DE102009028111A1 - Method for determining unwanted combustion of engine oil in internal combustion engine, involves determining unwanted combustion of engine oil on basis of determined operating condition of throttle pedal - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer unerwünschten Verbrennung von Motoröl in einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine, und eine entsprechende Vorrichtung, insbesondere zum Etablieren einer Schutzfunktion zur Schadensverhinderung.The The present invention relates to a method for determining a unwanted combustion of engine oil in one Internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine, and a corresponding device, in particular for establishing a protection function for damage prevention.
Stand der TechnikState of the art
Die Regeneration von Diesel-Partikelfiltern (DPF) im Abgasstrom von Diesel-Brennkraftmaschinen erfolgt durch Verbrennung der eingelagerten Partikel. Hierzu wird die Abgastemperatur auf einen Wert angehoben, bei der der Abbrand einsetzt. Um die hierzu erforderlichen Temperaturen von 600 bis 650°C zu erreichen, wird eine Vielzahl von Maßnahmen ergriffen. Insbesondere bei Vorliegen niedriger Motorlasten und Motordrehzahlen sind neben einspritzseitigen Maßnahmen, wie beispielsweise der Spätverschiebung der Haupteinspritzung (MI), dem Absetzen einer im Motor brennenden Nacheinspritzung (Pol2) oder dem Absetzen einer im Diesel-Oxidationskatalysator (DOC) verbrennenden Nacheinspritzung (Pol1), zusätzlich umfangreiche Eingriffe in das Luftsystem der Brennkraftmaschine, beispielsweise über eine Drosselklappe, erforderlich.The Regeneration of Diesel Particulate Filters (DPF) in the exhaust gas flow of Diesel internal combustion engines are made by burning the stored Particle. For this purpose, the exhaust gas temperature is raised to a value in which the burning begins. To the required temperatures from 600 to 650 ° C, will be a variety of Measures taken. Especially when present lower Engine loads and engine speeds are in addition to injection-side measures, such as the late shift of the main injection (MI), the discontinuation of a post-injection burning in the engine (Pol2) or settling in a diesel oxidation catalyst (DOC) burning Post-injection (Pol1), in addition extensive interventions in the air system of the internal combustion engine, for example via a throttle, required.
Insbesondere bei den genannten niedrigen Lasten kann durch diese Regenerationsmaßnahmen aufgrund der hohen Nacheinspritzmengen und der geringen Zylinderdrücke eine erhöhte Ölverdünnung resultieren.Especially at the mentioned low loads can by these regeneration measures due to the high post-injection quantities and the low cylinder pressures an increased oil dilution result.
Unter Ölverdünnung sei im Rahmen dieser Anmeldung das Einschleppen von Treibstoffen in das Schmieröl einer Brennkraftmaschine und das Ausbleiben der anschließenden Kraftstoffverdampfung im Öl verstanden, wodurch das Öl ständig weiter verdünnt wird. Ölverdünnung kann, wie auch eine Überfüllung mit Motoröl, zu einem erhöhten bzw. überhöhten Ölstand führen.Under oil dilution be in the context of this application the entrainment of fuels in the lubricating oil of an internal combustion engine and the failure the subsequent fuel evaporation in the oil understood, whereby the oil is constantly diluted further becomes. Oil thinning can, as well as an overfill with engine oil, to an increased or excessive oil level to lead.
Durch den überhöhten Ölstand kann beispielsweise über die Kurbelgehäuseentlüftung Öl in den Brennraum gelangen und dort unkontrolliert verbrennen. Dies kann zu Motorschäden durch Überdrehzahl oder eine erhöhte Bauteilbelastung, beispielsweise durch Übertemperaturen, führen.By the excessive oil level, for example, over the crankcase breather oil into the combustion chamber get there and burn uncontrollably. This can cause engine damage due to overspeed or increased component load, for example, by overtemperatures lead.
Aus
der
Üblicherweise werden unzulässige Einspritzungen und unzulässige Verbrennungen mittels verschiedener Verfahren erkannt. Problematisch bei diesen Verfahren ist jedoch, unzulässige Verbrennungen zu verschiedenen Betriebspunkten sicher zu erkennen, insbesondere im Hinblick auf auftretende und zu berücksichtigende Toleranzen. Ferner erfordern solche Verfahren einen erheblichen Zusatzaufwand an Sensoren, bei der Signalverarbeitung und/oder im Rahmen der Applikation. Es ist wünschenswert, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zum Erkennen von unerwünschter Motorölverbrennung anzugeben.Usually become invalid injections and invalid Burns detected by various methods. Problematic however, in these methods is inadmissible burns to safely recognize at various operating points, in particular with regard to occurring and to be considered tolerances. Furthermore, such methods require considerable additional effort on sensors, signal processing and / or in the context of the application. It is desirable, a simple and reliable Method for detecting undesired engine oil combustion specify.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Ausgehend
vom dargestellten Stand der Technik schlägt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer unerwünschten
Verbrennung von Motoröl in einer Brennkraftmaschine, insbesondere
einer Diesel-Brennkraftmaschine, mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 und eine zugehörige Vorrichtung mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 10 vor. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand
der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.outgoing
from the illustrated prior art proposes the present
Invention A method for determining an undesirable
Combustion of engine oil in an internal combustion engine, in particular
a diesel internal combustion engine, having the features of the claim
1 and an associated device with the features of
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren lassen sich beispielsweise vier Zustände bzw. Parameterkonstellationen, im Folgenden mit A bis D bezeichnet, ermitteln, anhand derer jeweils eine übermäßige, und damit unerwünschte, Verbrennung von Motoröl bestimmt wird. Diese vier Zustände werden im Folgenden erläutert.By leave the proposed method according to the invention For example, four states or parameter constellations, hereinafter referred to as A to D, determine, by means of which, respectively an excessive, and therefore undesirable, Combustion of engine oil is determined. These four states are explained below.
In einem ersten Zustand A besteht ein Kraftschluss zwischen einer Brennkraftmaschine und einem zugeordneten Getriebe. Dies entspricht einem eingekuppelten Zustand. In Zustand A werde ferner ein der Brennkraftmaschine zugeordnetes Fahrpedal (Gaspedal) nicht bedient (Alpha = 0). Da in diesem Fall keine Einspritzung erfolgt, ist im Regelfall, d. h. bei normalem Motorbetrieb, ein Sauerstoffgehalt im Abgas der Brennkraftmaschine von ca. 21% zu erwarten. Dieser Sauerstoffgehalt entspricht jenem der dem Motor zugeführten Frischluft. Eine zur Messung des Sauerstoffgehalts des Abgases üblicherweise verwendete Lambdasonde wird in diesem Fall einen Messwert von 32 liefern, welcher am Ende der Lambdasonden-Kennlinie liegt. Wird in diesem Zustand eine signifikante Abweichung des Sauerstoffgehalts gemessen, liegt also der Sauerstoffgehalt des Abgases unter dem genannten Wert von ca. 21%, deutet dies auf eine unkontrollierte Verbrennung von Motoröl hin.In a first state A is a positive connection between an internal combustion engine and a to ordered transmission. This corresponds to a coupled state. In state A, furthermore, an accelerator pedal (accelerator pedal) assigned to the internal combustion engine is not operated (alpha = 0). Since no injection takes place in this case, as a rule, ie during normal engine operation, an oxygen content in the exhaust gas of the internal combustion engine of about 21% is to be expected. This oxygen content corresponds to that of the fresh air supplied to the engine. In this case, a lambda probe commonly used for measuring the oxygen content of the exhaust gas will provide a measured value of 32, which lies at the end of the lambda sensor characteristic curve. If a significant deviation of the oxygen content is measured in this state, ie the oxygen content of the exhaust gas is below the stated value of approximately 21%, this indicates an uncontrolled combustion of engine oil.
In einem nächsten Zustand B besteht ebenfalls Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe (eingekuppelter Zustand). Jedoch wird im Gegensatz zu dem vorgenannten Zustand A das Fahrpedal nun bedient (Alpha ≠ 0), wodurch eine Einspritzung in einem bestimmten Umfang erfolgt. Der Sauerstoffgehalt des Abgases wird daher unter dem Sauerstoffgehalt der Frischluft von 21% liegen. Durch einen Vergleich des jeweils aktuellen Lambdawertes mit einem aus einem Lambdasondenwertekennfeld abgeleiteten, zu erwartenden Sauerstoffgehalt kann ein Abweichungswert detektiert werden. Liegt eine Abweichung zwischen Lambdasollwert und Lambdaistwert vor und liegt diese Abweichung oberhalb vorbestimmter Toleranzen, welche aufgrund von Driften in den Luftmengensensor-Messwerten und den Injektoren berücksichtigt werden müssen, kann davon ausgegangen werden, dass eine unkontrollierte Verbrennung von Motoröl erfolgt (sogenannte „Anfettung” des Gemisches im Brennraum der Brennkraftmaschine).In a next state B is also traction between the internal combustion engine and the transmission (coupled Status). However, in contrast to the aforementioned condition A the accelerator pedal now operated (alpha ≠ 0), creating an injection to a certain extent. The oxygen content of the exhaust gas will therefore be below the oxygen content of the fresh air of 21%. By comparing the current lambda value with one derived from a lambda probe value map, expected Oxygen content, a deviation value can be detected. Lies a deviation between lambda setpoint and lambda actual value before and this deviation is above predetermined tolerances, which due to drifts in the air flow sensor readings and the Injectors may need to be considered It can be assumed that an uncontrolled combustion of engine oil (so-called "enrichment" of Mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine).
In einem weiteren Zustand C besteht kein Kraftschluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe (ausgekuppelter Zustand). Wird das Fahrpedal in diesem Zustand nicht bedient (Alpha = 0), befindet sich der Motor im Leerlauf.In a further state C is no adhesion between the Internal combustion engine and the transmission (disengaged state). Becomes the accelerator pedal is not operated in this state (alpha = 0), is located the engine is idling.
Steigt nun die Drehzahl des Motors auf einen Wert, der signifikant über der üblichen Leerlaufdrehzahl liegt oder sogar über der aufgrund von Sicherheitsmaßnahmen definierten Abregeldrehzahl, kann ebenfalls von einer unkontrollierten Verbrennung von Motoröl ausgegangen werden.Increases now the speed of the engine to a value that is significantly above the usual idle speed is or even over the regulation speed defined on the basis of safety measures, may also be due to uncontrolled combustion of engine oil be assumed.
In einem vierten Zustand D liegt ebenfalls kein Kraftschluss vor (ausgekuppelter Zustand), das Fahrpedal wird jedoch bedient (Alpha ≠ 0). Dies deutet darauf hin, dass der Fahrer aus hier unbeachtlichen Gründen die Drehzahl ohne eingelegten Gang erhöht. In diesem Fall greift normalerweise als Sicherheitsfunktion die Drehzahlabregelung. Wird die Abregeldrehzahl trotz Drehzahlabregelung überschritten, kann davon ausgegangen werden, dass zusätzlich zu der durch die Bedienung des Fahrpedals bewirkten Kraftstoffeinspritzung Motoröl verbrannt wird.In a fourth state D is also no adhesion (disengaged Condition), but the accelerator pedal is operated (Alpha ≠ 0). This indicates that the driver is irrelevant from here Reasons the speed increased without engaged gear. In this case, the security function usually takes effect Drehzahlabregelung. If the Abregeldrehzahl is exceeded despite Drehzahlabregelung, can be assumed that in addition to the through the operation of the accelerator pedal caused fuel injection engine oil is burned.
Die
zuvor erläuterten Zustände A bis D sind der nachfolgenden
Tabelle zusammengefasst.
Wird einer der Zustände A bis D detektiert, ist zweckmäßigerweise eine Drosselklappe zu schließen und/oder das Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) zu öffnen, um eine die Ölverbrennung unterstützende Sauerstoffzufuhr zu blockieren und hierdurch eine unkontrollierte Verbrennung zu stoppen. Bei Feststellung der Zustände B, C oder D ist zweckmäßigerweise zeitgleich die Kraftstoffeinspritzung zu unterbinden.Becomes one of the states A to D detected, is expediently to close a throttle and / or the exhaust gas recirculation valve (EGR valve) to open to a the oil burning to block supporting oxygen supply and thereby to stop an uncontrolled combustion. Upon detection of States B, C or D is conveniently at the same time to stop the fuel injection.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further Advantages and embodiments of the invention will become apparent from the Description and attached drawing.
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.It It is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The Invention is based on embodiments in the drawing schematically and will be described below with reference to the drawing described in detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention
In
Der
Brennkraftmaschine
Über
einen Abgasverteiler
Nach
eventuellem Durchlaufen des Kompressors
Die
vorliegende Erfindung ermöglicht es, in einer entsprechenden
Brennkraftmaschine
Der
Messwerteverlauf
In
Mit anderen Worten erfolgt bei 437 Sekunden ein Versuch, den Motor abzustellen, indem die Zündung ausgeschaltet und keine Kraftstoffzufuhr mehr bereitgestellt wird. Aufgrund der Ölverbrennung schlägt dies jedoch fehl und der Motor geht unkontrolliert durch.With in other words, an attempt to turn off the engine at 437 seconds by turning off the ignition and no fuel more is provided. Due to the oil burning suggests but this fails and the engine goes through uncontrolled.
Die
entsprechenden Werte werden über Leitungen
Der
Schalter
In ähnlicher
Weise erhält ein Schalter für ein Abgasrückführungsventil
Zusammengefasst
erfolgt auf die Bestimmung wenigstens eines der Zustände
A bis D hin ein Schließen der Drosselklappe und gleichzeitig
ein Öffnen des Abgasrückführungsventils.
In der
Wie erwähnt, kann die gesamte Funktionalität im Motorsteuergerät (MSG) ohne zusätzliche Hardware abgebildet werden. Im MSG werden dabei alle benötigten Signale verarbeitet und bei Erkennung einer der vier genannten Zustände werden Steller im Luftsystem auf vorgegebene Positionen gefahren (Öffnung der Drosselklappe und der Abgaszurückführungsventile).As mentions all the functionality in the engine control unit (MSG) without additional hardware. In the MSG All required signals are processed and included Recognition of one of the four states mentioned will become a regulator moved in the air system to predetermined positions (opening the throttle and exhaust recirculation valves).
Wie
bereits oben erläutert, aber in
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.It is understood that in the illustrated figures only exemplary Embodiments of the invention are shown. Besides Any other embodiment is conceivable without the frame to leave this invention.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 19906892 C2 [0006] - DE 19906892 C2 [0006]
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