DE69807969T2 - Vorrichtung zur Überwachung des Betriebs eines Dieselmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Vorrichtung zur Überwachung des Betriebs eines Dieselmotors, insbesondere eines Kraftfahrzeuges

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Steuerung des Betriebs eines Dieselmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
  • Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine solche Vorrichtung, die Einrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder des Motors sowie wenigstens eine Rückführungsklappe für die Abgase des Motors umfaßt, wobei der Motorbetrieb durch einen Motorbetrieb-Steuerrechner gesteuert wird.
  • Aus dem einen oder anderen Grund kann es vorkommen, daß eine der Einspritzeinrichtungen defekt ist und ungeeignete Einspritzungen in einen der Zylinder des Motors hervorruft.
  • Solche ungeeigneten Einspritzungen können zu Abnutzungen und sogar zur Zerstörung des Motors führen.
  • Beispielsweise wurde bereits in der von den Anmelderinnen am 28. Oktober 1996 eingereichten französischen Patentanmeldung Nr. 96 13 138 eine Vorrichtung für die Steuerung des Betriebs eines Dieselmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge, beschrieben, die das Analysieren des Betriebs eines solchen Motors ermöglicht, um beispielsweise solche Einspritzungen zu erfassen. Jedoch ist das Auslösen einer Sicherungsaktion in einem solchen Fall Vorschriften unterworfen, die den Fahrzeugkonstrukteuren beispielsweise verbieten, den Motor völlig abzuschalten, weil das den Fahrer des Fahrzeugs in eine heikle Situation bringen könnte, wenn er beispielsweise gerade dabei ist, ein anderes Fahrzeug zu überholen oder sich bei starkem Verkehr bewegt.
  • Das Dokument DE 196 12 180 C (SIEMENS AG) offenbart eine Vorrichtung für die Steuerung des Betriebs eines Dieselmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die Vorrichtung von dem Typ ist, der Einrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder des Motors umfaßt, wobei der Motorbetrieb durch einen Motorbetrieb-Steuerrechner gesteuert wird, wobei die Vorrichtung Mittel für die Erfassung einer ungeeigneten Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder des Motors umfaßt, die mit dem Motorbetrieb- Steuerrechner verbunden sind und die Steuerung der entsprechenden Einspritzeinrichtung sperren, um einen verminderten Betrieb des Motors zu ermöglichen.
  • Das Ziel der Erfindung besteht folglich im Lösen dieser Probleme.
  • Dazu hat die Erfindung eine Vorrichtung für die Steuerung des Betriebs eines Dieselmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Gegenstand, wobei die Vorrichtung von dem Typ ist, der Einrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder des Motors sowie eine Rückführungsklappe für die Abgase des Motors umfaßt, wobei der Motorbetrieb durch einen Motorbetrieb- Steuerrechner gesteuert wird, gekennzeichnet durch Mittel für die Erfassung einer ungeeigneten Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder des Motors, die mit dem Motorbetrieb-Steuerrechner verbunden sind, die Steuerung der entsprechenden Einspritzeinrichtung sperren und die Abgasrückführungsklappe öffnen, um einen verminderten Betrieb des Motors zu ermöglichen.
  • Die Erfindung wird verständlicher anhand der folgenden Beschreibung, die lediglich beispielhaft gegeben wird und mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung erstellt wurde, worin:
  • - die Fig. 1, 2 und 3 Blockschaltbilder zeigen, die die Grundstruktur eines Motors und einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung bei Normalbetrieb, bei einer ungeeigneten Einspritzung bzw. bei vermindertem Betrieb veranschaulichen.
  • In diesen Figuren ist im eigentlichen eine Vorrichtung für die Steuerung des Betriebs eines Dieselmotors, insbesondere für Kraftfahrzeuge, erkennbar, die in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, wobei die Vorrichtung von dem Typ ist, der Einrichtungen zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder des Motors umfaßt.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Motor ein Motor mit vier Zylindern, die in diesen Figuren mit den allgemeinen Bezugszeichen 2, 3, 4 und 5 sind, wobei jeder Zylinder einer Einspritzeinrichtung für Kraftstoff zugeordnet ist, die mit dem Bezugszeichen 6, 7, 8 bzw. 9 bezeichnet ist, wobei die Einspritzeinrichtungen beispielsweise durch einen Motorbetrieb-Steuerrechner elektrisch gesteuert werden, der in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
  • Selbstverständlich kommt auch ein Motor, der eine andere Anzahl von Zylindern aufweist, in Betracht.
  • Zum einen ist dieser Motor 1 mit Mitteln für die Ankunft von frischem Gas verbunden, die in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 11 bezeichnet sind und zwischen die eine Klappe für die Regulierung der Ankunft von frischem Gas im Motor geschaltet sein kann, die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 12 bezeichnet ist und ebenfalls durch den Rechner 10 gesteuert werden kann.
  • Diese Mittel für die Ankunft von frischem Gas können außerdem mit einem Turbokompressor, der in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 13 bezeichnet ist, und genauer mit dem Kompressorteil 14 des Turbokompressors verbunden sein, dessen Turbinenteil, der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 15 bezeichnet ist, den Mitteln für den Austritt der Abgase des Motors, die in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 16 bezeichnet sind, zugeordnet ist.
  • Dieser Turbokompressor 13 kann einer Auslaßklappe, die in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 17 bezeichnet ist, zugeordnet sein, wobei diese Auslaßklappe zur Turbine 15 des Turbokompressors 13 parallelgeschaltet ist und ebenfalls durch den Rechner 10 gesteuert werden kann.
  • Eine Rückführungsklappe für die Abgase des Motors, die in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 18 bezeichnet ist, kann zwischen die Mittel für den Austritt der Abgase 16 und die Mittel für die Ankunft von frischem Gas 11 im Motor geschaltet sein, wobei sie in einem Rezirkulationskanal, der in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 19 bezeichnet ist, dazwischengeschaltet sein kann.
  • Diese Rückführungsklappe 18 kann ebenfalls durch den Rechner gesteuert werden.
  • Selbstverständlich sind die soeben beschriebenen Elemente nicht notwendig und werden nicht alle in jedem Dieselmotor verwendet.
  • Im allgemeinen enthalten die Dieselmotoren eine Rückführungsklappe 18 für die Abgase, wobei diese Klappe durch den Rechner so gesteuert wird, daß sie mehr oder weniger geöffnet ist.
  • Jedoch gibt es die Klappe für die Ankunft von frischen Gasen nicht bei jedem Dieselmotor, wobei diese Klappe eine Regulierung der Ankunftsrate der frischen Gase im Motor ermöglicht.
  • Selbstverständlich sind nicht alle Dieselmotoren mit einem Turbokompressor, der die Versorgung des Motors mit einem Druck über dem atmosphärischen Druck ermöglicht, ausgerüstet.
  • Bestimmte Motoren sind außerdem mit Turbokompressoren mit variabler Geometrie ausgerüstet, die gesteuert werden, um die Regelung des Ladedrucks zu ermöglichen.
  • Gemäß der Erfindung umfaßt die Steuervorrichtung außerdem Mittel für die Erfassung einer ungeeigneten Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder des Motors, die mit dem Motorbetrieb-Steuerrechner 10 verbunden sind und diesem das Auslösen einer Sicherungsaktion und eines verminderten Betriebs dieses Motors ermöglichen.
  • Solche Erfassungsmittel treten beispielsweise in Form eines Klopfsensors auf, der am Motor angeordnet ist und in diesen Figuren mit dem allgemeinen Bezugszeichen 20 bezeichnet ist, wobei dieser Sensor beispielsweise jenem gleichen kann, der in der obenerwähnten Patentanmeldung beschrieben ist und mit dem Rechner 10 verbunden ist.
  • In Fig. 1 ist der Normalbetrieb eines solchen Motors und einer solchen Vorrichtung gezeigt.
  • In diesem Fall werden die soeben beschriebenen verschiedenen Elemente durch den Rechner so gesteuert, daß ein optimaler Betrieb des Motor erreicht wird.
  • Wenn in einen Zylinder des Motors wie beispielsweise in den Zylinder 5, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, eine ungeeignete Einspritzung von Kraftstoff erfolgt, erfaßt der Sensor 20 diese Einspritzung und überträgt entsprechende Informationen an den Motorbetrieb-Steuerrechner 10.
  • Dieser ist dann in der Lage, eine Sicherungsaktion für den Motor und eine Strategie für seinen Übergang in den verminderten Betrieb auszulösen, in dem er jegliche Steuerung der entsprechenden Einspritzeinrichtung wie beispielsweise der dem Zylinder 5 zugeordneten Einspritzeinrichtung 9, die eine ungeeignete Einspritzung von Kraftstoff erzeugt, sperrt und die mit dem allgemeinen Bezugszeichen 18 bezeichnete Rückführungsklappe für die Abgase öffnet, um einen verminderten Betrieb des Motors zu ermöglichen.
  • Tatsächlich enthalten bei Rückführung sämtlicher Abgase des Motors die Gase, die am Eingang des Motors ankommen, weniger Sauerstoff, was dazu führt, daß der Motor gedrosselt wird.
  • Der Fahrer des Fahrzeugs kann dann unter normalen Sicherheitsbedingungen anhalten, was nicht der Fall wäre, wenn der Motor völlig abgeschaltet würde.
  • Falls der Motor mit einer Klappe zur Regulierung der Ankunft von frischem Gas wie etwa der obenbeschriebenen Klappe 12 ausgerüstet ist, kann der Rechner 10 außerdem so angepaßt sein, daß er diese schließt, um das Drosseln des Motors noch zu steigern.
  • Wenn der Motor 1 mit einem Turbokompressor und einer Auslaßklappe für diesen wie etwa der in diesen Figuren beschriebenen Klappe 17 ausgerüstet ist, kann der Rechner 10 außerdem so angepaßt sein, daß er das Öffnen dieser Klappe steuern kann, um den Ladedruck des Motors zu verringern.
  • Falls der Turbokompressor ein Turbokompressor 13 mit variabler Geometrie ist, kann er so gesteuert werden, daß dieser Ladedruck verringert wird.
  • Es ist somit deutlich geworden, daß in Abhängigkeit vom Ausrüstungsgrad des Motors wenigsten auf die Rückführungsklappe für die Abgase 18 des Motors und eventuell auf andere zusätzliche Element wie beispielsweise die Klappe zur Regulierung der Ankunft von frischem Gas 12 im Motor, den Turbokompressor 13 und die Auslaßklappe 17 von diesem eingewirkt werden kann, um den Motor in einen verminderten Betrieb zu führen, indem ein Drosseln des Motors hervorgerufen wird, wodurch das sofortige totale Abschalten des Motors vermieden werden kann, um den Fahrer nicht in eine heikle Situation zu bringen.

Claims (6)

1. Vorrichtung für die Steuerung des Betriebs eines Dieselmotors (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei die Vorrichtung von dem Typ ist, der Einrichtungen (6, 7, 8, 9) zum Einspritzen von Kraftstoff in die Zylinder (2, 3, 4, 5) des Motors sowie eine Rückführungsklappe (18) für die Abgase des Motors umfaßt, wobei der Motorbetrieb durch einen Motorbetrieb- Steuerrechner (10) gesteuert wird, gekennzeichnet durch Mittel (20) für die Erfassung einer ungeeigneten Einspritzung von Kraftstoff in einen Zylinder des Motors, die mit dem Motorbetrieb-Steuerrechner (10) verbunden sind, die Steuerung der entsprechenden Einspritzeinrichtung sperren und die Abgasrückführungsklappe öffnen, um einen verminderten Betrieb des Motors zu ermöglichen.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Klappe (12) für die Regulierung der Ankunft von frischem Gas im Motor (1) umfaßt und daß der Rechner (2) diese Klappe bei Erfassung einer ungeeigneten Einspritzung schließen kann.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mit einem Turbokompressor (13) ausgerüstet ist und daß der Rechner (10) eine Verringerung des Ladedrucks des Motors bei Erfassung einer ungeeigneten Einspritzung anweisen kann.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbokompressor (13) mit einer Auslaßklappe (17) ausgerüstet ist und daß der Rechner (10) diese Auslaßklappe (17) öffnen kann, um den Ladedruck des Motors zu verringern.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbokompressor (13) ein Turbokompressor mit variabler Geometrie ist und daß der Rechner (10) diese steuern kann, um den Ladedruck des Motors zu verringern.
6. Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die Erfassung einer ungeeigneten Einspritzung von Kraftstoff einen am Motor angeordneten Klopfsensor (20) umfassen.
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