DE10213896A1 - Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug - Google Patents
Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, wobei die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges bestimmt wird und wobei ein Meßwert (W, V, P) einer Zustandsgröße eines flüssigen Betriebsmittels des Verbrennungsmotors laufend gemessen und mit einem als Alarmquelle vorgegebenen Mindestwert dieses Zustandes verglichen wird und im Falle des Unterschreitens der Alarmschwelle dem Fahrer angezeigt wird. DOLLAR A Um eine Beschädigung des Verbrennungsmotors (1) aufgrund mangelnder Betriebsmittel sicher zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, nach dem Eintritt des Notzustandes (t¶A¶) die abrufbare Antriebsleistung des Verbrennungsmotors (1) auf einen vorgegebenen Wert (A) abzusenken.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
- Die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors und damit die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges wird von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges bestimmt durch entsprechende Betätigung eines Fahrsignalgebers, im allgemeinen ein Fahrpedal.
- Für den Betrieb des Verbrennungsmotors sind Betriebsmittel zur Verfügung zu stellen wie etwa Kühlmittel oder Schmieröl, wobei ein Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestwertes eine Schädigung des Verbrennungsmotors zur Folge haben kann. Aus der US 5,6546,771 ist eine Einrichtung zur Überwachung des Motorkühlsystems bekannt, wobei in dem Fall, daß ein Kennwert, dort der Druck des Kühlmittels, unter eine vorgegebene Alarmschwelle fällt, dies dem Fahrer angezeigt wird. Die US 4,222,031 schlägt eine Warneinrichtung für Kraftfahrzeuge vor, die eine Vielzahl flüssiger Betriebsmittel überwacht, wie etwa den Füllstand von Hydrauliköl oder den Füllstand des Kühlwassers. Sobald der laufend gemessene Meßwert den als Alarmschwelle vorgegebenen Mindestwert dieses Zustandes unterschreitet, wird der Notzustand dem Fahrer angezeigt. Es ist dabei allgemein üblich, in dem vom Fahrer einzusehenden Cockpitbereich des Fahrzeuges optische Anzeigeinstrumente vorzusehen, die den Notzustand und die damit verbundene Gefährdung der Betriebsbereitschaft des Verbrennungsmotors mitteilen.
- Es kommt jedoch immer wieder vor, daß ein Fahrer die aktivierte Warnanzeige und damit den Notzustand nicht wahrnimmt, beispielsweise bei hohen Fahrgeschwindigkeiten und/oder bei Gegenlicht durch die Sonne am Tag, bzw. durch andere Fahrzeuglichter bei Nacht. Ein gravierender Mangel an Kühlmittel oder Schmieröl kann bei einer Weiterfahrt rasch zur Motorzerstörung führen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit dem eine mechanische Schädigung des Verbrennungsmotors durch zu geringe Füllmengen von Kühlmittel oder Motoröl, bzw. zu niedrigem Öldruck sicher vermieden ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, nach dem Eintritt des Notzustandes, wenn der Meßwert einer Zustandgröße des betreffenden flüssigen Betriebsmittels die vorgegebene Alarmschwelle unterschreitet, die abrufbare Antriebsleistung des Verbrennungsmotors auf einen vorgegebenen Wert abzusenken. Auch wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges die Warnleuchte z. B. bei hohen Fahrgeschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges nicht bemerkt oder diese ignoriert, wird die Belastung des Verbrennungsmotors reduziert und eine Schädigung vermieden. Zweckmäßig erfolgt die Absenkung der Antriebsleistung mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung nach dem Unterschreiten der Alarmschwelle, so daß dem Fahrer die Möglichkeit zur wunschgemäßen Änderung der Fahrweise bleibt und es erst nach vorgegebener Zeitspanne ab Aktivierung der Warnanzeige zu einer deutlichen Reduzierung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges kommt. Die Antriebsleistung wird dabei derart gesenkt, daß eine Weiterfahrt mit einer reduzierten Geschwindigkeit von beispielsweise 30 Stundenkilometern möglich ist, so daß der Motor vor sofortiger Zerstörung geschützt ist und der Fahrer gezwungen wird, das fehlende Betriebsmittel nachzufüllen oder etwa eine Werkstatt aufzusuchen. Für eine effektive Schonung des Verbrennungsmotors wird eine Zeitverzögerung für den Eingriff in Form der Absenkung der Antriebsleistung von etwa 10 Sekunden als vorteilhaft angesehen. Die erfindungsgemäße Maßnahme ergänzt somit sinnvoll die optische Warnung im Cockpit eines Kraftfahrzeuges im Hinblick auf die Absicherung der Fahrzeugsicherheit. Nach der Behebung des Mangels am Betriebsmittel, beispielsweise durch Nachfüllen des fehlenden Kühlmittels oder Öls bzw. nach einer Beseitigung möglicher Undichtigkeiten und dem Neustart des Motors ist eine normale Weiterfahrt möglich.
- Vorzugsweise wird zur Absenkung der Antriebsleistung die dem Verbrennungsmotor zumeßbare Kraftstoffmenge begrenzt. Dabei kann einer Steuereinheit für die Kraftstoffeinspritzung ein Höchstwert der pro Arbeitsspiel zumeßbaren Kraftstoffmenge für den Notzustand vorgegeben werden.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt eines Verbrennungsmotors,
- Fig. 2 ein Schema zur Ermittlung der einspritzbaren Kraftstoffmenge.
- Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt eines Verbrennungsmotors 1, in dessen Zylindern 2 jeweils Kolben 3 längsbeweglich angeordnet sind und im Zylinder 2 einen Brennraum 15 begrenzen. Der Kolben 3 treibt über einen Kurbeltrieb in an sich bekannter Weise eine Kurbelwelle 13 rotierend an, die drehbar in einem Kurbelgehäuse 4 des Verbrennungsmotors 1 gelagert ist. In dem Kurbelgehäuse 4 ist ein Ölvorrat zur Schmierung der beweglichen Motorteile aufgenommen. Der Brennraum 15 ist von einem auf den Zylinder 2 aufliegenden Zylinderkopf 6 verschlossen, in dem ein Injektor 5 zur Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum 15 angeordnet ist. In dem Zylinderkopf 6 sind des weiteren Gaswechselventile 14 angeordnet, die hier schematisch durch ihre Ventilachsen dargestellt sind. Zur Kühlung des Verbrennungsmotors 1 ist ein Kühlmittelkreislauf vorgesehen, von dem ein Teil als Kühlmittelkanäle 7 im Zylinderkopf 6 ausgebildet sein kann, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Die einen Teil des Kreislaufs bildenden Kühlmittelkanäle 7 sind mit einem Kühlmittelbehälter 10 verbunden.
- Die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges wird von dem Fahrer des Kraftfahrzeuges bestimmt durch einen Fahrsignalgeber 9, beispielsweise ein Gaspedal. Die Stellung des durchgetretenen Gaspedals wird einer Steuereinheit 8 eingegeben, die entsprechend der Stellung des Pedalsignalgebers 9 die der wunschgemäßen Fahrgeschwindigkeit entsprechende Kraftstoffmenge bestimmt und den Injektor 5, bzw. andere Stellglieder (z. B. Drosselklappen oder ähnliches) entsprechend ansteuert.
- Die zum Betrieb des Verbrennungsmotors erforderlichen Betriebsmittel werden laufend in ihrem Zustand überwacht, wobei mehrere Parameter einbezogen werden, um einen ordnungsgemäßen Motorbetrieb zu gewährleisten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird durch einen dem Kurbelgehäuse 4 zugeordneten Sensor 12 der Motoröldruck überwacht und auch ständig geprüft, ob Störungen im Motorölkreislauf vorliegen. Die Meßwerte des Öl- drucksensors 12 und des Ölstandssensors 19 sowie der dem Vorratsbehälter 10 des Kühlmittelkreises zugeordneten Meßeinrichtung 11 werden der Steuereinrichtung 8 eingegeben. Sobald die Steuereinheit 8 aus den zugeführten Meßwerten ein Unterschreiten des als Alarmschwelle vorgegebenen Mindestwertes eines Meßwertes feststellt, wird eine optische Anzeige 16 im Innenraum des Kraftfahrzeuges aktiviert und der Notstand dem Fahrer auf diese Weise angezeigt, um dem Fahrer die Möglichkeit zu geben, die aufgetretenen Mängel zu beseitigen.
- Als zusätzliche Absicherung des Verbrennungsmotors 1 vor einer möglichen Schädigung in Folge mangelnder Betriebsmittel wird nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung von beispielsweise 10 Sekunden nach der Aktivierung der optischen Anzeige 16 die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 1 auf ein vorgegebenes Maß reduziert. Der Steuereinheit 8 ist für diesen Notbetrieb eine Beschränkung der einspritzbaren Kraftstoffmenge vorgegeben, wodurch im Notbetrieb unabhängig von dem Fahrerwunsch die vorgegebene Einspritzmenge nicht überschritten werden kann. Der erfindungsgemäße Eingriff in die allein vom Fahrerwunsch bestimmte Kraftstoffzumessung zum Schutz des Verbrennungsmotors verhindert so eine Zerstörung des Verbrennungsmotors in dem Fall, daß der Fahrer die optische Warnanzeige 16 nicht beachten sollte.
- Als Zustandgröße für das Kühlmittel kann der Füllstand des Kühlmittelbehälters 10 erfaßt werden, der durch einen im Behälter 10 angeordneten Schwimmer gemessen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann durch die Meßeinrichtung 11 die Kühlmitteltemperatur erfaßt und als überwachte Zustandgröße der Steuereinheit 8 eingegeben werden. Sobald ein Kühlmittelverlust eintritt, würde dies zu einem Unterschreiten der Alarmschwelle führen und die Steuereinheit wird die Warnleuchte 16 aktivieren und nach der Zeitverzögerung die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges durch vorgegebene Absenkung der Antriebsleistung des Verbrennungsmotors zum Schutz des Motors absenken. Analog zu der Überwachung des Kühlmittelkreises und der Feststellung von Kühlmittelverlusten kann der Ölverlust des Verbrennungsmotors überwacht werden. Dabei wird der Steuereinheit 8 als Meßwert des Ölsensors 19 der Ölstand des Motors als Zustandsgröße eingegeben und/oder als Meßgröße des Öldrucksensors 12 der Öldruck berücksichtigt.
- Nach der schematischen Darstellung der Fig. 2 werden in der Steuereinheit 8 die einzuspritzenden Kraftstoffmengen aus einem Kennfeld 18 nach Maßgabe des Fahrerwunsches bestimmt. Dabei wird laufend der Meßwert des Kühlmittelstands W der Meßeinrichtung 11 am Kühlmittelbehälter 10 (Fig. 1) berücksichtigt sowie der Motorölstand V und der Öldruck P, dessen Meßwerte von den Sensoren 12 und 19 (Fig. 1) geliefert werden. Sobald die Meßwerte unter einen als Alarmschwelle vorgegebenen Mindestwert fallen, wird die maximal einspritzbare Einspritzmenge auf eine Schwelle A limitiert, welche die Grenze der vom Motor 1 erzeugbaren Antriebsleistung vorgibt. Der Beginn der Einspritzmengenlimitierung kann auch mit einer Zeitverzögerung Δt ausgelöst werden. Liegt ab dem Zeitpunkt tA eine dauerhafte Mindestwertunterschreitung vor, so wird die Einspritzmenge, bzw. die Motorleistung zum Zeitpunkt tB = tA + Δt durch die Steuereinheit 8 reduziert.
Claims (8)
1. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (1) zum
Antrieb eines Kraftfahrzeuges, wobei die Antriebsleistung
des Verbrennungsmotors von einem Fahrer des
Kraftfahrzeugs bestimmt wird und wobei Meßwerte (W, V, P) einer
Zustandsgröße eines flüssigen Betriebsmittels des
Verbrennungsmotors (1) laufend gemessen und mit einem als
Alarmschwelle vorgegebenen Mindestwert dieses Zustandes
verglichen wird und ein Notzustand im Falle des
Unterschreitens der Alarmschwelle dem Fahrer angezeigt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eintritt des
Notzustandes (tA) die abrufbare Antriebsleistung des
Verbrennungsmotors (1) auf einen vorgegebenen Wert (A) abgesenkt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung der
Antriebsleistung mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung (Δt) nach
dem Unterschreiten der Alarmschwelle (Notzustand tA)
erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die für die Leistung eines
Verbrennungsmotors (1) relevanten Größen begrenzt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Absenkung der
Antriebsleistung die dem Verbrennungsmotor (1) zumeßbare
Kraftstoffmenge (E) begrenzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzustand (V, W) eines
Vorratsbehälters (4, 10) des Betriebsmittels als
Zustandsgröße erfaßt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrat (W) des
Kühlmittels des Verbrennungsmotors erfaßt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrat des Motoröls
erfaßt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß als Zustandsgröße der Druck
(P) des Motoröls erfaßt wird.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE2002113896 DE10213896A1 (de) | 2002-03-28 | 2002-03-28 | Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug |
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Publications (1)
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|---|---|
| DE10213896A1 true DE10213896A1 (de) | 2003-10-09 |
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