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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bauteilschutz für eine Brennkraftmaschine.
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Beim Betrieb von Kraftfahrzeugen, welche mittels Verbrennungskraftmaschinen angetrieben werden, kann der Fall eintreten, dass der Fahrer des Kraftfahrzeuges eine Warnlampe, welche bei Erreichen eines vorgegebenen minimalen Tankfüllstandes aktiviert wird, ignoriert und das Kraftfahrzeug ohne Betankungsvorgang weiterbetreibt, bis der im Kraftstoffbehälter bevorratete Kraftstoff annähernd oder sogar vollständig aufgebraucht ist.
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Ist die Restmenge an Kraftstoff im Kraftstoffbehälter so gering, dass bereits sporadisch nicht genug Kraftstoff der Verbrennungskraftmaschine zugeführt und in den Brennraum eingebracht werden kann, kann es zu erheblichen Gemischabweichungen kommen. Diese Gemischabweichungen können dann zu Verbrennungsaussetzern und damit zum Durchleiten und Anreichern von unverbranntem Gemisch im Abgaskatalysator führen. Durch Nachreaktionen des unverbrannten Kraftstoff-Luftgemisches im Katalysator entstehen sehr hohe Temperaturen, so dass es zu einer dauerhaften Schädigung des Abgaskatalysators kommen kann.
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Wird die Verbrennungskraftmaschine mit Diesel als Kraftstoff betrieben, so können Bauteile zur Druckerhöhung, insbesondere eine Hochdruckpumpe durch die fehlende Schmiereigenschaften des Dieselkraftstoffes aufgrund aussetzender Kraftstoffzufuhr zu Schäden an diesen Bauteilen führen.
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Die
DE 196 49 484 A1 zeigt ein Verfahren zum Erkennen von durch einen leeren Tank bedingten Störungen der Kurbelwellendrehzahl bei einem Verbrennungsmotor. Dabei werden Laufunruhewerte erfasst, der Abstand zwischen Bändern von Laufunruhewerten berechnet, eine zusätzliche abgasrelevante Größe des Verbrennungsmotors erfasst und geprüft, ob der berechnete Bandabstand kleiner als ein vorgegebener Schwellenabstand ist und ob die abgasrelevante Größe innerhalb eines vorgegebenen Schwellenwert-Intervalls liegt und falls dies der Fall ist, wird diese Information als Hinweis darauf verwendet, dass die Störungen der Kurbelwellendrehzahl durch einen leeren Tank bedingt sind. Als abgasrelevante Größe sind der Lambda-Wert, der Füllstand des Tanks oder die Drehzahl des Verbrennungsmotors genannt.
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In der
DE 10 2014 011 524 A1 ist eine Schutzvorrichtung für einen Fahrzeugkatalysator beschrieben. Der Katalysator ist konfiguriert, um einen von einer Antriebsmaschine ausgestoßenes Abgas zu reinigen. Eine Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung erfasst eine Kraftstoffrestmenge in einem Kraftstofftank. Eine Mitteilungseinrichtung führt eine Mitteilung durch, dass die Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die durch die Kraftstoffrestmengen-Erfassungseinrichtung erfasste Kraftstoffrestmenge gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Eine Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung steuert einen Zündzeitpunkt der Antriebsmaschine. Die Zündzeitpunkt-Steuereinrichtung führt eine Vorverlegungssteuerung eines Vorverlegens des Zündzeitpunkts im Vergleich zu einer Normalzeit aus, wenn die Mitteilungseinrichtung die Mitteilung durchführt.
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In der
DE 195 48 684 A1 ist ein Verfahren zum Erfassen und Dokumentieren von abgasrelevanten Fehlfunktionen eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine mithilfe bordeigener Mittel beschrieben. Eine Fehlfunktion wird durch Sensormittel erfasst, in einer Schaltungseinheit ausgewertet, abhängig von einer vorgegebenen Anzahl von Fahrzyklen durch eine Störleuchte angezeigt und in einem Fehlerspeicher abgespeichert. Zur Abgrenzung von auf einem leeren Kraftstofftank beruhenden Fehlermeldungen wird eine Füllstandsbestimmung des Kraftstofftanks vorgenommen und der bestimmte Füllstandswert abgespeichert und die Ausgabe sowie die Abspeicherung der Fehlermeldung in Abhängigkeit von dem Füllstandswert des Kraftstofftanks vorgenommen.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die einen zuverlässigen Schutz von Bauteilen einer Verbrennungskraftmaschine auch bei annähernd leergefahrenen Kraftstoffbehälter bietet.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bauteilschutz für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine (VKM) folgendes aufweist:
- – mindestens einen Zylinder,
- – einen Kraftstoffbehälter mit einem Füllstandssensor zum Bestimmen des Füllstandes in dem Kraftstoffbehälter,
- – mindestens ein Kraftstoffeinspritzventil zum Einbringen von Kraftstoff in den mindestens einen Zylinder, wobei der Verbrennungskraftmaschine eine Steuerungseinrichtung zugeordnet ist, welche eine Funktion zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern der Verbrennungskraftmaschine und eine Lambdaregelungseinrichtung zum Einstellen eines bestimmten Verhältnisses des Luft-Kraftstoff-Gemisches beinhaltet. Bei Erreichen einer vorgegebenen Restmenge an Kraftstoff im Kraftstoffbehälter und Auftreten von Verbrennungsaussetzern über ein festgelegtes Maß hinaus und Auftreten einer Gemischabweichung über ein festgelegtes Maß hinaus wird auf eine Gefährdung von Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine geschlossen und die Leistung oder das Drehmomentes der Verbrennungskraftmaschine reduziert. Dabei wird überprüft, ob der Wert der aktuell vorhandenen Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter erstmalig einen vorgegebenen Wert für eine Referenzkraftstoffmenge unterschreitet und im positiven Fall ab diesem Zeitpunkt die von dem mindestens einem Kraftstoffeinspritzventil pro Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine eingespritzte Kraftstoffmenge aufsummiert. Diese Summe wird laufend mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen und bei Überschreiten dieses Schwellenwertes wird auf das Erreichen einer vorgegebenen Restmenge an Kraftstoff im Kraftstoffbehälter geschlossen, die bei Erfüllt sein weiterer Bedingungen zu einer Gefährdung von Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine führen kann.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der Vorrichtung können auf einfache und kostengünstige Weise Schäden an Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine verhindert werden, die aufgrund eines annähernd ”leergefahrenen” Kraftstoffbehälters auftreten können. Vor Eintritt einer möglichen Schädigung können geeignete Maßnahmen ergriffen werden, insbesondere Eingriffe, die zu einer Senkung der Abgastemperatur führen, wie Reduzierung der Leistung oder des Drehmomentes der Verbrennungskraftmaschine.
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Da die Komponenten bzw. die Funktionen zum Erkennen einer solchen potentiellen Gefährdung aufgrund einer zu geringen Kraftstoffmenge im Kraftstoffvorratsbehälter bei modernen Brennkraftmaschinen ohnehin vorhanden bzw. in der Motorsteuerung implementiert sind, ergibt sich insgesamt eine sehr kostengünstige Lösung dieses Problems.
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Besonders einfach gestaltet sich das Verfahren, wenn als Kriterium für das erstmalige Unterschreiten der Referenzkraftstoffmenge das erstmalige Aktivieren einer im Kraftfahrzeug ohnehin vorhandene Kraftstoffpegelwarnleuchte herangezogen wird. Der Wert für die Referenzkraftstoffmenge, bei der die Kraftstoffpegelwarnleuchte aufleuchtet, ist vom Hersteller des Kraftfahrzeugs vorgegeben und auch in der Steuerungseinrichtung abgelegt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Auftreten von Verbrennungsaussetzern erkannt durch das Erfassen und Auswerten von Laufunruhewerten, das durch Vergleich von Segmentzeitdauern erfolgt, die zu den jeweiligen Zylindern zugeordneten Kurbelwellenwinkelbereichen korrespondieren und auf Verbrennungsaussetzer erkannt wird, wenn die Laufunruhewerte einen vorgegebenen Schwellenwert überschreiten. Solche Verfahren zur Verbrennungsaussetzererkennung sind im Rahmen einer gesetzlich geforderten Onboard-Diagnose ohnehin in der Steuerungseinrichtung implementiert, so dass hierbei kein zusätzlicher Aufwand zum Durchführen der Bauteilschutzfunktion anfällt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens basiert das Feststellen einer Gemischabweichung auf der Auswertung von der mittels der Lambdaregelungseinrichtung erhaltenen Lambdaabweichungen von einem vorgegebenen Schwellenwert, wobei auf eine unzulässig hohe Gemischabweichung erkannt wird, wenn die Lambdaabweichungen den vorgegebenen Schwellenwert überschreiten. Zur Einhaltung der Abgasemissionsgrenzwerte des Kraftfahrzeugs sind solche Lambdaregelungseinrichtung ohnehin vorhanden, so dass auch für diese Abfrage kein zusätzlicher Aufwand zum Durchführen der Bauteilschutzfunktion anfällt.
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In vorteilhafter Weise erfolgt die Reduzierung der Leistung oder des Drehmomentes der Verbrennungskraftmaschine zeitlich gestaffelt mit zunehmender Intensität in Abhängigkeit davon, ob der Fahrer des Kraftfahrzeugs nach erstmaliger Reduzierung der Leistung oder des Drehmomentes Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter nachfüllt oder nicht. Durch eine solche stufenweise Zurücknahme der Performance bzw. der Fahrbarkeit des Kraftfahrzeugs soll der Fahrer dazu angehalten werden, Kraftstoff nachzufüllen.
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Nimmt der Fahrer auch diese Einschränkung hin, ohne Kraftstoff nachzufüllen, so wird durch Eingriff der Steuerungseinrichtung ein Wiederstart der Verbrennungskraftmaschine nach erfolgtem Abstellen durch den Fahrer unterbunden. So ist sichergestellt, dass keine bauteilkritischen Temperaturen erreicht werden und Komponenten wie Abgaskatalysator oder Partikelfilter vor Überhitzung geschützt werden.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispiels. Es zeigen:
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1 in schematischer Darstellung eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine mit einer zugehörigen Steuerungseinrichtung und
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2 ein Ablaufschema eines Verfahrens zum Bauteilschutz für eine Brennkraftmaschine.
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Eine Verbrennungskraftmaschine VKM umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 11, ferner ein Saugrohr 13, das hin zu einem Zylinder 28 über einen Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst eine Kurbelwelle 21, welche über eine Pleuelstange 25 mit einem Kolben 24 des Zylinders 28 gekoppelt ist. Der Zylinder 28 und der Kolben 24 begrenzen einen Brennraum 27. In der 1 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur ein einziger Zylinder 28 gezeigt, die Verbrennungskraftmaschine VKM kann aber eine beliebige Anzahl von Zylindern aufweisen.
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Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Gaseinlassventil 30, einem Gasauslassventil 31 und entsprechende, nicht näher bezeichnete Ventilantriebe. Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner eine Zündkerze 35, und ein Kraftstoffeinspritzventil 34. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzventil 34 auch in dem Ansaugtrakt 1 angeordnet sein, wie es in der 1 mit strichlinierter Darstellung gezeigt ist.
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Der Abgastrakt 4 umfasst einen Abgaskatalysator 40, der bevorzugt als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist und einen Partikelfilter 41. Stromaufwärts des Abgaskatalysators 40 ist ein Abgassensor in Form einer Lambdasonde 42 angeordnet. Die Lambdasonde 42 kann dabei als eine sogenannte Sprungsonde (binäre Sonde) ausgebildet sein, oder als eine Breitbandsonde (lineare Sonde) ausgebildet sein, mit der die Sauerstoffkonzentration im Abgas in einem großen Bereich bestimmt und damit auf das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Brennraum 27 geschlossen werden kann.
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Ferner ist der Verbrennungskraftmaschine VKM eine an sich bekannte Kraftstoffversorgungsanlage zugeordnet, von dem in der Figur nur einige Komponenten dargestellt sind. Neben dem bereits erwähnten Kraftstoffeinspritzventil 34 weist diese Anlage einen, mit einer Befüllöfffnung 71 und einer Entnahmeöffnung 72 versehenen Kraftstoffbehälter 7 auf, dem ein zur Bestimmung des Füllstandes des Kraftstoffes KST dienender Füllstandsensor 73 zugeordnet ist. Das physikalische Prinzip des Füllstandsensors 73 ist hier nicht von Bedeutung.
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Eine elektronische Steuerungseinrichtung 6 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und die Messwerte der Messgrößen ermitteln. Betriebsgrößen umfassen neben den Messgrößen auch von diesen abgeleitete Größen. Die Steuerungseinrichtung 6 steuert abhängig von mindestens einer der Betriebsgrößen die Stellglieder, die der Verbrennungskraftmaschine VKM zugeordnet sind, und denen jeweils entsprechende Stellantriebe zugeordnet sind, durch das Erzeugen von Stellsignalen für die Stellantriebe an. Die Steuerungseinrichtung 6 kann auch als Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine, oder vereinfacht als Motorsteuergerät bezeichnet wird.
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Die Sensoren, deren Signale der Steuerungseinrichtung 6 zugeführt werden sind u. a. ein Luftmassenmesser 14, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 11 erfasst, ein Temperatursensor 15, welcher eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Drucksensor 16, welcher einen Saugrohrdruck erfasst, ein Drosselklappenstellungsensor 17, der einen Öffnungswinkel der Drosselklappe 11 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 22, welcher einen Kurbelwellenwinkel KW erfasst, dem dann u. a. eine Drehzahl zugeordnet wird, ein Temperatursensor 26, der eine Kühlmitteltemperatur TKW der Verbrennungskraftmaschine VKM erfasst, der Füllstandsensor 73 und die Abgassonde 42, welche einen Restsauerstoffgehalt des Abgases erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder 28 bei der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches.
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Je nach Ausgestaltung der Verbrennungskraftmaschine VKM und deren Peripherie kann eine Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
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Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 11, das Gaseinlassventil 30, das Gasauslassventil 31, das Einspritzventil 34 und die Zündkerze 35. Außerdem steuert die Steuerungseinrichtung 6 eine Kraftstoffpegelwarnleuchte 74 an, wenn die Menge des Kraftstoffes KST im Kraftstoffbehälter 7 einen vorgegebenen minimalen Wert unterschreitet.
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Die Steuerungseinrichtung 6 umfasst bevorzugt eine Recheneinheit (Prozessor) 61, die mit einem Programmspeicher 62 und einem Wertespeicher (Datenspeicher) 63 gekoppelt ist. Die Recheneinheit 61, der Programmspeicher 62 und der Wertespeicher 63 können jeweils ein oder mehrere mikroelektronische Bauelemente umfassen. Alternativ können diese Komponenten teilweise oder vollständig in einem einzigen mikroelektronischen Bauteil integriert sein. In dem Programmspeicher 61 und dem Wertespeicher 63 sind Programme bzw. Werte abgespeichert, die für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine VKM nötig sind. Insbesondere ist eine Funktion FKT_VBE zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern durch Auswerten der Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine VKM und eine Funktion FKT_KST zum Bauteilschutz für die Verbrennungskraftmaschine VKM im Falle eines annähernd entleerten Kraftstoffbehälters 7 implementiert, die während des Betriebes der Verbrennungskraftmaschine VKM von der Recheneinheit 61 abgearbeitet werden, wie es anhand der Beschreibung der 2 noch näher erläutert wird.
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In dem Wertespeicher 63 sind u. a. ein Schwellenwert für eine Lambdaabweichung ΔLAM_MAX, ein Laufunruheschwellenwert LU_MAX, ein Schwellenwert für eine kritische Kraftstoffmenge KST_KRIT und ein Wert für eine Referenzkraftstoffmenge KST_REF abgelegt, deren Bedeutung ebenfalls noch anhand der Beschreibung der 2 näher erläutert wird.
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Ferner ist in der Steuerungsvorrichtung 6 ein Fehlerspeicher 64 zum Speichern und Auswerten von verschiedenen Diagnoseergebnissen, insbesondere von Ergebnissen der Funktion zum Bauteilschutz FKT_KST vorgesehen. Negative Diagnoseergebnisse können dem Fahrzeugführer des mit der Verbrennungskraftmaschine VKM angetriebenen Fahrzeugs zusätzlich zu der Speicherung in dem Fehlerspeicher 64 auch akustisch und/oder optisch mit Hilfe einer bevorzugt im Kombiinstrument des Fahrzeugs angeordneten Fehleranzeigevorrichtung 65 übermittelt werden.
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Zur Einhaltung immer strenger werdender gesetzlicher Vorschriften bezüglich der von Kraftfahrzeugen emittierten Schadstoffemissionen, ist in der Steuerungseinrichtung
6 eine Lambdaregelungseinrichtung FKT_LAM implementiert zur zylinderindividuell präzisen Einstellung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in den Brennräumen der jeweiligen Zylinder. Mit Hilfe dieser Lambdaregelungseinrichtung FKT_LAM werden die einzelnen Abweichungen der jeweiligen zylinderindividuellen Luft-Kraftstoff-Verhältnisse zu einem mittleren Luft-Kraftstoff-Verhältnis minimiert. Hierzu wertet die Lambdaregelungseinrichtung FKT_LAM das Signal der Lambdasonde
42 aus. Eine solche zylinderindividuelle Lambdaregelungseinrichtung ist beispielsweise in der
DE 10 2004 004 291 B3 beschrieben, deren Inhalt diesbezüglich hiermit einbezogen ist.
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Im nachfolgenden wird anhand der 2 in Form eines Ablaufdiagrammes das Verfahren zum Bauteilschutz erläutert.
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In einem Schritt S0 wird die Funktion für den Bauteilschutz FKT_KST gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert und Zählerstände zurückgesetzt werden. Der erstmalige Durchlauf des Verfahrens erfolgt bevorzugt zeitnah zu einem Start der Verbrennungskraftmaschine VKM.
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In einem Schritt S1 wird abgefragt, ob der Wert der aktuell vorhandenen Kraftstoffmenge KST im Kraftstoffbehälter 7 erstmalig einen vorgegebenen Wert für eine Referenzkraftstoffmenge KST_REF unterschreitet. Der Wert für die Referenzkraftstoffmenge KST_REF wird vom Hersteller des Fahrzeuges kalibriert und ist in dem Wertespeicher 63 abgelegt. Bei Erreichen dieser Referenzkraftstoffmenge KST_REF wird in der Regel eine, im Sichtbereich des Fahrzeugführers, insbesondere am Armaturenbrett oder im Kombiinstrument angeordnete Kraftstoffpegelwarnleuchte 74 aktiviert.
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Die Abfrage in Schritt S1 wird, gegebenenfalls jeweils nach einer kurzen Wartezeit T_WAIT so oft wiederholt, bis die Abfrage ein positives Ergebnis liefert, also die Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter 7 kleiner als die Referenzkraftstoffmenge KST_REF wird und damit die Kraftstoffpegelwarnleuchte 74 erstmalig aktiviert wird.
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Anschließend wird in dem Schritt S2 die seit dem erstmaligen Aktivieren der Kraftstoffpegelwarnleuchte 74 die mittels des Kraftstoffeinspritzventils 34 pro Arbeitsspiel eingespritzte Kraftstoffmenge aufsummiert (integriert) und fortlaufend in einem Schritt S3 überprüft, ob die aufsummierte Summe KST_INT einen vorgegebenen Schwellenwert KST_KRIT schon überschritten hat. Da man kalibrieren kann, bei welcher Kraftstoffmenge im Kraftstoffbehälter 7 die Kraftstoffpegelwarnleuchte 74 zum ersten Mal aktiviert werden soll (Restkraftstoffmenge oder Reserve kraftstoffmenge), kann man durch Vergleich dieser beiden Werte eine Aussage treffen, ob nur noch eine kritische Menge an Kraftstoff KST_KRIT in dem Kraftstoffbehälter 7 vorhanden ist, so dass es möglicherweise bei Auftreten zusätzlicher Kriterien zu einer Gefährdung von Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine VKM kommen kann. Die Schritte S2 und S3 werden wiederholt ausgeführt, bis der Wert für die aufsummierte Kraftstoffmenge KST_INST den Wert für die kritische Kraftstoffmenge KST_KRIT überschreitet.
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Anschließend wird in einem Schritt S4 überprüft, ob ein Laufunruhewert LU, bzw. bei einer mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine die Laufunruhewerte LU der einzelnen Zylinder einen vorgegebenen Schwellenwert LU_MAX überschreiten. Ist dies nicht der Fall, so wird diese Abfrage wiederholt. Zur Ermittlung der Laufunruhewerte LU dient die in dem Programmspeicher 62 implementierte Funktion FKT_VBE zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern. Diese beruht auf der Auswertung von den einzelnen Zylindern zugeordneten Segmentzeitdauern. Eine Segmentzeitdauer korreliert zu einem Kurbelwellenwinkelbereich, der dem jeweiligen Zylinder zugeordnet ist und dessen Kurbelwellenwinkel KW abhängt von der Zylinderanzahl und der Art der Verbrennungskraftmaschine VKM. Dieser Kurbelwellenwinkelbereich entspricht bei einer Viertakt-Verbrennungskraftmaschine VKM mit 4 Zylindern 720°KW/4 = 180°KW. Der aktuelle Wert des Kurbelwellenwinkels KW wird mit Hilfe des Kurbelwellenwinkelsensors 22 erfasst
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Die Laufunruhewerte können beispielsweise ermittelt werden abhängig von einer Abweichung der dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Segmentzeitdauer von einer mittleren Segmentzeitdauer. Verfahren zur Bestimmung derartiger Laufunruhewerte, welche dann als Basis zur Verbrennungsaussetzererkennung herangezogen werden, sind z. B. in
EP 0 583 496 B1 ,
EP 0 576 705 B1 und
DE 10 2005 046 956 B3 beschrieben, deren Inhalt hiermit diesbezüglich entsprechend einbezogen ist.
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Ergibt die Abfrage in Schritt S4 ein positives Ergebnis, so wird in einem nachfolgenden Schritt S5 überprüft, ob eine mittels einer an sich bekannten Lambdaregelfunktion FKT_LAM erhaltene Lambdaabweichung ΔLAM größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert ΔLAM_MAX. Der Schwellenwert ΔLAM_MAX wird experimentell ermittelt und ist im Wertespeicher 63 der Steuerungseinrichtung 6 abgelegt. Auch diese Abfrage wird so oft wiederholt, bis diese ein positives Ergebnis liefert. Ist dies der Fall, so ist aufgrund der geringen Restmenge an Kraftstoff im Kraftstoffbehälter 7 mit Verbrennungsaussetzern zu rechnen, die zu einer erhöhten Temperatur im Abgastrakt 4 führen und damit eine Gefährdung von Bauteilen, insbesondere des Abgaskatalysators 40 und des Partikelfilters 41 zu erwarten ist.
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Um dies zu verhindern, werden im nachfolgenden Schritt S6 Maßnahmen ergriffen, welche eine solche Gefährdung ausschließen oder zumindest auf ein für die zu schützenden Bauteile verträgliches Maß begrenzen. Insbesondere wird über bekannte Eingriffe mittels der Steuerungseinrichtung 6 das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine VKM reduziert, so dass die Temperatur im Abgastrakt 4 absinkt. Zugleich erfolgt ein Fehlereintrag in den Fehlerspeicher 64 und die Fehleranzeigevorrichtung 65 für den Fahrer des Fahrzeuges wird aktiviert. Ignoriert der Fahrer diesen Warnhinweis, und betreibt das Fahrzeug unverändert weiter, ohne Kraftstoff bei der nächsten Gelegenheit nachzufüllen, so erfolgt in einer nächsten Stufe eine weitere Drehmomentreduzierung der Verbrennungskraftmaschine VKM. Als letzte Stufe wird ein Wiederstart nach Abstellen der Verbrennungskraftmaschine VKM verhindert, falls während der Abstellphase kein Kraftstoff nachgefüllt worden ist. Um dies festzustellen, wird auf einfache Weise der beim Abstellvorgang ermittelte oder berechnete Tankfüllstand mit dem beim Wiederstart vorliegenden Tankfüllstand verglichen.
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Im nachfolgenden Schritt S7 wird das Verfahren zum Bauteilschutz beendet.
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Die Erfindung wurde anhand der Beschreibung und der Zeichnung einer fremdgezündeten Verbrennungskraftmaschine (Otto-Brennkraftmaschine) erläutert, sie ist aber auch bei einer Diesel-Verbrennungskraftmaschine mit Vorteil einzusetzen. Da die Diesel-Verbrennungskraftmaschine mit einem Gemisch mit hohem Luftüberschuss betrieben wird, ist zur Auswertung der Lambdaabweichung in Schritt S4 ausschließlich eine Breitband-Lambdasonde (lineare Sonde) zu verwenden, welche über einen weiten relevanten Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine genaue Aussage über die Gemischabweichung liefert.
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Als zu schützende Bauteile bei einer Diesel-Verbrennungskraftmaschine wären hier der Dieselpartikelfilter und Komponenten zur Kraftstoffdruckerhöhung, wie die Kraftstoff-Hochdruckpumpe zu nennen, welche nicht nur den Diesel-Kraftstoff fördern, sondern auch mittels des Diesel-Kraftstoffes geschmiert werden. Bei ausbleibendem Kraftstoff aufgrund eines annähernd leergefahrenen Kraftstoffbehälters kann es wegen der fehlenden Schmierung zu Leistungseinbußen, Schäden oder sogar zu Ausfällen dieser Komponenten kommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ansaugtrakt
- 11
- Drosselklappe
- 13
- Saugrohr, Einlasskanal
- 14
- Luftmassenmesser
- 15
- Temperatursensor für Ansaugluft
- 16
- Saugrohrdrucksensor
- 17
- Drosselklappenstellungsensor
- 2
- Motorblock
- 21
- Kurbelwelle
- 22
- Kurbelwellenwinkelsensor
- 24
- Kolben
- 25
- Pleuelstange
- 26
- Kühlmitteltemperatursensor
- 27
- Brennraum
- 28
- Zylinder
- 3
- Zylinderkopf
- 30
- Gaseinlassventil
- 31
- Gasauslassventil
- 34
- Kraftstoffeinspritzventil
- 35
- Zündkerze
- 4
- Abgastrakt
- 40
- Abgaskatalysator
- 41
- Partikelfilter
- 42
- Abgassonde, Lambdasonde
- 6
- Steuerungseinrichtung
- 61
- Recheneinheit, Prozessor
- 62
- Programmspeicher
- 63
- Wertespeicher, Datenspeicher
- 64
- Fehlerspeicher
- 65
- Fehleranzeigevorrichtung
- 7
- Kraftstoffbehälter
- 71
- Befüllöffnung
- 72
- Entnahmeöffnung
- 73
- Füllstandsensor
- 74
- Kraftstoffpegelwarnleuchte
- VKM
- Verbrennungskraftmaschine
- FKT_VBE
- Funktion zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern
- FKT_KST
- Funktion zum Bauteilschutz
- FKT_LAM
- Lambdaregelungseinrichtung
- KST
- Kraftstoffmenge
- KST_INT
- aufsummierte Kraftstoffmenge
- KST_KRIT
- Schwellenwert für Kraftstoffmenge
- KST_REF
- Wert für Referenzkraftstoffmenge
- LU
- Laufunruhewerte
- LU_MAX
- Schwellenwert für Laufunruhewerte
- ΔLAM
- Lambdaabweichung
- ΔLAM_MAX
- Schwellenwert für Lambdaabweichung
- KW
- Kurbelwellenwinkel
- T_WAIT
- Wartezeit
- TKW
- Kühlmitteltemperatur
