DE102010018015A1 - Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine (10) mit einem Primärtreibstoff (11) und einem Sekundärtreibstoff (12), mit einem Primärtank (13) zur Lagerung des Primärtreibstoffs (11) und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (14), die dazu vorgesehen ist, eine Gemischbildung für den Betrieb der Brennkraftmaschine (10) mittels verschiedener Betriebsparameter zu regeln und während eines Betriebs mit dem Primärtreibstoff (11) eine Adaption der Betriebsparameter auf einen Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff (12) durchzuführen. Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Füllstandsparameter des Primärtanks (13) auszuwerten und in dessen Abhängigkeit die Adaption der Betriebsparameter auszulösen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 10 2006 033 988 A1 ist bereits eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Primärtreibstoff und einem Sekundärtreibstoff, mit einem Primärtank zur Lagerung des Primärtreibstoffs und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Gemischbildung für den Betrieb der Brennkraftmaschine mittels verschiedener Betriebsparameter zu regeln und während eines Betriebs mit dem Primärtreibstoff eine Adaption der Betriebsparameter auf einen Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff durchzuführen, bekannt.
  • Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein von einem Fahrer unbemerktes Entleeren eines Zusatztanks zu verhindern. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Primärtreibstoff und einem Sekundärtreibstoff, mit einem Primärtank zur Lagerung des Primärtreibstoffs und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die dazu vorgesehen ist, eine Gemischbildung für den Betrieb der Brennkraftmaschine mittels verschiedener Betriebsparameter zu regeln und während eines Betriebs mit dem Primärtreibstoff eine Adaption der Betriebsparameter auf einen Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff durchzuführen.
  • Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, zumindest einen Füllstandsparameter des Primärtanks auszuwerten und in dessen Abhängigkeit die Adaption der Betriebsparameter auszulösen. Dadurch kann eine Adaption der Betriebsparameter für den Sekundärtreibstoff bis kurz vor dessen Einsatz hinausgezögert werden, wodurch ein von einem Fahrer unbemerktes Verbrauchen des Sekundärtreibstoffes verhindert werden kann. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem Steuergerät verstanden werden, das vorteilhafterweise eine Prozessoreinheit mit einer Speichereinheit und einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm aufweist. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden. Unter „Betriebsparametern” sollen dabei insbesondere Parameter, die von der Steuer- und/oder Regeleinheit zur Änderung des Betriebszustands der Brennkraftmaschine veränderbar sind, wie beispielsweise die Einspritzmenge oder der Zündzeitpunkt, verstanden werden. Im Gegensatz dazu sollen unter „Betriebskenngrößen” insbesondere Werte verstanden werden, die mittels Sensoren erfasst und an die Steuer- und/oder Regeleinheit weitergeleitet werden, wo sie dann ausgewertet werden um die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine optimal einzustellen. Unter einer „Adaption” soll eine Anpassung der Betriebsparameter an die Betriebskenngrößen verstanden werden, wobei sich die Betriebskenngrößen während dem Betrieb ändern können. Unter „auslösen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Adaption ab dem Zeitpunkt des Auslösens durchgeführt wird und nicht davor.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, eine Bereitschaft einer Lambdasonde zu erkennen und in deren Abhängigkeit die Adaption der Betriebsparameter auszulösen. Dadurch kann eine unnötige Adaption in einem Betriebszustand, in dem nicht alle Betriebskenngrößen ausgelesen werden können, verhindert werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung einen Sekundärtank auf, der ein definiertes Maximalvolumen zur Einhaltung einer monovalenten Betriebsvorschrift aufweist. Bei einem monovalenten Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem nur kleinen Zusatztank wirkt sich ein Herauszögern des Verbrauchs des Sekundärtreibstoffs besonders vorteilhaft aus. Unter einem „monovalenten Betrieb der Brennkraftmaschine” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Brennkraftmaschine nur mit einem Primärtreibstoff betrieben wird und einen Sekundärtreibstoff nur für einen Notbetrieb in einem gegenüber dem Primärtank wesentlich kleineren Zusatztank mitführt.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer monovalent betriebenen Brennkraftmaschine 10 mit einer erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung. Die Brennkraftmaschine 10 ist mit einem Primärtreibstoff 11 und einem von dem Primärtreibstoff unterscheidbaren Sekundärtreibstoff 12 betreibbar. Der Primärtreibstoff 11 ist ein dem Motor zugeführter gasförmiger Treibstoff vorzugsweise als CNG (Compressed natural Gas) ausgebildet. Der Sekundärtreibstoff 12 ist als ein Benzin ausgebildet. Die Brennkraftmaschine 10 kann sowohl mit dem Primärtreibstoff 11, als auch mit dem Sekundärtreibstoff 12 betrieben werden. Zur Lagerung des Primärtreibstoffs 11 umfasst die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung einen Primärtank 13. Zur Lagerung des Sekundärtreibstoffs 12 weist sie einen Sekundärtank 16 auf. In einem Normalbetrieb wird der Primärtreibstoff 11 zum Betreiben der Brennkraftmaschine 10 verwendet. Der Sekundärtreibstoff 12 ist ausschließlich als Reservetreibstoff für einen Notbetrieb ausgelegt und wird nur verwendet, wenn kein Primärtreibstoff 11 mehr zur Verfügung steht. Der Primärtank 13 ist wesentlich größer ausgebildet als der Sekundärtank 16. Der Sekundärtank 16 weist ein Fassungsvermögen von höchstens 14,9 Litern auf.
  • Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung weist weiter eine Steuer- und Regeleinheit 14 auf. Die Steuer- und Regeleinheit 14 regelt die Brennkraftmaschine 10, indem sie Einfluss auf verschiedene Betriebsparameter, wie unter anderem auf die Einspritzmengen und auf den Einspritzzeitpunkt der Brennkraftmaschine, nimmt. Die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung weist einen in dem Primärtank 13 angeordneten Drucksensor 17 auf. Der Drucksensor 17 erfasst den Druck in dem Primärtank 13 und übermittelt eine Druckkenngröße an die Steuer- und Regeleinheit 14. Die Steuer- und Regeleinheit 14 ermittelt aus der Druckkenngröße einen Füllstand des Primärtreibstoffs 11 in dem Primärtank 13.
  • Weiter weist die Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung eine Lambdasonde 15 auf. Die Lambdasonde 15 ist in einem Abgastrakt 18 der Brennkraftmaschine 10 angeordnet. Die Lambdasonde 15 erfasst einen Restsauerstoffgehalt in einem Verbrennungsabgas und übermittelt einen Lambdawert an die Steuer- und Regeleinheit 14. Weiter erfasst die Steuer- und Regeleinheit 14 verschiedene Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine 10, die einen Einfluss auf eine Verbrennung in der Brennkraftmaschine 10 haben. Für eine Regelung der Brennkraftmaschine 10 wertet die Steuer- und Regeleinheit 14 den Lambdawert und die verschiedenen Betriebskenngrößen aus. Die Steuer- und Regeleinheit 14 ermittelt die optimalen Betriebsparameter, um eine möglichst saubere Verbrennung zu erreichen. Die Steuer- und Regeleinheit 14 regelt die Betriebsparameter so ein, dass eine saubere und effiziente Verbrennung in der Brennkraftmaschine 10 entsteht. Ein Lambdawert wird dabei auf einen Wert von 1,0 eingeregelt.
  • In dem Normalbetrieb regelt die Steuer- und Regeleinheit 14 die Betriebsparameter auf eine optimale Verbrennung des Primärtreibstoffs 11 ein. Für einen Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff 12 muss die Steuer- und Regeleinheit 14 andere Betriebsparameter bereitstellen als für einen Betrieb mit dem Primärtreibstoff 11. Erkennt die Steuer- und Regeleinheit 14 einen niedrigen Füllstand des Primärtreibstoffs 11, so löst die Steuer- und Regeleinheit 14 eine regelmäßige Adaption der Betriebsparameter auf den Sekundärtreibstoff 12 aus. Eine Adaption wird nur dann ausgelöst, wenn die Steuer- und Regeleinheit eine Bereitschaft der Lambdasonde erkennt.
  • Die Steuer- und Regeleinheit 14 weist eine Speichereinheit auf. Auf der Speichereinheit ist eine Druckkenngröße für den Füllstand des Primärtreibstoffs 11 im Primärtank 13 hinterlegt. Die Steuer- und Regeleinheit 14 vergleicht die von dem Drucksensor 17 im Primärtank 13 erfasste Druckkenngröße mit der in der Speichereinheit hinterlegten Druckkenngröße. Die auf der Speichereinheit hinterlegte Druckkenngröße entspricht einem Füllstand von einem Viertel des vollgefüllten Primärtanks 13. Unterschreitet die erfasste Druckkenngröße die auf der Speichereinheit hinterlegte Druckkenngröße, so wird eine Adaption für den Sekundärtreibstoff 12 erstmalig ausgelöst.
  • Bei der Adaption der Betriebsparameter auf den Sekundärtreibstoff 12 stellt die Steuer- und Regeleinheit 14 während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 mit dem Primärtreibstoff 11 kurzzeitig auf einen Betrieb der Brennkraftmaschine 10 mit dem Sekundärtreibstoff 12 um. Für einige Sekunden wird der Sekundärtreibstoff 12 in die Brennkraftmaschine 10 eingespritzt. Die Steuer- und Regeleinheit 14 ermittelt für den Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff 12 die optimalen Betriebsparameter zu den erfassten Betriebskenngrößen. In der Speichereinheit werden die ermittelten Betriebsparameter für den Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff 12 gespeichert. Sind die Betriebsparameter für den Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff 12 ermittelt, stellt die Steuer- und Regeleinheit 14 die Brennkraftmaschine 10 wieder auf einen Betrieb mit dem Primärtreibstoff 11 um.
  • Die Adaption wird in regelmäßigen Abständen wiederholt und die neu ermittelten optimalen Betriebsparameter für den Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff 12 werden auf der Speichereinheit der Steuer- und Regeleinheit 14 gespeichert. Dabei werden die zuvor gespeicherten Betriebsparameter von den aktuellen Betriebsparametern überspeichert. Grundsätzlich kann aber auch eine bestimmte Anzahl an Betriebsparametern gespeichert werden. Ist in dem Primärtank 13 kein Primärtreibstoff 11 mehr vorhanden, stellt die Steuer- und Regeleinheit 14 automatisch auf einen Notbetrieb mit dem Sekundärtreibstoff 12 um. Dabei greift die Steuer- und Regeleinheit 14 auf die während der letzten Adaption ermittelten Betriebsparameter zurück und stellt die Brennkraftmaschine 10 dementsprechend ein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006033988 A1 [0002]

Claims (3)

  1. Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine (10) mit einem Primärtreibstoff (11) und einem Sekundärtreibstoff (12), mit einem Primärtank (13) zur Lagerung des Primärtreibstoffs (11) und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (14), die dazu vorgesehen ist, eine Gemischbildung für den Betrieb der Brennkraftmaschine (10) mittels verschiedener Betriebsparameter zu regeln und während eines Betriebs mit dem Primärtreibstoff (11) eine Adaption der Betriebsparameter auf einen Betrieb mit dem Sekundärtreibstoff (12) durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, zumindest einen Füllstandsparameter des Primärtanks (13) auszuwerten und in dessen Abhängigkeit die Adaption der Betriebsparameter auszulösen.
  2. Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (14) dazu vorgesehen ist, eine Bereitschaft einer Lambdasonde (15) zu erkennen und in deren Abhängigkeit die Adaption der Betriebsparameter auszulösen.
  3. Kraftfahrzeugbrennkraftmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sekundärtank (16), der ein definiertes Maximalvolumen zur Einhaltung einer monovalenten Betriebsvorschrift aufweist.
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