei 126 aufgenommene Kraftstoffgemisch ein Gemisch aus Benzin und Ethanol in flüssiger Form umfassen. Zumindest ein Teil der klopfunterdrückenden Substanz (z. B. Ethanol) kann von dem Kraftstoffgemisch (z. B. Benzin und Ethanol) mittels einer Trennvorrichtung 173 und eines Durchlasses 172 getrennt sein. Die Trennvorrichtung 173 kann auch eine Pumpe umfassen, um ein Trennen der klopfunterdrückenden Substanz von dem Kraftstoffgemisch zu ermöglichen und die Beförderung der klopfunterdrückenden Substanz mittels des Durchlasses 172 von dem Tank 122 zu dem Tank 124 zu ermöglichen. In manchen Ausführungsformen kann aber auf den Tank 124 verzichtet werden, wodurch die klopfunterdrückende Substanz der Brennkraftmaschine 110 mittels der Trennvorrichtung 173 direkt geliefert wird. In anderen Ausführungsformen kann ein dritter Speichertank vorgesehen sein, wodurch das Kraftstoffgemisch zunächst an einem ersten Speichertank aufgenommen wird, wodurch die erste Substanz und die zweite Substanz zu einem zweiten bzw. dritten Tank getrennt werden. In noch anderen Ausführungsformen können die Tanks 122 und 124 separat mit einer ersten Substanz bzw. einer zweiten Substanz gefüllt werden, wodurch kein Trennen eines die erste und die zweite Substanz umfassenden Kraftstoffgemisches erforderlich ist. Unabhängig von der bestimmten Kraftstoffanlagenauslegung versteht sich, dass eine erste und eine zweite Substanz mindestens einem Zylinder der Brennkraftmaschine in unterschiedlichen relativen Mengen als Reaktion auf Betriebsbedingungen geliefert werden können.
  • Das Antriebssystem 100 kann ein Steuersystem 150 umfassen. Das Steuersystem 150 kann mit verschiedenen Komponenten des Antriebssystems 100 kommunizierend verbunden sein, um die hierin beschriebenen Steuerroutinen zu ermöglichen. Wie in 1 gezeigt kann das Steuersystem 150 zum Beispiel von einem bei 186 gezeigten Sensor einen Hinweis auf die in dem Tank 122 gespeicherte Menge der ersten Substanz erhalten und kann von einem bei 188 gezeigten Sensor einen Hinweis auf die in dem Tank 124 gespeicherte Menge der zweiten Substanz erhalten. Weiterhin kann das Steuersystem 150 in manchen Beispielen einen Hinweis auf die Konzentration der zweiten Substanz (z. B. eine klopfunterdrückende Substanz) erhalten, die in der in Tank 122 gespeicherten ersten Substanz enthalten ist, wie bei 125 gezeigt wird.
  • Das Steuersystem 150 kann auch ein Eingabesignal eines Bedieners von einer Bedienereingabevorrichtung 181 erhalten, die in 2 näher gezeigt wird. Zum Beispiel kann die Bedienereingabevorrichtung 181 ein Gaspedal umfassen, das dafür ausgelegt ist, einem Fahrer des Fahrzeugs das Steuern der Beschleunigung und Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermöglichen. Das Steuersystem 150 kann auch verschiedene andere in 2 gezeigte Eingaben zusätzlich zu den in 1 gezeigten erhalten.
  • Als Reaktion auf die verschiedenen von dem Steuersystem erhaltenen Eingaben kann das Steuersystem 150 den Betrieb des Getriebes 160 steuern und kann wie bei 182 gezeigt Betriebsbedingungsinformationen von dem Getriebe 160 empfangen. Zum Beispiel kann das Steuersystem 150 die von dem Getriebe vorgesehene Übersetzung verändern oder einen mit dem Getriebe vorgesehenen Drehmomentwandler überbrücken bzw. die Überbrückung aufheben. Das Steuersystem 150 kann auch den Betrieb der Brennkraftmaschine 110 steuern und wie bei 184 gezeigt und weiter unter Bezug auf 2 beschrieben Betriebsbedingungsinformationen von der Brennkraftmaschine 110 erhalten. Das Steuersystem 150 kann auch den Betrieb des Motors 130 und/oder der Energiespeichervorrichtung 140 steuern und wie bei 180 gezeigt Betriebsbedingungsinformationen von diesen Vorrichtungen erhalten. Das Steuersystem 150 kann wie bei 175 gezeigt die von der Trennvorrichtung 173 vorgesehene Rate der Trennung steuern. Zusätzlich zu den in 1 gezeigten verschiedenen Steuerpfaden kann das Steuersystem 150 den Betrieb des Verdichters 112, der Turbine 114 und der Stellung der Umleitventile 115 und 117 steuern. Zum Beispiel kann die Turbine 114 als Turbine veränderlicher Geometrie (VGT) ausgelegt sein, wo die Geometrie der Turbine durch das Steuersystem 150 so gesteuert werden kann, dass der der Brennkraftmaschine durch den Verdichter 112 gelieferten Ladedruck verändert wird.
  • 2 zeigt schematisch einen beispielhaften Zylinder 30 der Brennkraftmaschine 110 des in 1 gezeigten Antriebssystems 100. Wie in 1 gezeigt kann die Brennkraftmaschine 110 durch ein Steuersystem 150 gesteuert werden. Das Steuersystem 150 kann ein elektronisches Steuergerät 212 umfassen, das zum Steuern des Betriebs der Brennkraftmaschine 110 als Reaktion auf eine von einem Fahrer 232 des Fahrzeugs mittels einer Eingabevorrichtung 181 erhaltene Eingabe ausgelegt ist. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 181 ein Gaspedal und einen Pedalstellungssensor 234 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Der Brennraum (d. h. Zylinder) 30 der Brennkraftmaschine 110 kann Brennraumwände 232 mit einem darin positionierten Kolben 236 umfassen. Der Kolben 236 kann mit einer Kurbelwelle 240 verbunden sein, so dass die Hubbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 240 kann mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs mittels eines dazwischen angeordneten Getriebesystems, wie zum Beispiel in 1 gezeigt, verbunden sein. Ferner kann ein Startermotor mittels einer Schwungscheibe mit der Kurbelwelle 40 verbunden sein, um einen Startbetrieb der Brennkraftmaschine 110 zu ermöglichen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann der in 1 gezeigte Motor 130 mit der Kurbelwelle 240 wirkverbunden sein, um einen Austausch von Drehmoment zwischen der Brennkraftmaschine und dem Motor zu ermöglichen.
  • Der Brennraum 230 kann mittels eines Einlasskanals 242 Ansaugluft von dem Ansaugkrümmer 244 erhalten und kann mittels eines Auslasskanals 248 Verbrennungsgase ablassen. Wie in 1 gezeigt kann der Brennraum 30 mittels einer Ladevorrichtung wie einem Verdichter druckbeaufschlagte Ansaugluft aus der Umgebung erhalten und kann mittels des eine Turbine umfassenden Auslassdurchlasses 48 Gase ablassen. Alternativ können der Verdichter und/oder die Turbine zumindest teilweise umgangen werden, um mindestens eine Möglichkeit vorzusehen, durch die der dem Zylinder gelieferte Ladedruckbetrag verändert werden kann. Der Ansaugkrümmer 244 und der Auslasskanal 248 können mit dem Brennraum 230 mittels eines Einlassventils 252 bzw. Auslassventils 254 selektiv kommunizieren. In manchen Ausführungsformen kann der Brennraum 230 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile umfassen.
  • Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Stellung des Einlassventils 252 durch das Steuergerät 212 mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Ventilaktors (EVA) 251 gesteuert werden. Analog kann die Stellung des Auslassventils 54 durch das Steuergerät 212 mittels EVA 253 gesteuert werden. Während mancher Bedingungen kann das Steuergerät 212 die den Aktoren 251 und 253 gelieferten Signale verändern, um das Öffnen und Schließen der jeweiligen Einlass- und Auslassventile zu steuern. Die Stellung des Einlassventils 252 und des Auslassventils 254 kann durch Ventilstellungssensoren 255 bzw. 257 ermittelt werden. In alternativen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Einlass- und Auslassventile durch einen oder mehrere Nocken betätigt werden und können zum Verändern des Ventilbetriebs ein oder mehrere der Systeme verwenden, die als Nockenprofilumschalten (CPS, kurz vom engl. Cam Profile Switching), veränderliche Nockensteuerung (VCT, vom engl. Variable Cam Timing), veränderliche Ventilsteuerung (VVT, vom engl. Variable Valve Timing) und/oder veränderlicher Ventilhub (VVL, vom engl. Variable Valve Lift) bezeichnet werden können. Zum Beispiel kann der Zylinder 230 alternativ mindestens ein Einlass- oder Auslassventil umfassen, das mittels Nockenbetätigung, einschließlich ein oder mehrere von CPS, VCT, VVT und/oder VVI, gesteuert wird. Somit versteht sich, dass die Brennkraftmaschine 110 nicht auf die hierin beispielhaft beschriebenen verschiedenen Ventilsysteme beschränkt werden sollte.
  • Weiterhin kann der Brennraum 30 mit einem ersten Einspritzventil 266 und einem zweiten Einspritzventil 268 ausgelegt werden. Das erste Einspritzventil kann so ausgelegt werden, dass es dem Brennraum wie schematisch bei 174 von 1 gezeigt als Reaktion auf ein von dem elektronischen Treiber 267 geliefertes Signal eine erste Substanz liefert. Das zweite Einspritzventil kann so ausgelegt sein, dass es dem Brennraum wie schematisch bei 176 von 1 gezeigt als Reaktion auf ein von dem elektronischen Treiber 269 geliefertes Signal eine zweite Substanz liefert. Als in 2 gezeigtes nicht einschränkendes Beispiel kann das erste Einspritzventil 266 entlang des Ansaugkrümmers 44 in einer Auslegung angeordnet sein, die als Kanaleinspritzung bezeichnet wird, und das zweite Einspritzventil 268 kann in einer Auslegung direkt mit dem Brennraum 30 verbunden sein, die als Direkteinspritzung bezeichnet werden kann. Es versteht sich aber, dass in anderen Beispielen das Einspritzventil 266 auch als Direkteinspritzventil ausgelegt sein kann oder das Einspritzventil 268 auch als Kanaleinspritzventil ausgelegt sein kann. Alternativ kann ein einzelnes Direkteinspritzventil genutzt werden, um mittels eines stromaufwärts des Einspritzventils angeordneten Mischventils unterschiedliche relative Mengen erster und zweiter Substanzen direkt zu dem Brennraum zu liefern. Somit können ein Teil oder alle der Zylinder der Brennkraftmaschine 110 so ausgelegt werden, dass sie einen Kraftstoff und/oder eine andere Substanz (z. B. eine klopfunterdrückende Substanz) abhängig von Betriebsbedingungen in unterschiedlichen Verhältnissen erhalten.
  • Wie in 1 gezeigt können einige oder alle der Zylinder der Brennkraftmaschine 110 separat eine erste Substanz und eine zweite Substanz in unterschiedlichen relativen Mengen aufnehmen. Zum Beispiel kann die erste Substanz einen Kraftstoff oder ein Kraftstoffgemisch umfassen, das Benzin, Diesel oder einen anderen geeigneten Kraftstoff umfasst, während die zweite Substanz eine größere Konzentration einer klopfunterdrückenden Substanz als die erste Substanz umfassen kann. Zum Beispiel kann die zweite Substanz eine größere Konzentration an Alkohol oder Wasser umfassen als die erste Substanz. Somit kann das Einspritzventil 266 in mindestens einer Ausführungsform dafür ausgelegt sein, eine Benzin enthaltende erste Substanz zu dem Brennraum 30 mittels Kanaleinspritzung zu liefern, und das Einspritzventil 268 kann dafür ausgelegt sein, eine eine größere Konzentration an Ethanol als die erste Substanz enthaltende zweite Substanz mittels Direkteinspritzung zu dem Brennraum 30 zu liefern. In noch anderen Beispielen können eine erste und eine zweite Substanz dem Brennraum 30 in verschiedenen relativen Mengen mittels eines einzelnen Direkt- oder Kanaleinspritzventils selektiv geliefert werden, zum Beispiel durch Nutzen eines stromaufwärts des einzelnen Einspritzventils angeordneten Mischventils. Somit versteht sich, dass das hierin beschriebene Steuersystem so ausgelegt werden kann, dass es die absoluten und/oder relativen Mengen einer ersten Substanz wie Benzin und einer zweiten Substanz wie Ethanol, die dem Brennraum als Reaktion auf Betriebsbedingungen wie Motorlast, Motordrehzahl, Motorleistung oder einen Hinweis auf Klopfen usw. geliefert werden, verändert.
  • Der Einlasskanal 242 kann eine Drossel 262 mit einer Drosselklappe 264 umfassen. In diesem bestimmten Beispiel kann die Stellung der Drosselklappe 264 durch das Steuergerät 212 mittels eines Signals verändert werden, das einem mit der Drossel 262 enthaltenen Elektromotor oder Aktor geliefert wird, eine Konfiguration, die als elektronische Drosselsteuerung (ETC, vom engl. Electronic Throttle Control) bezeichnet werden kann. Auf diese Weise kann die Drossel 262 so betrieben werden, dass sie die Strom rate von Ansaugluft, die dem Brennraum 30 unter anderen Brennkraftmaschinenzylindern geliefert wird, sowie den Druck in dem Ansaugkrümmer 244 ändert. Die Stellung der Drosselklappe 264 kann dem Steuergerät 212 durch ein Drosselstellungssignal TP geliefert werden. Es versteht sich, dass die Drossel entlang des Einlasskanals stromaufwärts oder stromabwärts des Verdichters angeordnet sein kann. Der Ansaugkrümmer 242 kann einen Luftdurchflussmesser 220 und einen Krümmerluftdrucksensor 222 zum Liefern jeweiliger Signale MAF und MAP zum Steuergerät 212 umfassen. Zum Beispiel kann der Krümmerluftdrucksensor 222 stromabwärts des Verdichters angeordnet sein, um dem Steuersystem ein Beurteilen des Grads des Ladedrucks, der von der Ladevorrichtung vorgesehen wird, zu ermöglichen.
  • Eine Zündanlage 288 kann so betrieben werden, dass sie dem Brennraum 30 mittels einer Zündkerze 292 als Reaktion auf ein Frühzündungssignal SA vom Steuergerät 212 unter ausgewählten Betriebsbedingungen einen Zündfunken liefert. Auch wenn Fremdzündungskomponenten gezeigt werden, können in manchen Ausführungsformen der Brennraum 30 oder ein oder mehrere andere Brennräume der Brennkraftmaschine 110 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne einen Zündfunken betrieben werden.
  • Ein Abgassensor 226 wird mit dem Auslasskanal 248 stromaufwärts einer Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 270 verbunden gezeigt. Der Sensor 226 kann jeder geeignete Sensor zum Vorsehen eines Hinweises auf das Kraftstoff/Luft-Verhältnis des Abgases sein, beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (universell oder Breitband-Abgassauerstoff), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO, ein HEGO (beheizter EGO), ein NOx-, HO- oder CO-Sensor. Die Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 270 wird entlang des Auslasskanals 248 stromabwärts des Abgassensors 226 angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 270 kann einen Dreiwegekatalysator (TWC), einen NOx-Filter, verschiedene andere Schadstoffbegrenzungsvorrichtungen oder Kombinationen derselben umfassen. In manchen Ausführungsformen kann die Schadstoffbegrenzungsvorrichtung 270 während des Betriebs der Brennkraftmaschine 110 regelmäßig zurückgesetzt oder gespült werden, indem mindestens ein Zylinder der Brennkraftmaschine innerhalb eines bestimmten Kraftstoff/Luft-Verhältnisbereichs betrieben wird.
  • Das Steuergerät 212 wird in 1 als Mikrocomputer gezeigt, welcher umfasst: einen Mikroprozessor 202, Input/Output-Ports 204, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem besonderen Beispiel als Festwertspeicherchip 206 gezeigt wird, einen Arbeitsspeicher 208, einen batteriestromgestützten Speicher 210 und einen Datenbus. Wie unter Bezug auf 1 beschrieben kann das das Steuergerät 212 umfassende Steuersystem 150 Steuersignale mit verschiedenen Komponenten des Antriebssystems austauschen.
  • Das Steuergerät 212 kann zusätzlich zu den bereits beschriebenen verschiedene Steuersignale senden und empfangen, darunter eine Messung der eingeleiteten Luftmasse (MAF) von einem Luftmengenmesser 220;
    Brennkraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 214 verbundenen Temperaturfühler 213; ein Zündungsprofil-Aufnehmersignal (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 240 verbundenen Hallgeber 218 (oder einer anderen Art); und eine Drosselklappenstellung TP von einem Drosselklappenstellungssensor; und ein Krümmerunterdrucksignal (MAP) von einem Sensor 222. Ein Brennkraftmaschinendrehzahlsignal RPM kann durch das Steuergerät 212 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um einen Hinweis auf Unterdruck bzw. Druck in dem Ansaugkrümmer zu liefern. Zu beachten ist, dass verschiedene Kombinationen der vorstehenden Sensoren verwendet werden können, beispielsweise ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Während stöchiometrischen Betriebs kann der MAP-Sensor einen Hinweis auf Brennkraftmaschinendrehmoment geben. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit detektierter Brennkraftmaschinendrehzahl eine Füllungsschätzung (einschließlich Luft) liefern, die in den Zylinder eingelassen wird. In einem Beispiel kann der Sensor 218, der auch als Brennkraftmaschinendrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl an gleichmäßig beabstandeten Pulsen pro Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen.
  • Wie vorstehend beschrieben zeigt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine 110 und dass jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz an Einlass/Auslassventilen, Brennstoffeinspritzventilen, Zündkerze etc. umfassen kann.
  • 3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Steuerstrategie für ein Hybridantriebssystem, beispielsweise das unter Bezug auf 1 und 2 beschriebene Antriebssystem, darstellt. Die unter Bezug auf 3 beschriebenen Vorgehen können zum Koordinieren der verschiedenen Komponenten des Hybridantriebssystems verwendet werden, um den Betrag an Antriebsleistung zu erreichen, der von dem Fahrer des Fahrzeugs gefordert wird, während gleichzeitig die beschränkten, an Bord des Fahrzeugs gespeicherten Ressourcen verwaltet werden, beispielsweise die klopfunterdrückende Substanz, Kraftstoff und von der Energiespeichervorrichtung gespeicherte elektrische Energie.
  • Bei 310 kann das Steuersystem eine Bedienereingabe, beispielsweise mittels der Bedienereingabevorrichtung 181, empfangen. Zum Beispiel kann der Fahrer des Fahrzeugs mittels der Eingabevorrichtung 181 einen Anstieg oder eine Abnahme des Betrags an Antriebsleistung fordern, der von dem Fahrzeugantriebssystem geliefert wird. Bei 320 kann das Steuersystem die früheren, vorliegenden und/oder künftigen prognostizierten Betriebsbedingungen in Verbindung mit dem Fahrzeugantriebssystem beurteilen. Wie hierin beschrieben können Betriebsbedingungen alle geeigneten Betriebsbedingungen des Fahrzeugantriebssystems umfassen, darunter eine oder mehrere der folgenden: Brennkraftmaschinenlast; Brennkraftmaschinenleistung einschließlich Drehzahl, Drehmoment, Leistung etc; Brennkraftmaschinentemperatur; Umgebungslufttemperaturfeuchte; und Druck; die Menge jeder der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehenden Substanz, wie zum Beispiel bei 186 und 188 gezeigt; die relativen Mengen jeder der Brennkraftmaschine gelieferten Substanz wie bei 174 und 176 gezeigt; die Konzentration jeder in dem relevanten Speichertank gespeicherten Substanz, wie zum Beispiel bei 125 gezeigt; Bedingungen einer mit der Brennkraftmaschine verbundenen Ladevorrichtung wie Wellendrehzahl eines Turboladers oder Laders, Stellung der Aktoren der Turbine veränderlicher Geometrie, Stellung von Umleitventilen 117 und 115, der der Brennkraftmaschine gelieferte Ladedruckbetrag etc; Ansaugkrümmerdruck; Ansaugkrümmertemperatur; Drosselstellung; Fahrzeuggeschwindigkeit; Leistung des Motors 130, einschließlich Drehzahl, Drehmoment, Leistung etc.; die Temperatur des Motors 130; der von dem Motor 130 verbrauchte Energiebetrag; die Temperatur der Energiespeichervorrichtung 140 und/oder des Motors 130; der von der Energiespeichervorrichtung 140 gespeicherte Energiebetrag; ein bei 182 gezeigter Zustand des Getriebes 160, darunter die gewählte Übersetzung, ein Drehmomentwandlerzustand, Getriebetemperatur; Bedienereingaben (z. B. mittels Eingabevorrichtung 181); Katalysatorbedingungen; durch einen Abgassensor gemessenes Kraftstoff/Luft-Verhältnis; einen Hinweis auf Klopfen, der von einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Klopfsensor vorgesehen wird; neben anderen hierin beschriebenen Steuersignalen, Sensoren und Betriebsbedingungen.
  • Bei 330 kann das Steuersystem eine Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz (z. B. die Menge der an Bord des Fahrzeugs gespeicherten klopfunterdrückenden Substanz) sowie einen von der Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energiebetrag ermitteln. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine Verfügbarkeit der in dem Tank 124 gespeicherten klopfunterdrückenden Substanz wie bei 188 gezeigt und einen Ladezustand (SOC, vom engl. State of Charge) der Energiespeichervorrichtung 140 beurteilen. Wie unter Bezug auf 6 beschrieben wird, kann das Steuersystem aber die Menge der klopfunterdrückenden Substanz, die der Brennkraftmaschine aktuell zur Verfügung steht (z. B. bereits von der Trennvorrichtung von dem Kraftstoffgemisch getrennt), von der Menge der klopfunterdrückenden Substanz differenzieren, die der Brennkraftmaschine zu einem künftigen Zeitpunkt (z. B. nach Trennen mittels der Trennvorrichtung von dem Kraftstoffgemisch) zur Verfügung stehen wird.
  • Bei 340 kann das Steuersystem einen geforderten Betrag der Antriebskraft ermitteln, der von dem Antriebssystem als Reaktion auf die Bedienereingabe zu liefern ist. Zum Beispiel kann das Steuersystem die Position der Bedienereingabevorrichtung und/oder eine Änderungsrate der Position der Bedienereingabevorrichtung berücksichtigen, um einen geforderten Antriebsbetrag zu ermitteln, der von dem Hybridfahrzeug-Antriebssystem geliefert werden soll. Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Steuersystem eine Lookup-Tabelle oder ein Kennfeld heranziehen, die im Speicher gespeichert sind, um den gesamten geforderten Betrag an Antriebsleistung zu ermitteln, der als Reaktion auf die an der Bedienereingabevorrichtung empfangene Eingabe vorzusehen ist.
  • Bei 350 kann das Steuersystem relative Beträge von Brennkraftmaschinen- und Motorleistung zum Vorsehen des gesamten geforderten Betrags an Antriebsleistung als Reaktion auf die bei 312 beurteilten Betriebsbedingungen, die Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz, den von der Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energiebetrag und/oder die Größenordnung des gesamten geforderten Betrags an Antriebsleistung, die von dem Antriebssystem vorzusehen ist, ermitteln. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine Lookup-Tabelle oder ein Kennfeld, die in dem Speicher gespeichert sind, zum Ermitteln der relativen Beträge von Motor- und Brennkraftmaschinenleistung heranziehen. 5 sieht ein Beispiel eines Kennfelds vor, das von dem Steuersystem zum Ermitteln der relativen Beträge an Antriebskraft, die bei einigen beispielhaften Betriebsbedingungen von der Brennkraftmaschine und dem Motor vorzusehen sind, verwendet werden kann.
  • Als nicht einschränkendes Beispiel kann das Steuersystem versuchen, den Betrag der abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz, die aktuell für Einspritzung verfügbar ist, und/oder den in der Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energiebetrag an einem bestimmten Sollpunkt oder in einem bestimmten Bereich zu halten. Wenn zum Beispiel der Betrag der klopfunterdrückenden Substanz unter einem vorbestimmten Sollpunkt oder Sollbetriebsbereich liegt, kann der Leistungsanteil der Brennkraftmaschine der gesamten von dem Antriebssystem zu liefernden Antriebsleistung im Verhältnis zum Leistungsanteil des Motors verringert werden. Auf diese Weise kann die Menge der klopfunterdrückenden Substanz, die derzeit für die Einspritzung an der Brennkraftmaschine verfügbar ist, mittels zusätzlicher Trennung von dem Kraftstoffgemisch erhöht werden, während immer noch durch Ergänzen der Brennkraftmaschinenleistungsabnahme durch zusätzliche Motorleistung die gesamte geforderte Antriebsleistung vorgesehen wird. Als weiteres Beispiel, bei dem der von der Energiespeichervorrichtung (z. B. Batterie SOC) gespeicherte Energiebetrag unter einem Sollpunkt oder vorbestimmten Betriebsbereich liegt, kann der Motorleistungsanteil im Verhältnis zum Brennkraftmaschinenanteil verringert werden. Auf diese Weise kann die Brennkraftmaschinenleistung durch Vorsehen zusätzlicher Brennkraftmaschinenladung erhöht werden, mit einer entsprechenden Zunahme der der Brennkraftmaschine gelieferten klopfunterdrückenden Substanz zum Wettmachen der Abnahme der Motorleistung.
  • Bei 360 kann das Steuersystem die Brennkraftmaschine und/oder den Motor betreiben, um die bei 350 ermittelten relativen Leistungsbeträge zum Erreichen der bei 340 ermittelten gesamten geforderten Antriebsleistung vorzusehen. Auf diese Weise kann das Steuersystem die Forderung des Fahrers des Fahrzeugs mit verschiedenen Komponenten koordinieren, die dem Antriebsrad Antriebsleistung zum Erreichen der von dem Fahrer des Fahrzeugs geforderten gesamten Antriebsleistung liefern können, während auch der Betrag der klopfunterdrückenden Substanz und der von dem Motor nutzbaren Energie, die an Bord des Fahrzeugs gespeichert sind, verwaltet werden.
  • Während 3 einen Betrieb beschreibt, bei dem die Brennkraftmaschine und/oder der Motor dem Antriebsrad als Reaktion auf die Bedienereingabevorrichtung positives Drehmoment liefern, versteht sich, dass bei anderen Bedingungen die Brennkraftmaschine und/oder der Motor betrieben werden können, um dem Antriebsrad als Reaktion auf eine zweite Bedienereingabevorrichtung, beispielsweise ein Bremspedal, ein negatives Drehmoment zu liefern. Somit kann das von der Brennkraftmaschine und/oder dem Motor erzeugte negative Drehmoment zum Vorsehen von Fahrzeugabbremsung verwendet werden, wodurch die von der Brennkraftmaschine und dem Motor gelieferten relativen Beträge negativen Drehmoments durch das Steuersystem als Reaktion auf Betriebsbedingungen verändert werden können.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Steuerstrategie für die Brennkraftmaschine 110 des Hybridantriebssystems 100 darstellt. Bei 410 kann das Steuersystem die geforderte Brennkraftmaschinenleistung ermitteln, wie zum Beispiel durch 3 vorgegeben wird. Bei 420 kann das Steuersystem den Verdichter betreiben (d. h. die Ladevorrichtung), um der Brennkraftmaschine einen Betrag an Ladung zu liefern, der der geforderten Brennkraftmaschinenleistung entspricht. Der Betrag der von der Ladevorrichtung vorgesehenen Ladung kann mit anderen Worten gesteuert werden, um der Brennkraftmaschine das Lieferung der geforderten Brennkraftmaschinenleistung zu ermöglichen, wie durch 5 vorgegeben wird. Zu beachten ist, dass beruhend auf den dem Brennraum gelieferten relativen Mengen der ersten und zweiten Substanz und/oder bei Vorliegen eines Hinweises auf Motorklopfen der Betrag der von dem Verdichter vorgesehenen Ladung beschränkt oder vermindert werden kann, wenn die klopfunterdrückende Substanz nicht verfügbar ist.
  • Bei 430 kann das Steuersystem die relativen Mengen der ersten und zweiten Substanz verändern, die jedem Brennraum der Brennkraftmaschine geliefert werden. Zum Beispiel kann die einem Brennraum der Brennkraftmaschine gelieferte Menge der klopfunterdrückenden Substanz im Verhältnis zur ersten Substanz (z. B. einem Kraftstoff) mit steigenden Beträgen von Ladung, Brennkraftmaschinenlast und/oder Brennkraftmaschinenleistung erhöht werden, um die Wahrscheinlichkeit oder das Auftreten von Motorklopfen zu mindern. Auf diese Weise kann die Brennkraftmaschine 110 über Beträge geladen werden, die ansonsten ohne die Zugabe der klopfbeschränkenden Substanz klopfbeschränkt sein würden. Schließlich kann die Routine zurückkehren.
  • 5 zeigt ein Kurvenbild, das eine beispielhafte Ausführungsform der hierin unter Bezug auf 3 und 4 beschriebenen Steuerstrategien darstellt. Wie in 5 gezeigt zeigt die horizontale Achse der Kurve von links nach rechts eine zunehmende Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz und zeigt weiterhin von rechts nach links einen zunehmenden Betrag der von der Energiespeichervorrichtung (z. B. SOC) gespeicherten Energie. Die vertikale Achse der Kurve zeigt einen Betrag jeweils der Motorleistung, der Brennkraftmaschinenleistung, des durch die Ladevorrichtung vorgesehenen Ladebetrags und des der Brennkraftmaschine gelieferten Klopfunterdrückungsverhältnisses. Wie hierin beschrieben umfasst das Klopfunterdrückungsverhältnis eine Menge der zweiten Substanz, die die der Brennkraftmaschine gelieferte klopfunterdrückende Substanz umfasst, zu einer Menge der ersten Substanz, die mindestens einen Kraftstoff umfasst. Wenn das Klopfunterdrückungsverhältnis zunimmt, wird somit der Brennkraftmaschine bezüglich der Kraftstoffmenge eine größere relative Menge der klopfunterdrückenden Substanz geliefert. Es versteht sich, dass die relativen Beträge der Brennkraftmaschinenleistung, der Motorleistung, des Klopfunterdrückungsverhältnisses und der Ladung nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt sind und dass die Kurve von 5 nur ein Beispiel vorsieht, wie mindestens diese vier Variablen als Reaktion auf sich ändernde Betriebsbedingungen angepasst werden können.
  • Zum Beispiel zeigt die Kurve von 5, wie diese Variablen sich bei einer festen Bedienereingabe ändern können. Zum Beispiel kann der Brennkraftmaschinenleistungsanteil der von dem Antriebssystem vorgesehenen gesamten Antriebsleistung im Verhältnis zum Motorleistungsanteil mit steigender Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz und/oder abnehmenden Beträgen der von der Energiespeichervorrichtung (z. B. Batterie-SOC) gespeicherten Energie bei einer vorgegebenen geforderten Gesamtantriebsleistung vergrößert werden. Umgekehrt kann der Motorleistungsanteil im Verhältnis zum Brennkraftmaschinenleistungsanteil mit abnehmender Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz und/oder steigendem Betrag der von der Brennkraftmaschinenspeichervorrichtung gespeicherten Energie bei einer vorgegebenen geforderten Gesamtantriebsleistung vergrößert werden. Wie in 5 gezeigt können somit die Brennkraftmaschine und der Motor beruhend auf ihren an Bord des Fahrzeugs verfügbaren jeweiligen Energieressourcen selektiv betrieben werden.
  • 5 zeigt auch, wie der der Brennkraftmaschine gelieferte Ladungsbetrag ohne Steigern der Brennkraftmaschinenleistung angehoben werden kann. Zum Beispiel kann die Ladungsvorrichtung (z. B. ein Verdichter) betrieben werden, um den Ansaugkrümmerdruck zu steigern, wodurch Brennkraftmaschinenlast angehoben wird, die wiederum von der Brennkraftmaschine vorteilhaft zum Steigern von Brennkraftmaschinenleistung verwendet werden kann. Ferner kann das Klopfunterdrückungsverhältnis ebenfalls mit steigernder Brennkraftmaschinenleistung, Brennkraftmaschinenlast und/oder Ladung angehoben werden, um der Brennkraftmaschine eine größere relative Menge einer klopfunterdrückenden Substanz zu liefern, wodurch bei höheren Brennkraftmaschinenleistungen, Brennkraftmaschinenlasten und Beträgen der Ladung eine größere Klopfunterdrückung vorgesehen wird. Als nicht einschränkendes Beispiel kann die Rate, bei der eine absolute Menge einer klopfunterdrückenden Substanz dem Brennraum zugeführt wird, auf die Rate der Trennung der klopfunterdrückenden Substanz von dem Kraftstoffgemisch beschränkt werden. Alternativ kann die Rate, bei der eine absolute Menge einer klopfunterdrückenden Substanz dem Brennraum zugeführt wird, um einen Faktor der Rate der Trennung der klopfunterdrückenden Substanz von dem Kraftstoffgemisch beschränkt werden. In manchen Ausführungsformen muss die absolute Menge der klopfunterdrückenden Substanz aber nicht durch die Trennrate beschränkt sein.
  • In manchen Beispielen kann das Steuersystem so ausgelegt sein, dass es im Wesentlichen die klopfunterdrückende Substanz, die der Brennkraftmaschine vor Anheben des relativen Betrags der von dem Motor gelieferten Antriebsleistung zur Verfügung steht, ablässt. Die Brennkraftmaschine kann zum Beispiel so betrieben werden, dass sie einen Teil der bzw. die gesamte Antriebsleistung des Fahrzeugs liefert, wodurch der Anteil der Motorleistung als Reaktion auf die Nichtverfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz erhöht wird. Als weitere Alternative kann das Steuersystem so ausgelegt werden, dass es im Wesentlichen die von der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Energie (z. B. Erreichen eines SOC niedrigeres Grenzwerts) mittels des Motorleistungsanteils ablässt, bevor der relative Betrag der von der Brennkraftmaschine vorgesehenen Antriebsleistung erhöht wird. Auf diese Weise können die dem Motor und der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehenden Energieressourcen in geeigneter Weise zum Ermöglichen wirtschaftlicher Nutzung und Einsparung bei einer bestimmten Ressource verwendet werden. Diese und andere Beispiele werden unter Bezug auf 7 näher beschrieben.
  • Es versteht sich, dass die in 5 gezeigte Kurve zum Steuern des Hybridantriebssystems in einer Batterieladen ermöglichenden Weise verwendet werden kann. Zum Beispiel kann die Brennkraftmaschinenleistung durch Betreiben der Brennkraftmaschine mit einer größeren Ladung und mit einer entsprechenden Zunahme des Klopfunterdrückungsverhältnisses während Bedingungen, bei denen der Betrag der von der Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energie niedriger als der festgelegte Sollwert der Energiespeichervorrichtung ist, damit der Motor als Generator betrieben werden kann, erhöht werden. Auf diese Weise kann die Energiespeichervorrichtung durch zusätzliche Arbeit, die von der Brennkraftmaschine mittels des Motors vorgesehen wird, aufgeladen werden, während auch ausreichend Antriebsleistung, die von dem Fahrer des Fahrzeugs gefordert wird, vorgesehen wird.
  • 6 zeigt ein Flussdiagramm, das eine beispielhafte Steuerstrategie zum Vorhersagen der Verfügbarkeit einer klopfunterdrückenden Substanz zur Verwendung an der Brennkraftmaschine darstellt. Die Steuerstrategie von 6 kann durch das Steuersystem verwendet werden, um die künftigen Betriebsbedingungen des Hybridfahrzeug-Antriebssystems vorherzusagen. Zum Beispiel kann die Menge der klopfunterdrückenden Substanz, die zur Einspritzung an der Brennkraftmaschine verfügbar ist, zu einem künftigen Zeitpunkt oder für eine künftigen Zeitbereich vorhergesagt werden, um eine verbesserte Nutzung der der Brennkraftmaschine und dem Motor zur Verfügung stehenden Ressourcen zu ermöglichen.
  • Bei 610 kann festgestellt werden, ob die künftige Verfügbarkeit der abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz vorhergesagt werden soll, wodurch die vorhergesagte künftige Verfügbarkeit zum Beeinflussen des relativen Betrags von Brennkraftmaschinen- und Motorleistung, die von dem Steuersystem ermittelt wird, verwendet werden kann. Wenn die Antwort bei 610 Ja lautet, kann die Routine zu 620 vorrücken. Wenn alternativ die Antwort bei 610 Nein lautet, kann die Routine zurückkehren.
  • Bei 620 kann die Konzentration der klopfunterdrückenden Substanz in dem Kraftstoffgemisch ermittelt werden. Das Steuersystem kann zum Beispiel eine Konzentration einer klopfunterdrückenden Substanz wie Ethanol in einem Gemisch aus Benzin und Ethanol, das in dem Tank 122 gespeichert wird, mittels eines Ethanolkonzentrationssensors ermitteln, wie bei 125 gezeigt wird. Bei 630 kann eine Menge des Kraftstoffgemisches ermittelt werden. Das Steuersystem kann zum Beispiel einen Kraftstoffgemischfüllstand in dem Tank 122 mittels eines Kraftstoffgemischfüllstandssensors ermitteln, wie bei 186 gezeigt wird.
  • Bei 640 kann eine Menge der nicht abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz, die in dem Kraftstoffgemisch enthalten ist, basierend auf der bei 620 ermittelten Konzentration der klopfunterdrückenden Substanz und der bei 630 ermittelten Menge des Kraftstoffgemisches ermittelt werden. Zu beachten ist, dass in anderen Beispielen das Steuersystem stattdessen eine Konzentration anderer Komponenten des Kraftstoffgemisches messen kann, um die Konzentration der darin enthaltenen klopfunterdrückenden Substanz zu folgern. Zum Beispiel kann das Steuersystem stattdessen einen Hinweis auf eine Benzinkonzentration erhalten, woraus die Ethanolkonzentration gefolgert werden kann.
  • Bei 650 kann eine Rate der Trennung der klopfunterdrückenden Substanz von dem Kraftstoffgemisch mittels einer Trennvorrichtung vorhergesagt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem einen in einem Speicher gespeicherten Lookup-Wert für die Rate der Trennung der klopfunterdrückenden Substanz für eine vorgegebene Konzentration der in dem Kraftstoffgemisch enthaltenen klopfunterdrückenden Substanz nutzen. Zum Beispiel kann die Rate der Trennung proportional mit dem sinkenden Konzentration der in dem Kraftstoffgemisch enthaltenen klopfunterdrückenden Substanz sinken. Weiterhin kann das Steuersystem auch die vorhergesagte Rate der Trennung anpassen, um andere Betriebsbedingungen zu berücksichtigen. Zum Beispiel kann die vorhergesagte Trennungsrate mit dem Alter der Trennvorrichtung und/oder der Gesamtmenge der über dem Lebenszyklus der Trennvorrichtung abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz verringert werden, oder die vorhergesagte Trennungsrate kann unter anderen Betriebsbedingungen mit der Temperatur der Trennvorrichtung oder der Temperatur des Kraftstoffgemisches schwanken.
  • Bei 660 kann eine künftige Verfügbarkeit der abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz für die derzeit nicht abgetrennte klopfunterdrückende Substanz beruhend auf der vorhergesagten Rate der Trennung und der Menge der nicht abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz, die in dem Kraftstoffgemisch enthalten ist, vorhergesagt werden. Zu beachten ist, dass in der in 1 gezeigten Auslegung das Steuersystem auch die künftige Vorhersage durch eine Schätzung der Rate des Verbrauchs des Kraftstoffgemisches, das mindestens etwas nicht abgetrennte klopfunterdrückende Substanz enthält, durch die Brennkraftmaschine verringern kann. In anderen Ausführungsformen, bei denen das Kraftstoffgemisch in zwei separaten Tanks für die erste Substanz (z. B. ein Kraftstoff) und eine zweite Substanz (z. B. eine klopfunterdrückende Substanz) getrennt ist, kann aber auf diese Korrektur verzichtet werden.
  • Bei 670 kann die aktuelle Verfügbarkeit der abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz ermittelt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine im Tank 124 gespeicherte Menge klopfunterdrückende Substanz mittels eines bei 188 gezeigten Tankfüllstandssensors ermitteln.
  • Bei 680 kann eine künftige Verfügbarkeit der abgetrennten klopfunterdrückenden Subtanz beruhend auf einer Kombination aus der bei 670 ermittelten aktuellen Verfügbarkeit, den aktuellen und/oder vorhergesagten Nutzungsraten und der vorhergesagten künftigen Verfügbarkeit der bei 660 ermittelten nicht abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz vorhergesagt werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem eine Lookup-Tabelle für die vorgegebenen Werte heranziehen oder kann die künftige Verfügbarkeit durch Summieren der aktuellen Verfügbarkeit (z. B. aktuelle Menge der abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz) mit der vorhergesagten künftigen Verfügbarkeit der aktuell nicht abgetrennten klopfunterdrückenden Substanz unter Abziehen der aktuellen und/oder vorhergesagten Nutzungsraten berechnen.
  • Bei 690 kann die bei 680 ermittelte künftige vorhergesagte Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz zur Ermittlung der aktuellen relativen Brennkraftmaschinen- und Motorleistungen zum Erreichen des geforderten Betrags der Antriebsleistung verwendet werden. Zum Beispiel kann das Steuersystem den bei 690 ermittelten Betrag als Alternative oder zusätzlich zu der aktuellen Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz verwenden, um eine Strategie zu entwickeln, die das Brennkraftmaschinenladen ausweitet und/oder die verschiedenen Energieressourcen vorteilhaft nutzt. Die vorhergesagte Menge der klopfunterdrückenden Substanz, die der Brennkraftmaschine zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung stehen wird, kann mit anderen Worten von dem Steuersystem beim Ermitteln einer Strategie zum Liefern der geforderten Gesamtantriebsleistung aus der kombinierten Leistung der Brennkraftmaschine und des Motors berücksichtigt werden. Schließlich kann die Routine zurückkehren.
  • Als beispielhaftes Szenario kann ein Tankvorgang des Fahrzeugantriebs durchgeführt werden, wobei ein Kraftstoffgemisch an einem ersten Speichertank (z. B. Tank 122) aufgenommen ist. Das Kraftstoffgemisch kann zum Beispiel ein Gemisch aus Benzin und Ethanol umfassen. Das Steuersystem kann die in dem Kraftstoffgemisch in dem ersten Speichertank enthaltene Menge an klopfunterdrückender Substanz vor dem Abtrennen des Ethanols von dem Benzin ermitteln. Die Ethanolmenge, die der Brennkraftmaschine zu einem künftigen Zeitpunkt oder künftigen Zeitbereich zur Verfügung stehen wird, kann beruhend auf den bekannten Trennungsraten und jeweiligen Nutzungsraten des Benzins und Ethanols vorhergesagt werden. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs beginnt, das Fahrzeug vom Ort des Auftankens wegzufahren, kann das Steuersystem den relativen Betrag der von der Brennkraftmaschine und dem Motor gelieferten Leistung für einen vorgegebenen Betrag an vom Fahrzeugfahrer geforderten Antriebskraft anpassen. Somit kann das Steuersystem das Klopfunterdrückungsverhältnis verändern, das der Brennkraftmaschine beruhend auf dieser vorhergesagten Ethanolmenge, die der Brennkraftmaschine bei Trennen zur Verfügung stehen wird, zugeführt wird. Das Steuersystem kann zum Beispiel beruhend auf dieser Vorhersage die relative Rate steigern oder senken, bei der das Ethanol der Brennkraftmaschine für eine vorgegebene Betriebsbedingung zugeführt wird. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Steuersystem weiterhin die maximale Ethanolverbrauchsrate durch die Brennkraftmaschine zu der Ethanolabtrennrate setzen, um die Verfügbarkeit des an Bord des Fahrzeugs gespeicherten Ethanols zu verlängern.
  • Zusammenfassend ermöglicht das unter Bezug auf 6 beschriebene Vorgehen es dem Steuersystem, die Gesamtmenge (d. h. Verfügbarkeit) der an Bord des Fahrzeugs gespeicherten klopfunterdrückenden Substanz, die den abgetrennten Anteil und den nicht abgetrennten Anteil umfasst, zu berücksichtigen; und ermöglicht es dem Steuersystem, die Nutzungsrate der klopfunterdrückenden Substanz in Anbetracht der an Bord des Fahrzeugs gespeicherten Gesamtmenge, der aktuell abgetrennten Gesamtmenge, der aktuellen und vorhergesagten künftigen Nutzungsraten der klopfunterdrückenden Substanz, der nicht abgetrennten Menge und/oder der Trennrate anzupassen.
  • 7 zeigt mehrere Kurven, die verschiedenen Anwendungen der hierin beschriebenen beispielhaften Steuerstrategien darstellen. In jedem der Beispiele sind die Brennkraftmaschinen- und Motorleistungen für eine feste Bedienereingabe oder einen festen Gesamtbetrag der geforderten Antriebsleistung vorgesehen. Zu beachten ist, dass diese Kurven nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind und die relativen Proportionen der Motor- und Brennkraftmaschinenleistungen auch nicht unbedingt genau dargestellt sind.
  • 7A zeigt, wie die Brennkraftmaschinenleistung allmählich bei Zeitpunkt T1 für eine vorgegebene Bedienereingabe gesenkt werden kann, wenn die Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz sinkt. Durch Verringern der Rate, bei der die klopfunterdrückende Substanz der Brennkraftmaschine im Laufe der Zeit zugeführt wird, bevor die klopfunterdrückende Substanz vollständig aufgebraucht ist (z. B. bei T2), kann der Fahrer des Fahrzeugs somit die Gelegenheit erhalten, seinen Fahrbetrieb entsprechend anzupassen. Wenn dagegen ein wesentliches Aufbrauchen des Ethanols vor dem entsprechenden allmählichen Verringern der Brennkraftmaschinenleistung gestattet wäre, wäre der Fahrer durch die plötzliche Änderung der Leistung des Antriebssystems überrascht. Als weiteres Beispiel kann die Rate des Aufbrauchens der klopfunterdrückenden Substanz durch die Brennkraftmaschine auf die Trennrate der klopfunterdrückenden Substanz beschränkt werden, wodurch plötzliche Änderungen der Brennkraftmaschinenleistung reduziert werden, die auftreten können, wenn die klopfunterdrückende Substanz vollständig aufgebraucht würde. Zu beachten ist, dass diese Vorgehen nicht unbedingt auf ein Hybridantriebssystem beschränkt sind, sondern bei Fahrzeugen, die Nichthybridbrennkraftmaschinensysteme nutzen, verwendet werden können.
  • 7B zeigt, wie der in 7A gezeigte Betrieb durch Betreiben des Motors als Reaktion auf verringerte Brennkraftmaschinenleistung weiter verbessert werden kann, um die Anfangsleistung (z. B. den geforderten Betrag der Antriebsleistung) des Antriebssystems zu halten. Durch Steigern der Motorleistung als Reaktion auf eine allmähliche Abnahme der Brennkraftmaschinenleistung kann dadurch die kombinierte Leistung des Antriebssystems so gesteuert werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs einen ähnlichen Leistungsbetrag von dem Fahrzeugantriebssystem erfährt. Wenn zum Beispiel die Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz auf einen bestimmten gewählten Grenzwert reduziert wird, wie zum Beispiel bei T1 gezeigt, kann die Rate, bei der die klopfunterdrückende Substanz der Brennkraftmaschine zugeführt wird, bei einer entsprechenden Abnahme der Brennkraftmaschinenladung reduziert werden, während der Motor das Beibehalten der vom Fahrer des Fahrzeugs geforderten anfänglichen Antriebsleistung unterstützt.
  • 7C zeigt ein anderes Beispiel, bei dem der Motor so gesteuert wird, dass er auf eine relativ plötzliche Abnahme der Brennkraftmaschinenleistung reagiert, die sich aus einer relativ plötzlichen Nichtverfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz ergeben kann. Somit wird in diesem Beispiel die anfängliche Leistung des Antriebssystems durch die kombinierte Leistung der Brennkraftmaschine und des Motors gehalten. Auf diese Weise kann der Fahrer das Fahrzeug in ähnlicher Weise betreiben und eine ähnliche Fahrzeugleistung erleben, als wenn die klopfunterdrückende Substanz nicht aufgebraucht wäre.
  • 7D zeigt ein noch weiteres Beispiel, wobei die Motorleistung bei Zeitpunkt T1 als Reaktion auf eine Abnahme der Brennkraftmaschinenleistung infolge einer verminderten Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz angehoben wird. Zu beachten ist, dass die bei jedem der Beispiele von 7 beschriebene Verfügbarkeit auf der aktuellen Menge der klopfunterdrückenden Substanz, die der Brennkraftmaschine zur Verfügung steht, und/oder der künftigen vorhergesagten Menge der klopfunterdrückenden Substanz beruhen kann, die zum Beispiel durch das Vorgehen von 6 ermittelt wurde. Zum Zeitpunkt T1a kann die Motorleistung allmählich verringert werden, wenn der Betrag der an der Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energie, der zum Versorgen des Motors verfügbar ist, abnimmt. Wenn somit die Brennkraftmaschinenleistung als Reaktion auf verringerte Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz zum Zeitpunkt T1 schnell gesenkt wird oder über einen Zeitraum zwischen Zeitpunkt T1 und Zeitpunkt T2 allmählich gesenkt wird, kann der Motor so gesteuert werden, dass er die Abnahme der Brennkraftmaschinenleistung ausgleicht. Auf diese Weise kann die kombinierte Leistung des Antriebssystems bei einem Betrag gehalten werden, der der anfänglichen Leistung des Antriebssystems längere Zeit nach Aufbrauchen der klopfunterdrückenden Substanz besser entspricht.
  • Zu beachten ist, dass in manchen Beispielen der Motor zum teilweisen Ausgleichen des Verlust des Brennkraftmaschinendrehmoments, der sich aus einer Abnahme der Ladung aufgrund einer Abnahme der relativen Menge der klopfunterdrückenden Substanz (z. B. Ethanol) verglichen mit einem Kraftstoff (z. B. Benzin), der dem Brennraum zugeführt wird, ergibt, durch Vorsehen eines zusätzlichen Drehmoments verwendet werden kann. Es versteht sich somit, dass die in 7A, 7B und 7C gezeigten Beispiele nicht erfordern müssen, dass der Motor ein zusätzliches Drehmoment liefert, das zum Vorsehen einer der anfänglichen Leistung ähnlichen kombinierten Leistung ausreicht, sondern können auch nur einen Teil der gesamten Abnahme der Brennkraftmaschinenleistung vorsehen.
  • Während 7 mehrere Beispiele zeigt, bei denen der Motor zum Verringern von Änderungen der Fahrzeugleistung, die durch Sinken der Brennkraftmaschinenleistung infolge einer verminderten Verfügbarkeit der klopfunterdrückenden Substanz verursacht werden, verwendet wird, versteht sich, dass die Brennkraftmaschine stattdessen zum Verringern von Änderungen der Fahrzeugleistung verwendet werden kann, die durch Sinken der Motorleistung infolge einer verminderten Verfügbarkeit der in der Energiespeichervorrichtung des Motors gespeicherten Energie bewirkt werden. Auf diese Weise sind die Beispiele von 7 auf jedes dieser Szenarien anwendbar.
  • Zu beachten ist, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Brennkraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hierin beschriebene spezifische Routine kann eine oder mehrere einer Reihe von Verarbeitungsstrategien darstellen, beispielsweise ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Daher können verschiedene gezeigte Schritte, Vorgänge oder Funktionen in der gezeigten Abfolge oder parallel ausgeführt oder in manchen Fällen ausgelassen werden. Analog ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungen zu verwirklichen, wird aber zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Ein oder mehrere der gezeigten Schritte oder Funktionen können abhängig von der jeweils eingesetzten Strategie wiederholt ausgeführt werden. Weiterhin können die beschriebenen Handlungen einen in das maschinenlesbare Speichermedium in dem Steuergerät 12 einzuprogrammierenden Code graphisch darstellen.
  • Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungen nicht einschränkend aufgefasst werden dürfen, da zahlreiche Abänderungen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie auf V-6, I-4, I-6, V-12, Gegenkolben- und andere Motorausführungen angewendet werden. Ferner versteht sich, dass einige der hierin beschriebenen Beispiele nicht auf eine spezifische Hybridantriebssystemkonfiguration werden dürfen und auch nicht unbedingt auf Hybridantriebssysteme beschränkt sind. Einige der hierin beschriebenen Vorgehen können zum Beispiel auf Brennkraftmaschinen übertragen werden, die in Nichthybridantriebssystemen ausgelegt sind. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht nahe liegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen sowie andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen auf, welche als neuartig und nicht nahe liegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können auf „ein" Element oder „ein erstes" Element oder eine Entsprechung desselben verweisen. Diese Ansprüche sind so zu verstehen, dass sie das Integrieren eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehrere dieser Elemente weder fordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie nun gegenüber dem Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder unterschiedlich sind, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.

Claims (20)

  1. Hybridfahrzeugantriebssystem, welches umfasst: eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem dafür ausgelegten Brennraum, das Fahrzeug mittels mindestens eines Antriebsrads anzutreiben; einen dafür ausgelegten Motor, das Fahrzeug mittels mindestens eines Antriebsrads anzutreiben; eine dafür ausgelegte Energiespeichervorrichtung, Energie zu speichern, die von dem Motor zum Antreiben des Fahrzeugs nutzbar ist; eine dafür ausgelegte Kraftstoffanlage, dem Brennraum Benzin und Alkohol in sich ändernden relativen Mengen zuzuführen; und ein dafür ausgelegtes Steuersystem, den Motor zum Antreiben des Fahrzeugs zu betreiben und die relativen Mengen des dem Brennraum gelieferten Benzins und Alkohols als Reaktion auf eine Leistung des Motors zu ändern.
  2. System nach Anspruch 1, welches weiterhin eine zum Empfangen einer Bedienereingabe ausgelegte Bedienereingabevorrichtung umfasst.
  3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Brennraum gelieferte Alkoholmenge durch das Steuersystem im Verhältnis zur Benzinmenge als Reaktion auf eine Abnahme der Motorleistung für eine an der Bedienereingabevorrichtung empfangene bestimmte Bedienereingabe erhöht wird.
  4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Brennraum gelieferte Alkoholmenge durch das Steuersystem im Verhältnis zur Benzinmenge als Reaktion auf einen Anstieg der Motorleistung für eine an der Bedienereingabevorrichtung empfangene bestimmte Bedienereingabe verringert wird.
  5. System nach Anspruch 1, welches weiterhin eine mit dem Brennraum mittels eines Ansaugluftkanals in Verbindung stehende Ladevorrichtung umfasst, wobei das Steuersystem dafür ausgelegt ist, einen Betrag der dem Brennraum durch die Ladevorrichtung gelieferten Ladung als Reaktion auf die relativen Mengen von Benzin und Alkohol, die dem Brennraum geliefert werden, zu verändern.
  6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung mindestens eines von Turbolader und Lader umfasst und dass die dem Brennraum gelieferte Menge an Alkohol im Verhältnis zur Menge an Benzin bei einem Anstieg des dem Brennraum gelieferten Ladungsbetrags erhöht wird.
  7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor ein Elektromotor ist und dass die Energiespeichervorrichtung eine Batterie umfasst.
  8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffanlage ein dafür ausgelegtes erstes Einspritzventil umfasst, den Benzin einem mit dem Brennraum in Verbindung stehenden Einlasskanal zuzuführen, und dass die Kraftstoffanlage ein dafür ausgelegtes zweites Einspritzventil umfasst, den Alkohol direkt dem Brennraum zuzuführen.
  9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem weiterhin dafür ausgelegt ist, die relativen Mengen des dem Brennraum zugeführten Benzins und Alkohols als Reaktion auf eine von der Energiespeichervorrichtung gespeicherte Energiemenge zu verändern.
  10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkohol Ethanol umfasst.
  11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem dafür ausgelegt ist, die Brennkraftmaschinenleistung durch Erhöhen eines Betrags der dem Brennraum durch eine Ladevorrichtung gelieferten Ladung anzuheben, während die relative Menge an Alkohol verglichen mit dem der Brennkraftmaschine gelieferten Benzin als Reaktion auf eine Abnahme der Motorleistung erhöht wird, um für eine an einer Bedienereingabevorrichtung, die mit dem Steuersystem verbunden ist, erhaltene bestimmte Bedienereingabe ein ähnliches Fahrgefühl beizubehalten.
  12. Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeug-Antriebssystems, das eine Brennkraftmaschine und einen Elektromotor umfasst, die mit mindestens einem Antriebsrad des Fahrzeugs verbunden sind, wobei das Verfahren umfasst: Betreiben des Elektromotors zum Antreiben des Fahrzeugs durch Zuführen elektrischer Energie zum Motor von einer Energiespeichervorrichtung; und Zuführen eines Kraftstoffs und einer klopfunterdrückenden Substanz zu der Brennkraftmaschine in sich ändernden relativen Mengen als Reaktion auf eine Bedingung der Energiespeichervorrichtung.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung der Energiespeichervorrichtung einen von der Energiespeichervorrichtung gespeicherten Energiebetrag umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der der Brennkraftmaschine gelieferten klopfunterdrückenden Substanz im Verhältnis zur Menge des der Brennkraftmaschine gelieferten Kraftstoffs bei einer zunehmenden Menge an Energie, die von der Energiespeichervorrichtung gespeichert wird, gesenkt wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung der Energiespeichervorrichtung eine Temperatur der Energiespeichervorrichtung umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung der Energiespeichervorrichtung einen Betrag der dem Elektromotor durch die Energiespeichervorrichtung zugeführten elektrischen Energie umfasst.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge der der Brennkraftmaschine gelieferten klopfunterdrückenden Substanz im Verhältnis zur Menge des der Brennkraftmaschine gelieferten Kraftstoffs bei einem sinkenden Betrag der dem Elektromotor gelieferten elektrischen Energie erhöht wird.
  18. Hybridelektrofahrzeug-Antriebssystem, welches umfasst: eine Brennkraftmaschine mit mindestens einem Brennraum; einen Elektromotor; eine Kraftstoffanlage mit einem dafür ausgelegten ersten Einspritzventil, dem Brennraum eine Kraftstoff umfassende erste Substanz zu liefern, und mit einem dafür ausgelegten zweiten Einspritzventil, dem Brennraum eine zweite Substanz, die eine größere Konzentration an Alkohol als die erste Substanz umfasst, zu liefern; eine dafür ausgelegte Energiespeichervorrichtung, dem Elektromotor elektrische Energie zu liefern; und ein dafür ausgelegtes Steuersystem, einen relativen Betrag an Fahrzeugantrieb, der von jedem von Brennkraftmaschine und Elektromotor vorgesehen wird, als Reaktion auf einen Betrag der von der Energiespeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Energie zu verändern; und wobei das Steuersystem dafür ausgelegt ist, eine relative Menge der ersten Substanz und der zweiten Substanz, die dem Brennraum geliefert werden, als Reaktion auf den von der Brennkraftmaschine vorgesehenen Betrag an Fahrzeugantrieb zu verändern.
  19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem weiterhin dafür ausgelegt ist, den relativen Betrag des von jedem von Brennkraftmaschine und Elektromotor vorgesehenen Fahrzeugantriebs als Reaktion auf eine Menge der an Bord des Fahrzeugs gespeicherten zweiten Substanz zu verändern.
  20. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der relative Betrag des von der Brennkraftmaschine vorgesehenen Fahrzeugantriebs im Verhältnis zum Motor bei einem sinkenden Betrag der von der Energiespeichervorrichtung gespeicherten elektrischen Energie erhöht wird und dass die dem Brennraum gelieferte Menge der zweiten Substanz im Verhältnis zur Menge der ersten Substanz bei einem steigenden Betrag des von der Brennkraftmaschine vorgesehenen Fahrzeugantriebs erhöht wird.
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