DE102010001090A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Vorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), wobei die Brennkraftmaschine (1) mindestens einen Reaktionsraum (7, 8) aufweist und eine Reaktionsraumtemperatur und/oder Abgastemperatur bestimmt wird. Dabei ist vorgesehen, dass in dem Reaktionsraum (7, 8) ein als temperaturabhängiger Messwiderstand (13) ausgebildeter Temperatursensor (14) angeordnet wird, mit welchem eine der Sensortemperatur entsprechende Messgröße bestimmt wird, und dass mittels eines die Messgröße als Eingangsgröße (16) aufweisenden Temperaturmodells (15) die Reaktionsraumtemperatur und/oder Abgastemperatur der Brennkraftmaschine (1) bestimmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, ein Computerprogramm sowie ein Computer-Programmprodukt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine mindestens einen Reaktionsraum aufweist und eine Reaktionsraumtemperatur und/oder Abgastemperatur bestimmt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, ein Computerprogramm sowie ein Computer-Programmprodukt.
  • Stand der Technik
  • Verfahren der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Brennkraftmaschine verfügt beispielsweise über den Reaktionsraum und/oder einen Abgastrakt. Bekannt ist es auch, der Brennkraftmaschine einen Abgasturbolader zuzuordnen, um ihren Wirkungsgrad beziehungsweise ihre Leistung zu steigern. Um die Brennkraftmaschine zu steuern und/oder zu regeln kann es notwendig sein, die Temperatur in dem Reaktionsraum und/oder vor oder in dem Abgasturbolader zu kennen. Anhand des Temperaturwerts kann die Brennkraftmaschine derart betrieben werden, dass die Temperatur einen bestimmten Wert aufweist oder innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs vorliegt.
  • Aus dem Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, die Temperatur in dem Abgastrakt, also die Abgastemperatur, mittels eines Temperatursensors zu bestimmen. Um die Temperatur in dem Reaktionsraum, also die Reaktionsraumtemperatur, zu bestimmen, wird häufig eine Simulation durchgeführt. Auf diese Weise kann die Reaktionsraumtemperatur zumindest näherungsweise bestimmt werden. Die Simulation berücksichtigt dabei beispielsweise verschiedene Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, wie Drehzahl, Menge des eingespritzten Kraftstoffs, Temperatur der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft und dergleichen. Der Simulation liegen dabei keine gemessenen Temperaturwerte zu Grunde.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Demgegenüber weist das erfindungsgemäße Verfahren mit den in Anspruch genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass ein zuverlässiges Betreiben der Brennkraftmaschine möglich ist, wobei die Genauigkeit der Bestimmung der Reaktionsraumtemperatur und/oder der Abgastemperatur erhöht wird. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem in dem Reaktionsraum ein als temperaturabhängiger Messwiderstand ausgebildeter Temperatursensor angeordnet wird, mit welchem eine der der Sensortemperatur entsprechende Messgröße bestimmt wird, und mittels eines die Messgröße als Eingangsgröße aufweisenden Temperaturmodells die Reaktionsraumtemperatur und/oder Abgastemperatur der Brennkraftmaschine bestimmt wird. In dem Reaktionsraum läuft während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine chemische Reaktion ab, welche insbesondere die Reaktionsraumtemperatur beeinflusst. Der Reaktionsraum ist beispielsweise ein Zylinderinnenraum, in welchen Kraftstoff eingebracht und zum Betreiben der Brennkraftmaschine verbrannt wird. Prinzipiell kann in dem Reaktionsraum jedoch eine beliebige Reaktion, insbesondere Oxidation, ablaufen. Beispielsweise kann der Reaktionsraum auch Teil einer Abgasreinigungseinrichtung sein, welche der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. In diesem Fall kann der Reaktionsraum einem Brennersystem der Abgasreinigungseinrichtung angehören.
  • Um die Reaktionsraumtemperatur beziehungsweise die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine zu bestimmen, wird zunächst die Messgröße ermittelt. Diese entspricht der Sensortemperatur, welche insbesondere in instationären Systemen häufig nicht mit der Reaktionsraumtemperatur beziehungsweise der Abgastemperatur übereinstimmt. Die Messgröße wird dem Temperaturmodell zugeführt. Anhand der Messgröße kann dieses auf die Reaktionsraumtemperatur und/oder die Abgastemperatur schließen. Die Reaktionsraumtemperatur liegt dabei insbesondere zylinderindividuell vor, das bedeutet, dass für jeden Zylinderinnenraum der Brennkraftmaschine die Reaktionsraumtemperatur bestimmt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass ein separater Sensor zur Überwachung der Abgastemperatur entfallen kann. Somit ist beispielsweise ein Schutz eines Abgasturboladers oder der Abgasreinigungseinrichtung vor Überhitzung auf einfache Weise und ohne den separaten Temperatursensor möglich. Somit entfällt auch ein Anschließen des separaten Temperatursensors an ein Steuergerät beziehungsweise das Auswerten des von diesem Temperatursensor gelieferten Signals in dem Steuergerät. Auf diese Weise wird ein Kostenvorteil gegenüber alternativen Vorgehensweisen erzielt. Ist die zylinderindividuelle Bestimmung der Reaktionsraumtemperatur vorgesehen, kann die Brennkraftmaschine gezielt derart steuernd und/oder regelnd betrieben werden, dass in jedem Zylinderinnenraum beziehungsweise Reaktionsraum eine bestimmte, optimale Temperatur vorliegt. Somit kann die Verbrennungstemperatur in dem Reaktionsraum zylinderindividuell modelliert werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Wendel einer Glühkerze in einem Messbetrieb als Messwiderstand verwendet wird. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, insbesondere bei Diesel-Brennkraftmaschinen, eine dem Brennraum zugeordnete Glühkerze zu betreiben, um eine Verbesserung der Reaktion in dem Reaktionsraum zu erreichen. Der Betrieb der Glühkerze ist vor allem bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Glühkerze kann jedoch auch betrieben werden, um den Betrieb der Brennkraftmaschine zuverlässiger durchführen zu können beziehungsweise die Reaktion in dem Reaktionsraum zu stabilisieren oder um die Abgastemperatur der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Ersteres wird insbesondere zur Reduzierung von Emissionen der Brennkraftmaschine verwendet, letzteres zur Durchführung eines Regenerationsbetriebs der Abgasreinigungseinrichtung. Die Glühkerze ist beispielsweise eine Glühstiftkerze. Der Wendel der Glühkerze stellt den Temperatursensor dar. Die Glühkerze kann sowohl in dem Messbetrieb als auch in einem Glühbetrieb betreibbar sein. In dem Messbetrieb wird der Wendel zum Bestimmen der Messgröße verwendet und in dem Glühbetrieb zum Beheizen des Reaktionsraums. Weist die Glühkerze lediglich einen Wendel auf, so können Messbetrieb und Glühbetrieb abwechselnd durchgeführt werden. Dabei wird beispielsweise zunächst der Messbetrieb durchgeführt und lediglich in den Glühbetrieb gewechselt, wenn das Beheizen des Reaktionsraums notwendig ist. Aus dem Glühbetrieb kann dann periodisch in den Messbetrieb gewechselt werden, um weiterhin die Reaktionsraumtemperatur in dem Reaktionsraum überwachen zu können. Alternativ kann die Glühkerze auch mehrere Wendel aufweisen, wobei mindestens einer der Wendel in diesem Fall als Glühwendel und mindestens ein anderer als Messwiderstand verwendet wird. In diesem Fall kann der Messbetrieb parallel zu dem Glühbetrieb durchgeführt werden. Es kann jedoch auch mit lediglich einem Wendel der Messbetrieb und der Glühbetrieb gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall kann das Temperaturmodell die gleichzeitige Durchführung des Glühbetriebs, also das Beheizen des Reaktionsraums mit dem Wendel, berücksichtigen.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Messwiderstand mit einer konstanten Spannung oder mit einem konstanten Strom betrieben wird. Die Bestimmung der der Sensortemperatur entsprechenden Messgröße kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, den Messwiderstand mit der konstanten Spannung beziehungsweise dem konstanten Strom zu beaufschlagen. In ersterem Fall ist der fließende Strom, in letzterem Fall die abfallende Spannung die Messgröße, welche der Sensortemperatur entspricht. Die konstante Spannung beziehungsweise der konstante Strom werden dabei derart gewählt, dass sich in einem Normalbetrieb der Brennkraftmaschine eine bestimmte Sensortemperatur einstellt. Ebenso ist es möglich, insbesondere zur Durchführung des Messbetriebs, eine Wechselspannung an dem Messwiderstand anzulegen.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Abgastemperatur in einem Abgaskrümmer der Brennkraftmaschine und/oder die Abgastemperatur unmittelbar vor einem Abgasturbolader und/oder einer Abgasreinigungseinrichtung der Brennkraftmaschine bestimmt werden. Mit Hilfe des Temperaturmodells können der Messgröße verschiedene Temperaturen, insbesondere Abgastemperaturen, zugeordnet werden. So ist es auch möglich, die Abgastemperatur an verschiedenen Stellen des Abgastrakts zu bestimmen. Insbesondere ist vorgesehen, die Temperatur in dem Abgaskrümmer beziehungsweise vor dem Abgasturbolader der Brennkraftmaschine zu ermitteln. Mit Hilfe der Werte dieser Abgastemperaturen kann die Brennkraftmaschine derart betrieben werden, dass sie unterhalb einer Maximaltemperatur verbleiben. Alternativ ist es auch möglich, die Abgastemperatur unmittelbar vor dem Abgasturbolader beziehungsweise in dem Abgasturbolader und/oder der Abgasreinigungseinrichtung durch entsprechendes Betreiben der Brennkraftmaschine derart einzustellen, dass eine Minimaltemperatur nicht unterschritten wird. Auf diese Weise kann eine Funktionsfähigkeit der Abgasreinigungseinrichtung sichergestellt werden und/oder eine Regeneration der Abgasreinigungseinrichtung durchgeführt werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Temperaturmodell zumindest eine weitere Eingangsgröße aufweist, wobei als weitere Eingangsgröße eine Zustands- oder Betriebsgröße der Brennkraftmaschine, insbesondere ein Gasmassenstrom durch den Reaktionsraum, verwendet wird. Es soll also nicht lediglich aus der Messgröße und eventuell deren zeitlichen Verlauf auf die Rektionsraumtemperatur beziehungsweise die Abgastemperatur geschlossen werden. Vielmehr wird die mindestens eine weitere Eingangsgröße herangezogen. Diese ist eine Zustands- oder Betriebsgröße der Brennkraftmaschine. Unter Zustandsgrößen werden dabei Größen verstanden, die sich während des Betriebs der Brennkraftmaschine automatisch einstellen. Die Betriebsgrößen dagegen werden steuernd und/oder regelnd an der Brennkraftmaschine eingestellt. Die Menge des in den Reaktionsraum eingebrachten Kraftstoffes ist somit als Betriebsgröße aufzufassen, die sich daraufhin einstellende Abgastemperatur ist eine Zustandsgröße. Bevorzugt wird als weitere Eingangsgröße der Gasmassenstrom durch den Reaktionsraum beziehungsweise dessen Wert verwendet. Auf diese Weise kann das Auskühl- beziehungsweise Aufheizverfahren des temperaturabhängigen Messwiderstands durch den Gasmassenstrom bei der Bestimmung der Reaktionsraumtemperatur beziehungsweise der Abgastemperatur berücksichtigt werden. Dies macht eine zylinderindividuelle Modellierung der Reaktionsraumtemperatur beziehungsweise Verbrennungstemperatur und/oder der Abgastemperatur im Abgaskrümmer beziehungsweise unmittelbar vor dem Turbolader durch Messung der Sensortemperatur möglich.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens einmal ein Kalibrierbetrieb, insbesondere bei bekanntem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, durchgeführt wird. Der Kalibrierbetrieb kann beispielsweise vor einer erstmaligen Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Dabei wird bevorzugt in einem Referenzbetriebspunkt der Brennkraftmaschine eine Referenzbrennraumtemperatur und eine Referenzabgastemperatur festgelegt und in einer Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung der Brennkraftmaschine abgelegt. Der Kalibrierbetrieb kann beispielsweise während des Betreibens der Brennkraftmaschine durchgeführt werden, insbesondere in einem Leerlaufbetrieb. Üblicherweise wird der Kalibrierbetrieb lediglich einmalig durchgeführt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn normierte Umgebungsbedingungen beziehungsweise Zustandsgrößen der Brennkraftmaschinen vorliegen. Beispielsweise sind eine Kühlwassertemperatur von 90°C und eine Umgebungstemperatur von 30°C vorgesehen. Zusammen mit der Referenzbrennraumtemperatur und der Referenzabgastemperatur wird die Sensortemperatur beziehungsweise die dieser entsprechende Messgröße festgehalten und vorzugsweise in einem Speicher, beispielsweise einem EEPROM, abgelegt. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Korrelation zwischen der Messgröße und der Abgastemperatur beziehungsweise der Reaktionsraumtemperatur erzeugt und gespeichert werden. Dies erfolgt vorzugweise individuell für jeden der Temperatursensoren und für mehrere, verschiedene Werte der Messgröße. Auf diese Weise werden beispielsweise Fertigungs- und Einbautoleranzen der Glühkerze, eines Glühsteuergeräts und/oder eines Kabelbaums zur elektrischen Anbindung des Messwiderstands berücksichtigt.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem Kalibrierbetrieb eine Referenzmessgröße und eine Referenzreaktionsraumtemperatur und/oder Referenzabgastemperatur bestimmt werden. Auf diese Weise kann, wie bereits vorstehend beschrieben, eine Korrelation zwischen Referenzmessgröße und Referenzreaktionsraumtemperatur beziehungsweise Referenzabgastemperatur erzeugt werden. Zum Bestimmen der Reaktionsraumtemperatur und/oder der Abgastemperatur aus der Sensortemperatur beziehungsweise der Messgröße werden diese Daten während des Betreibens der Brennkraftmaschine herangezogen. Beispielsweise wird zum Bestimmen dieser Größen eine Differenz zwischen Messgröße und Referenzmessgröße, also Sensortemperatur und Referenzsensortemperatur, bestimmt und aus dieser Differenz, welche auch als Temperaturhub bezeichnet werden kann, das Bestimmen von Reaktionsraumtemperatur beziehungsweise Abgastemperatur vorgenommen werden. Dabei können beispielsweise der Gasmassenstrom durch den Reaktionsraum und eine Umgebungslufttemperatur berücksichtigt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens betrifft zunächst ein speziell hergerichtetes Steuergerät, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens enthält.
  • Das Steuergerät enthält insbesondere eine Vorrichtung, mit der unter Verwendung des Temperatursensors die Sensortemperatur beziehungsweise die ihr entsprechende Messgröße bestimmt werden kann. Die Vorrichtung ist weiterhin dazu vorgesehen, dass mittels eines die Messgröße als Eingangsgröße aufweisenden Temperaturmodells die Reaktionsraumtemperatur und/oder Abgastemperatur der Brennkraftmaschine bestimmt wird.
  • Das Steuergerät enthält vorzugsweise wenigstens einen elektrischen Speicher, in welchem die Verfahrensschritte als Steuergerätprogramm abgelegt sind.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogramm sieht vor, dass alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt werden, wenn es auf einem Computer abläuft.
  • Das erfindungsgemäße Computer-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode führt das erfindungsgemäße Verfahren aus, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit mehreren Reaktionsräumen, wobei jedem Reaktionsraum zur Überwachung der Reaktionsraumtemperatur ein Sensor zugeordnet ist, und
  • 2 eine schematische Darstellung, in welcher Eingangs- und Ausgangsgrößen eines Temperaturmodells angedeutet sind.
  • Die 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 1, welche in der hier vorliegenden Ausführungsform über vier Zylinder 2 verfügt. Jeder Zylinder 2 ist über einen Abgaskrümmer 3 an eine Abgassammelleitung 4 angeschlossen. Der Abgaskrümmer 3 und die Abgassammelleitung 4 stellen dabei einen Abgastrakt 5 dar. in dem Abgastrakt 5 ist zudem eine hier nicht näher dargestellte Abgasreinigungseinrichtung 6, beispielsweise ein Partikelfilter, vorgesehen. Jeder Zylinder 2 der Brennkraftmaschine 1 enthält dabei einen Reaktionsraum 7, welcher in diesem Fall auch als Brennraum bezeichnet werden kann. Der Abgasreinigungseinrichtung 6 ist ein weiterer Reaktionsraum 8 zugeordnet, in welchem in das Abgas der Brennkraftmaschine 1 eingebrachter Kraftstoff reagiert. Dabei ist der Reaktionsraum 8 beispielsweise dem Partikelfilter der Brennkraftmaschine 1 strömungstechnisch vorgeschaltet. Auf diese Weise kann ein Regenerationsbetrieb der Abgasreinigungseinrichtung 6 beziehungsweise des Partikelfilters durchgeführt werden, indem durch Einbringen des Kraftstoffs in den Reaktionsraum 8 beziehungsweise stromaufwärts des Reaktionsraums 8 die Temperatur des Abgases so weit erhöht wird, dass ein Abbrennen der in dem Partikelfilter gesammelten Partikel, insbesondere Rußpartikel, erfolgt.
  • Sowohl den Reaktionsräumen 7 als auch dem Reaktionsraum 8 ist jeweils eine Glühkerze 9, insbesondere Glühstiftkerze, zugeordnet. Die Glühkerze 9 weist dabei jeweils einen Wendel 10 auf, welcher in die Reaktionsräume 7 beziehungsweise 8 zumindest teilweise hineinragt. Wird der Wendel 10 mit Strom beaufschlagt, so erwärmt er sich, sodass mittels der Glühkerze 9 ein Beheizen des Reaktionsraumes 7 beziehungsweise 8 durchgeführt werden kann. Die Glühkerzen 9 sind über Leitungen 11 an eine Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 12 angeschlossen. Die Wendel 10 stellen dabei temperaturabhängige Messwiderstände 13 dar, welche in einem Messbetrieb als Temperatursensor 14 verwendet werden, um eine der Sensortemperatur entsprechende Messgröße zu bestimmen. In einem Glühbetrieb können die Glühkerzen 9 dagegen verwendet werden, um die jeweilige Reaktionsraumtemperatur in den Reaktionsräumen 7 und 8 zu erhöhen. In dem Reaktionsraum 8 der Abgasreinigungseinrichtung 6 ist die Glühkerze 9 vorgesehen, um den dort eingebrachten Kraftstoff zu zünden. Der Reaktionsraum 8 ist dabei Bestandteil einer Brennervorrichtung.
  • Zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine kann es notwendig sein, die Reaktionsraumtemperatur und/oder die Abgastemperatur zu bestimmen. Die Abgastemperatur kann dabei beispielsweise in dem Abgaskrümmer 3, der Abgassammelleitung 4 und/oder unmittelbar vor der Abgasreinigungseinrichtung 6 benötigt werden. Mittels der Temperatursensoren 14 kann jedoch lediglich deren eigene Temperatur gemessen werden, welche von der tatsächlichen Reaktionsraumtemperatur, welche in dem Reaktionsraum 7 beziehungsweise 8 vorliegt, beziehungsweise der Abgastemperatur abweicht. Dies gilt insbesondere für die Reaktionsräume 7, in welchen während dem Betrieb der Brennkraftmaschine 1 stark instationäre Vorgänge ablaufen. Zum Bestimmen der Reaktionsraumtemperatur beziehungsweise der Abgastemperatur wird zunächst die Sensortemperatur beziehungsweise eine der Sensortemperatur entsprechende Messgröße mittels des Messwiderstands 13 bestimmt. Dazu wird der Messwiderstand 13 beispielsweise mit einer konstanten Spannung beziehungsweise einem konstanten Strom beaufschlagt. Diese Messgröße wird als Eingangsgröße eines Temperaturmodells verwendet. Dieses wird nachfolgend anhand der 2 beschrieben.
  • Der Brennkraftmaschine 1 ist eine Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 zugeordnet, welche beispielsweise die Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung 12 enthält. Mit der Vorrichtung wird die beschriebene Vorgehensweise durchgeführt. Mit ihr ist es also möglich, die Reaktionsraumtemperatur der Reaktionsräume 7 in den Zylindern 2 zu überwachen und auch die Abgastemperatur zu bestimmen. Die Brennkraftmaschine 1 ist dabei vorzugsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine, da in einer solchen die Glühkerzen 9 ohnehin schon in den Reaktionsräumen 7 der Zylinder 2 vorgesehen sind. Für eine Otto-Brennkraftmaschine kann zumindest die Reaktionsraumtemperatur des Reaktionsraums 8 der Abgasreinigungseinrichtung 6 bestimmt werden, indem in diesem der temperaturabhängige Messwiderstand 13 angeordnet wird.
  • Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Temperaturmodells 15, welches Eingangsgrößen 16, 17, 18, 19 und 20 und Ausgangsgrößen 21, 22, 23 und 24 aufweist. Die Eingangsgröße 16 ist beispielsweise die an dem Temperatursensor 14 abfallende Spannung und/oder der durch diesen fließende Strom, die Eingangsgröße 17 ein Gasmassenstrom durch die Reaktionsräume 7 oder 8, die Eingangsgröße 18 die Temperatur der der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luft und/oder von Kühlmittel der Brennkraftmaschine 1, die Eingangsgröße 19 ein Betriebszustand der Glühkerze 9 beziehungsweise des Temperatursensors 14 und die Eingangsgröße 20 ein Lastzustand der Brennkraftmaschine 1. Die Ausgangsgröße 21 ist beispielsweise ein Widerstand des Temperatursensors 14, welcher aus der abfallenden Spannung und dem Strom folgt und in diesem Fall die Messgröße ist, welche der Sensortemperatur entspricht. Die Ausgangsgröße 22 sind die Reaktionsraumtemperaturen der Reaktionsräume 7 und/oder 8, die Ausgangsgröße 23 die Abgastemperaturen in dem Abgaskrümmer 3, wobei für jeden Zylinder 2 eine separate Abgastemperatur bestimmt wird, und die Ausgangsgröße 24 die Abgastemperatur in der Abgassammelleitung 4 beziehungsweise unmittelbar vor dem Reaktionsraum 8 der Abgasreinigungseinrichtung 6.
  • In der 2 ist ebenfalls angedeutet, dass das Temperaturmodell 15 ein stationäres Modell (Kasten 25) und/oder ein instationäres Modell (Kasten 26) sein beziehungsweise enthalten kann. Die beiden Modelle unterscheiden sich insofern, als dass bei dem instationären Modell 26 der zeitliche Verlauf der Eingangsgrößen 16 bis 20 bei der Bestimmung der Ausgangsgrößen 21 bis 24 berücksichtigt wird. Die Glühkerze 9 beziehungsweise deren Wendel 10 können in dem Messbetrieb als Messwiderstand 13 verwendet werden und in einem Glühbetrieb zum Beheizen der Reaktionsräume 7 beziehungsweise 8. In einem solchen Fall wird alternativ entweder der Messbetrieb oder der Glühbetrieb durchgeführt, also die Sensortemperatur bestimmt, während die Glühkerze 9 nicht zum Beheizen verwendet wird. Alternativ kann jedoch auch ein Bestimmen der Sensortemperatur während des Glühbetriebs erfolgen, also gleichzeitig der Glühbetrieb als auch der Messbetrieb durchgeführt werden.
  • Weiterhin können die Temperatursensoren 14 dazu verwendet werden, um Parameter eines Modells zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 anzupassen. Das Modell wird zum Bestimmen der Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 aufgrund von Anforderungen beispielsweise eines Fahrers eines Kraftfahrzeugs, in welchem die Brennkraftmaschine 1 vorgesehen ist, verwendet. Mittels dieses Modells werden Temperaturen der Brennkraftmaschine 1 bestimmt. Diese Temperaturen werden nun mit der Reaktionsraumtemperatur beziehungsweise der Abgastemperatur, welche mittels des Temperaturmodells bestimmt werden, verglichen. Auf diese Weise können die Parameter des Modells zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 permanent verbessert werden. Das Modell ist demnach „lernfähig”.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1), wobei die Brennkraftmaschine (1) mindestens einen Reaktionsraum (7, 8) aufweist und eine Reaktionsraumtemperatur und/oder Abgastemperatur bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Reaktionsraum (7, 8) ein als temperaturabhängiger Messwiderstand (13) ausgebildeter Temperatursensor (14) angeordnet wird, mit welchem eine der Sensortemperatur entsprechende Messgröße bestimmt wird, und dass mittels eines die Messgröße als Eingangsgröße (16) aufweisenden Temperaturmodells (15) die Reaktionsraumtemperatur und/oder Abgastemperatur der Brennkraftmaschine (1) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wendel (10) einer Glühkerze (9) in einem Messbetrieb als Messwiderstand (13) verwendet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwiderstand (13) mit einer konstanten Spannung oder mit einem konstanten Strom betrieben wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgastemperatur in einem Abgaskrümmer (3) der Brennkraftmaschine (1) und/oder die Abgastemperatur unmittelbar vor einem Abgasturbolader und/oder einer Abgasreinigungseinrichtung (6) der Brennkraftmaschine (1) bestimmt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturmodell zumindest eine weitere Eingangsgröße (17, 18, 19, 20) aufweist, wobei als weitere Eingangsgröße (17, 18, 19, 20) eine Zustands- und/oder Betriebsgröße der Brennkraftmaschine (1), insbesondere ein Gasmassenstrom durch den Reaktionsraum (7, 8), verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einmal ein Kalibrierbetrieb, insbesondere bei bekanntem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kalibrierbetrieb eine Referenzmessgröße und eine Referenzreaktionsraumtemperatur und/oder Referenzabgastemperatur bestimmt werden.
  8. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein speziell hergerichtetes Steuergerät vorgesehen ist, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 enthält.
  9. Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausführt, wenn das Programm auf einem Computer läuft.
  10. Computer-Programmprodukt mit einem auf einem maschinenlesbaren Träger gespeicherten Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
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