DE10032263B4

DE10032263B4 - Diesel engine and method for its regulation

Info

Publication number: DE10032263B4
Application number: DE10032263.8A
Authority: DE
Inventors: Roger Hälleberg
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 1999-07-06
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: DE10032263A1; SE520888C2; SE9902584L; SE9902584D0

Abstract

Verfahren zur Regelung eines Dieselmotors mit geschlossener Kurbelgehäuseentlüftung in einem Kraftfahrzeug, wobei zumindest ein für den Betriebszustand des Motors repräsentativer Betriebsparameter überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Fahrt ein vom Fahrer angeforderter Sollwert für genannten Betriebsparameter mit dem Istwert des gleichen Betriebsparameters verglichen wird, und wenn der Istwert des Betriebsparameters den Sollwert um ein vorgegebenes Niveau während einer bestimmten Dauer übersteigt, automatisch eine Aktivierung einer die Verbrennung abregelnden Maßnahme erfolgt und diese Abregelung unterbrochen wird, sobald der Istwert des Betriebsparameters auf ein vorgegebenes Sicherheitsniveau abgesunken ist, so daß ein unkontrollierter Drehzahlanstieg infolge einer unbeabsichtigt großen Kraftstoffzufuhr zum Motor verhindert wird.A method for controlling a diesel engine with a closed crankcase ventilation in a motor vehicle, wherein at least one representative of the operating condition of the engine operating parameters is monitored, characterized in that is compared while driving a requested by the driver setpoint for said operating parameters with the actual value of the same operating parameter, and If the actual value of the operating parameter exceeds the setpoint by a predetermined level during a certain period, automatically activating a combustion-regulating measure takes place and this Abregelung is interrupted as soon as the actual value of the operating parameter has dropped to a predetermined level of safety, so that an uncontrolled speed increase due an unintentionally large fuel supply to the engine is prevented.

Description

Technikbereichtechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art zur Regelung eines Dieselmotors sowie einen Dieselmotor der im Oberbegriff des Anspruchs 8 angegebenen Art.The invention relates to a method specified in the preamble of claim 1 for the control of a diesel engine and a diesel engine specified in the preamble of claim 8 Art.

Stand der TechnikState of the art

Bei Dieselmotoren kommt während des Betriebs und besonders bei hoher Belastung ein gewisser Austritt von unter Druck stehenden Gasen von den Zylindern in das Kurbelgehäuse vor. Früher wurden solche Gase in die Umgebungsluft abgeleitet, aber unter anderem aus Gründen der Umweltschonung kommt nunmehr üblicherweise eine sogenannte geschlossene Kurbelgehäuseentlüftung zur Anwendung, bei der die im Kurbelgehäuse vorhandenen Gase in das Saugrohr des Motors eingesaugt und danach zusammen mit der Saugluft und dem eingespritzten Kraftstoff im Zylinder verbrannt werden.In diesel engines, there is some leakage of pressurized gases from the cylinders into the crankcase during operation and especially under high load. Previously, such gases were discharged into the ambient air, but now for reasons of environmental protection is now usually a so-called closed crankcase ventilation is used, in which the present in the crankcase gases sucked into the intake manifold of the engine and then together with the suction air and the injected fuel in Cylinders are burned.

Bei Undichtheiten an der Kraftstoffeinspritzanlage des Motors, in der hohe Betriebsdrücke vorkommen, kann Kraftstoff in das Kurbelgehäuse eindringen und das dort vorhandene Schmieröl verdünnen. Hierbei bildet sich im Kurbelgehäuse ein Ölnebel, der Dieselkraftstoff und Schmieröl enthält. In bestimmten Fahrsituationen, besonders bei hoher Leistungsentnahme, kann dem Motor hierbei mehr Kraftstoff zugeführt werden als vom Fahrer beabsichtigt, wodurch die Drehzahl schnell auf einen vom Fahrer nicht beabsichtigten Wert ansteigt. Wenn der Fahrer in dieser Lage nicht rechtzeitig eingreifen kann, können schwere Motorschäden aufgrund der überhöhten Drehzahl eintreten. Eventuell kann der Fahrer den Motor noch durch Betätigen der Kupplung bremsen, aber dabei besteht statt dessen Gefahr einer schweren Beschädigung oder Zerstörung der Kupplung.In the event of leaks in the fuel injection system of the engine, in which high operating pressures occur, fuel can penetrate into the crankcase and dilute the lubricating oil present there. This forms an oil mist in the crankcase containing diesel fuel and lubricating oil. In certain driving situations, especially at high power take-off, more fuel may be supplied to the engine than intended by the driver, whereby the speed increases rapidly to a value not intended by the driver. If the driver can not intervene in this situation in time, severe engine damage may occur due to the excessive speed. Eventually, the driver can still brake the engine by operating the clutch, but there is instead a risk of serious damage or destruction of the clutch.

Vor diesem Hintergrund ist die Vermeidung eines unkontrollierten Drehzahlanstiegs wünschenswert.Against this background, the avoidance of an uncontrolled increase in speed is desirable.

Aus dem Dokument DE 197 53 214 A1 ist ein Verfahren zum Unterdrücken von Überdrehzahlen eines Dieselmotors bekannt. Dabei wird in Folge einer falschen Gangwahl seitens eines Fahrers und einer damit einhergehenden Überdrehzahl umgehend eine automatische Auskopplung der Kupplung veranlasst und eine Dauerbremsung vorgenommen, bis sich die Drehzahl reduziert hat. Dies wird so lange wiederholt, bis der Fahrer seine Gangwahl korrigiert.From the document DE 197 53 214 A1 For example, a method for suppressing overspeed of a diesel engine is known. In this case, as a result of a wrong gear selection by a driver and an associated overspeed immediately causes an automatic coupling of the clutch and made a continuous braking until the speed has reduced. This is repeated until the driver corrects his gear selection.

Aus dem Dokument GB 2 152 166 A ist ferner ein Steuerkreis bekannt, in dem ein Vergleichsteil einen vorliegenden Geschwindigkeitswert eines Fahrzeugs mit einem Schwellenwert vergleicht und unmittelbar bei Überschreitung des Schwellenwerts eine Bremsung des Fahrzeugs einleitet.From the document GB 2 152 166 A Furthermore, a control circuit is known in which a comparison part compares a present speed value of a vehicle with a threshold value and initiates a braking of the vehicle immediately when the threshold value is exceeded.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, bei einem Dieselmotor mit einem hohen Maß an Sicherheit unbeabsichtigt hohe Drehzahlen zu vermeiden und dadurch etwaige Motorschäden infolge dieser unbeabsichtigt hohen Motordrehzahlen zu verhindern. Ein Ziel besteht auch darin, diese Aufgabe mit möglichst einfachen Mitteln zu erfüllen.The invention sets itself the task of inadvertently avoid high speeds in a diesel engine with a high degree of safety and thereby prevent any engine damage due to these unintentionally high engine speeds. One goal is also to accomplish this task with the simplest possible means.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 8. Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche. Durch die Schaffung der Voraussetzungen für einen Vergleich eines Istwertes eines Motor-Betriebsparameters mit einem vom Fahrer gewählten Sollwert für den gleichen Betriebsparameter, und somit der Möglichkeit, bei einem vorgegebenen Differenzwert zwischen diesen Werten automatisch eine Maßnahme zur Abregelung der Verbrennung zu veranlassen, wird der Fahrer von einer schweren Arbeitsaufgabe entlastet und die Gefahr von Motorschäden erheblich verringert.The object is achieved by a method according to claim 1 and by a device according to claim 8. Further developments of the method and the device are the subject of the dependent claims. By creating the prerequisites for a comparison of an actual value of an engine operating parameter with a setpoint value selected by the driver for the same operating parameter, and thus the possibility of automatically initiating a measure to control combustion at a predetermined difference value between these values, the driver becomes relieved of a heavy task and the risk of engine damage significantly reduced.

Ein besonderer Vorteil ergibt sich, wenn die Drehzahl des Motors als Betriebsparameter herangezogen wird, da dann eine einfache Ausrüstung und bereits vorhandene Teile benutzt werden können.A particular advantage arises when the speed of the motor is used as an operating parameter, since then a simple equipment and existing parts can be used.

Viele mit einem Dieselmotor ausgestattete Fahrzeuge sind zur Motorbremsung mit einer Abgasbremse, auch Staudruckbremse genannt, ausgerüstet. Deshalb wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Anwendung einer solchen Abgasbremse zur Verhinderung schädlicher Verbrennungsvorgänge im Motor und damit zur Vermeidung einer Motorschadensgefahr vorgeschlagen.Many vehicles equipped with a diesel engine are equipped for engine braking with an exhaust brake, also called a back pressure brake. Therefore, according to an advantageous embodiment of the invention, the application of such an exhaust brake to prevent harmful combustion processes in the engine and thus to avoid a risk of engine damage proposed.

Weitere besondere Merkmal und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen hervor.Other particular feature and advantages of the invention will become apparent from the following description and the claims.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher anhand eines in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.

Beschreibung der FigurDescription of the figure

1 shows a diesel engine according to the invention in a schematic representation.

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

In 1 ist ein für ein nicht abgebildetes Fahrzeug vorgesehener Verbrennungsmotor in Form eines Dieselmotors 1 dargestellt, der auf der Einlassseite ein Einlasssystem 2 für die Verbrennungsluft und auf der Auslassseite ein Auspuffsystem 3 für die Abgase aufweist. Der Motor 1 ist mit einer geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftung versehen, und deshalb ist vom Kurbelgehäuse 4 des Motors eine Leitung 5 zum Einlasssystem 2 angeordnet, durch welche Gase vom Kurbelgehäuse 4 dem Motor zwecks Verbrennung zugeleitet werden können.In 1 is an intended for a not shown vehicle internal combustion engine in the form of a diesel engine 1 shown on the inlet side an inlet system 2 for the combustion air and on the exhaust side an exhaust system 3 for the exhaust gases. The motor 1 is provided with a closed crankcase breather, and therefore is from the crankcase 4 the engine a lead 5 to the intake system 2 arranged by which gases from the crankcase 4 can be supplied to the engine for the purpose of combustion.

Der Motor ist darüber hinaus mit einem Steuergerät 6 versehen, und an dieses angeschlossen ist zumindest ein Geber 7 zur Erkennung eines für den jeweiligen Betriebszustand des Motors repräsentativen Betriebsparameters, bei dem es ich z.B. um die Drehzahl, den Ladedruck oder einen anderen geeigneten Parameter handeln kann. Das Steuergerät 6 hat auch Verbindung mit einer zur Auspuffanlage 3 gehörenden Abgasbremse 8 und kann diese aktivieren oder deaktivieren. Der Fahrer des Fahrzeugs kann über ein Betätigungsorgan 9, z.B. ein Fahrpedal oder anderes geeignetes Betätigungsorgan, abhängig von der jeweiligen Fahrsituation einen bestimmten Wert für einen gewählten und vom Steuergerät 6 überwachten Betriebsparameter anfordern.The engine is also equipped with a control unit 6 provided, and connected to this is at least one encoder 7 to detect a representative of the respective operating condition of the engine operating parameter, which I can act as the speed, the boost pressure or other suitable parameter, for example. The control unit 6 also has connection to the exhaust system 3 belonging exhaust brake 8th and can enable or disable it. The driver of the vehicle can via an actuator 9 , For example, an accelerator pedal or other suitable actuator, depending on the particular driving situation, a specific value for a selected and the control unit 6 request supervised operating parameters.

Das Steuergerät 6 ist so ausgeführt, daß es während des Betriebs einen vom Fahrer angeforderten Sollwert eines gewählten Betriebsparameters mit dem Istwert des gleichen Betriebsparameters vergleicht. In einer normalen Betriebssituation liegt eine gute Übereinstimmung von Soll- und Istwert vor, und der Betrieb läuft somit ab, ohne daß eine besondere Hilfsfunktion im Steuergerät aktiviert werden muß.The control unit 6 is designed so that it compares during operation a requested by the driver setpoint of a selected operating parameter with the actual value of the same operating parameter. In a normal operating situation, there is a good match of setpoint and actual value, and the operation thus takes place without a special auxiliary function having to be activated in the control unit.

Sollte dagegen der Istwert des genannten Betriebsparameters den Sollwert um einen vorgegebenen Differenzwert übersteigen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hilfsfunktion ausgelöst, deren Aufgabe darin besteht, in einer bestimmten Situation einen unkontrollierten Drehzahlanstieg aufgrund einer unbeabsichtigt großen Kraftstoffzufuhr zum Motor zu verhindern.If, on the other hand, the actual value of said operating parameter exceeds the desired value by a predetermined difference value, an auxiliary function is triggered according to the present invention whose task is to prevent an uncontrolled increase in rpm due to an unintentionally large supply of fuel to the engine in a certain situation.

In einer Betriebssituation mit hoher Belastung des Motors kann aufgrund einer auftretenden oder bereits aufgetretenen Undichtheit in der Kraftstoffanlage eine große Menge Kraftstoff im Kurbelgehäuse vorhanden sein, und davon gelangt eine bestimmte Menge über die Kurbelgehäuseentlüftung in den Motor zusätzlich zu der Kraftstoffmenge, die der Fahrer über das Fahrpedal angefordert hat. Dieser Umstand resultiert in einem Drehzahlanstieg, der sehr schnell erfolgen und vom Fahrer schwer beherrscht werden kann. Gemäß der Erfindung kann die im Steuergerät 6 eingebaute besondere Hilfsfunktion hierbei benutzt werden, um bei einem bestimmten Niveau des Drehzahlanstiegs die zum Motor gehörende Abgasbremse 8 zu aktivieren und dadurch eine Verbrennung und einen weiteren Drehzahlanstieg zu erschweren oder zu verhindern. Eine Aktivierung der Abgasbremse 8 hat zur Folge, daß die Drehzahl auf einen beherrschbaren Wert herabgesetzt werden kann,In an operating situation with high load of the engine, a large amount of fuel in the crankcase may be present due to an occurring or already occurring leakage in the fuel system, and of which a certain amount passes through the crankcase ventilation in the engine in addition to the amount of fuel that the driver on the Accelerator pedal has requested. This circumstance results in a speed increase, which is very fast and difficult to control by the driver. According to the invention, in the control unit 6 built-in special auxiliary function can be used here, at a certain level of speed increase, the exhaust brake belonging to the engine 8th to activate and thereby complicate or prevent combustion and a further increase in speed. Activation of the exhaust brake 8th has the consequence that the speed can be reduced to a manageable value,

Erwünscht ist eine Aktivierung der Schutzfunktion, bevor die Drehzahl auf einen Wert angestiegen ist, bei dem häufig Motorschäden eintreten können, z.B. 3000/min. Als Grenzwert für die Aktivierung ist z.B. 2700/min angebracht. Als weitere Bedingung sollte zweckmäßigerweise gelten, daß die erhöhte Drehzahl während einer bestimmten Dauer vorgelegen hat. Auf diese Weise wird eine Aktivierung der Schutzfunktion z.B. wegen einem unbeabsichtigten Drehzahlanstieg infolge eines Schaltfehlers oder einem vorübergehenden Drehzahlanstieg auf einer Gefällestrecke vermieden. Die Schutzfunktion ist zweckmäßigerweise so lange eingeschaltet, bis die Drehzahl in mehreren Schritten auf einen beherrschbaren Wert abgesenkt worden ist. In einer ersten Stufe kann die Drehzahl auf z.B. 2500/min und danach in weiteren Stufen auf 800-1200/min gesenkt werden.It is desirable to activate the protection function before the speed has risen to a value at which engine damage can often occur, e.g. 3000 / min. As a limit for the activation is e.g. 2700 / min installed. As a further condition should suitably apply that the increased speed has been present for a certain period. In this way activation of the protective function e.g. avoided due to an unintentional increase in speed due to a switching error or a temporary increase in speed on a downgrade. The protective function is expediently switched on until the rotational speed has been lowered in several steps to a manageable value. In a first stage, the speed may be at e.g. 2500 / min and then lowered in further stages to 800-1200 / min.

Anstelle einer Beeinflussung des Verbrennungsvorgangs mit Hilfe der Abgasbremse besteht auch die Möglichkeit, eine Dekompressionsausrüstung zu benutzen, bei der Ventile in den Zylindern geöffnet werden und dadurch eine normale Verdichtung verhindert wird. Andere Möglichkeiten bestehen in einer Blockierung des Einlasssystems zum Motor oder einem Absperren der Kurbelgehäuseentlüftung.Instead of influencing the combustion process by means of the exhaust brake, it is also possible to use a decompression equipment in which valves in the cylinders are opened, thereby preventing normal compression. Other options include blocking the intake system to the engine or shutting off the crankcase ventilation.

Die Drehzahl sollte möglichst auch bei niedriger Belastung und z.B. losgelassenem Fahrpedal nicht übermäßig von der gewünschten Drehzahl abweichen. Deshalb ist es zweckmäßig, das Steuergerät auch bei unbetätigtem Fahrpedal den Vergleich der Soll- mit der Istdrehzahl durchführen zu lassen, damit bei Bedarf eine Drehzahlregelung auf gleiche Weise wie bei hoher Belastung eingeschaltet werden kann.The speed should as possible also at low load and e.g. unlatched accelerator pedal does not deviate excessively from the desired speed. Therefore, it is expedient to let the control unit perform the comparison of the setpoint with the actual speed even when the accelerator pedal is not actuated so that, if required, a speed control can be switched on in the same way as in the case of a high load.

Claims

A method for controlling a diesel engine with a closed crankcase ventilation in a motor vehicle, wherein at least one representative of the operating condition of the engine operating parameters is monitored, characterized in that is compared while driving a requested by the driver setpoint for said operating parameters with the actual value of the same operating parameter, and if the actual value of the operating parameter exceeds the setpoint by a predetermined level for a certain duration, automatically activating a combustion-regulating one Action is taken and this Abregelung is interrupted as soon as the actual value of the operating parameter has dropped to a predetermined level of safety, so that an uncontrolled speed increase due to an unintentionally large fuel supply to the engine is prevented.

Method according to Claim 1 , characterized in that the rotational speed of the motor is used as an operating parameter.

Method according to Claim 2 , characterized in that is set as a maximum value for the speed 2700 / min.

Method according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that a exhaust brake (8) in the exhaust system (3) of the engine is activated as a measure to control the combustion.

Method according to one of Claims 1 - 3 characterized in that decompression valves in the cylinders of the engine are opened as a measure to control the combustion.

Method according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that as a measure to control the combustion, the intake system (2) of the engine is blocked.

Method according to one of Claims 1 - 3 , characterized in that as a measure to control the combustion, the connection of the crankcase ventilation (5) to the intake system (2) of the engine is shut off.

Closed cycle diesel engine for motor vehicles and equipped with an encoder (7) for detecting at least one operating parameter representative of the operating condition of the engine, characterized in that the engine is also equipped with a control unit (6) capable of comparing an actual value of the operating parameter with one of Driver commanded setpoint is equipped for the same operating parameters and this control unit is designed so that when the actual value of the operating parameter exceeds the setpoint by a predetermined level for a certain duration, it automatically activates a component (8) on the engine, which the combustion for decrements such a long time that the actual value of the operating parameter drops to a predetermined safety level, in order to prevent in this way an uncontrolled increase in speed at unintentionally large fuel supply to the engine.

Diesel engine according to Claim 8 , characterized in that the control unit (6) uses the speed of the motor as an operating parameter.

Diesel engine according to one of Claims 8 or 9 , characterized in that the control unit (6) for regulating the combustion of an exhaust brake (8) in the exhaust system (3) of the engine activated.

Diesel engine according to one of Claims 8 or 9 characterized in that the control unit (6) for decompressing the combustion actuates decompression valves in the cylinders of the engine.

Diesel engine according to one of Claims 8 or 9 characterized in that the control unit (6) for controlling the combustion actuates a valve for shutting off the connection of the crankcase ventilation (5) to the intake system (2) of the engine.

Diesel engine according to one of Claims 8 or 9 , characterized in that the control unit (6) for controlling the combustion blocks the intake system (2) of the engine.