DE10252476A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kraftstoff-Einspritzsystem mit wenigstens einem Magnetventil, wobei das Magnetventil zum Initiieren einer Einspritzung mit einem mit der Zeit ansteigenden Magnetventilstrom angesteuert wird und ein lokales Minimum im zeitlichen Verlauf des ansteigenden Magnetventilstroms einen Beginn eines Einspritzzeitraumes kennzeichnet. Hierbei wird der Zeitpunkt des Auftretens des lokalen Minimums bestimmt, mit einem zuvor bei vorbestimmten Bedingungen bestimmten und gespeicherten Zeitpunkt für das lokale Minimum verglichen und aus einer Zeitdifferenz aus diesem Vergleich wenigstens eine Kraftstoffeigenschaft und daraus eine Kraftstoffart bestimmt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kraftstoff-Einspritzsystem mit wenigstens einem Magnetventil, wobei das Magnetventil zum Initiieren einer Einspritzung mit einem mit der Zeit ansteigenden Magnetventilstrom angesteuert wird und ein lokales Minimum im zeitlichen Verlauf des ansteigenden Magnetventilstroms einen Beginn eines Einspritzzeitraumes kennzeichnet, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Im Zuge einer immer weiteren Verbreitung von alternativen Energien finden auch alternative Kraftstoffe für Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise RME/PME, eine immer größere Verbreitung. Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, daß in Abhängigkeit von dem tatsächlich verwendeten Kraftstoff für einen optimalen Betrieb der Brennkraftmaschinen bei unterschiedlichen Kraftstoffarten unterschiedliche Parameter für die Motorsteuerung notwendig wären. Zur Anpassung entsprechender Parameter ist es jedoch erforderlich, den tatsächlich verwendeten Kraftstoff zu kennen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der obengenannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem auf möglichst einfache Art die momentan verwendete Kraftstoffart im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine erkannt und bei der Motorsteuerung berücksichtigt wird.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Zeitpunkt des Auftretens des lokalen Minimums bestimmt, mit einem zuvor bei vorbestimmten Bedingungen bestimmten und gespeicherten Zeitpunkt für das lokale Minimum verglichen und aus einer Zeitdifferenz aus diesem Vergleich wenigstens eine Kraftstoffeigenschaft und daraus eine Kraftstoffart bestimmt wird.
- Dies hat den Vorteil, daß während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Steuergerät unterschiedliche Kraftstoffarten, wie beispielsweise Diesel, RME oder PME, ohne zusätzliche Sensorik automatisch erkennen und die Motorsteuerung entsprechend daran anpassen kann. Zusätzlich können auch Mischungen bzw. Mischungsverhältnisse zwischen verschiedenen Kraftstoffarten über die Kraftstoffeigenschaft, beispielsweise Viskosität, erkannt und entsprechend in der Motorsteuerung darauf reagiert werden.
- Zweckmäßigerweise ist das Kraftstoff-Einspritzsystem nockengesteuert. Die vorbestimmten Bedingungen umfassen beispielsweise eine Kraftstofftemperatur von 20°C und als Kraftstoffart Dieselkraftstoff. Als Kraftstoffarten werden insbesondere Dieselkraftstoff, Rapsmethylester (RME) und/oder PME erkannt.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden in Abhängigkeit von der erkannten Kraftstoffart Steuerparameter für eine Motorsteuerung entsprechend angepaßt.
- Zweckmäßigerweise wird als Kraftstoffeigenschaft eine Viskosität des Kraftstoffes bestimmt.
- Die Bestimmung des lokalen Minimums erfolgt bevorzugt bei einer zusätzlichen Ansteuerung des Magnetventils außerhalb eines normalen Magnetventil-Arbeitsspiels.
- Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigen in
-
1 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufs von Magnetventilstrom sowie Nockenhub und -
2 eine graphische Darstellung des zeitlichen Verlaufs des Magnetventilstromes bei einer zusätzlichen Betätigung. - Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt beim Betrieb einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Einspritzsystem mit zylinderindividuellen Magnetventilen für eine Kraftstoffeinspritzung, welche von einer Motorsteuerung mit einem Magnetventilstrom angesteuert werden, mittels Auswertung des Magnetventilstromes eine Erkennung von Kraftstoffeigenschaften, wie beispielsweise der Viskosität. Hieraus kann auf eine entsprechende Kraftstoffart geschlossen und die Motorsteuerung entsprechend angepaßt werden.
- In
1 ist auf der horizontalen Achse10 die Zeit und auf der vertikalen Achse12 ein Nockenhub bzw. ein Magnetventilstrom aufgetragen. Dementsprechend veranschaulicht der Graph14 einen zeitlichen Verlauf des Nockenhubes und der Graph16 einen zeitlichen Verlauf des Magnetventilstromes. Bei18 zeigt sich im Graph16 ein normales Arbeitsspiel des Magnetventils. Bei20 erfolgt eine zusätzliche Betätigung des Magnetventils mit definiert geringem Anzugsstrom. - Der zeitliche Bereich
22 von1 , in dem die zusätzliche Ansteuerung20 des Magnetventils erfolgt, ist in2 vergrößert dargestellt. Bei der zusätzlichen Betätigung20 steigt der Magnetventilstrom gemäß der durchgezogenen Kurve16a über die Zeit zunächst stetig an, bis sich ein leichter Einbruch des Magnetventilstromes16a einstellt, der bei22 zu einem lokalen Minimum des Magnetventilstromes16 führt. Zeitlich danach steigt der Magnetventilstrom16a wieder stetig an, bis er schließlich wieder schnell auf Null abfällt. Dieses lokale Minimum22 kennzeichnet einen Beginn einer Einspritzphase (BIP – Begin of Injection Period). Erfindungsgemäß wird die Ansteuerung gemäß Graph16a bei definierten Bedingungen und bekannter Kraftstoffart bzw. Viskosität des Kraftstoffs durchgeführt. Diese Bedingungen sind beispielsweise Dieselkraftstoff mit einer Temperatur von 20°C. Der Zeitpunkt, zu dem das lokale Minimum22 auftritt, wird gespeichert. - Während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit unbekannter Kraftstoffart wird dann eine zusätzliche Betätigung
20 des Magnetventils gemäß dem Graphen16b durchgeführt und wiederum der Zeitpunkt des lokalen Minimus24 bestimmt. Da der Zeitpunkt des lokalen Minimums (BIP)24 von der Viskosität des Kraftstoffes abhängt, kann durch das bezüglich des BIP22 zeitlich später auftretenden BIP24 darauf geschlossen werden, daß es sich um eine Kraftstoffart mit höherer Viskosität, als sie der Referenzkraftstoff Diesel aufweist, handelt. Da sich der BIP24 um so weiter zeitlich verschiebt, je mehr die Viskosität des unbekannten Kraftstoffes von derjenigen des Referenzkraftstoffes abweicht, kann nicht nur auf die unbekannte Kraftstoffart geschlossen, sondern ggf. auch auf ein Mischungsverhältnis zwischen dem Referenzkraftstoff und dem Unbekannten Kraftstoff bestimmt werden. - In dem dargestellten Beispiel gemäß
2 würde die Motorsteuerung wegen der zeitlichen Differenz zwischen den BIPs22 und24 und wegen des bzgl. BIP22 zeitlich später (verzögerten) auftretenden BIP24 darauf schließen, daß es sich bei dem unbekannten Kraftstoff um RME (Rapsmethylester) handelt, welcher eine höhere Viskosität aufweist als Dieselkraftstoff, und in der Folge Parameter für die Steuerung des Motors entsprechend an diese Kraftstoffart anpassen. - Die zusätzliche Betätigung
20 wird beispielsweise nach jedem Motorstart und ggf. in regelmäßigen Abständen während des laufenden Betriebs bis zum nächsten Abstellen der Brennkraftmaschine wiederholt, so daß auch sich während des Betriebes ergebende Änderungen in der Kraftstoffzusammensetzung erkannt werden, beispielsweise wegen Nachtankens von Dieselkraftstoff, obwohl sich noch RME im Tank befindet. Zusätzlich kann aus Sensordaten über einen Füllstand des Kraftstofftankes ein Nachtanken von Kraftstoff erkannt und bei dem ersten Start der Brennkraftmaschine nach dem Nachtanken die zusätzliche Betätigung des Magnetventils ggf. mehrfach hintereinander ausgeführt werden. -
- 10
- horizontale Achse
- 12
- vertikale Achse
- 14
- Graph: zeitlicher Verlauf des Nockenhubes
- 16
- Graph: zeitlicher Verlauf des Magnetventilstromes
- 16a
- Referenz für Magnetventilstrom
- 16b
- Magnetventilstrom mit unbekannter Kraftstoffart
- 18
- normales Arbeitsspiel des Magnetventils
- 20
- zusätzliche Betätigung des Magnetventils
- 22
- lokales Minimum: Referenz
- 24
- lokales Minimum: Meßwert
Claims (7)
- Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, insbesondere Dieselmotor, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem Kraftstoff-Einspritzsystem mit wenigstens einem Magnetventil, wobei das Magnetventil zum Initiieren einer Einspritzung mit einem mit der Zeit ansteigenden Magnetventilstrom angesteuert wird und ein lokales Minimum im zeitlichen Verlauf des ansteigenden Magnetventilstroms einen Beginn eines Einspritzzeitraumes kennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt des Auftretens des lokalen Minimums bestimmt, mit einem zuvor bei vorbestimmten Bedingungen bestimmten und gespeicherten Zeitpunkt für das lokale Minimum verglichen und aus einer Zeitdifferenz aus diesem Vergleich wenigstens eine Kraftstoffeigenschaft und daraus eine Kraftstoffart bestimmt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoff-Einspritzsystem nockengesteuert ist.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmten Bedingungen eine Kraftstofftemperatur von 20°C und als Kraftstoffart Dieselkraftstoff umfassen.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftstoffarten Dieselkraftstoff, Rapsmethylester (RME) und/oder PME erkannt werden.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der erkannten Kraftstoffart Steuerparameter für eine Motorsteuerung entsprechend angepaßt werden.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftstoffeigenschaft eine Viskosität des Kraftstoffes bestimmt wird.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung des lokalen Minimums bei einer zusätzlichen Ansteuerung des Magnetventils außerhalb eines normalen Magnetventil-Arbeitsspiels durchgeführt wird.
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