DE102014013709A1

DE102014013709A1 - Method for determining a lubricant dilution in an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102014013709A1
Application number: DE201410013709
Authority: DE
Inventors: Samuel Frank; Hanns Hoffmann; Thomas Kamlage; Markus Paule
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-09-16
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2015-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Verdünnung eines Schmiermittels einer Verbrennungskraftmaschine (10), bei welchem wenigstens ein die Verdünnung charakterisierender Verdünnungswert anhand eines Modells in Abhängigkeit von einem Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdünnungswert anhand des Modell in Abhängigkeit von einem Kraftstoffaustrag aus Schmiermittel ermittelt wird.The invention relates to a method for determining a dilution of a lubricant of an internal combustion engine (10), in which at least one dilution value characterizing the dilution is determined on the basis of a model as a function of a fuel entry into the lubricant, characterized in that the dilution value is determined on the basis of the model is determined by a fuel discharge from lubricant.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Verdünnung eines Schmiermittels einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff vom Patentanspruch 1.The invention relates to a method for determining a dilution of a lubricant of an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.

Bei Fahrzeugen wie beispielsweise Kraftwagen, insbesondere Personenkraftwagen, mit einem Partikelfilter wird dieser in zeitlichen Abständen regeneriert beziehungsweise freigebrannt. Der Partikelfilter ist üblicherweise in einem Abgastrakt angeordnet, welcher von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine durchströmt wird, wobei der Partikelfilter dazu dient, im Abgas aufgenommene Partikel aus dem Abgas zu filtern. Ein solcher Partikelfilter kommt insbesondere als Dieselpartikelfilter bei Dieselmotoren zum Einsatz, um Rußpartikel aus dem Abgas herauszufiltern. Mit zunehmender Betriebsdauer setzt sich der Partikelfilter mit Partikeln zu, sodass ein durch den Partikelfilter bewirkter Strömungswiderstand für das den Abgastrakt durchströmende Abgas ansteigt. Um einen übermäßigen Anstieg des Strömungswiderstands zu vermeiden, wird der Partikelfilter regeneriert, indem er freigebrannt wird. Im Rahmen des Freibrennens werden die Partikel, insbesondere Rußpartikel, entzündet und dadurch verbrannt.In vehicles such as cars, especially passenger cars, with a particulate filter this is regenerated at intervals or burned free. The particulate filter is usually arranged in an exhaust tract, which is traversed by exhaust gas of an internal combustion engine, wherein the particulate filter is used to filter particles received in the exhaust gas from the exhaust gas. Such a particulate filter is used in particular as a diesel particulate filter in diesel engines in order to filter out soot particles from the exhaust gas. As the operating time increases, the particle filter becomes larger with particles, so that a flow resistance caused by the particle filter increases for the exhaust gas flowing through the exhaust gas tract. To avoid an excessive increase in the flow resistance, the particulate filter is regenerated by being burned free. As part of the freewheeling process, the particles, in particular soot particles, are ignited and thereby burned.

Da die Entzündungstemperatur der Partikel in einem Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine nicht oder nur selten erreicht wird, ist zur Regeneration des Partikelfilters eine Anhebung der Abgastemperatur notwendig. Dies geschieht im Wesentlichen durch innermotorische Maßnahmen wie durch einen Spätverzug, das heißt durch eine Spätstellung des Zündzeitpunkts, eine Zuschaltung wenigstens einer angelagerten beziehungsweise frühen Nacheinspritzung und wenigstens einer späten Nacheinspritzung. Kraftstoff dieser Nacheinspritzungen kann je nach Lage ihres Ansteuerbeginns, Menge des eingespritzten Kraftstoffes und Motorbetriebsbereich beim Einspritzvorgang mehr oder weniger stark an eine Wand eines Brennraums gelangen, in den der Kraftstoff eingespritzt wird. Üblicherweise ist der Brennraum als Zylinder ausgebildet, wobei die Wand des Brennraums als Zylinderwand bezeichnet wird.Since the ignition temperature of the particles in a normal operation of the internal combustion engine is not or only rarely achieved, an increase in the exhaust gas temperature is necessary for the regeneration of the particulate filter. This is done essentially by internal engine measures such as by a late delay, that is by a late position of the ignition timing, a connection of at least one accumulated or early post-injection and at least one late post-injection. Fuel of these post-injections may, depending on the position of their Ansteuerbeginns, amount of injected fuel and engine operating range during the injection process more or less hard to get to a wall of a combustion chamber, in which the fuel is injected. Usually, the combustion chamber is designed as a cylinder, wherein the wall of the combustion chamber is referred to as a cylinder wall.

In dem Zylinder ist ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen. Um die Reibung der Verbrennungskraftmaschine gering zu halten, wird üblicherweise zwischen den Kolben und die Zylinderwand ein Schmiermittel insbesondere in Form eines Schmieröls eingebracht, um den Zylinder und den Kolben zu schmieren und/oder zu kühlen. Da der in den Zylinder eingespritzte Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, an die Zylinderwand gelangen kann, entsteht in diesem Fall an der Zylinderwand ein Kraftstoff-Schmiermittel-Gemisch. Von der Zylinderwand wird das Kraftstoff-Schmiermittel-Gemisch mit der Kolbenbewegung über Kolbenringe in eine Ölwanne eingetragen. Dadurch erhöht sich im Laufe des Fahrzeugbetriebs mit entsprechenden Regenerationsanteilen zunehmend der Kraftstoffanteil im Schmiermittel, sodass das Schmiermittel durch den Kraftstoff verdünnt wird. Mit anderen Worten steigt der Kraftstoffgehalt im Schmiermittel. Durch diese Schmiermittelverdünnung wird die Qualität des Schmiermittels beeinträchtigt beziehungsweise reduziert. Insbesondere wird die Schmierfähigkeit des Schmiermittels herabgesetzt. Im Zuge dessen erhöht sich der Verschleiß an von der Schmiermittelschmierung abhängigen Bauteilen, sodass das zu Beschädigungen aufgrund verminderter Schmierfähigkeit kommen kann.In the cylinder, a piston is received translationally movable. In order to keep the friction of the internal combustion engine low, a lubricant is usually introduced between the piston and the cylinder wall, in particular in the form of a lubricating oil, in order to lubricate and / or cool the cylinder and the piston. Since the fuel injected into the cylinder, in particular diesel fuel, can reach the cylinder wall, a fuel-lubricant mixture is produced on the cylinder wall in this case. From the cylinder wall, the fuel-lubricant mixture is entered with the piston movement via piston rings in an oil pan. As a result, the proportion of fuel in the lubricant increases during the course of vehicle operation with corresponding regeneration proportions, so that the lubricant is diluted by the fuel. In other words, the fuel content in the lubricant increases. This lubricant dilution impairs or reduces the quality of the lubricant. In particular, the lubricity of the lubricant is reduced. In the course of this, the wear on components dependent on the lubricant lubrication increases, so that damage may result due to reduced lubricity.

Dies bedeutet, dass es funktionsbedingt im Regenerationsbetrieb von Partikelfiltern zu einem Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel und somit zu einer Schmiermittelverdünnung kommt, welche auch als Ölverdünnung bezeichnet wird. Ein zu hoher Kraftstoffanteil im Schmiermittel mindert die Schmierfähigkeit und somit die Qualität des Schmiermittels. Um eine übermäßige Schmiermittelverdünnung und somit eine übermäßige Beeinträchtigung der Qualität des Schmiermittels zu vermeiden, wird das Schmiermittel üblicherweise nach jeweiligen Wartungsintervallen ausgetauscht, das heißt gegen neues Schmiermittel mit hoher Schmierfähigkeit ersetzt. Um ein rechtzeitiges Austauschen des Schmiermittels zu realisieren und dabei beispielsweise das jeweilige Wartungsintervall bedarfsgerecht berechnen beziehungsweise einstellen zu können, ist es wünschenswert, die Verdünnung des Schmiermittels im Rahmen eines entsprechenden Verfahrens zu ermitteln.This means that functionally in the regeneration mode of particle filters to a fuel entry into the lubricant and thus to a lubricant dilution comes, which is also referred to as oil dilution. An excessive amount of fuel in the lubricant reduces the lubricity and thus the quality of the lubricant. In order to avoid excessive lubricant dilution and thus an excessive deterioration of the quality of the lubricant, the lubricant is usually replaced after each maintenance intervals, that is replaced with new lubricant with high lubricity. In order to realize a timely replacement of the lubricant and, for example, to be able to calculate or adjust the respective maintenance interval as needed, it is desirable to determine the dilution of the lubricant in the context of a corresponding method.

Die DE 10 2004 033 413 A1 offenbart ein Verfahren zum Ermitteln einer Verdünnung eines Schmiermittels einer Verbrennungskraftmaschine, bei welchem wenigstens ein die Verdünnung charakterisierender Verdünnungswert anhand eines Modells in Abhängigkeit von einem Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel ermittelt wird. Der Verdünnungswert wird dabei mittels einer Recheneinrichtung anhand des Modells ermittelt, wobei das Modell beispielsweise in einer Speichereinrichtung der Recheneinrichtung gespeichert ist. Bei der Recheneinrichtung kann es sich um ein Steuergerät handeln, welches auch als Motorsteuergerät bezeichnet wird und zum Regeln und/oder Steuern der Verbrennungskraftmaschine zum Einsatz kommt.The DE 10 2004 033 413 A1 discloses a method for determining a dilution of a lubricant of an internal combustion engine, wherein at least one dilution value characterizing the dilution is determined on the basis of a model as a function of a fuel input into the lubricant. The dilution value is determined by means of a computing device based on the model, wherein the model is stored for example in a memory device of the computing device. The computing device may be a control device, which is also referred to as an engine control unit and is used for controlling and / or controlling the internal combustion engine.

Ferner offenbart die DE 10 2005 051 923 A1 ein Verfahren zur Überwachung einer Ölverdünnung eines Motoröls mit Kraftstoff eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor, wobei das Kraftfahrzeug einen Partikelfilter aufweist, der mittels zusätzlicher Einspritzung von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors regenerierbar ist. Das Motoröl ist dabei in einer Ölwanne aufgenommen, die mit einem Motorölkreislauf verbunden ist, wobei dem Verbrennungsmotor eine Steuereinheit zugeordnet ist. Ferner ist es vorgesehen, dass in der Ölwanne zum einen eine Kraftstoffmasse und zum anderen eine Ölmasse bestimmt wird, wobei beide Massen in ein Gewichtsverhältnis zueinander gesetzt werden, sodass eine prozentuale Ölverdünnung in der Ölwanne bestimmbar ist.Further, the DE 10 2005 051 923 A1 a method for monitoring an oil dilution of an engine oil with fuel of a motor vehicle with an internal combustion engine, wherein the motor vehicle a particulate filter which can be regenerated by means of additional injection of fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine. The engine oil is received in an oil pan, which is connected to a motor oil circuit, wherein the engine is assigned a control unit. Furthermore, it is provided that in the oil pan on the one hand a fuel mass and on the other hand an oil mass is determined, both masses are set in a weight ratio to each other, so that a percentage of oil dilution in the oil pan can be determined.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem der Verdünnungswert auf besonders einfache Weise besonders präzise ermittelt werden kann.Object of the present invention is to provide a method of the type mentioned, by means of which the dilution value can be determined particularly precisely in a particularly simple manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welchem der Verdünnungswert auf besonders einfache Weise besonders präzise ermittelt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Verdünnungswert anhand des Modells zusätzlich in Abhängigkeit von einem Kraftstoffaustrag aus dem Schmiermittel ermittelt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es während des Fahrbetriebs beziehungsweise während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine nicht nur zu einem Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel kommt, in dessen Rahmen Kraftstoff, insbesondere flüssiger Kraftstoff wie beispielsweise Dieselkraftstoff, in das Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, eingetragen wird, sondern während des Fahrbetriebs kommt es auch zu einem Kraftstoffaustrag aus dem Schmiermittel, in dessen Rahmen Kraftstoff aus dem Schmiermittel ausgetragen wird. Es wurde gefunden, dass dieser Kraftstoffaustrag durch Ausdampf- und Verbrennungsvorgänge des Schmiermittels geschieht, was vorwiegend in einem Normalbetrieb der beispielsweise als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine sowie in höheren Last- und Drehzahlbereichen erfolgt.In order to provide a method of the type specified in the preamble of claim 1, by means of which the dilution value can be determined particularly precisely in a particularly simple manner, it is provided according to the invention that the dilution value is additionally determined on the basis of the model as a function of a fuel discharge from the lubricant , The invention is based on the finding that during driving operation or during operation of the internal combustion engine, not only fuel is introduced into the lubricant, in the context of which fuel, in particular liquid fuel such as diesel fuel, is introduced into the lubricant, in particular lubricating oil. but during driving there is also a fuel discharge from the lubricant, in the context of which fuel is discharged from the lubricant. It has been found that this fuel discharge occurs by evaporation and combustion processes of the lubricant, which takes place predominantly in a normal operation of the engine designed, for example, as a diesel engine and in higher load and speed ranges.

Durch die Berücksichtigung sowohl des Kraftstoffeintrags als auch des Kraftstoffaustrags ist es auf einfache Weise möglich, den Verdünnungswert besonders präzise zu ermitteln und somit auf den Zustand des Schmiermittels rückschließen zu können. In der Folge ist es möglich, ein Wartungsintervall präzise zu berechnen, um dadurch beispielsweise eine rechtzeitige Wartung der Verbrennungskraftmaschine und somit einen rechtzeitigen Austausch des Schmiermittels zu bewirken, bevor die Qualität des Schmiermittels durch den Kraftstoffeintrag zu stark beeinträchtigt wird. Ferner ist es durch die Berücksichtigung eines Kraftstoffaustrags möglich, eine unnötig frühe Wartung, das heißt einen unnötig frühen Austausch des Schmiermittels zu vermeiden. Mit anderen Worten kann vermieden werden, dass das Schmiermittel ausgetauscht beziehungsweise ersetzt wird, obwohl es noch eine hinreichende Schmierfähigkeit aufweist.By taking into account both the fuel input and the fuel discharge, it is possible in a simple manner to determine the dilution value particularly precisely and thus to be able to infer the state of the lubricant. As a result, it is possible to precisely calculate a maintenance interval to thereby, for example, timely maintenance of the internal combustion engine and thus a timely replacement of the lubricant before the quality of the lubricant is impaired by the fuel input too much. Further, by considering a fuel discharge, it is possible to avoid unnecessarily early maintenance, that is, unnecessary early replacement of the lubricant. In other words, it can be avoided that the lubricant is replaced or replaced, although it still has a sufficient lubricity.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beispielsweise als der Verdünnungswert ein die Verdünnung charakterisierender Kraftstoffgehalt im Schmiermittel ermittelt. Beispielsweise wird der Verdünnungswert, welcher auch als Schmiermittelverdünnungswert oder Ölverdünnungswert bezeichnet wird, beziehungsweise der Kraftstoffgehalt in der Einheit Prozent berechnet. Der Verdünnungswert kann als Variable benutzt werden, um das Wartungsintervall in Abhängigkeit von dieser Variable zu berechnen. Dadurch kann das Wartungsintervall besonders bedarfsgerecht berechnet werden, um eine übermäßige Beeinträchtigung der Qualität und somit der Schmierfähigkeit des Schmiermittels sowie unnötig frühe Wartungen zu vermeiden. Beispielsweise ist es möglich, anhand des Verdünnungswerts eine Restlaufzeit bis zur nächsten Wartung der Verbrennungskraftmaschine zu variieren beziehungsweise in Abhängigkeit von dem Verdünnungswert zu reduzieren, um unerwünschte Schäden einer Verbrennungskraftmaschine sicher zu vermeiden.In the context of the method according to the invention, for example, the dilution value determined is a fuel content characterizing the dilution in the lubricant. For example, the dilution value, which is also referred to as lubricant dilution value or oil dilution value, or the fuel content in the unit percent is calculated. The dilution value can be used as a variable to calculate the maintenance interval as a function of this variable. As a result, the maintenance interval can be calculated particularly needs-based, in order to avoid an excessive deterioration of the quality and thus the lubricity of the lubricant as well as unnecessary early maintenance. For example, it is possible to use the dilution value to vary a remaining running time until the next servicing of the internal combustion engine or to reduce it as a function of the dilution value in order to reliably avoid undesired damage to an internal combustion engine.

Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren eine Aufwandsreduzierung in der Erfassung des Verdünnungswerts sowie eine einfache Übertragbarkeit auf andere Motor- und Applikationsvarianten hinsichtlich einer Regeneration beziehungsweise Regenerationsverbrennung eines beispielsweise als Dieselpartikelfilter ausgebildeten Partikelfilters der Verbrennungskraftmaschine. Eine Bedatung des Modells kann wahlweise offline insbesondere über eine Simulation, insbesondere Matlab-Simulation, und/oder durch einfache, zeit- und kostengünstig durchzuführende Prüfstandsmessungen erfolgen.In addition, the inventive method allows in comparison to conventional methods, a reduction in the acquisition of the dilution value and a simple transferability to other engine and application variants in terms of regeneration or regeneration combustion of a trained example as a diesel particulate filter particulate filter of the internal combustion engine. A model can optionally be modeled offline, in particular via a simulation, in particular Matlab simulation, and / or by simple, time-consuming and cost-effective test bench measurements.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures are not usable only in the particular combination specified, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the invention.

Die Zeichnung zeigt:The drawing shows:

1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, mit einer Recheneinrichtung in Form eines Motorsteuergeräts, mittels welchem ein Verfahren durchgeführt wird, bei welchem wenigstens ein eine Verdünnung eines Schmiermittels der Verbrennungskraftmaschine charakterisierender Verdünnungswert anhand eines Modells in Abhängigkeit von einem Kraftstoffeintrag in das Schmiermittel sowie in Abhängigkeit von einem Kraftstoffaustrag aus dem Schmiermittel ermittelt wird; und 1 a schematic representation of an internal combustion engine of a motor vehicle, with a computing device in the form of an engine control unit, by which a method is performed, wherein at least one dilution of a lubricant of the internal combustion engine characterizing the dilution value based on a model depending on a fuel input into the lubricant and in dependence a fuel discharge is determined from the lubricant; and

2 die Struktur des Modells insgesamt. 2 the structure of the model as a whole.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, wobei die Verbrennungskraftmaschine vorliegend als Dieselmotor in Form einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Hierbei umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 ein Zylindergehäuse 12, welches auch als Zylinderblock bezeichnet wird und eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern 14 aufweist. In dem jeweiligen Zylinder 14 ist ein Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen. Ferner weist der jeweilige Zylinder 14 eine Zylinderwand auf, an welcher sich der Kolben in dessen radialer Richtung abstützen kann. Da die Verbrennungskraftmaschine 10 als Dieselmotor ausgebildet ist, wird die Verbrennungskraftmaschine mit einem flüssigen Kraftstoff in Form von Diesel beziehungsweise Dieselkraftstoff betrieben. 1 shows in a schematic representation of a whole 10 Designated internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a passenger car, wherein the internal combustion engine is presently designed as a diesel engine in the form of a reciprocating internal combustion engine. In this case, the internal combustion engine comprises 10 a cylinder housing 12 , which is also referred to as a cylinder block and a plurality of combustion chambers in the form of cylinders 14 having. In the respective cylinder 14 a piston is received translationally movable. Furthermore, the respective cylinder 14 a cylinder wall on which the piston can be supported in its radial direction. As the internal combustion engine 10 is designed as a diesel engine, the internal combustion engine is operated with a liquid fuel in the form of diesel or diesel fuel.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist einen Ansaugtrakt 16 auf, welcher während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 von Luft durchströmt wird, die von der Verbrennungskraftmaschine 10, insbesondere mittels der Kolben, angesaugt wird. Die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft ist in 1 anhand eines Richtungspfeils 18 veranschaulicht. Die den Ansaugtrakt 16 durchströmende Luft wird mittels des Ansaugtrakts 16 in die Zylinder 14 geführt, sodass die Luft in die Zylinder 14 einströmen kann.The internal combustion engine 10 has an intake tract 16 on, which during operation of the internal combustion engine 10 is traversed by air from the internal combustion engine 10 , in particular by means of the piston, is sucked. The intake tract 16 air flowing through is in 1 using a directional arrow 18 illustrated. The intake tract 16 flowing air is through the intake 16 in the cylinders 14 Guided, so the air in the cylinder 14 can flow in.

Ferner umfasst die Verbrennungskraftmaschine 10 ein Einspritzsystem 20, welches von dem Dieselkraftstoff durchströmbar ist, was in 1 durch einen Richtungspfeil 22 veranschaulicht ist. Jedem der Zylinder 14 ist ein Injektor zugeordnet, mittels welchem der Dieselkraftstoff direkt in den jeweiligen Zylinder 14 eingespritzt wird. Dabei umfasst das Einspritzsystem 20 ein den Injektoren gemeinsames Kraftstoffverteilungselement, welches als Rail 24 bezeichnet wird. Beispielsweise mittels einer Pumpe wird der Dieselkraftstoff in das Rail 24 gefördert und dort unter hohem Druck gespeichert. Mittels des Rails 24 wird der Dieselkraftstoff mit hohem Druck auf die jeweiligen Injektoren verteilt, sodass mittels der Injektoren der Dieselkraftstoff in den jeweiligen Zylinder 14 direkt eingespritzt wird. Der genannte, im Rail 24 herrschende Druck wird auch als Raildruck oder Einspritzdruck bezeichnet, mit welchem der Dieselkraftstoff in den jeweiligen Zylinder 14 eingespritzt wird.Furthermore, the internal combustion engine comprises 10 an injection system 20 , which is traversed by the diesel fuel, which in 1 by a directional arrow 22 is illustrated. Each of the cylinders 14 is associated with an injector, by means of which the diesel fuel directly into the respective cylinder 14 is injected. This includes the injection system 20 a common to the injectors fuel distribution element, which as a rail 24 referred to as. For example, by means of a pump, the diesel fuel in the rail 24 promoted and stored there under high pressure. By means of the rail 24 The diesel fuel is distributed at high pressure to the respective injectors, so that by means of the injectors of the diesel fuel into the respective cylinder 14 injected directly. The named, in the rail 24 prevailing pressure is also referred to as rail pressure or injection pressure with which the diesel fuel in the respective cylinder 14 is injected.

Durch das Einspritzen des Dieselkraftstoffes in die Zylinder 14 und durch das Zuführen der Luft in die Zylinder 14 entsteht in den jeweiligen Zylinder 14 ein Kraftstoff-Luftgemisch, welches verbrannt wird. Aus dieser Verbrennung resultiert Abgas, welches aus den Zylindern aus- und in einen Abgastrakt 26 der Verbrennungskraftmaschine einströmt. Der von dem Abgas durchströmbare Abgastrakt 26 dient zum Führen des Abgases, wobei im Abgastrakt 26 ein Katalysator 28 in Form eines Oxidations-Katalysators angeordnet ist, welche auch als Oxi-Kat bezeichnet wird. In Strömungsrichtung des Abgases durch den Abgastrakt 26 ist stromab des Katalysators 28 ein Partikelfilter in Form eines Dieselpartikelfilters 30 (DPF) angeordnet. Das im Abgastrakt 26 durchströmende Abgas ist in 1 durch einen Richtungspfeil 32 veranschaulicht.By injecting the diesel fuel into the cylinders 14 and by feeding the air into the cylinders 14 arises in the respective cylinder 14 a fuel-air mixture, which is burned. This combustion results in exhaust gas which emanates from the cylinders and into an exhaust gas tract 26 the internal combustion engine flows. The effluent from the exhaust gas exhaust tract 26 serves to guide the exhaust gas, wherein the exhaust tract 26 a catalyst 28 is arranged in the form of an oxidation catalyst, which is also referred to as Oxi-Kat. In the flow direction of the exhaust gas through the exhaust tract 26 is downstream of the catalyst 28 a particulate filter in the form of a diesel particulate filter 30 (DPF) arranged. That in the exhaust tract 26 flowing exhaust gas is in 1 by a directional arrow 32 illustrated.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst eine Vielzahl an von Bauteilen, welche während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 relativ zueinander bewegbar sind beziehungsweise sich relativ zueinander bewegen. Bei diesen Bauteilen handelt es sich beispielsweise um die jeweiligen Zylinderwände und die Kolben, welche sich während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine 10 relativ zu den Zylinderwänden translatorisch auf- und abbewegen. Um eine Reibung und den Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine 10 gering zu halten, wird ein Schmiermittel in Form eines Schmieröls verwendet, mittels welchem die sich relativ zueinander bewegenden Bauteile geschmiert und/oder gekühlt werden. Das Schmiermittel wird auch als Öl bezeichnet und wird beispielsweise in einem Reservoir wie einem Ölsumpf oder einer Ölwanne gespeichert. Das Schmiermittel wird beispielsweise mittels einer Pumpe zu den jeweiligen, zu schmierenden Bauteilen gefördert.The internal combustion engine 10 includes a plurality of components which during operation of the internal combustion engine 10 are relatively movable or move relative to each other. These components are, for example, the respective cylinder walls and the pistons, which are during the operation of the internal combustion engine 10 move up and down translationally relative to the cylinder walls. To friction and wear of the internal combustion engine 10 to minimize, a lubricant in the form of a lubricating oil is used, by means of which the relatively moving components are lubricated and / or cooled. The lubricant is also referred to as oil and is stored, for example, in a reservoir such as an oil sump or sump. The lubricant is conveyed for example by means of a pump to the respective components to be lubricated.

Die Verbrennungskraftmaschine 10 umfasst ferner eine in 1 nicht dargestellte Recheneinrichtung in Form eines Steuergeräts, welches auch als Motorsteuergerät bezeichnet und zum Regeln und/oder Steuern der Verbrennungskraftmaschine 10 genutzt wird. Mittels dieses Steuergeräts wird ein im Folgenden erläutertes Verfahren zum Ermitteln einer Verdünnung des Schmieröls der Verbrennungskraftmaschine 10 durchgeführt, wobei bei dem Verfahren wenigstens ein die Verdünnung charakterisierender Verdünnungswert anhand eines Modells in Abhängigkeit von einem Kraftstoffeintrag in das Schmieröl und in Abhängigkeit von einem Kraftstoffaustrag aus dem Schmieröl ermittelt wird. Das Modell ist dabei in einer Speichereinrichtung, beispielsweise in einem EEPROM des Steuergeräts gespeichert. The internal combustion engine 10 further includes an in 1 Not shown computing device in the form of a control unit, which also referred to as engine control unit and for controlling and / or controlling the internal combustion engine 10 is being used. By means of this control device is a method explained below for determining a dilution of the lubricating oil of the internal combustion engine 10 in the method, at least one dilution value characterizing the dilution is determined on the basis of a model as a function of a fuel input into the lubricating oil and as a function of a fuel discharge from the lubricating oil. The model is stored in a memory device, for example in an EEPROM of the controller.

Der Dieselpartikelfilter 30 dient zum Filtern von Partikeln insbesondere in Form von Rußpartikeln beziehungsweise Ruß aus dem Abgas. Mit zunehmender Betriebsdauer setzt sich der Dieselpartikelfilter 30 mit Partikeln zu, was auch als Zusetzen oder Beladen beziehungsweise Beladung des Dieselpartikelfilters 30 bezeichnet wird. Mit zunehmender Beladung des Dieselpartikelfilters 30 steigt auch ein durch diesen bewirkter Strömungswiderstand für das den Abgastrakt 26 durchströmende Abgas. Um zu vermeiden, dass der Strömungswiderstand übermäßig ansteigt, wird der Dieselpartikelfilter 30 in zeitlichen Abständen regeneriert. Hierzu wird eine Regeneration beziehungsweise Regenerationsphase des Dieselpartikelfilters 30 durchgeführt, wobei der Dieselpartikelfilter freigebrannt wird. Im Rahmen dieses Freibrennens werden die Partikel im Dieselpartikelfilter 30 verbrannt beziehungsweise aus diesem ausgebrannt.The diesel particulate filter 30 is used for filtering particles, in particular in the form of soot particles or soot from the exhaust gas. With increasing operating time, the diesel particulate filter sets 30 with particles to what also as clogging or loading or loading of the diesel particulate filter 30 referred to as. With increasing load of the diesel particulate filter 30 increases also caused by this flow resistance for the exhaust tract 26 flowing exhaust gas. To avoid that the flow resistance increases excessively, the diesel particulate filter 30 regenerated at intervals. For this purpose, a regeneration or regeneration phase of the diesel particulate filter 30 performed, wherein the diesel particulate filter is burned. As part of this freewheeling race, the particles in the diesel particulate filter 30 burned out or burned out of this.

Da die Entzündungstemperatur der Partikel im Normalbetrieb der Verbrennungskraftmaschine 10 nicht oder nur selten erreicht wird, ist zur Regeneration des Dieselpartikelfilters 30 eine Anhebung der Abgastemperatur notwendig. Dies geschieht im Wesentlichen durch innermotorische Maßnahmen wie Spätverzug, Zuschaltung wenigstens einer angelagerten (frühen) Nacheinspritzung und/oder wenigstens einer späten Nacheinspritzung. Diese Nacheinspritzungen können je nach Lage ihres Ansteuerbeginns, ihrer Menge und je nach Motorbetriebsbereich beim Einspritzvorgang mehr oder weniger stark an die jeweilige Zylinderwand gelangen und sich dort mit dem Schmieröl vermischen. Dadurch entsteht ein Kraftstoff-Öl-Gemisch, welches von der Zylinderwand mit der jeweiligen Kolbenbewegung über Kolbenringe in die Ölwanne eingetragen wird. Dort erhöht sich im Laufe des Fahrzeugbetriebs und bei entsprechenden Regenerationsanteilen zunehmend der Kraftstoffanteil, das heißt der Kraftstoffgehalt im Schmieröl. Hierdurch wird die Qualität des Schmieröls, insbesondere dessen Schmierfähigkeit beeinträchtigt, sodass das Schmieröl im Rahmen einer entsprechenden Wartung und insbesondere nach Ablauf von jeweiligen Wartungsintervallen ausgetauscht und gegen neues, schmierfähiges Schmieröl ersetzt werden muss.Since the ignition temperature of the particles during normal operation of the internal combustion engine 10 is not or rarely achieved, is for the regeneration of the diesel particulate filter 30 an increase in the exhaust gas temperature necessary. This is done essentially by internal engine measures such as late delay, connection of at least one accumulated (early) post-injection and / or at least one late post-injection. These post-injections can, depending on the position of their Ansteuerbeginns, their amount and depending on the engine operating range during the injection process more or less get to the respective cylinder wall and mix there with the lubricating oil. This creates a fuel-oil mixture, which is registered by the cylinder wall with the respective piston movement via piston rings in the oil pan. There increases in the course of vehicle operation and with corresponding Regenerationsanteilen increasingly the proportion of fuel, that is, the fuel content in the lubricating oil. As a result, the quality of the lubricating oil, in particular its lubricity is impaired, so that the lubricating oil must be replaced as part of a corresponding maintenance and in particular at the end of each maintenance intervals and replaced with new, lubricious lubricating oil.

Um eine besonders bedarfsgerechte Wartung zu realisieren und hierzu beispielsweise das jeweilige Wartungsintervall variabel und besonders präzise berechnen zu können, wird der Verdünnungswert anhand des Modells berechnet, welches auch als Ölverdünnungsmodell bezeichnet wird. 2 zeigt die Gesamtstruktur des Ölverdünnungsmodells, welches aus einem Kraftstoffeintrags- und einem Kraftstoffaustragsteil besteht. Mittels des Ölverdünnungsmodells werden im Rahmen des Wartungsintervalls, welches auch als Ölwechselintervall bezeichnet wird, ein aktueller sowie ein maximaler Verdünnungswert, welcher auch als Ölverdünnungswert bezeichnet wird, berechnet und in der Speichereinrichtung des Motorsteuergeräts abgespeichert. Der jeweilige Ölverdünnungswert kann zusätzlich nach einem entsprechenden Ölwechsel resetiert, das heißt auf einen Anfangswert, insbesondere auf Null, gesetzt werden. Der maximale Ölverdünnungswert kann zusätzlich einem sogenannten Wartungsintervallrechner übergeben werden, mittels welchem bei Bedarf das Wartungsintervall variabel angepasst werden kann. Die physikalischen Wirkzusammenhänge, die zum Kraftstoffeintrag führen, sind vorzugsweise mittels der sogenannten Design-Of-Experiment-Methode (DoE-Methode) an Prüfstandsuntersuchungen ermittelt und softwaretechnisch in eine mathematischen Formel umgewandelt. Dabei wurde als Referenzwert für den Kraftstoffeintrag die sogenannte Kohlenstoffbilanz gewählt, welche im Folgenden erläutert wird.In order to realize a particularly needs-based maintenance and to be able to calculate, for example, the respective maintenance interval variable and very precise, the dilution value is calculated using the model, which is also referred to as Ölverdünnungsmodell. 2 shows the overall structure of the oil dilution model, which consists of a Kraftstoffeintrags- and a Kraftstoffaustragsteil. As part of the maintenance interval, which is also referred to as the oil change interval, a current and a maximum dilution value, which is also referred to as an oil dilution value, are calculated by means of the oil dilution model and stored in the memory device of the engine control unit. The respective oil dilution value can additionally be reset after a corresponding oil change, that is, set to an initial value, in particular to zero. The maximum oil dilution value can additionally be transferred to a so-called maintenance interval calculator, by means of which, if required, the maintenance interval can be variably adjusted. The physical interactions that lead to fuel input are preferably determined by means of the so-called design-of-experiment method (DoE method) on test bench investigations and converted into a mathematical formula by software. In this case, the so-called carbon balance was chosen as reference value for the fuel input, which is explained below.

Im Folgenden wird der Kraftstoffeintragsteil des Ölverdünnungsmodells erläutert: Der Kraftstoffeintragsteil ist auf Basis umfangreicher DoE-Untersuchungen am Motorprüfstand entstanden. Der Ölverdünnungswert wird dabei nicht klassisch über Ölproben mit Laboranalysen durchgeführt, sondern basiert auf der sogenannten Kohlenstoffbilanz. Dabei wird angenommen, dass die Differenz aus der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeführten Kohlenstoffen und über das Abgas emittierten Kohlenstoffen über Umrechnung der ins Schmieröl eingetragenen Kraftstoffmenge entspricht. Dies wurde durch Vorabuntersuchungen bestätigt. Der Verbrennungskraftmaschine 10 werden Kohlenstoffe über die Luft und den Dieselkraftstoff zugeführt. Somit veranschaulicht der Richtungspfeil 18 auch die über die Luft der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeführten Kohlenstoffe, wobei der Richtungspfeil 22 auch die über den Kraftstoff der Verbrennungskraftmaschine 10 zugeführten Kohlenstoffe veranschaulicht. Ferner veranschaulicht der Richtungspfeil 32 auch die Kohlenstoffe, die die Verbrennungskraftmaschine 10 über das Abgas emittiert. Ferner veranschaulicht ein Richtungspfeil 34 die Differenz zwischen den zugeführten und emittierten Kohlenstoffen und somit die Kohlenstoffe des eingetragenen Kraftstoffs beziehungsweise den in das Schmieröl eingetragenen Kraftstoff selbst.In the following, the fuel introduction part of the oil dilution model will be explained: The fuel introduction part is based on extensive DoE investigations on the engine test bench. The oil dilution value is not classically carried out using oil samples with laboratory analyzes, but is based on the so-called carbon balance. It is assumed that the difference from the internal combustion engine 10 supplied carbons and carbon emitted via the exhaust gas on conversion of the amount of oil entered into the lubricating oil. This was confirmed by preliminary investigations. The internal combustion engine 10 Carbon is supplied via the air and the diesel fuel. Thus, the directional arrow illustrates 18 also the over the air of the internal combustion engine 10 supplied carbons, with the directional arrow 22 also about the fuel of the internal combustion engine 10 supplied carbons illustrated. Further, the directional arrow illustrates 32 also the carbons that the internal combustion engine 10 emitted via the exhaust gas. Furthermore, a directional arrow illustrates 34 the difference between the supplied and emitted carbons and thus the carbons of the registered fuel or the registered in the lubricating oil fuel itself.

Über die Erfassung der Wirkzusammenhänge der wichtigsten Einflussgrößen auf die Ölverdünnung wird eine Formel generiert. In einem Folgeschritt wird diese Formel in das Modell beispielsweise in Form eines Matlab-Simulink-Modells übersetzt, das in 2 gezeigt ist. Mittels dieses Modells ist eine Implementierung ins Motorsteuergerät möglich. Mittels des Motorsteuergeräts ist es nun anhand des Modells möglich, in Abhängigkeit von Eingangsgrößen, welche auch als Einflussgrößen bezeichnet werden, die Ölverdünnung insbesondere im Regenerationsbetrieb, das heißt während der Regeneration des Dieselpartikelfilters 30, zu erfassen. Die genutzten Einflussgrößen sind nachfolgend aufgeführt:

a. Einspritzdruck (Raildruck)
b. Menge der frühen Nacheinspritzung (auch angelagerte Nacheinspritzmenge genannt)
c. Menge der Spätnacheinspritzung (auch späte Nacheinspritzmenge genannt)
d. Menge der gesplitteten späten Nacheinspritzung (auch gesplittete späte Nacheinspritzmenge genannt)
e. Ansteuerbeginn der Frühnacheinspritzung
f. Ansteuerbeginn der späten Nacheinspritzung
g. Öltemperatur
h. Außentemperatur (Vorhalt in der Struktur)

A formula is generated by recording the effects of the main influencing factors on the oil dilution. In a subsequent step, this formula is translated into the model, for example, in the form of a Matlab-Simulink model, which in 2 is shown. By means of this model, an implementation in the engine control unit is possible. By means of the engine control unit, it is now possible on the basis of the model, depending on input variables, which are also referred to as influencing variables, the oil dilution, in particular during regeneration operation, that is during the regeneration of the diesel particulate filter 30 , capture. The influencing factors used are listed below:

a. Injection pressure (rail pressure)
b. Quantity of early post-injection (also called accumulated post-injection quantity)
c. Amount of late post-injection (also called late post-injection quantity)
d. Amount of split late post injection (also called split late post injection quantity)
e. Control start of the early injection
f. Activation start of late post-injection
G. oil temperature
H. Outside temperature (derivative in the structure)

Zudem gehen Last- und Drehzahlvariablen in das Modell ein, um eine Zuordnung zum aktuell anliegenden Kennfeldbereich zu ermöglichen. Der unter a. genannte Einspritzdruck ist mitbestimmend hinsichtlich der Strahleindringtiefe und der Ansteuerdauer des jeweiligen Injektors. Die frühe oder angelagerte Nacheinspritzung dient im Wesentlichen der Temperaturerhöhung im Abgastrakt 26 stromauf des Katalysators 28 und somit stromauf des Dieselpartikelfilters 30. Untersuchungen haben nachgewiesen, dass es auch hier zum Auftreffen von Kraftstoff aus dieser Einspritzung auf die jeweilige Zylinderwand kommen kann. Diese Einflussgröße ist daher auch eine Eingangsgröße in den Kraftstoffeintragsbereich des Ölverdünnungsmodells. In diesem Zuge kommt auch die Berücksichtigung deren Ansteuerbeginns zum Tragen. Die Lage bestimmt neben der Menge ebenfalls den Eintragseinfluss der frühen Nacheinspritzung.In addition, load and speed variables enter the model in order to enable an assignment to the currently applied map area. The under a. said injection pressure is co-determining with respect to the jet penetration depth and the drive time of the respective injector. The early or subsequent post-injection essentially serves to increase the temperature in the exhaust gas tract 26 upstream of the catalyst 28 and thus upstream of the diesel particulate filter 30 , Investigations have shown that it can also come here to the impact of fuel from this injection on the respective cylinder wall. This influencing variable is therefore also an input variable in the fuel introduction region of the oil dilution model. In this course, the consideration of their start of tax comes into play. In addition to the amount, the situation also determines the input influence of the early post-injection.

Der Hauptteil des Kraftstoffeintrags ist auf das Vorhandensein einer späten Nacheinspritzung zurückzuführen. Daher wird diese mit den Eingängen Einspritzmengen und Ansteuerbeginn im Kraftstoffeintragsteil des Ölverdünnungsmodells berücksichtigt. Es ist möglich, die angeforderte Menge der späten Nacheinspritzung aufzuteilen, das heißt zu splitten. Diese Aufteilung hat in einigen Kennfeldbereichen messbaren Einfluss auf den Kraftstoffeintrag. Durch die Aufteilung werden die Menge wie auch die Strahleindringtiefe des Einspritzstrahls verringert. Die jeweilige Zylinderwand wird tendenziell von weniger Kraftstoff pro angeforderter Menge später Nacheinspritzung benetzt. Der Kraftstoffeintrag ins Schmieröl wird nachweislich verringert. Daraus resultiert die Berücksichtigung der Aufteilung (Splittung) der späten Nacheinspritzung im Ölverdünnungsmodell.The main part of the fuel input is due to the presence of a late post-injection. Therefore, this is taken into account with the inputs injection quantities and control start in the fuel input part of the oil dilution model. It is possible to divide, that is split, the requested amount of late post-injection. This division has measurable influence on the fuel input in some map areas. The division reduces the amount as well as the jet penetration depth of the injection jet. The respective cylinder wall is tended to be wetted by less fuel per requested amount of late post-injection. The fuel input into the lubricating oil is demonstrably reduced. This results in the consideration of the splitting (splitting) of the late post-injection in the oil dilution model.

Im Folgenden wird der Kraftstoffaustragsteil erläutert: Der Kraftstoffaustragsteil des Ölverdünnungsmodells berücksichtigt die Fähigkeit der Verbrennungskraftmaschine 10, in Abhängigkeit von dem Betriebszustand in das Schmieröl eingetragenen Kraftstoff wieder auszutragen beziehungsweise zu verdampfen. Die Möglichkeiten und die Bereiche eines möglichen Kraftstoffaustrags sind im Bereich der Verbrennungskraftmaschine und seiner Peripherie begrenzt. Das Modell basiert auf der nachgewiesenen Fähigkeit des Schmieröls, Kraftstoff beispielsweise über den Ölsumpf zu verdampfen und über die sogenannte Blow-By-Entlüftung der Verbrennung über den Luftansaugbereich, das heißt den Ansaugtrakt 16 wieder zuzuführen. Des Weiteren wird über Korrekturfaktoren die Verdampfung an weiteren Stellen wie die der jeweiligen Zylinderwand und einer Schmierung eines in 1 nicht dargestellten Abgasturboladers eingerechnet.The fuel discharge part of the oil dilution model takes into consideration the capability of the internal combustion engine 10 to discharge fuel again or to vaporize it as a function of the operating state in the lubricating oil. The possibilities and the ranges of a possible fuel discharge are limited in the area of the internal combustion engine and its periphery. The model is based on the proven ability of the lubricating oil, for example, to vaporize fuel through the oil sump and the so-called blow-by ventilation of the combustion via the air intake, that is, the intake tract 16 feed again. Furthermore, via correction factors, the evaporation in other places such as the respective cylinder wall and a lubrication of an in 1 not shown exhaust gas turbocharger included.

Der Aufbau des Modells insgesamt ist besonders gut aus 2 erkennbar. In der folgenden Tabelle sind die Eingangsgrößen des Modells und deren Beschreibung beziehungsweise Bedeutung erläutert: Eingangsgrößen in Modell Beschreibung Eng_Run_Mode Signal Motor läuft EOM_Act_OpMode Aktueller Motorbetriebszustand (Normalbetrieb, Light-Off, Regeneration...) Eng_Spd Motordrehzahl DpfSP_Tglndcd Motorlast Inj_VolCyl_Pol1 Menge frühe Nacheinspritzung Inj_VolCyl_Pol2 Menge 2. späte Nacheinspritzung Inj_VolCyl_Pol3 Menge 3. späte Nacheinspritzung (bei Splittung späte NE) Inj_VolCyl_Pol1Timing Ansteuerbeginn frühe Nacheinspritzung Inj_VolCyl_Pol2Timing Ansteuerbeginn späte Nacheinspritzung Fuel Rail_Press Actl Raildruck Aat_tp Umgebungstemperatur (Außenluft) Asst_SrvTrigFlg Triggersignal zum Rücksetzen der Ölverdünnungswerte im Motorsteuergerät bei Ölwechsel FirstStrt_Mode Signal Erst-Start-Erkennung EOT-Sens Öltemperatur AAP Umgebungsdruck The overall structure of the model is particularly good 2 recognizable. The following table explains the input variables of the model and their description or meaning: Input variables in model description Eng_Run_Mode Signal engine is running EOM_Act_OpMode Current engine operating condition (normal operation, light-off, regeneration ...) Eng_Spd Engine speed DpfSP_Tglndcd engine load Inj_VolCyl_Pol1 Amount of early post-injection Inj_VolCyl_Pol2 Quantity 2. late post-injection Inj_VolCyl_Pol3 Quantity 3. late post-injection (splitting late NE) Inj_VolCyl_Pol1Timing Control start early post-injection Inj_VolCyl_Pol2Timing Activation start late post-injection Fuel Rail_Press Actl rail pressure Aat_tp Ambient temperature (outside air) Asst_SrvTrigFlg Trigger signal for resetting the oil dilution values in the engine control unit when changing the oil FirstStrt_Mode Signal first-start detection EOT Sens oil temperature AAP ambient pressure

Das Modell insgesamt besteht aus den in der folgenden Tabelle genannten Hauptblöcken: Blockname Beschreibung EngOil_Dil_FuInsEna Freigabeblock zur Aktivierung der Kraftstoffeintragsberechnung (erster Block) EngOil_Dil_FuDchaEna Freigabeblock zur Aktivierung der Kraftstoffeintragsberechnung (zweiter Block) EngOil_Dil_FuIns Block zur Berechnung des Kraftstoffeintrags (dritter Block) EngOil_Dil_FuDcha Block zur Berechnung des Kraftstoffaustrags (vierter Block) EngOil_Dil_Calc Block zur Berechnung & Abspeicherung des max. und aktuellen Ölverdünnungswertes; Resetfunktion (fünfter Block) The overall model consists of the main blocks listed in the following table: block name description EngOil_Dil_FuInsEna Release block for activating fuel injection calculation (first block) EngOil_Dil_FuDchaEna Release block for activating fuel injection calculation (second block) EngOil_Dil_FuIns Fuel injection calculation block (third block) EngOil_Dil_FuDcha Fuel discharge calculation block (fourth block) EngOil_Dil_Calc Block for calculation & storage of the max. and current oil dilution value; Reset function (fifth block)

In dem ersten Block EnGOil_Dil_FuInsEna erfolgt die Freigabe zur Berechnung des Kraftstoffeintrags. Bei Erfüllung aller Freigabekriterien wird als Ausgangsgröße das Flag EngOilDil_FuInsEnaFlg auf TRUE geschaltet und es wird die Berechnung des Kraftstoffeintragsteils aktiviert, welche im dritten Block EngOil_Dil_FuIns erfolgt. Auf diese Berechnungen wird weiter unten näher eingegangen.In the first block EnGOil_Dil_FuInsEna the release for the calculation of the fuel entry takes place. Upon fulfillment of all release criteria, the flag EngOilDil_FuInsEnaFlg is switched to TRUE as the output variable and the calculation of the fuel injection part is activated, which takes place in the third block EngOil_Dil_FuIns. These calculations will be discussed below.

Die Freigabekriterien können Daten betreffend den aktuellen Betriebsmodus, Eingangsbits betreffend einen Partikelfilterregenerationsbetrieb und/oder andere Brennverfahren mit Nacheinspritzung umfassen. Weiterhin können Wertebereiche von Motorlast und/oder Drehzahlbereich festgelegt sein, innerhalb derer ein Kraftstoffeintrag berechnet werden soll. Ebenso können vorgebbare Mindestmengen für die frühe und die späte Nacheinspritzmenge vorgesehen sein, ab denen der Kraftstoffeintrag berechnet werden soll.The release criteria may include data regarding the current operating mode, input bits relating to a particulate filter regeneration operation, and / or other post-injection combustion methods. Furthermore, ranges of engine load and / or speed range can be defined within which a fuel input is to be calculated. Likewise, predeterminable minimum quantities for the early and the late post-injection quantity can be provided, from which the fuel input is to be calculated.

Im zweiten Block EngOil_Dil_FuDchaEna erfolgt die Freigabe zur Berechnung des Kraftstoffaustrags. Bei Erfüllung aller Freigabekriterien wird als Ausgangsgröße das Flag EngOilDil_FuDchaEnaFlg auf TRUE geschaltet und aktiviert damit die Berechnung des Kraftstoffaustragsteils, enthalten im Funktionsblock EngOil_Dil_FuDcha. Hierbei umfassen die Freigaben einen insbesondere über eine Bitmaske beschreibbaren aktuellen Motorbetriebsmodus.In the second block EngOil_Dil_FuDchaEna the release for the calculation of the fuel discharge takes place. If all release criteria are met, the flag EngOilDil_FuDchaEnaFlg is set to TRUE as the output, thereby activating the calculation of the fuel discharge part contained in the function block EngOil_Dil_FuDcha. In this case, the releases comprise a current motor operating mode that can be written in particular via a bit mask.

Im dritten Block EngOil_Dil_FuIns wird der aktuelle Kraftstoffeintrag ins Motoröl berechnet. Innerhalb des dritten Blocks werden vorzugsweise im Falle einer Splittung der Nacheinspritzung ein Splitverhältnis sowie die Gesamtmenge der Nacheinspritzung berechnet. Die Wirkzusammenhänge dieser Größen sowie die der weiteren Eingangsgrößen Fuel_Rail_Press_Actl, Inj_VolCyl_Pol1Timing, Inj_VolCyl_Pol2Timing, Inj_VolCyl_Pol1 auf den Kraftstoffeintrag werden über vorgegebene bzw. programmierbare Verknüpfungen zueinander in Beziehung gesetzt. Dabei kann zusätzlich eine Korrektur über Kennlinien für die Öltemperatur und die Außentemperatur vorgesehen sein.The third block EngOil_Dil_FuIns calculates the current fuel input into the engine oil. Within the third block, a split ratio and the total amount of post-injection are preferably calculated in the case of splitting of the post-injection. The effect relationships of these variables as well as those of the further input variables Fuel_Rail_Press_Actl, Inj_VolCyl_Pol1Timing, Inj_VolCyl_Pol2Timing, Inj_VolCyl_Pol1 on the fuel input are related to each other via predetermined or programmable links. In this case, a correction via curves for the oil temperature and the outside temperature can be additionally provided.

Im vierten Block EngOil_Dil_FuDcha wird der Kraftstoffaustrag aus dem Schmieröl berechnet. Basis ist dabei die Erfassung der Kohlenwasserstoffe in der Kurbelgehäuseentlüftung (Blow-By). Hierzu wird ein Kennfeld bereitgestellt, welches Kohlenwasserstoffgehalt im Blow-By beschreibt. Dabei erfolgt eine Korrektur über eine Kennlinie, welche die Öltemperatur berücksichtigt. Weiterhin erfolgt eine Korrektur über eine Kennlinie, welche ein Kohlenwasserstoff-Austragsverhalten bei unterschiedlichen Kraftstoffgehalten im Schmieröl berücksichtigt. Eingangsgrößen in dieser Kennlinie ist der aktuelle Ölverdünnungswert. Das Ergebnis mündet in einer entsprechenden Messgröße. Weiter werden in einem internen Block die kennfeldabhängigen Temperaturen, Drücke und Volumenströme zur genauen betriebspunktabhängigen Berechnung des Kraftstoffaustrags im Blow-By erfasst, beziehungsweise eingetragen. Über die Eingangsgröße Umgebungsdruck AAP findet eine Umrechnung des Relativdruckes in der Kurbelgehäuseentlüftung zur korrekten Weiterverrechnung statt. Der Volumenstrom wird von Liter pro Minute in Kubikmeter pro Sekunde umgerechnet. Hierzu wird die Grad Celsius bereitgestellte Temperatur zunächst durch Addition von 273,15 Kelvin auf die Grundeinheit Kelvin normiert und anschließend mit der Gaskonstante für Abgas 288,315 J/(kg·C) multipliziert. Eine Weiterverrechnung erfolgt in einem weiteren internen Berechnungsblock.In the fourth block EngOil_Dil_FuDcha, the fuel discharge from the lubricating oil is calculated. The basis is the detection of hydrocarbons in the crankcase ventilation (blow-by). For this purpose, a map is provided which describes hydrocarbon content in the blow-by. In this case, a correction takes place via a characteristic which takes into account the oil temperature. Furthermore, a correction via a Characteristic which takes into account a hydrocarbon discharge behavior with different fuel contents in the lubricating oil. Input variables in this characteristic curve is the current oil dilution value. The result results in a corresponding measurand. Furthermore, the map-dependent temperatures, pressures and volume flows are recorded or entered in an internal block for accurate operating point-dependent calculation of the fuel discharge in the blow-by. A conversion of the relative pressure in the crankcase breather takes place via the input variable ambient pressure AAP for the correct further billing. The volume flow is converted from liters per minute to cubic meters per second. For this purpose, the temperature provided for degrees Celsius is first normalized by addition of 273.15 Kelvin to the basic unit Kelvin and then multiplied by the gas constant for exhaust gas 288.315 J / (kg · C). A further allocation takes place in another internal calculation block.

Untersuchungen haben ergeben, dass nicht der komplette Kraftstoffaustrag aus dem Schmieröl über beziehungsweise in der Ölwanne stattfindet und über die Kurbelgehäuseentlüftung messbar ist. Weiteren Stellen des Kraftstoffaustrags sind nachweislich der Schmierölfilm an den heißen Zylinderlaufflächen (Zylinderwand) und Schmierflächen am Abgasturbolader. Daher werden diese Einflüsse des Kraftstoffaustrags zusammenfassend vorzugsweise in einem separaten Kennfeld berücksichtigt und multiplikativ eingerechnet und führen zu einem nochmals korrigierten Ergebnis. Über eine Verrechnung mit der Kraftstoffdichte von Diesel wird schließlich der aktuelle Kraftstoffaustragswert EngOilDil_VolFuDchaAct als endgültiges Ergebnis des vierten Blocks erhalten.Investigations have shown that not the complete fuel discharge from the lubricating oil takes place above or in the oil sump and can be measured via the crankcase breather. Further points of the fuel discharge are demonstrably the lubricating oil film on the hot cylinder surfaces (cylinder wall) and lubrication surfaces on the turbocharger. Therefore, these influences of the fuel discharge are summarized preferably considered in a separate map and multiplicatively included and lead to a re-corrected result. Finally, by offsetting the fuel density of diesel, the current fuel discharge value EngOilDil_VolFuDchaAct is obtained as the final result of the fourth block.

Im fünften Block EngOil_Dil_Calc finden die Berechnung des aktuellen (EngOilDil_PercFuAct) und des maximalen (EngOilDil_PercFuMax) Ölverdünnungswerts innerhalb eines Ölwechselintervalls und die Umrechnung in Prozent statt. Der jemals erreichte maximale Wert wird im EEPROM des Motorsteuergeräts gespeichert. Dieser wird genutzt, um das Service-Intervall beziehungsweise Wartungsintervall der Verbrennungskraftmaschine 10 zu verkürzen. Bei einem Service mit Motoröltausch werden der Maximalwert und die aktuellen Eintragswerte zurückgesetzt, das heißt resetiert.In the fifth block EngOil_Dil_Calc, the calculation of the current (EngOilDil_PercFuAct) and the maximum (EngOilDil_PercFuMax) oil dilution value within an oil change interval and the conversion into percent take place. The maximum value ever achieved is stored in the EEPROM of the engine control unit. This is used to the service interval or maintenance interval of the internal combustion engine 10 To shorten. In the case of a service with engine oil exchange, the maximum value and the current entry values are reset, that is to say reset.

Der aktuelle Kraftstoffaustragswert EngOilDil_VolFuDchaAct als Ausgangsgröße des vierten und Eingangsgröße des fünften Blocks wird vorzugsweise begrenzt unter Berücksichtigung eines maximalen Ausdampfpotenzials. Der aktuelle Kraftstoffeintragswert EngOilDil_VolFuInsAct (Ausgangsgröße des dritten Blocks EngOil_Dil_FuIns) wird mit dem Kraftstoffaustragswert EngOilDil_VolFuDchaAct verrechnet und unter Berücksichtigung des in der Verbrennungskraftmaschine befindlichen Ölvolumens in Prozent umgerechnet. Es ist vorgesehen, dass durch einen Service-Trigger bei einer Rücksetzung ein Startölverdünnungswert gesetzt werden kann. Erfahrungsgemäß ist schon bei Frischöl eine Verdünnung durch Dieselkraftstoff messbar, daher ist vorzugsweise eine Bedatungsgröße als Initialbedatung nach einem Ölwechsel vorgesehen, die insbesondere auf den maximalen Ölverdünnungswerts (EngOilDil_PercFuMax) einwirkt. Weiterhin ist bevorzugt ein Softwareschalter vorgesehen, welcher es ermöglicht, Werte zu Untersuchungszwecken manuell zurückzusetzen.The current fuel discharge value EngOilDil_VolFuDchaAct as output variable of the fourth and input variable of the fifth block is preferably limited taking into account a maximum evaporation potential. The current fuel input value EngOilDil_VolFuInsAct (output variable of the third block EngOil_Dil_FuIns) is offset against the fuel output value EngOilDil_VolFuDchaAct and converted into percent, taking into account the oil volume in the internal combustion engine. It is envisaged that a start-up oil dilution value can be set by a service trigger upon reset. Experience has shown that even with fresh oil, a dilution by diesel fuel can be measured, so preferably a Bedatungsgröße is provided as Initialbedatung after an oil change, which acts in particular on the maximum Ölverdünnungswerts (EngOilDil_PercFuMax). Furthermore, a software switch is preferably provided, which makes it possible to manually reset values for examination purposes.

Mittels des generierten Modells insbesondere in Form des Matlab-Simulink-Modells kann über Daten aus dem Fahrzeugdauerlauf und Prüfstandsmessungen mit entsprechender Messausstattung eine Optimierung der Bedatung erfolgen. Ein Matlab-Simulink-Solver, welcher automatisch die Bedatungsgrößen auf den Zielwert optimiert, soll dabei als Werkzeug dienen. Es ist dadurch möglich, die Bedatung des Modells mit vertretbarem Aufwand auf andere Motor-Baureihen beziehungsweise Verbrennungsbedatungen zu übertragen.By means of the generated model, in particular in the form of the Matlab-Simulink model, it is possible to optimize the data via data from the endurance of the vehicle and test bench measurements with appropriate measuring equipment. A Matlab Simulink solver, which automatically optimizes the parameters to the target value, should serve as a tool. It is thereby possible to transfer the model's rating with reasonable effort to other engine series or combustion conditions.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004033413 A1 [0006]
DE 102005051923 A1 [0007]

Claims

Method for determining a dilution of a lubricant of an internal combustion engine ( 10 In which at least one dilution value characterizing the dilution is determined on the basis of a model as a function of a fuel input into the lubricant, characterized in that the dilution value is determined on the basis of the model as a function of a fuel discharge from lubricant.

A method according to claim 1, characterized in that the fuel input as a function of: - at least one injection pressure, with which fuel in at least one combustion chamber ( 14 ) of the internal combustion engine ( 10 ), and / or - a number of fuel injections into the at least one combustion chamber ( 14 ) and / or - a start of at least one of the fuel injections and / or - a temperature of the lubricant and / or - the outside temperature is determined.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the fuel discharge in dependence on a calculated based on the model evaporation of lubricant taken in the lubricant at least one point of the internal combustion engine ( 10 ) is determined.

Internal combustion engine ( 10 ), in particular for a motor vehicle, with a computing device, which is designed to carry out a method according to one of the preceding claims.