DE102004033413A1

DE102004033413A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102004033413A1
Application number: DE102004033413A
Authority: DE
Inventors: Stefan Forthmann; Matthias Ziebell; Monika Scherer; Udo Kaess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-07-10
Filing date: 2004-07-10
Publication date: 2006-02-02
Also published as: US20080264158A1; WO2006005650A1; CN1981154A; JP2008506060A; EP1769189A1

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), bei dem wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) vorgenommen wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen. Ermittelt wird ein Ölverdünnungs-Signal (m_oil_dil) als ein Maß für beispielsweise das Volumen der in das Motoröl der Brennkraftmaschine (10) durch die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) eingetragenen Ölverdünnung. Die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) ist beispielsweise vorgesehen, um unverbrannten Kraftstoff als Brennstoff in den Abgasbereich (11) der Brennkraftmaschine (10) einzubringen, der im Abgasbereich (11) zur Beheizung der Abgasbehandlungsvorrichtung (12) exotherm reagiert.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung vorgenommen wird, und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

Aus der DE 199 06 287 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bekannt geworden, in deren Abgasbereich eine Abgasbehandlungsvorrichtung angeordnet ist, die ein Partikelfilter enthält, das die im Abgas enthaltenen Partikel zurückhält. Zum ordnungsgemäßen Betreiben des Partikelfilters muss der Partikel-Beladungszustand bekannt sein, der indirekt über den am Partikelfilter auftretenden Differenzdruck oder anhand von Modellrechnungen erfasst werden kann.

Die Regeneration eines Partikelfilters erfolgt durch ein Abbrennen der im Partikelfilter eingelagerten Partikeln, das in einem Temperaturbereich von beispielsweise 500 °C–650 °C stattfindet.

Insbesondere ist vorgesehen, dass zusätzlich Kraftstoff in den Abgasbereich der Brennkraftmaschine gelangen soll, der im Abgasbereich als Brennstoff exotherm reagiert. Der Kraftstoff wird beispielsweise auf der katalytisch wirksamen Oberfläche eines Katalysators oxidiert. Dadurch erhöht sich einerseits die Temperatur des Katalysators und andererseits die Temperatur des hinter dem Katalysator auftretenden Abgasstroms, mit welchem das nachfolgende Partikelfilter beaufschlagt wird. Der Brennstoff gelangt beispielsweise durch Verstellen des Einspritzzeitpunkts des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs in den Abgasbereich.

In der DE 100 56 016 A1 wird ein Verfahren zum Betreiben eines Partikelfilters beschrieben, bei dem ebenfalls Kraftstoff in den Abgasbereich der Brennkraftmaschine eingebracht wird, der zur Beheizung des Partikelfilters im Abgasbereich exotherm reagiert. Die Einbringung des Kraftstoffs erfolgt durch wenigstens eine nichtbrennende Kraftstoff-Nacheinspritzung, die mit dem kurbelwellenwinkel-bezogenen Zeitpunkt, der Dauer und des Kraftstoffdrucks beeinflusst werden kann. Die Dauer und der Druck ergeben die Brennstoffmenge pro Nacheinspritzung.

In Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen in den Brennräumen der einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine kondensiert der nicht verbrennende Kraftstoff teilweise an den Zylinderwänden und gelangt an den Kolbenringen vorbei in das Kurbelgehäuse. Die Kraftstoff-Nacheinspritzungen können daher zur Ölverdünnung beitragen.

Aus der DE 196 02 599 A1 ist ein Verfahren zur Ölmengenbestimmung einer Brennkraftmaschine bekannt geworden, bei dem der Ölstand mit einem Ölsensor gemessen wird. Das Verfahren ermöglicht es, den Ölstand während des Fahrbetriebs eines Kraftfahrzeugs vergleichsweise genau zu ermitteln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung vorgenommen wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die ein sicheres Betreiben der Brennkraftmaschine ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale jeweils gelöst.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine geht davon aus, dass wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung vorgenommen wird.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Signalaufbereitung ein Ölverdünnungs-Signal als ein Maß für die in das Motoröl der Brennkraftmaschine durch die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung eingetragenen Ölverdünnung ermittelt. Das Maß spiegelt beispielsweise das Volumen der Ölverdünnung wider.

Die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung ist beispielsweise vorgesehen, um die Laufruhe und/oder das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine zu beeinflussen.

Die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung kann zusätzlich oder alternativ vorgesehen sein, um unverbrannten Kraftstoff in den Abgasbereich der Brennkraftmaschine einzutragen, der als Brennstoff zum Beheizen wenigstens einer im Abgasbereich der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasbehandlungsvorrichtung verwendet wird.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die Ölverdünnung aus vorhandenen Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine ermittelt werden kann. Ein Sensor ist nicht erforderlich.

Die Kenntnis wenigstens eines Maßes für die durch die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung bedingte Ölverdünnung kann zur Erhöhung der Sicherheit beim Betreiben der Brennkraftmaschine herangezogen werden. Beispielsweise kann die Ölverdünnung bei der Ermittlung des Ölstands und/oder der Ölqualität berücksichtigt werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus abhängigen Ansprüchen.

Eine erste Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Ölverdünnungs-Ermittlung ein Kurbelwellenwinkel-Signal berücksichtigt wird, das den kurbelwellenwinkel-bezogenen oder den zeitbezogenen Kraftstoff-Einspritzbeginn der wenigstens einen Kraftstoff-Nacheinspritzung angibt.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Ölverdünnungs-Ermittlung ein Zeitdauer-Signal berücksichtigt wird, das ein Maß für die Zeitdauer oder den Kurbelwellenwinkelbereich der wenigstens einen Kraftstoff-Nacheinspritzung angibt.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Ölverdünnungs-Ermittlung ein Maß für die mit der wenigstens einen Kraftstoff-Nacheinspritzung der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffmenge berücksichtigt wird.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Ölverdünnungs-Ermittlung ein Drucksignal berücksichtigt wird, das den Kraftstoffdruck in einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Kraftstoff-Zumessvorrichtung angibt.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass bei der Ölverdünnungs-Ermittlung ein Statussignal berücksichtigt wird, das den Status einer im Abgasbereich der Brennkraftmaschine angeordneten Abgasbehandlungsvorrichtung angibt. Das Statussignal signalisiert beispielsweise, dass eine Regeneration der Abgasbehandlungsvorrichtung vorzunehmen ist, die eine Beheizung der Abgasbehandlungsvorrichtung erfordert.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass das von einer Ölverdünnungs-Ermittlung bereitgestellte Ölverdünnungsstrom-Signal in einem Integrator zu Ermittlung der Ölverdünnung ab einem vorgegebenen Startzeitpunkt integriert wird.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein von einer Ölaustrags-Ermittlung bereitgestelltes Ölaustragsstrom-Signal bei der Ermittlung der Ölverdünnung berücksichtigt wird. Mit dieser Maßnahme kann der Austrag des Motoröls von der Ölverdünnung berücksichtigt werden, die insbesondere bei höheren Lasten der Brennkraftmaschine und/oder bei höherer Öltemperatur auftreten kann.

Weitere Ausgestaltungen betreffen die weitere Auswertung und Bewertung der ermittelten Ölverdünnung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung betrifft ein Steuergerät, in welchem der erfindungsgemäße Verfahrensablauf als Programm hinterlegt ist. Das Steuergerät enthält vorzugsweise einen Datenträger, der beispielsweise beim Hersteller oder mit Datenfernübertragung, beispielsweise über das Internet, mit dem Programm beschrieben wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
Zeichnung
1 zeigt ein technisches Umfeld, in welchem ein erfindungsgemäßes Verfahren abläuft,
2 zeigt Kraftstoff-Einspritzsignal in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel oder der Zeit,
3 zeigt ein Blockschaltbild einer Signalaufbereitung und 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Signalbewertung.
1 zeigt eine Brennkraftmaschine 10, in deren Abgasbereich 11 eine Abgasbehandlungsvorrichtung 12 angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine 10 gibt an ein Steuergerät 13 ein Drehzahlsignal N ab. Die Brennkraftmaschine 10 enthält einen Ölsensor 14, welcher dem Steuergerät 13 ein Ölsignal oil_sens zur Verfügung stellt. Der Brennkraftmaschine 10 ist eine Kraftstoff-Zumessvorrichtung 15 zugeordnet, die von der Steuerung 13 mit einem Drucksignal p, einem Zeitdauersignal t und einem Winkelsignal phi beaufschlagt wird.
Die Steuerung 13 enthält eine Drehmoment-Berechnung 16, die ein Maß für das Drehmoment Md der Brennkraftmaschine 10 bereitstellt. Die Steuerung 13 enthält weiterhin eine Abgasbehandlungsvorrichtungs-Statussignal-Ermittlung 17, die ein Statussignal S der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 bereitstellt.
Das Drucksignal p, das Zeitdauersignal t sowie das Winkelsignal phi können zusammengefasst als Kraftstoff-Einspritzsignal mE bezeichnet werden. Das Kraftstoff Einspritzsignal mE ist detaillierter in 2 gezeigt. In 2 sind eine Kraftstoff-Haupteinspritzung MI, eine erste Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1 sowie eine zweite Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI2 in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel °KW eingetragen. Anstelle des Kurbelwellenwinkels °KW kann eine Abhängigkeit von der Zeit t vorgesehen sein. Wesentlich ist der örtliche/zeitliche Bezug auf den oberen Totpunkt OT eines Bezugszylinders der Brennkraftmaschine 10. Die Kraftstoff-Haupteinspritzung MI liegt im Bereich des oberen Totpunkts OT. Die erste Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1 beginnt bei einem ersten Kurbelwellenwinkel phi1 und die zweite Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI2 bei einem zweiten Kurbelwellenwinkel phi2. Die erste Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1 weist eine erste Zeitdauer t1 und die zweite Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI2 eine zweite Zeitdauer t2 auf.
3 zeigt eine Signalaufbereitung 20, die eine erste Ölverdünnungs-Ermittlung 21, eine zweite Ölverdünnungs-Ermittlung 22, einen Ölverdünnungs-Addierer 23, einen Integrator 24 sowie eine Ölaustrags-Ermittlung 25 enthält.
Der ersten Ölverdünnungs-Ermittlung 21 werden das Drehzahlsignal N, das Maß für das Drehmoment Md, der erste Kurbelwellenwinkel phi1, die erste Zeitdauer t1, das Drucksignal p, das Statussignal S sowie weitere erste Eingangssignale 26 zur Verfügung gestellt. Die erste Ölverdünnungs-Ermittlung 21 gibt ein erstes Ölverdünnungsstrom-Signal dm_oil_dil1 an den Ölverdünnungs-Addierer 23 ab.
Der Ölverdünnungs-Addierer 23 erhält von der nicht näher gezeigten zweiten Ölverdünnungs-Ermittlung 22 ein zweites Ölverdünnungsstrom-Signal dm_oil_dil2 zugeführt. Der Ölverdünnungs-Addierer 23 gibt ein drittes Ölverdünnungsstrom-Signal dm_oil_dil an den Integrator 24 ab, dem die Ölaustrags-Ermittlung 25 ein Ölaustragsstrom-Signal -dm_oil_dil zur Verfügung stellt. Der Integrator 24 stellt ein Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil bereit.
Der Ölaustrags-Ermittlung 25 werden das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil, ein Öltemperatur-Signal T_oil, das Drehzahlsignal N sowie das Maß für das Drehmoment Md zur Verfügung gestellt.
Das in der Signalaufbereitung 20 gemäß 3 ermittelte Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil wird in der in 4 gezeigten Signalbewertung 30 in einem ersten Vergleicher 31 mit einem ersten Schwellenwert Lim1 verglichen. Der erste Vergleicher 31 stellt ein erstes Warnsignal 32 bereit.
Das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil wird weiterhin einer Ölverdünnungs-Änderungssignal-Ermittlung 33, einer Füllstands-Ermittlung 34 sowie einer Ölqualitäts-Ermittlung 35 zugeleitet.
Die Olverdünnungs-Änderungssignal-Ermittlung 33 stellt ein Ölverdünnungs-Änderungssignal 36 bereit, das ein zweiter Vergleicher 37 mit einem zweiten Schwellenwert Lim2 vergleicht. Der zweite Vergleicher 37 stellt ein zweites Warnsignal 38 bereit.
Die Ölstands-Ermittlung 34, der wenigstens ein weiteres Ölstands-Eingangssignal 40 zur Verfügung gestellt wird, stellt ein Ölstandssignal L_oil bereit, das ein dritter Vergleicher 41 mit einem dritten Schwellenwert Lima vergleicht. Der dritte Vergleicher 41 stellt ein drittes Warnsignal 42 bereit.
Die Ölqualitäts-Ermittlung 35, der wenigstens ein weiteres Ölqualitäts-Eingangssignal 50 zur Verfügung gestellt wird, stellt ein Ölqualitäts-Signal Q_oil bereit, das ein vierter Vergleicher 51 mit einem vierten Schwellenwert Lim4 vergleicht. Der vierter Vergleicher 51 stellt ein viertes Warnsignal 52 bereit.
Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet folgendermaßen: Die Drehmomentermittlung 16 legt zumindest in Abhängigkeit von einem nicht näher gezeigten Eingangssignal, das einem Wunsch-Drehmoment der Brennkraftmaschine 10 entspricht, das Maß für das Drehmoment Md der Brennkraftmaschine 10 fest. Das Drehzahlsignal N sowie das Maß für das Drehmoment Md spiegeln einzeln oder insbesondere zusammen den Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 wider. Zur Einstellung des Maßes für das Drehmoment Md der Brennkraftmaschine 10 legt die Steuerung 13 das Drucksignal p, das Zeitdauersignal t sowie das Winkelsignal phi für die Kraftstoff-Zumessvorrichtung 15 in Abhängigkeit von einem im Steuergerät 13 hinterlegten Programm fest.
Im Abgasbereich 11 der Brennkraftmaschine 10 ist die Abgasbehandlungsvorrichtung 12 angeordnet, die beispielsweise wenigstens einen Katalysator und/oder wenigstens ein Partikelfilter enthält. In bestimmten Betriebszuständen der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 kann eine Erhöhung der Betriebstemperatur der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 erforderlich sein. Solche Betriebszustände sind beispielsweise eine erforderliche Reinigung der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 von eingelagerten unerwünschten Abgaskomponenten im Rahmen einer Regeneration der Abgasbehandlungsvorrichtung 12. Die Abgasbehandlungsvorrichtungs-Statussignal-Ermittlung 17 stellt das Statussignal S zumindest dann bereit, wenn eine Erhöhung der Betriebstemperatur erforderlich ist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Temperaturerhöhung der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 durch wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, PoI2 erreicht. Die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, PoI2 bringt den Kraftstoff als Brennstoff in den Abgasbereich 11. Der Brennstoff kann auf einer katalytisch wirkenden Fläche, die entweder unmittelbar in der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 vorhanden ist oder stromaufwärts vor der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 angeordnet ist, exotherm reagieren. Sofern die katalytisch wirksame Fläche in der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 vorhanden ist, wird die Abgasbehandlungsvorrichtung 12 direkt erwärmt. Sofern die katalytisch wirksame Fläche vor der Ab gasbehandlungsvorrichtung 12 angeordnet ist, wird die Abgasbehandlungsvorrichtung 12 indirekt durch das erwärmte Abgas beheizt.
Der in den Abgasbereich 11 durch die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, PoI2 eingebrachte Brennstoff kann auch durch Einbringung von Sekundärluft unter Ausbildung eines Thermoreaktor-Bereichs exotherm reagieren und somit zu einer Erhöhung der Abgastemperatur beitragen.
Das Drucksignal p, das Zeitdauersignal t sowie das Winkelsignal phi bilden zusammen das Kraftstoff-Einspritzsignal mE, das in 2 näher gezeigt ist. Im Bereich des oberen Totpunkts OT eines Bezugszylinders der Brennkraftmaschine 10 findet die Haupteinspritzung MI statt, bei welcher der eingespritzte Kraftstoff normalerweise vollständig verbrennt und zur Erzeugung des Drehmoments der Brennkraftmaschine 10 umgesetzt wird. Die Lage der Haupteinspritzung MI kann vom oberen Totpunkt OT abweichen.
Vorgesehen ist eine erste Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, die beim ersten Kurbelwellenwinkel phi1 beginnt und die erste Zeitdauer t1 aufweisen soll. In 2 ist bereits angedeutet, dass der Kurbelwellenwinkel °KW durch die Zeit t ersetzt werden kann, wobei die Zeit t ebenfalls auf den oberen Totpunkt OT zu beziehen ist. Ebenso kann die erste Zeitdauer t1 anstelle in Zeiteinheiten in Einheiten des Kurbelwellenwinkels °KW angegeben werden.
Bei der ersten Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1 handelt es sich beispielsweise um eine nachgelagerte Kraftstoff-Nacheinspritzung, die einerseits noch zum normalen Betrieb der Brennkraftmaschine 10 aber andererseits bereits zum Beheizen der Abgasbehandlungsvorrichtung 12 vorgesehen sein kann. Die erste Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1 kann deshalb derart festgelegt werden, dass der eingespritzte Kraftstoff entweder noch weitgehend verbrennt oder nur noch teilweise verbrennt, sodass wenigstens ein Teil des Kraftstoffs als Brennstoff in den Abgasbereich 11 gelangt.
Weiterhin kann gegebenenfalls die zweite Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI2 vorgesehen sein. Die zweite Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI2 beginnt beim zweiten Kurbelwellenwinkel phi2 oder eine vorgegebene Zeit nach dem oberen Totpunkt OT. Anstelle der zweiten Zeitdauer t2 der zweiten Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI2 kann ebenfalls ein Kurbelwellenwinkelbereich vorgegeben werden. Allgemein legen die Zeitdauern t1, t2 in Verbindung mit dem Drucksignal p die im Rahmen der Kraftstoff-Nacheinspritzungen PoI1, PoI2 eingespritzten Kraftstoffmengen fest.
Das Drucksignal p legt den in der Kraftstoff-Zumessvorrichtung 15 einzustellenden Druck des Kraftstoffs fest. Das Drucksignal p und die Zeitdauer t1, t2 bestimmen die bei den einzelnen Kraftstoff-Einspritzvorgängen in die Brennkraftmaschine 10 eingespritzte Kraftstoffmenge.
Bei der zweiten Nacheinspritzung PoI2 handelt es sich um eine späte Kraftstoff-Nacheinspritzung, bei welcher der Kraftstoff in den Zylindern der Brennkraftmaschine 10 nicht mehr verbrennt und und weitgehend als Brennstoff in den Abgasbereich 11 gelangt. Gegebenenfalls können weitere Kraftstoff-Nacheinspritzungen vorgesehen sein.
Die Kraftstoff-Nacheinspritzungen PoI1, PoI2 können dazu führen, dass der nicht vollständig verbrannte Kraftstoff an den Brennräumen der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine 10 zumindest teilweise kondensiert, als Ölverdünnungsstrom an den Zylinderwänden herabläuft und ins Motoröl gelangt. Die dadurch verursachte Ölverdünnung führt zum Einen zu einer Veränderung des Ölstands und zum Anderen zu einer Veränderung der Ölqualität.
Ziel ist es, das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil bereitzustellen, das ein Maß für die Menge der durch die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, PoI2 entstehenden Ölverdünnung ist. Hierbei kann es sich um die Masse oder das Volumen der Ölverdünnung handeln.
Zunächst wird in der ersten Ölverdünnungs-Ermittlung 21 das erste Ölverdünnungsstrom-Signal dm_oil_dil1 ermittelt. Analog dazu wird in der zweiten Ölverdünnungs-Ermittlung 22 das zweite Ölverdünnungsstrom-Signal dm_oil_dil2 ermittelt. Als Eingangssignale sind jeweils das Drehzahlsignal N, das Maß für das Drehmoment Md, der erste Kurbelwellenwinkel phi1, die Zeitdauer t1, t2, das Drucksignal p, das Statussignal S sowie wenigstens das weitere Eingangssignal 26 vorgesehen.
Durch die Berücksichtigung des Drehzahlsignals N und/oder des Maßes für das Drehmoment Md wird ein Maß für den Lastzustand der Brennkraftmaschine 10 berücksichtigt.
Einen wesentlichen Einfluss auf die Ölverdünnung hat der Zeitpunkt bzw. der Kurbelwellenwinkel phi1, phi2, bei welchem die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, PoI2 be ginnt. Weiterhin wesentlich ist die Menge des Kraftstoffs, die im Rahmen der Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, PoI2 der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird. Die Menge ergibt sich aus dem Drucksignal p sowie der Zeitdauer t1, t2.
Als weiteres Eingangssignal 26 kann beispielsweise die der Temperatur der Brennkraftmaschine 10 näherungsweise entsprechende Kühlwassertemperatur und/oder beispielsweise die Öltemperatur vorgesehen sein.
Die Ölverdünnungs-Ermittlungen 21, 22 ermitteln die Ölverdünnungsstrom-Signale dm_oil_dil1, dm_oil_dil2 anhand von Tabellen und/oder Kennlinien und/oder Kennfeldern, die vorzugsweise bei der Applikation vor der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 10 ermittelt und in den Ölverdünnungs-Ermittlungen 21, 22 hinterlegt wurden.
Der Ölverdünnungs-Addierer 23 addiert die Ölverdünnungsstrom-Signale dm_oil_dil1, dm_oil_dil2 zum dritten Ölverdünnungsstrom-Signal dm_oil_dil, das den gesamten Ölverdünnungsstrom widerspiegelt. Der Integrator 24 ermittelt aus dem dritten Ölverdünnungsstrom-Signal dm_oil_dil das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil, welches wenigstens ein Maß für die ab einem vorgegebenen Startzeitpunkt insgesamt in das Motoröl eingetragenen Ölverdünnung ist. Das Maß spiegelt beispielsweise das Volumen der Ölverdünnung wider.
Die Brennkraftmaschine 10 kann Betriebszustände aufweisen, in denen die Ölverdünnung abnimmt. Das kann darauf beruhen, dass die im Wesentlichen aus Kraftstoff bestehende Ölverdünnung einen höheren Dampfdruck und eine niedrigere Siedetemperatur als das Motoröl aufweist. Insbesondere bei erhöhter Öltemperatur und/oder bei höheren Lasten der Brennkraftmaschine 10 kann die Ölverdünnung durch ein Ausgasen aus dem Motoröl stattfinden. Die Ölverdünnung kann über ein mit dem Ansaugbereich der Brennkraftmaschine 10 verbundenes, nicht näher gezeigtes Entlüftungsrohr der Brennkraftmaschine 10 wieder als Kraftstoff zugeführt werden.
Der Ölaustrags-Ermittlung 25 werden das Drehzahlsignal N und/oder das Maß für das Drehmoment Md der Brennkraftmaschine 10 zur Verfügung gestellt. Zumindest aus einem, vorzugsweise aus beiden Signalen N, Md ergibt sich der Lastzustand der Brennkraftmaschine 10.
Sofern der Ölsensor 14 das Ölsignal oil_sens in Abhängigkeit von der Öltemperatur bereitstellt, kann der Ölaustrags-Ermittlung 25 ein entsprechendes Öltemperatur-Signal T_oil angeboten werden. Die Ölaustrags-Ermittlung 25 ermittelt das Ölaustragsstrom-Signal -dm_oil_dil, welches negatives Vorzeichen aufweist, ebenfalls anhand von hinterlegten Tabellen und/oder Kennlinien und/oder Kennfeldern, die ebenfalls vorzugsweise bei der Applikation vor der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 10 ermittelt und in der Ölaustrags-Ermittlung 25 hinterlegt wurden. Das negative Vorzeichen des Ölaustragsstrom-Signals -dm_oil_dil sorgt dafür, dass die Integration im Integrator 24 zu einer Verminderung des Ölverdünnungs-Signals m_oil_dil führt.
Das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil kann in der Signalbewertung 30 nach unterschiedlichen Kriterien bewertet werden. Eine erste Möglichkeit zur Signalbewertung sieht vor, dass das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil unmittelbar im ersten Vergleicher 31 mit dem ersten Schwellenwert Lim1 verglichen wird. Sofern der Schwellenwert Lim1 überschritten wird, stellt der erste Vergleicher 31 das erste Warnsignal 32 bereit. Das erste Warnsignal 32 kann in einen nicht näher gezeigten Fehlerspeicher hinterlegt werden, kann zur Ansteuerung einer Anzeige verwendet werden, kann zur Ansteuerung einer Ölwechselintervallanzeige herangezogen werden, kann zur Beeinflussung von Kenngrößen (phi1, phi2, t1, t2) der wenigstens einen Kraftstoff-Nacheinspritzung PoI1, PoI2 herangezogen und kann zur Veränderung des Betriebspunkts der Brennkraftmaschine 10 verwendet werden.
Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil in der Ölverdünnungs-Änderungssignal-Ermittlung 33 hinsichtlich des zeitlichen Verlaufs, wie beispielsweise der Steigerung und/oder des Gradienten bewertet wird. Die Ölverdünnungs-Änderungssignal-Ermittlung 33 stellt das Ölverdünnungs-Änderungssignal 36 bereit, das der zweite Vergleicher 37 mit dem zweiten Schwellenwert Lim2 vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis gegebenenfalls das zweite Warnsignal 38 bereitstellt. Das zweite Wandsignal 38 kann wie das erste Warnsignal 32 weiterverwendet werden.
Eine andere Möglichkeit sieht die Berücksichtigung des Ölverdünnungs-Signals m_oil_dil bei der Ermittlung des Ölstands vor. Das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil wird der Ölstands-Ermittlung 34 zugeleitet, der weiterhin das wenigstens eine weitere Ölstands-Eingangssignal 40 zugeführt wird. Das weitere Ölstands-Eingangssignal 40 kann beispielsweise aus dem Ölsignal oil_sens abgeleitet werden, sofern der Ölsensor 14 ein Maß für den Ölstand in der Brennkraftmaschine 10 bereitstellt. Das von der Ölstands-Ermittlung 34 ermittelte Ölstandssignal L oil vergleicht der dritte Vergleicher 41 mit dem dritten Schwellenwert Lim3 und stellt in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis das dritte Warnsignal 42 bereit, das wie das erste Warnsignal 32 weiterverwendet werden kann.
Eine andere Möglichkeit sieht die Berücksichtigung des Ölverdünnungs-Signals m_oil_dil bei der Ermittlung der Ölqualität vor. Das Ölverdünnungs-Signal m_oil_dil wird der Ölqualitäts-Ermittlung 35 zugeleitet, der weiterhin das wenigstens eine weitere Ölqualitäts-Eingangssignal 50 zur Verfügung gestellt wird. Das weitere Ölqualitäts-Eingangssignal 50 kann beispielsweise aus dem Ölsignal oil_sens abgeleitet werden, sofern der Ölsensor 14 ein Maß für die Ölqualität bereitstellt. Das von der Ölqualitäts-Ermittlung 35 ermittelte Ölqualitäts-Signal Q_oil vergleicht der vierte Vergleicher 51 mit dem vierten Schwellenwert Lim4 und stellt in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis das vierte Warnsignal 52 bereit, das wie das erste Warnsignal 32 weiterverwendet werden kann.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), bei dem wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ölverdünnungs-Signal (m_oil_dil) als ein Maß für die in das Motoröl der Brennkraftmaschine (10) durch die wenigstens eine Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) eingetragenen Ölverdünnung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Ölverdünnung ein Kurbelwellenwinkel (phi1, phi2) berücksichtigt wird, der den kurbelwellenwinkelbezogenen oder den zeitbezogenen Kraftstoff-Einspritzbeginn der wenigstens einen Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Ölverdünnung eine Zeitdauer (t1, t2) berücksichtigt wird, die ein Maß für die Zeitdauer oder den Kurbelwellenwinkelbereich der wenigstens einen Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Ölverdünnung ein Maß für die mit der wenigstens einen Kraftstoff-Nacheinspritzung (PoI1, PoI2) der Brennkraftmaschine (10) zugeführten Kraftstoffmenge berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Ölverdünnung ein Drucksignal (p) berücksichtigt wird, das den Kraftstoffdruck in einer der Brennkraftmaschine (10) zugeordneten Kraftstoff-Zumessvorrichtung (15) angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Ölverdünnung ein Statussignal (S) berücksichtigt wird, das den Status einer im Abgasbereich (11) der Brennkraftmaschine (10) angeordneten Abgasbehandlungsvorrichtung (12) angibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ölverdünnungs-Ermittlung (21, 22) ein Ölverdünnungsstrom-Signal (dm_oil_dil1, dm_oil_dil2) bereitstellt, das einem Integrator (24) zugeführt wird, der durch Integration das Ölverdünnungs-Signal (m_oil_dil) ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ölaustrags-Ermittlung (25) ein Ölaustragsstrom-Signal (-dm_oil_dil) bereitstellt, das ein Maß für die Verminderung der Ölverdünnung angibt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölaustrags-Ermittlung (25) ein Öltemperatur-Signal (T_oil) und/oder ein Drehzahlsignal (N) der Brennkraftmaschine (10) und/oder ein Maß für das Drehmoment (Md) der Brennkraftmaschine (10) zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölverdünnungs-Signal (m_oil_dil) in einem ersten Vergleicher (31) mit einem ersten Schwellenwert (Lim1) verglichen wird und dass der erste Vergleicher (31) ein erstes Warnsignal (32) in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis bereitstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ölverdünnungs-Änderungssignal-Ermittlung (33) das Ölverdünnungs-Signal (m_oil_dil) hinsichtlich des Signalverlaufs bewertet und dass ein zweiter Vergleicher (37) das von der Ölverdünnungs-Änderungssignal-Ermittlung (33) ermittelte Ölverdünnungs-Änderungssignal (36) mit einem zweiten Schwellenwert (Lim2) vergleicht und in Abhängigkeit vom Vergleichsergebnis ein zweites Warnsignal (38) bereitstellt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölverdünnungs-Signal (m_oil_dil) in einer Ölstands-Ermittlung (34) bei der Ermittlung des Ölstands berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölverdünnungs-Signal (m_oil_dil) in einer Ölqualitäts-Ermittlung (35) bei der Ermittlung der Ölqualität berücksichtigt wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (13) vorgesehen ist, das den Verfahrensablauf als Computerprogramm enthält.