DE102006057863A1

DE102006057863A1 - Verfahren zum Bestimmen des Eintrags von Kraftstoff ins Motoröl eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102006057863A1
Application number: DE200610057863
Authority: DE
Inventors: Peter Rothenberger
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-12-08
Filing date: 2006-12-08
Publication date: 2008-06-12
Also published as: WO2008068347A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Eintrags von Kraftstoff ins Motoröl eines Verbrennungsmotors mit den folgenden Schritten: a) Messen der Luftmenge (ML) und der Kraftstoffmenge (KM), die einem Verbrennungsmotor zugeführt werden, b) Berechnen eines Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses (V) aus den Messwerten ML und KM, c) Messen des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses (V-Mess) im Abgasstrang des Verbrennungsmotors, d) Bestimmen des Eintrags von Kraftstoff ins Motoröl aus der Differenz von V-Mess und V.

Description

Die Erfindung betrifft den Betrieb eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Ottomotors.
Bei allen Verbrennungsmotoren gelangt im Verbrennungsbereich eine gewisse Kraftstoffmenge in das Motoröl, das zum Schmieren der beweglichen Motorkolben eingesetzt wird. Auf Prüfständen bei der Motorenentwicklung besteht hierbei das Erfordernis, die in das Motoröl eingetragene Kraftstoffmenge zu quantifizieren. Dies erfolgt üblicherweise durch ein zeitaufwendiges Auswiegen des Motoröls.
Es ist eine Aufgabe einer Ausführungsform der Erfindung, die Menge des in das Motoröl eingebrachten Kraftstoffs schneller bestimmen zu können. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und weitere Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Eintrags von Kraftstoff ins Motoröl eines Verbrennungsmotors. Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 1 wird mit den beiden ersten Schritten aus der dem Verbrennungsmotor tatsächlich zugeführten Luftmenge sowie der tatsächlich zugeführten Kraftstoffmenge ein theoretisches Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis V berechnet. Dieser theoretische Wert wird dann mit dem tatsächlich gemessenen Wert V-Mess verglichen. Durch einen Eintrag von Kraftstoff ins Motoröl wird der Wert des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses V größer als V mess. Die Differenz dieser beiden Größen erlaubt es daher, den Eintrag von Kraftstoff ins Motoröl zu berechnen. Dies erfolgt sehr schnell innerhalb von circa 2 Minuten. Meist kann sie mit Geräten durchgeführt werden, die in den einschlägigen Betriebsstätten ohnehin vorhanden sind, sodass ihre Durchführung preiswert ist.
Die Berechnung kann nach der Formel Kraftstoffverlust = (V – V-Mess)·Lerfolgen, wobei V-Mess wieder das gemessene Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis, V das theoretische Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis und L die gemessene Luftmenge ist. Einfach ist es, wenn die in diese Formel eingehenden Messwerte gleich lang gemessen werden, z.B. 2 min, weil dann die Messzeit für die Genauigkeit keine Rolle spielt.
Die genannten Mengen an Luft und Kraftstoff können gemäß Anspruch 2 als absolute Massen (zum Beispiel in Kilogramm) oder als Massenstrom bestimmt werden, im letztgenannten Fall als Luftmengenstrom beziehungsweise als Kraftstoffstrom. Zur Bestimmung der Luftmenge kann ein Luftmassenmessgerät eingesetzt werden. Hierzu kommen Gaszähler wie beispielsweise die sehr genau messenden Trikolbengaszähler in Betracht oder auch bei geringerer Messgenauigkeit die preiswerten, weil in einigen Motoren bereits enthaltenen Heißfilmmessgeräte. Die Messung des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses erfolgt mit einem konventionellen Lambdamessgerät, wie es für Abgasuntersuchungen üblicherweise eingesetzt wird, z. B. mit einer preiswerten Breitbandsonde.
Das Verfahren kann gemäß Anspruch 3 zumindest teilweise softwaregestützt durchgeführt werden. Hierzu wird ein Computerprogramm nach den Ansprüchen 5 oder 6 eingesetzt. Dieses kann unterschiedlich verkörpert sein, bspw. als Computerprogrammprodukt nach Anspruch 7 oder als elektromagnetisches Signal oder als elektromagnetische Signalfolge gem. Anspruch 8. Das Signal oder die Signalfolge kann auf gewohnte Weise per Funk oder kabelgebunden übertragen werden. Das Computerprogramm kann ferner auf einem Datenträger eines Computersystems gem. Anspruch 9 abgelegt sein, um in dessen Arbeitsspeicher zur Abarbeitung zu kommen.
Gemäß Anspruch 6 wird abhängig von der Differenz (V-Mess – V) der Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffs im Verbrennungsmotor festgelegt. Experimente haben nämlich ergeben, dass sich durch Variation des Einspritzzeitpunkts der Wert von (V-Mess – V) beeinflussen lässt. Bei einem konkreten Motorprüfstand wurde beispielsweise durch Variation des Einspritzzeitpunkts der besagte Wert (V-Mess – V) innerhalb einer Messzeit von 1 min zwischen 2 Gew% und 6 Gew% variiert. Insofern bietet die Erfindung die Möglichkeit, den Einspritzzeitpunkt zu optimieren und die Motorölqualität zu erhalten, indem der Kraftstoffeintrag ins Öl minimiert wird. Aus diesem Grund ist es hilfreich, wenn das oben genannte Computerprogramm die berechneten Werte V und/oder (V-Mess – V) auf einer Anzeigevorrichtung, z.B. einem Computerbildschirm, zur Anzeige bringt.
1 zeigt ein Flussdiagramm, das den Ablauf des Verfahrens zum Bestimmen des Eintrags von Kraftstoff ins Motoröl eines Verbrennungsmotors veranschaulicht. Im Schritt S1 wird die Luftmenge ML, die dem Luftfilter des Verbrennungsmotors zuge führt wird, mit einem Trikolbengaszähler gemessen. Weiterhin wird derjenige Massenstrom MK an Kraftstoff, der durch Kraftstoffleitungen zu allen Einspritzdüsen strömt, gemessen. Im Schritt S2 wird das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis V aus dem in Schritt S1 ermittelten Messwerten berechnet. Im Schritt S3 wird das Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnis mit einer Breitbandsonde gemessen. Im Schritt S4 wird die Differenz zwischen dem gemessenen Wert V-Mess aus Schritt S3 und dem berechneten Wert V aus Schritt S2 gebildet. Selbstverständlich kann die Reihenfolge der Schritte S2 und S3 vertauscht werden.

Claims

Verfahren zum Bestimmen des Eintrags von Kraftstoff ins Motoröl eines Verbrennungsmotors mit den folgenden Schritten: a) Messen der Luftmenge (ML) und der Kraftstoffmenge (KM), die einem Verbrennungsmotor zugeführt werden, b) Berechnen eines Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses (V) aus den Messwerten ML und KM, c) Messen des Luft-zu-Kraftstoff-Verhältnisses (V-Mess) im Abgasstrang des Verbrennungsmotors, d) Bestimmen des Eintrags von Kraftstoff ins Motoröl aus der Differenz von V-Mess und V.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in Schritt a) die Masse oder der Massenstrom bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, das zumindest teilweise softwaregestützt durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem abhängig von der in Schritt d) bestimmten Differenz der Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffs im Verbrennungsmotor festgelegt wird.
Computerprogramm, das direkt in den digitalen Speicher eines Computers geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen das Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche zumindest teilweise durchgeführt werden kann.
Computerprogramm nach Anspruch 5, das den berechneten Wert V und/oder die Differenz V-Mess – V auf einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige bringt.
Computerprogrammprodukt, das auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist und computerlesbare Programmmittel umfasst, die einen Computer veranlassen, ein Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird.
Elektromagnetisches Signal oder elektromagnetische Signalfolge mit aufmodulierten binären Daten, die ein Computerprogramm nach Anspruch 5 oder 6 repräsentieren.
Computersystem mit einem Datenträger, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 5 oder 6 abgelegt ist um in seinem Arbeitsspeicher zur Abarbeitung zu kommen.