DE102008007395A1 - Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität und zum Betreiben eines Brennkraftmotors sowie Motorsteuergerät - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität und zum Betreiben eines Brennkraftmotors sowie ein Motorsteuergerät, bei dem die Temperatur wenigstens einer Glühstiftkerze des Motors gesteuert wird, ein Motorverhalten nach der Temperaturänderung mit einem Motorverhalten vor der Temperaturänderung verglichen, und aus dem Ergebnis dieses Vergleichs eine Kraftstoffqualität abgeleitet wird.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität nach Anspruch 1, ein Verfahren zum Betreiben eines Brennkraftmotors nach Anspruch 6, sowie ein entsprechendes Motorsteuergerät nach Anspruch 8.
  • Dieselmotoranwendungen, insbesondere für Pkw, kennen zur Zeit noch keine kraftstoffqualitätsabhängigen Anpassungen im laufenden Betrieb. In Märkten mit sehr großen Qualitätsunterschieden wie zB den USA kommt es deshalb bei schlechter Dieselqualität unter Umständen zu erheblichen Verschlechterungen der Emissionen und der Laufruhe. Im Extremfall führt dies zu nicht akzeptablen Belästigungen der Fahrzeugnutzer durch Gestank und Laufunruhe, besonders bei niedrigen Umgebungstemperaturen und kaltem Motor.
  • In der Entwicklung befinden sich großserientaugliche Zylinderdrucksensoren, welche die Verbrennungsbewertung ermöglichen können. Neue Glühstiftkerzen aus Keramik ermöglichen ein nahezu beliebig häufiges Glühen im Motorbetrieb.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, das die Erkennung einer Kraftstoffqualität auf einfache, schnelle und zuverlässige Weise ermöglicht, und das zudem leicht umsetzbar und kostengünstig ist. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen von der Kraftstoffqualität unabhängigen, optimalen Betrieb eines Brennkraftmotors zu gewährleisten.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität in einem Brennkraftmotor gelöst, bei dem die Temperatur wenigstens einer Glühstiftkerze des Motors gesteuert wird, ein Motorverhalten nach einer Temperaturänderung mit einem Motorverhalten vor der Temperaturänderung verglichen wird, und aus dem Ergebnis dieses Vergleichs eine Kraftstoffqualität abgeleitet wird.
  • Ein wesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Erkennungsverfahrens besteht darin, dass durch Steuern der Glühstiftkerze ein Zündverzug reduziert bzw wieder verlängert und das Brennverhalten wesentlich beeinflusst werden kann. Diese Änderung des Brennverhaltens ist abhängig von der Kraftstoffqualität. Das Glühen hat dabei einen ähnlichen Einfuß wie eine höhere Cetanzahl. Der Vergleich des Motorverhaltens abhängig vom Glühen ermöglicht Rückschlüsse auf die Kraftstoffqualität und die Auswahl geeigneter Applikationseingriffe.
  • Durch den Relativvergleich können Genauigkeitsanforderungen zB an einen Zylinderdrucksensor reduziert werden oder die Trennung der Einflussgrößen wie zB Cetanzahl, Voreinspritzungsmenge, Abgasrückführungsrate usw auf das Messsignal vereinfacht werden, weil ein definierter Eingriff auf die Entflammung überlagert wird.
  • Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben.
  • Danach ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Temperatur der Glühstiftkerze durch Ein- und Ausschalten der Kerze gesteuert wird. Diese Art der Steuerung ist besonders einfach implementierbar und liefert zuverlässige Ergebnisse.
  • Umgekehrt ist eine besonders einfache Bestimmung des Motorverhaltens über die Erfassung einer Druck- und/oder Drehzahländerung möglich. Diese Werte liegen üblicherweise schon an einem Fahrzeugbus an und können dort abgegriffen werden.
  • Bevorzugt wird das Verfahren zur Null-Mengen-Kalibrierung des Brennkraftmotors verwendet, da gerade bei der Nullmengenkalibrierung ein langer Zündverzug ohne Glühen kleinste Durchsatzmengen nur schwer erkennen lässt.
  • Grundsätzlich kann die vorstehende Temperatursteuerung bei warmem Motor durchgeführt werden, zB zum Ausgleich von Kraftstoffqualitätsmängeln, um das Betriebsverhalten zu verbessern, oder um Mengenabgleichfunktionen präziser arbeiten zu lassen.
  • Bevorzugt ist allerdings eine Verwendung des Verfahrens in Betriebspunkten mit hoher Abhängigkeit von der Kraftstoffqualität wie zB bei niedriger Last und/oder kaltem Motor, bei denen eine deutliche Verbesserung der Laufruhe eintritt.
  • Die vorstehende Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zum Betreiben eines Brennkraftmotors gelöst, bei dem eine Kraftstoffqualität erfindungsgemäß erkannt und ein qualitätsabhängiges Korrektur-Kennfeld zum Steuern des Motors gewählt und ausgewertet wird.
  • Ein wesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens besteht darin, dass ein jeweils optimaler Betrieb des Brennkraftmotors unabhängig von der Kraftstoffqualität sichergestellt ist.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft das Korrektur-Kennfeld, das Steuerungsparameter eines CRS-Motors umfasst. Damit stehen als mögliche Regeleingriffe alle üblichen Applikationsparameter dieses Motors zur Verfügung.
  • Die vorstehende Aufgabe wird zudem durch ein Motorsteuergerät für einen Brennkraftmotor gelöst, mit einer Steuerungseinheit zum Steuern der Temperatur wenigstens einer Glühstiftkerze des Motors und mit einer Erfassungseinheit zum Erfassen eines Motorverhaltens, wobei das Gerät weiterhin eine Erkennungseinheit für die Kraftstoffqualität umfasst, die zum Vergleichen eines abhängig von der Temperatursteuerung unterschiedlichen Motorverhaltens und zum Ableiten einer Kraftstoffqualität auf Basis dieses Vergleichs ausgebildet ist.
  • Ein wesentlicher Punkt des erfindungsgemäßen Motorsteuergeräts besteht dabei darin, dass es nur geringer Modifikationen bestehender Geräte bedarf, um eine Kraftstoffqualität einfach und zuverlässig zu erkennen.
  • Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Motorsteuergeräts sind in den Unteransprüchen 9 und 10 angegeben.
  • Danach ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das Motorsteuergerät weiterhin eine Kompensationseinheit zum Kompensieren der Kraftstoffqualität umfasst, die zum Wählen und Auswerten eines von der Kraftstoffqualität abhängigen Korrektur-Kennfelds zum Steuern des Motors ausgebildet ist. Damit ist eine Einstellung des Motors auf die erkannte Kraftstoffqualität möglich. Die schon erwähnten Zylinderdrucksensoren und/oder Keramik-Glühstiftkerzen sind nicht notwendigerweise erforderlich.
  • Dennoch können mit Hilfe einer Keramikkerze besonders schnelle Temperaturwechsel realisiert und damit eine Kraftstoffqualität besonders schnell erkannt werden.
  • Zusammenfassend kann damit eine Kraftstoffqualität durch ein vorhandenes Motorsteuergerät erkannt werden, das lediglich der erfindungsgemäßen Modifikationen bedarf. Zudem kann durch Korrektur-Kennfelder die Laufkultur des Motors auch bei schlechtem Kraftstoff wesentlich verbessert werden. Die Erfindung ermöglicht dabei die Anforderungen an Zylinderdrucksensoren zu reduzieren oder diese durch einfachere Sensoren zu ersetzen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Erkennen einer Kraftstoffqualität in einem Brennkraftmotor, bei dem die Temperatur wenigstens einer Glühstiftkerze des Motors gesteuert wird, ein Motorverhalten nach einer Temperaturänderung mit einem Motorverhalten vor der Temperaturänderung verglichen wird, und aus dem Ergebnis dieses Vergleichs eine Kraftstoffqualität abgeleitet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Temperatur der Glühstiftkerze durch Ein- und Ausschalten der Kerze gesteuert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine Druck- und/oder Drehzahländerung zum Bestimmen des Motorverhaltens erfasst wird.
  4. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Null-Mengen-Kalibrierung des Brennkraftmotors.
  5. Verwendung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche bei kaltem Motor.
  6. Verfahren zum Betreiben eines Brennkraftmotors, bei dem eine Kraftstoffqualität nach einem der vorstehenden Ansprüche erkannt und bei dem ein qualitätsabhängiges Korrektur-Kennfeld zum Steuern des Motors gewählt und ausgewertet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das Korrektur-Kennfeld Steuerungsparameter eines CRS-Motors umfasst.
  8. Motorsteuergerät für einen Brennkraftmotor, mit einer Steuerungseinheit zum Steuern der Temperatur wenigstens einer Glühstiftkerze des Motors und mit einer Erfassungseinheit zum Erfassen eines Motorverhaltens, wobei das Gerät weiterhin eine Erkennungseinheit für die Kraftstoffqualität umfasst, die zum Vergleichen eines abhängig von der Temperatursteuerung unterschiedlichen Motorverhaltens und zum Ableiten einer Kraftstoffqualität auf Basis dieses Vergleichs ausgebildet ist.
  9. Steuergerät nach Anspruch 8, das weiterhin eine Kompensationseinheit zum Kompensieren der Kraftstoffqualität umfasst, die zum Wählen und Auswerten eines von der Kraftstoffqualität abhängigen Korrektur-Kennfelds zum Steuern des Motors ausgebildet ist.
  10. Steuergerät nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Glühstiftkerze eine Keramikkerze ist.
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