DE102010012739A1

DE102010012739A1 - Verfahren zur Ermittlung von Kraftstoffeinsparpotentialen von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE102010012739A1
Application number: DE102010012739A
Authority: DE
Inventors: Steve Laux; Frank Müller
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-09-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Kraftstoffeinsparpotentialen bei Verbrennungsmotoren. Unter idealen Bedingungen wird der Verbrennungsmotor betrieben und für einzelne Verbrennungen werden als Verbrennungsmerkmale der Verbrennungsdruck, die Motordrehzahl und die eingespritzte Kraftstoffmenge erfasst und gespeichert. Zudem wird der Verbrennungsmotor unter realen Bedingungen betrieben und für einzelne Verbrennungen werden als Verbrennungsmerkmale der Verbrennungsdruck, die Motordrehzahl und die eingespritzte Kraftstoffmenge erfasst und gespeichert. Für ein Verbrennungsmerkmalspaar bestehend aus Verbrennungsdruck und Motordrehzahl wird die reale Kraftstoffmenge mit der idealen Kraftstoffmenge verglichen und eine Differenz bestimmt, und bei einer Differenz von dem Wert Null liegt kein Kraftstoffeinsparpotential vor, andernfalls liegt ein Kraftstoffeinsparpotential vor.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Kraftstoffeinsparpotentialen von Verbrennungsmotoren.
Stand der Technik
Aus der DE 197 49 582 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kraftstoffeinsparung in Kraftfahrzeugen bekannt. Die Vorrichtung umfasst Sensoren zur Erfassung von Fahrzeugzustandsdaten und Mittel zur Erfassung der Fahrzeugumgebung. Die Vorrichtung weist eine Zentraleinheit auf, mittels der in Abhängigkeit von der erfassten Fahrzeugumgebung und den erfassten Fahrzeugzustandsdaten ein verbrauchsoptimiertes Fahrprofil erstellbar und in Form eines Satzes von Steuersignalen für Aktuatoren umsetzbar ist.
Aus der DE 37 33 869 A1 ist ein Verfahren zur laufenden Messung der Leistung eines Kraftfahrzeug-Antriebsaggregats während des Fahrzeugbetriebs bekannt. Das Drehmoment und die zugehörige Drehzahl werden gemessen und daraus wird die Leistung des Motors bestimmt. Zusätzlich zu dem Drehmoment und der Drehzahl des Aggregats wird gleichzeitig und fortlaufend der zugehörige Kraftstoffverbrauch des Motors gemessen. Es wird festgestellt, welche der Drehzahl-Drehmoment-Datenpaare innerhalb eines Messbereichs gehäuft vorkommen. Weiterhin wird festgestellt, welche dieser gehäuft vorkommenden Datenpaare über eine vorbestimmte Zeit im Wesentlichen konstant bleiben. Aus den derart ausgewählten Leistungsmesswerten werden unter Berücksichtigung der diesen Messwerten zugeordneten Verbrauchsmesswerte Wirkungsgradmesswerte gewonnen, die über der Zeit aufgetragen werden.
Hierdurch werden sowohl der aktuelle Zustand von Antriebsaggregaten erkennbar, wie auch die Änderung dieses Zustands über der Zeit. Es können dann dadurch geeignete und angemessene Instandhaltungsmaßnahmen effizient vorgenommen werden und letztlich Kraftstoffeinsparungen erzielt werden.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung von Kraftstoffeinsparpotentialen von Verbrennungsmotoren bereitzustellen, welches für eine Optimierung des Wirkungsgrads des Verbrennungsmotors eingesetzt werden kann.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Verbrennungsmotor sowohl unter idealen Bedingungen als auch unter realen Bedingungen betrieben.
Unter beiden Bedingungen (ideal und real) werden für einzelne Verbrennungen oder jede Verbrennung als Verbrennungsmerkmale der Verbrennungsdruck, die Motordrehzahl und die eingespritzte Kraftstoffmenge erfasst und gespeichert.
Für ein Verbrennungsmerkmalspaar, welches aus dem Verbrennungsdruck und der Motordrehzahl besteht, werden die real eingespritzte Kraftstoffmenge und die ideal eingespritzte Kraftstoffmenge verglichen. Bei dem Vergleich der eingespritzten Kraftstoffmengen stimmen sowohl die Verbrennungsdrücke (real und ideal) als auch die Motordrehzahlen (real und ideal) überein.
Sofern die real eingespritzte Kraftstoffmenge mit der ideal eingespritzten Kraftstoffmenge übereinstimmt, liegt kein Kraftstoffeinsparpotential vor. Dagegen liegt ein Kraftstoffeinsparpotential in den Fällen vor, in denen die real eingespritzte Kraftstoffmenge größer im Vergleich zu der ideal eingespritzten Kraftstoffmenge ist.
Ideale Bedingungen liegen beispielsweise bei einem warmgelaufenen Verbrennungsmotor vor. Weiterhin liegen ideale Bedingungen an einem Motorprüfstand, bei konditionierten Randbedingungen, bei einem stationären Motorbetrieb und, sofern alle Einstellbedingungen bestmöglich optimiert sind, vor.
Bei einer Verbrennung wird der Verbrennungsdruck beispielsweise mittels Quarzdrucksensoren erfasst. Die entsprechende Motordrehzahl und die eingespritzte Kraftstoffmenge werden beispielsweise aus einem Motorsteuergerät ausgelesen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird anhand des Verbrennungsdrucks ein indizierter Mitteldruck berechnet. Der indizierte Mitteldruck stellt die jeweils abgegebene Arbeit der einzelnen Verbrennung dar. In dieser Ausführungsform wird für ein Verbrennungsmerkmalspaar bestehend aus indiziertem Mitteldruck und Motordrehzahl die real eingespritzte Kraftstoffmenge mit der ideal eingespritzten Kraftstoffmenge verglichen. Sofern die real eingespritzte Kraftstoffmenge mit der ideal eingespritzten Kraftstoffmenge übereinstimmt, liegt kein Kraftstoffeinsparpotential vor. Dagegen liegt ein Kraftstoffeinsparpotential in den Fällen vor, in denen die real eingespritzte Kraftstoffmenge größer im Vergleich zu der ideal eingespritzten Kraftstoffmenge ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf der Überlegung, wonach unter realen Bedingungen ein verringerter Verbrennungsdruck oder indizierter Mitteldruck aus einer Wirkungsgradverschlechterung gegenüber dem unter idealen Bedingungen vorliegenden Verbrennungsdruck oder indizierten Mitteldruck resultiert.
Somit kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens der Motorwirkungsgrad unter dynamischen Randbedingungen im Fahrzeug oder am Dynamikprüfstand bewertet und optimiert werden.
Mittels der erfindungsgemäß festgestellten Kraftstoffeinsparpotentiale kann eine Optimierung von dynamischen Funktionen und Warmlaufparametern erfolgen. Weiterhin können mittels der festgestellten Kraftstoffeinsparpotentiale Komfort- und Fahrbarkeitsfunktionen auf ihren Verbrauchseinfluss qualitativ bewertet werden. Zudem ist eine Bewertung des Einflusses bestimmter Aktuatoren unter Fahrzeugrandbedingungen auf die Verbrennungsqualität möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19749582 A1 [0002]
DE 3733869 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Ermittlung von Kraftstoffeinsparpotentialen bei Verbrennungsmotoren, wobei unter idealen Bedingungen der Verbrennungsmotor betrieben wird und für einzelne Verbrennungen als Verbrennungsmerkmale der Verbrennungsdruck, die Motordrehzahl und die eingespritzte Kraftstoffmenge erfasst und gespeichert werden, und unter realen Bedingungen der Verbrennungsmotor betrieben wird und für einzelne Verbrennungen als Verbrennungsmerkmale der Verbrennungsdruck, die Motordrehzahl und die eingespritzte Kraftstoffmenge erfasst und gespeichert werden, und für ein Verbrennungsmerkmalspaar bestehend aus Verbrennungsdruck und Motordrehzahl die reale Kraftstoffmenge mit der idealen Kraftstoffmenge verglichen und eine Differenz bestimmt wird, und bei einer Differenz von dem Wert Null kein Kraftstoffeinsparpotential vorliegt, und anderenfalls ein Kraftstoffeinsparpotential vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Verbrennungsdrucks ein indizierter Mitteldruck berechnet und gespeichert wird, und für ein Verbrennungsmerkmalspaar bestehend aus indiziertem Mitteldruck und Motordrehzahl die reale Kraftstoffmenge mit der idealen Kraftstoffmenge verglichen und eine Differenz bestimmt wird.