DE102009003024B4 - Verfahren und Recheneinheit zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und Recheneinheit zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102009003024B4
DE102009003024B4 DE102009003024.7A DE102009003024A DE102009003024B4 DE 102009003024 B4 DE102009003024 B4 DE 102009003024B4 DE 102009003024 A DE102009003024 A DE 102009003024A DE 102009003024 B4 DE102009003024 B4 DE 102009003024B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
efficiency
torque
determined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102009003024.7A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009003024A1 (de
Inventor
Oliver Brox
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102009003024.7A priority Critical patent/DE102009003024B4/de
Publication of DE102009003024A1 publication Critical patent/DE102009003024A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009003024B4 publication Critical patent/DE102009003024B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • B60W10/192—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes electric brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614—Actual fuel mass or fuel injection amount
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine (100), wobei die Brennkraftmaschine (100) mit einer ersten Kraftstoffmenge (m1) betrieben wird, um ein erstes Drehmoment zu erzeugen, ein definiertes Bremsmoment (NB) erzeugt wird, welches dem ersten Drehmoment der Brennkraftmaschine entgegenwirkt, die Brennkraftmaschine (100) zur Erzeugung eines das definierte Bremsmoment (NB) kompensierenden zusätzlichen zweiten Drehmoments mit einer zusätzlichen zweiten Kraftstoffmenge (meff) versorgt wird, die zusätzliche zweite Kraftstoffmenge (meff) bestimmt wird und auf Grundlage der zusätzlichen zweiten Kraftstoffmenge (meff) und des definierten Bremsmoments (NB) ein Wirkungsgrad (w) bestimmt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Stand der Technik
  • Insbesondere im Fahrzeugbereich sind Antriebe bekannt, bei denen eine erste, als Brennkraftmaschine ausgebildete Antriebseinheit mit einer zweiten, beispielsweise als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit zusammenwirkt. Derartige Antriebe werden üblicherweise als Hybridantriebe und derartige Fahrzeuge als Hybridfahrzeuge bezeichnet. Hybridantriebe sind insbesondere bei Dieselbrennkraftmaschinen bekannt.
  • Die DE 10 2008 040 861 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung des inneren Wirkungsgrades (eta_Act) einer Brennkraftmaschine. Erfindungsgemäß wird der innere Wirkungsgrad (eta_Act) in Abhängigkeit eines modellbasiert ermittelten Verbrennungsdrucks (p_diff) der Brennkraftmaschine ermittelt.
  • Die DE 10 2004 048 008 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), bei dem Kraftstoff in mindestens zwei Teileinspritzmengen in einen Brennraum (4) eines Zylinders (3) der Brennkraftmaschine (1) eingespritzt wird und bei dem ein von der Brennkraftmaschine (1) abgegebenes Istdrehmoment aus Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird, wobei dieses Istdrehmoment mit einem zulässigen Drehmoment verglichen wird und eine Fehlerreaktion eingeleitet wird, wenn das Istdrehmoment in einem vorgegebenen Verhältnis zu dem zulässigen Drehmoment steht.
    Erfindungsgemäß ist bei der Ermittlung des Istdrehmoments eine Berücksichtigung eines Momentenwirkungsgrads (eta_M) der jeweiligen Teileinspritzung vorgesehen, wodurch eine genauere Überwachung des Istdrehmoments ermöglicht wird.
  • Die DE 102 34 706 A1 offenbart, dass bei einem Verfahren zum Umrechnen einer Kraftstoffmenge (MF) in einem Drehmoment (TQ) bei einer Brennkraftmaschine vor der Umrechnung zum aktuellen Betriebspunkt der Wirkungsgrad (H) der Brennkraftmaschine als Verhältnis von Ist-Drehmoment (TQ) und Ist-Kraftstoffmenge (MF) ermittelt und das gesuchte Drehmoment (MF) aus dem Wirkungsgrad (H) und der Kraftstoffmenge (MF) bestimmt wird.
  • Die Anforderungen an moderne Brennkraftmaschinen insbesondere im Fahrzeugbereich steigen einerseits durch gesetzliche Regelungen bezüglich zulässiger Emissionsgrenzwerte und andererseits aufgrund gestiegener Verbrauchererwartungen bezüglich Fahrkomfort, Laufruhe und Verbrauch kontinuierlich an. Zur Erfüllung dieser Anforderungen ist insbesondere eine genaue Steuerung der Kraftstoffverbrennung in der Brennkraftmaschine notwendig. Bei einem Dieselmotor ist dazu insbesondere die genaue Steuerung der Zusammensetzung der Zylinderfüllung aus Frischluft, rückgeführtem Abgas und eingespritzter Kraftstoffmenge sowie weiterer Parameter wie Einspritzzeitpunkt, Ladedruck usw. nötig. Da der Optimierung der Kraftstoffverbrennung jedoch Grenzen gesetzt sind, werden moderne Antriebe bzw. Fahrzeuge zusätzlich zur Brennkraftmaschine mit einer elektrischen Maschine ausgestattet, um den gestellten Anforderungen gerecht werden zu können.
  • Zur möglichst verbrauchs- und emissionsarmen Steuerung einer Dieselbrennkraftmaschine ist es erforderlich, den Kraftstoff möglichst genau zuzumessen und an verschiedene Betriebszustände anzupassen. Dazu ist insbesondere die Kenntnis über das erzeugte Drehmoment notwendig. Für eine möglichst genaue Drehmomentsteuerung ist sowohl eine genaue Kraftstoffzumessung als auch eine genaue Kenntnis des Wirkungsgrads notwendig. Insbesondere die Kenntnis des Wirkungsgrads ist jedoch im Stand der Technik nicht ausreichend vorhanden. Der Begriff „Wirkungsgrad“ wird in der vorliegenden Anmeldung als Oberbegriff verwendet. Zum einen kann damit z. B. der physikalische Wirkungsgrad, d.h. das Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Leistung, bezeichnet werden. Zum anderen kann damit auch ein Verhältnis von abgegebenem Drehmoment zu einem Kraftstoffmassefluss (Masse pro Zeit) beschrieben werden.
  • Die Bestimmung des Motorwirkungsgrades ist insbesondere bei Dieselmotoren schwierig, da der Wirkungsgrad sowohl von den Umgebungsbedingungen wie z.B. Außentemperatur, Motortemperatur, Luftdruck, Öltemperatur usw. als auch von der gewählten Einspritzstrategie (Mehrfacheinspritzungen) abhängt.
  • Es ist daher wünschenswert, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Wirkungsgrad einer Brennkraftmaschine genauer als bisher bestimmt werden kann.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit zur Durchführung dieses Verfahrens mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Brennkraftmaschine mit einer ersten Kraftstoffmenge bzw. mit einem ersten Kraftstoffmengenfluss (Masse pro Zeit) betrieben, um ein erstes Drehmoment zu erzeugen. Der Massenfluss wird üblicherweise vom Steuergerät vorgegeben und ist somit bekannt oder zumindest bestimmbar. Es wird ein definiertes Bremsmoment erzeugt, welches dem ersten Drehmoment der Brennkraftmaschine entgegenwirkt. Die Brennkraftmaschine wird im wesentlichen gleichzeitig zur Erzeugung eines das definierte Bremsmoment kompensierenden zusätzlichen, zweiten Drehmoments mit einem zusätzlichen, zweiten Kraftstoffmassenfluss versorgt, wobei der zusätzliche, zweite Kraftstoffmassenfluss bestimmt wird. Die Bestimmung kann insbesondere als Differenzbildung der beiden Kraftstoffmassenflüsse zu den beiden Zeitpunkten, insbesondere innerhalb des Motorsteuergeräts, erfolgen. Auf Grundlage des zusätzlichen zweiten Kraftstoffmassenflusses und des definierten Bremsmoments wird ein Wirkungsgrad bestimmt. Der Wirkungsgrad kann in erster Ausgestaltung das Verhältnis von Drehmoment zu Kraftstoffmassenfluss umfassen. Ebenso ist es möglich, auf Grundlage des Drehmoments, der Drehzahl, des Massenflusses sowie des Heizwertes des Kraftstoffes einen physikalischen Wirkungsgrad zu bestimmen. Da innerhalb der Brennkraftmaschinensteuerung jedoch üblicherweise eine Drehmomentkette bestimmt wird, an deren Ende von dem Steuergerät basierend auf dem abzugebenden Drehmoment ein Massenfluss bestimmt wird, ist die Wirkungsgradbestimmung als Verhältnis von Drehmoment zu Massenfluss vorteilhaft.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die Erfindung ist es möglich, insbesondere in einem Hybridsystem ohne zusätzliche Systemkomponenten den Wirkungsgrad des Dieselmotors zu bestimmen bzw. zu adaptieren. Der bestimmte Wirkungsgrad kann in der Folge besonders vorteilhaft zur Steuerung der Brennkraftmaschine verwendet werden.
  • Vorzugsweise wird die Kompensation des definierten Bremsmoments durch das zweite Drehmoment mittels einer Drehzahlregelung überwacht. Bei einer konstanten Drehzahl wird das Bremsmoment von der Dieselbrennkraftmaschine kompensiert. Die Bestimmung des Wirkungsgrades kann dabei relativ schnell, insbesondere innerhalb weniger Kurbelwellenumdrehungen erfolgen.
  • Zweckmäßigerweise wird das Drehmoment durch einen Elektromotor im Generatorbetrieb erzeugt. Insbesondere bei einem Elektromotor ist das definierte Bremsmoment besonders leicht aus der erzeugten Leistung bestimmbar.
  • Das Verfahren eignet sich insbesondere für Bestimmung des Wirkungsgrads bei Dieselbrennkraftmaschinen, insbesondere in einem Hybridfahrzeug. Hier wird vorteilhaft die Möglichkeit eines Hybridsystems genutzt, genaue Bremsmomente durch die Elektromaschine zu erzeugen, um so in Verbindung mit einem Drehzahlregler des Dieselmotors ein Effektivmoment zu lernen.
  • Zweckmäßigerweise wird der Wirkungsgrad in Abhängigkeit von Umgebungsparametern, wie z.B. Luftdruck, Lufttemperatur, Öltemperatur, Motortemperatur, Öldruck usw., bestimmt.
  • Auf diese Weise kann das Effektivmoment während des Betriebs gemessen werden. Abweichung vom gesteuerten Wunschmoment haben bei einer Dieselbrennkraftmaschine zwei mögliche Ursachen, nämlich eine falsche Mengenzumessung oder eine von der Steuerung für das gewünschte Moment falsch vorgegebene Gesamtmenge, d.h. ein Wirkungsgradfehler. Wenn ein Zumess-Fehler ausgeschlossen werden kann, beispielsweise durch ein Verfahren wie es in der DE 10 2008 000 911 A1 beschrieben wird, kann so für verschiedene Betriebspunkte und Umweltbedingungen der effektive Wirkungsgrad des Dieselmotors adaptiert werden. Die Adaption erfolgt zweckmäßig über ein in der Motorsteuerung hinterlegtes Grundkennfeld, in dem der unter Standardbedingungen ermittelte Wirkungsgrad abgelegt ist. In den Standardbedingungen ist insbesondere die Motortemperatur, der Umgebungsdruck sowie die Umgebungstemperatur definiert. Abweichungen von diesen Grundwerten werden abhängig von den sich auf den Wirkungsgrad auswirkenden Randbedingungen (z.B. Motortemperatur) in Korrekturkennfeldern abgelegt und mit dem jeweiligen Betriebspunkt gewichtet.
  • Vorzugsweise wird auf Grundlage des bestimmten Wirkungsgrades eine Motorfunktion gesteuert. Insbesondere kann die zugemessene Kraftstoffmenge gesteuert werden, um unter den herrschenden Bedingungen (Luftdruck, Lufttemperatur, Öltemperatur, Motortemperatur, Öldruck usw.) das erwünschte Drehmoment genau bereitzustellen.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten ermöglicht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt schematisch Elemente eines Hybridfahrzeugs und
    • 2 zeigt ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In 1 sind die wesentlichen Elemente einer Ausführungsform eines Hybridfahrzeugs dargestellt. Mit 100 ist eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die über eine Kupplung 110 mit einer zweiten Antriebseinheit 120 in Verbindung steht. Die zweite Antriebseinheit 120 ist mit einem Getriebe 130 verbunden.
  • Des weiteren ist eine Steuereinheit 150 vorgesehen. Die Steuereinheit 150 verarbeitet Signale von Sensoren 160, die an der Brennkraftmaschine angeordnet sind, und von Sensoren 170, die den Betriebszustand des Fahrzeugs oder Umgebungsbedingungen erfassen. Des weiteren sind Steller 180 vorgesehen, mit denen verschiedene Größen der Brennkraftmaschine beeinflusst werden können. So ist beispielsweise ein Steller vorgesehen, mit dem der Zeitpunkt und/oder die eingespritzte Kraftstoffmenge beeinflussbar ist. Des weiteren können Steller vorgesehen sein, die die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge beeinflussen.
  • Üblicherweise sind bei einem Hybridfahrzeug unterschiedliche Fahrzustände vorgesehen. Läuft die Brennkraftmaschine und verbindet die Kupplung 110 die Brennkraftmaschine mit der zweiten Antriebseinheit bzw. mit dem Getriebe 130, so treibt die Brennkraftmaschine das Getriebe und damit das gesamte Fahrzeug an. In diesem Fall ist üblicherweise die zweite Antriebseinheit nicht in Betrieb.
  • Durch Öffnen der Kupplung 110 wird die Brennkraftmaschine von dem Getriebe getrennt. In diesem Fall ist ein Antrieb des Getriebes und damit des Fahrzeugs über die zweite Antriebseinheit 120 möglich. In diesem Fall wird das Fahrzeug durch die zweite Antriebseinheit angetrieben. Diese zweite Antriebseinheit ist vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet. Üblicherweise ist vorgesehen, dass beim Antrieb des Fahrzeugs mit der zweiten Antriebseinheit 120 die Kupplung 110 geöffnet ist und die Brennkraftmaschine stillsteht.
  • Wird das Fahrzeug gebremst, so wird die Kupplung 110 geöffnet, und das Getriebe treibt die zweite Antriebseinheit 120 an und der Elektromotor wird als Generator betrieben. Dies hat zur Folge, dass der Generator Energie in die Energiequelle zurückspeist.
  • Vorteilhaft ist nun vorgesehen, in geeigneten Betriebszuständen den Elektromotor 120 als Generator zu betreiben, um ein definiertes Bremsmoment bereitzustellen, das von der Brennkraftmaschine 100 zu kompensieren ist.
  • Bei der in 1 dargestellten Ausgestaltung handelt es sich um eine spezielle Ausführungsform eines Hybridfahrzeugs. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Sie kann bei allen Systemen eingesetzt werden, bei denen eine definiertes Bremsmoment bereitgestellt werden kann.
  • In 2 ist ein Flussdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens insgesamt mit 200 bezeichnet. Das Verfahren beginnt in einem Verfahrensschritt 201, in dem der momentane erste Kraftstoffmassenfluss m1 für einen ersten Zeitpunkt t1 bestimmt wird. Im wesentlichen gleichzeitig wird eine erste Drehzahl n1 der Dieselbrennkraftmaschine 100 bestimmt.
  • In einem zweiten Verfahrensschritt 202 wird der Elektromotor 120 als Generator betrieben, um ein definiertes Bremsmoment NB bereitzustellen.
  • In einem Schritt 203 wird der Kraftstoffmassenfluss in die Brennkraftmaschine 100 erhöht, um die Drehzahl n1 konstant zu halten. Zu einem zweiten Zeitpunkt t2 wird der zweite Kraftstoffmassenfluss m2 bestimmt. Die beiden Zeitpunke t1 und t2 können insbesondere nahe zusammenliegen und lediglich durch eine oder wenige Kurbelwellenumdrehungen getrennt sein.
  • In einem Verfahrensschritt 204 kann aus der Differenz der Kraftstoffmassenflüsse m2 - m1 der effektive Kraftstoffmassenfluss meff bestimmt werden, der zur Kompensation des definierten Bremsmoments NB notwendig ist.
  • In einem Verfahrensschritt 205 wird schließlich anhand des effektiven Massenflusses meff und des Bremsmoments NB ein Wirkungsgrad w als Verhältnis von Drehmoment zu Massenfluss bestimmt.
  • In einem optionalen Schritt 206 wird der bestimmte Wirkungsgrad zusammen mit einer Anzahl von Umgebungsparametern, wie z.B. Motortemperatur, Umgebungstemperatur, Luftdruck usw. in einem Korrekturkennfeld abgelegt.
  • Durch die Erfindung ist es möglich, in einem Hybridfahrzeug den Motorwirkungsgrad zu beliebigen Zeitpunkten nur unter Verwendung der im Fahrzeug üblicherweise vorhandenen Elemente zu bestimmen.
  • Es versteht sich, dass in den dargestellten Figuren nur beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Daneben ist jede andere Ausführungsform denkbar, ohne den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine (100), wobei die Brennkraftmaschine (100) mit einer ersten Kraftstoffmenge (m1) betrieben wird, um ein erstes Drehmoment zu erzeugen, ein definiertes Bremsmoment (NB) erzeugt wird, welches dem ersten Drehmoment der Brennkraftmaschine entgegenwirkt, die Brennkraftmaschine (100) zur Erzeugung eines das definierte Bremsmoment (NB) kompensierenden zusätzlichen zweiten Drehmoments mit einer zusätzlichen zweiten Kraftstoffmenge (meff) versorgt wird, die zusätzliche zweite Kraftstoffmenge (meff) bestimmt wird und auf Grundlage der zusätzlichen zweiten Kraftstoffmenge (meff) und des definierten Bremsmoments (NB) ein Wirkungsgrad (w) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kompensation des definierten Bremsmoments (NB) durch das zweite Drehmoment mittels einer Drehzahlregelung überwacht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das definierte Bremsmoment (NB) durch einen Elektromotor im Generatorbetrieb erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, das zum Bestimmen des Wirkungsgrades (w) einer Diesel-Brennkraftmaschine (100), insbesondere eines Hybridfahrzeugs, verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Wirkungsgrad (w) in Abhängigkeit von Umgebungsparametern bestimmt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der bestimmte Wirkungsgrad (w) in Abhängigkeit von den Umgebungsparametern in einem Kennfeld hinterlegt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der in dem Kennfeld hinterlegte, Wirkungsgrad (w) zur Ansteuerung von Motorfunktionen verwendet wird.
  8. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.
DE102009003024.7A 2009-05-12 2009-05-12 Verfahren und Recheneinheit zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine Expired - Fee Related DE102009003024B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009003024.7A DE102009003024B4 (de) 2009-05-12 2009-05-12 Verfahren und Recheneinheit zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009003024.7A DE102009003024B4 (de) 2009-05-12 2009-05-12 Verfahren und Recheneinheit zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009003024A1 DE102009003024A1 (de) 2010-11-18
DE102009003024B4 true DE102009003024B4 (de) 2021-01-14

Family

ID=42978883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009003024.7A Expired - Fee Related DE102009003024B4 (de) 2009-05-12 2009-05-12 Verfahren und Recheneinheit zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009003024B4 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10234706A1 (de) * 2002-07-30 2004-02-19 Siemens Ag Verfahren zum Umrechnen einer Kraftstoffmenge in ein Drehmoment
DE102004048008A1 (de) * 2004-10-01 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102008000911A1 (de) * 2008-04-01 2009-10-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102008040861A1 (de) * 2008-07-30 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zur Ermittlung des inneren Wirkungsgrades einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10234706A1 (de) * 2002-07-30 2004-02-19 Siemens Ag Verfahren zum Umrechnen einer Kraftstoffmenge in ein Drehmoment
DE102004048008A1 (de) * 2004-10-01 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102008000911A1 (de) * 2008-04-01 2009-10-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102008040861A1 (de) * 2008-07-30 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zur Ermittlung des inneren Wirkungsgrades einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009003024A1 (de) 2010-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008129008A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung von kraftstoffinjektoren
DE102010061383B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Schubbetriebes eines Kraftfahrzeugs
WO2009121435A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von lernwerten für die steuerung einer brennkraftmaschine
DE102006005701B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit, Computerprogramm-Produkt und Computerprogramm
DE102016119299A1 (de) Riemensteuerungsvorrichtung und verfahren zum steuern eines riemens eines hybridfahrzeugs
DE102008042307A1 (de) Verfahren zum Diagnostizieren eines Betriebsstatus einer Antriebsvorrichtung sowie Diagnosevorrichtung und Antriebssystem
DE102008002424A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102004022999B3 (de) Verfahren zur Ermittlung der Steuerkennlinie eines Regenerierventils eines Kraftstoffdampf-Rückhaltesystems
DE102009003024B4 (de) Verfahren und Recheneinheit zum Bestimmen eines Wirkungsgrads einer Brennkraftmaschine
WO2017108652A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines kraftfahrzeugs mit einem hybridantrieb
EP3458324A1 (de) Verfahren zur steuerung eines antriebssystems und antriebssystem
DE102011075876A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Einspritzdüse
DE102011107121A1 (de) Verfahren und Anordnung zum Betrieb eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges
DE112014004383T5 (de) Schätzen eines Parameters zum Berechnen mindestens einer auf ein Fahrzeug einwirkenden Kraft
DE102016225100B4 (de) Verfahren, Recheneinheit, Computerprogramm und Speichermedium zum Bestimmen einer Einspritzmenge wenigstens eines Injektors eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs
EP1849978A2 (de) Verfahren zur Steuer einer Brennkraftmaschine
DE102007019641A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102022102428A1 (de) Verfahren und System zur Steuerung der Motorkupplung eines Parallelhybridfahrzeugs des Typs P2
DE102016219067A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102018200399B4 (de) Verfahren zur Analyse der Sauerstoffspeicherkapazität eines Katalysators und Antrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102011076165B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines Kraftfahrzeugs
DE102015224342A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs
DE102007060937A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung der Kraftstoffqualität bei laufender Brennkraftmaschine
DE102016225102B4 (de) Verfahren zum Überprüfen wenigstens eines Injektors eines Kraftstoffzumesssystems einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs
DE102010029837A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem Kraftstoff mittels Injektoren in Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee