DE102010008289A1 - Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit zwei verschiedenen Kraftstoffen - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit zwei verschiedenen Kraftstoffen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung einer mit verschiedenen Kraftstoffen betreibbaren Verbrennungskraftmaschine (2) von einem ersten Kraftstoff auf einen zweiten Kraftstoff, wobei die Verbrennungskraftmaschine (2) eine Abgasbehandlungsvorrichtung (23) mit einem Katalysator (24) aufweist, die mit einer Abgasströmungsrichtung (25) durchströmt wird und in Abgasströmungsrichtung (25) hinter dem Katalysator (24) eine Lambda-Sonde (26) angeordnet ist. Die Lambda-Sonde (26) ist über mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung (27) mit einem ersten Steuergerät (5) der Verbrennungskraftmaschine (2) verbunden. Bei der Umschaltung der Kraftstoffversorgung wird der elektrische Widerstand der Verbindung (27) verändert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schadstoffminderung bei Kraftfahrzeugen, die normalerweise für den Betrieb mit Benzin und (nachträglich) z. B. für den Betrieb mit Flüssiggas (LPG: Liquefied Petroleum Gas) eingerichtet sind. Hierzu werden Systeme angeboten, mit welchen für den Betrieb mit Benzin oder Diesel eingerichtete Kraftfahrzeuge derart nachrüstbar sind, dass sie zusätzlich mit Flüssiggas betrieben werden können.
  • Derartige Nachrüstsysteme umfassen zumeist ein separates Tanksystem und Einspritzsystem für Flüssiggas, welches im Kraftfahrzeug zusätzlich zum Benzineinspritzsystem eingebaut wird. Dieses Einspritzsystem weist ein eigenes Steuergerät auf, welches die Einspritzung von Flüssiggas steuert. Dieses Steuergerät für das Flüssiggaseinspritzsystem ist normalerweise so an das Motorsteuergerät für den regulären Betrieb angeschlossen, dass es dessen Einspritzsignale verarbeitet und in geeignete Einspritzsignale für das Flüssiggas umwandelt. Für das Flüssiggas werden normalerweise separate Injektoren vorgesehen, die neben den Injektoren für den normalen Betrieb mit Benzin an der Ansaugleitung der Verbrennungskraftmaschine angeordnet sind und das Flüssiggas zu den Brennräumen zuführen.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die Schadstoffemission der Verbrennungskraftmaschine im Betrieb mit Flüssiggas unter bestimmten Betriebsbedingungen gegenüber der Schadstoffemission im Benzinbetrieb erhöht ist. Dies betrifft insbesondere die Emissionen von Stickoxidverbindungen bei Lastwechseln bzw. bei hoher Last.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung die geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lösen. Es soll insbesondere ein Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung und ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine angegeben werden, durch welche insbesondere die Schadstoffemissionen einer Verbrennungskraftmaschine, die für den Betrieb mit Flüssiggas nachgerüstet ist, reduziert werden können.
  • Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahren sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung einer mit verschiedenen Kraftstoffen betreibbaren Verbrennungskraftmaschine von einem ersten Kraftstoff auf einen zweiten Kraftstoff. Dabei weist die Verbrennungskraftmaschine eine Abgasbehandlungsvorrichtung mit einem Katalysator auf, die von Abgas mit einer Abgasströmungsrichtung durchströmt wird und bei der in Abgasströmungsrichtung hinter dem Katalysator eine Lambda-Sonde angeordnet ist, die über mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung mit einem ersten Steuergerät der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist, wobei der elektrische Widerstand der Verbindung bei der Umschaltung der Kraftstoffversorgung verändert wird.
  • Das erste Steuergerät ist dabei vorzugsweise die reguläre Motorsteuerung des Kraftfahrzeuges. An dieses Steuergerät sind normalerweise zwei Lambda-Sonden angeschlossen. Die erste Lambda-Sonde ist regelmäßig in Abgasströmungsrichtung ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeuges vor dem Katalysator angeordnet und wird Regelsonde genannt. Mit ihrer Hilfe wird das Kraftstoff-Gemisch grob auf das vorgesehene Lambda justiert. Daneben gibt es eine zweite Lambda-Sonde. Diese zweite Lambda-Sonde ist regelmäßig in Abgasströmungsrichtung ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine hinter dem Katalysator angeordnet und wird als Nach-Kat-Sonde bezeichnet. Das erste Steuergerät nutzt regelmäßig diese so genannte Nach-Kat-Sonde dazu, den Katalysator zu überwachen und auf ein vorbestimmtes Lambda fein zu trimmen bzw. einzustellen. Mit dieser Lambda-Feintrimmung soll erreicht werden, dass dem Katalysator die umzusetzenden Schadstoffkomponenten in dem Verhältnis zugeführt werden, dass dieser eine möglichst vollständige Umsetzung erreicht. Die Lambda-Sonde ermittelt hierzu permanent den Restsauerstoffgehalt im Abgas und leitet diesen Wert als analoges elektrisches Signal an das erste Steuergerät, das zusammen mit anderen Kenngrößen daraus ein Steuersignal zur Gemischbildung erzeugt, was im Allgemeinen in einer Anpassung der Einspritzmenge in der Verbrennungskraftmaschine mündet (Lambda-Trimm-Regelung). Gerade bei Verbrennungskraftmaschinen, die (ursprünglich) nicht auf den Betrieb mit alternativen Brennstoffen vorbereitet sind, folgt diese Lambda-Regelung einem fest vorgegebenen Schema.
  • Es hat sich herausgestellt, dass es bei nachgerüsteten Verbrennungskraftmaschinen zu einer (teilweisen und/oder zeitweisen) Verschlechterung dieser auf die Umsetzung der Abgas-Schadstoffe abgestimmten Situation am Katalysator kommen kann, weil sich die optimalen Konvertierungsfenster bei unterschiedlichen Kraftstoffen, insbesondere bei gasförmigen und flüssigen Kraftstoff, voneinander unterscheiden. Um nun hier wieder die gewünschten guten Umsetzungsergebnisse zu erreichen, wird dem ersten Steuergerät ein manipuliertes bzw. angepasstes Signal der Lambda-Sonde zugeführt, so dass (ohne das erste Steuergerät neu zu programmieren) eine Adaption der Lambda-Regelung im Hinblick auf den alternativen Kraftstoff erreicht wird. Hierzu wurde als besonders einfach und zielführend erkannt, dass durch eine Veränderung des elektrischen Widerstandes der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen Lambda-Sonde und erstem Steuergerät die gewünschte Anpassung der Einspritzsignale an den Betrieb mit Flüssiggas erreicht werden kann. So bewirkt beispielsweise eine Erhöhung des elektrischen Widerstands eine Dämpfung des Signals. Daraus folgende geringere Spannungswerte werden als höheres Lambda (magereres Gemisch) interpretiert. Die Reaktion des Steuergeräts ist eine Erhöhung der Einspritzmenge, um das ursprünglich geplante Niveau wieder zu erreichen. Das wahre Lambda ist nach der Manipulation etwas fetter. Eine solche Anpassung bietet sich insbesondere an, wenn eine Anpassung an einen gasförmigen Kraftstoff erfolgend soll, weil hier das Konvertierungsfenster leicht hin zu einem fetteren Kraftstoff-Gemisch verschoben ist. Die so angepassten Einspritzsignale des ersten Steuergerätes werden regelmäßig von einem zweiten Steuergerät weiter verarbeitet und in Einspritzsignale für den Betrieb mit zweitem Kraftstoff umgewandelt.
  • Wie bereits ausgeführt, ist bei dem zweiten Steuergerät des Flüssiggas-Einspritzsystems nicht vorgesehen, dass es auf die Motorsteuerung (erstes Steuergerät) des Kraftfahrzeuges Einfluss nimmt. Deswegen können mittels des zweiten Steuergerätes direkt auch keine Anpassungen vorgenommen werden, die die Vorgaben des ersten Steuergerätes auf die Besonderheiten des Betriebes mit Flüssiggas anpassen. Über die (zeitlich gezielte) Veränderung des elektrischen Widerstandes der Signalleitung zwischen dem Motorsteuergerät (erstes Steuergerät) und der Lambda-Sonde (für die Lambda-Regelung) kann eine Anpassung dieser Signale erreicht werden. So ist eine Veränderung der Funktionalität des Motorsteuergerätes möglich, ohne dass ein direkter Eingriff in das Motorsteuergerät erforderlich ist.
  • Damit bleibt die im Motorsteuergerät hinterlegte Regelstrategie unverändert, aufgrund des veränderten Eingangssignals werden aber auch entsprechend veränderte Ausgangssignale erzeugt, die dann für den schadstoffarmen Betrieb mit Flüssiggas geeignet sind. So kann auch verhindert werden, dass im Motorsteuergerät während des Betriebs mit Flüssiggas unerwünschte, auf unrichtigen Annahmen über die Schadstoffemissionen beruhende Adaptionsvorgänge ablaufen, die sich auch nach Beendigung des Betriebs mit Flüssiggas bzw. zweitem Kraftstoff noch auf den (regulären) Betrieb mit dem ersten Kraftstoff auswirken.
  • Der erste Kraftstoff und der zweite Kraftstoff können beliebig gewählt sein. Das erfindungsgemäße Verfahren kann immer angewendet werden, wenn die Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine zwischen verschiedenen Kraftstoffarten umgeschaltet werden soll. Das Verfahren ist nicht auf Verbrennungskraftmaschinen begrenzt, die für den Betrieb mit Flüssiggas nachgerüstet sind.
  • Besonders vorteilhaft ist das Verfahren jedoch, wenn der erste Kraftstoff Benzin oder Diesel und der zweite Kraftstoff Flüssiggas (LPG: Liquefied Petroleum Gas) oder Erdgas (CNG: Compressed Natural Gas) sind. Insbesondere bei einer Kombination dieser verschiedenen Kraftstoffe als erster Kraftstoff und zweiter Kraftstoff kann durch eine Veränderung des Widerstandes eine vorteilhafte Anpassung erzielt werden.
  • Auch vorteilhaft ist das Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wenn der elektrische Widerstand um mindestens 1.000 Ω [Ohm] und um maximal 10.000 Ω [Ohm] erhöht oder erniedrigt wird. Dieser Wertebereich hat sich insbesondere für die Anwendung Benzin/LPG als erfolgreich hinsichtlich der gewünschten Abgaswerte herausgestellt. Wird ein kleinerer Widerstand als 1.000 Ω eingesetzt, dann besteht die Gefahr, dass die Anfettung zu gering ist und immer noch Magerkomponenten (NOx) emittiert werden. Im Fall, dass der Widerstand größer als 10.000 Ω gewählt wird, besteht das Problem, dass zu stark angefettet wird und Fettkomponenten (CO, HC) in erhöhtem Maß emittiert werden. Der angepasste Widerstand richtet sich nach dem Innenwiderstand und der Spannungs/Lambda Charakteristik der verwendeten Lambda-Sonde und sollte von Fall zu Fall neu ermittelt werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden der Betrieb der Verbrennungsmaschine mit dem ersten Kraftstoff von dem ersten Steuergerät und der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine mit dem zweiten Kraftstoff von dem zweiten Steuergerät gesteuert, wobei das zweite Steuergerät dabei Ausgangssignale des ersten Steuergerätes verarbeitet. Insbesondere liefert das zweite Steuergerät keine direkte Rückmeldung an das erste Steuergerät bezüglich der Steuervorgänge, die für die Steuerung des Betriebes mit dem zweiten Kraftstoff im zweiten Steuergerät ablaufen.
  • Darüber hinaus ist eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, bei dem die Lambda-Sonde eine Sprungsonde (Zweipunktsonde) ist. Mit der vorstehend genannten Lambda-Sonde ist die Nach-Kat-Sonde gemeint. Vorzugsweise ist die Lambda-Sonde eine Nernst-Sonde. Bei diesem Sondentyp ist die abgegebene Spannung abhängig vom Lambdawert. Eine Reihenschaltung mit dem elektrischen Widerstand bewirkt somit eine Verschiebung des gemessenen Lambdawerts in Richtung mager (höherer Luftanteil).
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit einem ersten Kraftstoff und mit einem zweiten Kraftstoff betreibbar ist und jede Umschaltung der Kraftstoffversorgung zwischen den beiden Kraftstoffen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Umschaltung der Kraftstoffversorgung erfolgt, wobei der erste Kraftstoff Benzin und der zweite Kraftstoff Flüssiggas (LPG: Liquefied Petroleum Gas) ist und bei jeder Umschaltung von Benzin auf Flüssiggas der elektrische Widerstand der Verbindung um einen Wert erhöht und bei jeder Umschaltung von Flüssiggas auf Benzin der Widerstand um den gleichen Wert erniedrigt wird.
  • Besonders vorteilhaft ist das Verfahren zum Betrieb der Kraftstoffversorgung, wenn der Wert zwischen 4.000 Ω (Ohm) und 6.000 Ω (Ohm) beträgt. Ganz besonders bevorzugt beträgt der Wert 4.900 Ω (Ohm).
  • Die dargestellten Vorteile und besonderen Ausgestaltungen des Verfahrens zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine und des Verfahrens zum Betrieb einer Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine sind aufeinander übertragbar. Für das eine Verfahren geschilderte Vorteile und besondere Ausgestaltungen können auch bei dem anderen Verfahren gelten.
  • Weiterhin im Rahmen der Erfindung beansprucht wird ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine mit einem ersten Steuergerät und mit einer Abgasbehandlungsvorrichtung, die von Abgas der Verbrennungskraftmaschine mit einer Abgasströmungsrichtung durchströmbar ist und einen Katalysator sowie eine in Abgasströmungsrichtung hinter dem Katalysator angeordnete Lambda-Sonde umfasst, wobei eine elektrische Verbindung zwischen der Lambda-Sonde und dem ersten Steuergerät existiert, die mindestens einen ersten Strompfad und einen zweiten Strompfad aufweist, wobei in dem zweiten Strompfad ein elektrisches Widerstandsbauteil vorgesehen ist und zwischen dem ersten Strompfad und dem zweiten Strompfad mit einem Schalter umgeschaltet werden kann, wobei der Schalter mit dem zweiten Steuergerät verbunden ist.
  • Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung und/oder zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb einer Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine geeignet. Der Schalter wird vorzugsweise vom zweiten Steuergerät kontrolliert. Gleichzeitig kontrolliert das zweite Steuergerät zumindest einen Umschalter, der die Einspritzsignale vom ersten Steuergerät auf das zweite Steuergerät bzw. zu den Injektoren für den Betrieb mit Flüssiggas umlenken kann. Jedes mal, wenn eine Umschaltung der Kraftstoffversorgung erfolgt, gewährleistet der Schalter eine Umschaltung zwischen dem ersten Strompfad und dem zweiten Strompfad. Schalter und Umschalter werden vorzugsweise immer parallel betätigt.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die für die erfindungsgemäßen Verfahren geschilderten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragbar und anwendbar sind. Genauso sind die für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug geschilderten Vorteile und besonderen Ausgestaltungen auf die erfindungsgemäßen Verfahren übertragbar.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
  • 1: ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug; und
  • 2: die Ausstöße an Stickstoffoxidverbindungen während eines Abgastests bei verschiedenen Betriebsbedingungen eines Kraftfahrzeuges im Vergleich zueinander.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Verbrennungskraftmaschine 2, welches zum Betrieb mit wahlweise einem ersten Kraftstoff oder einem zweiten Kraftstoff eingerichtet ist. In 1 ist nur ein Brennraum 11 der Verbrennungskraftmaschine 2 dargestellt. Der Brennraum 11 wird über die Ansaugleitung 8 mit Luft und mit Kraftstoff versorgt. Abgase gelangen aus dem Brennraum 11 über die Abgasleitung 9 hinaus. Darüber hinaus existiert am Brennraum 11 eine Zündkerze 18 zur Zündung des im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 im Brennraum 11 vorliegenden zundbaren Gemisches. Die Ansaugleitung 8 kann gegenüber dem Brennraum 11 mit einem Ventil 10 verschlossen werden. Genauso kann die Abgasleitung 9 gegenüber dem Brennraum 11 mit einem Ventil 10 verschlossen werden.
  • Im Betrieb mit erstem Kraftstoff wird die Verbrennungskraftmaschine 2 vom ersten Steuergerät 5 gesteuert. Das erste Steuergerät 5 ist dabei insbesondere die Motorsteuerung des Kraftfahrzeuges 1. Ein erster Kraftstoff (insbesondere Benzin) gelangt dann über einen ersten Injektor 3 in die Ansaugleitung 8 der Verbrennungskraftmaschine 2. Es ist jeweils ein erster Injektor 3 für jeden Brennraum 11 vorgesehen.
  • Soll das Kraftfahrzeug 1 mit zweitem Kraftstoff (insbesondere LPG) betrieben werden, erfolgt über den Umschalter 7 eine Umschaltung auf den zweiten Kraftstoff. Der Umschalter 7 ist in der 1 derart eingestellt, dass eine Kraftstoffversorgung mit zweitem Kraftstoff erfolgt und die Kraftstoffversorgung der Verbrennungskraftmaschine 2 mit erstem Kraftstoff unterbrochen ist. Die Kraftstoffversorgung mit zweitem Kraftstoff wird also gemäß 1 vom zweiten Steuergerät 6 gesteuert, welches wiederum vom ersten Steuergerät 5 gesteuert wird. Für das zweite Steuergerät 6 und den Umschalter 7 wurde hier eine vereinfachte Darstellung gewählt. Das zweite Steuergerät 6 und der Umschalter 7 können auch in einem Bauteil miteinander integriert vorliegen. Der Umschalter 7 wird vom zweiten Steuergerät 6 kontrolliert. Insbesondere ist es auch möglich, dass Signale vom ersten Steuergerät 5 an den ersten Injektor 3 auch das zweite Steuergerät 6 (wahlweise) passieren, wobei diese Signale vom zweiten Steuergerät 6 dann nicht modifiziert werden.
  • Das zweite Steuergerät 6 kann zur Steuerung der Einspritzung des zweiten Kraftstoffes unterschiedliche Signale empfangen. Beispielsweise ist ein Lambda-Eingang 13 vorgesehen, über welchen ein Lambda-Wert, der hier nicht dargestellten Regel Lambda-Sonde (vor Katalysator), der Verbrennungskraftmaschine 2 in das zweite Steuergerät 6 gelangen kann. Der Temperatursensor 21 ermittelt die Kühlwassertemperatur der Verbrennungskraftmaschine 2 im Kühlkreislauf 12 der Verbrennungskraftmaschine 2. Auch das Signal dieses Temperatursensors 21 kann vom zweiten Steuergerät 6 verwertet werden. Das zweite Steuergerät berechnet aus dem Signal, welches es vom ersten Steuergerät 5 erhält und welches eigentlich zur Steuerung des ersten Injektors 3 gedacht ist in Kombination mit den weiteren dem zweiten Steuergerät 6 zur Verfügung stehenden Signalen, ein Signal für den zweiten Injektor 4, welcher den zweiten Kraftstoff in die Ansaugleitung 8 der Verbrennungskraftmaschine 2 einspritzt. Das Signal erreicht den zweiten Injektor 4 über die Signalleitung 36. Bevorzugt ist jeweils ein zweiter Injektor 4 pro Brennraum 11 vorgesehen.
  • Der zweite Injektor 4 erhält den zweiten Kraftstoff aus dem Tank 16. Der zweite Kraftstoff wird aus dem Tank 16 heraus mit der Pumpe 17 gefördert und gelangt über die Zulaufleitung 14 zum zweiten Injektor 4. Zusätzlich zur Zulaufleitung 14 existiert vom zweiten Injektor 4 zurück zum Tank 16 eine Rücklaufleitung 15, durch welche überschüssiger zweiter Kraftstoff (LPG) vom Injektor 4 zurück in den Tank 16 gefördert wird. In der Rücklaufleitung 15 ist ein Drucksensor 20 vorgesehen. Das Signal des Drucksensors 20 gelangt ebenfalls zum zweiten Steuergerät 6 und wird in diesem zur Berechnung des Einspritzsignals für den zweiten Injektor 4 mit verwertet. In der Rücklaufleitung 15 existiert zudem ein Druckregler 19, mit welchem der Druck des LPG in der Zulaufleitung 14 und insbesondere vor dem zweiten Injektor 4 eingestellt werden kann. Insbesondere ist die Rücklaufleitung 15 in Kombination mit dem Druckregler 19 auch dazu vorgesehen, dass durch Erwärmung und unzureichenden Druck in der Zulaufleitung 14 kein gasförmiges LPG entsteht – es soll nämlich erreicht werden, dass (nur) flüssiges LPG über die zweiten Injektoren 4 abgegeben wird.
  • Der zweite Injektor 4, die Signalleitungen 36 und das zweite Steuergerät 6 bilden zusammen einen Bausatz für ein nachrüstbares Einspritzsystem 22.
  • Durch die Abgasleitung 9 gelangen die Abgase der Verbrennungskraftmaschine 2 in die Abgasbehandlungsvorrichtung 23, in welcher sie einen Katalysator 24 mit einer Abgasströmungsrichtung 25 durchströmen. In Abgasströmungsrichtung 25 hinter dem Katalysator 24 ist eine Lambda-Sonde 26 angeordnet, welche über eine elektrische Verbindung 27 mit dem ersten Steuergerät 5 verbunden ist. Die elektrische Verbindung 27 weist einen ersten Strompfad 28 und einen zweiten Strompfad 29 auf. Im zweiten Strompfad 29 ist ein elektrisches Widerstandsbauteil 30 angeordnet. Zwischen dem ersten Strompfad 28 und dem zweiten Strompfad 29 kann mit dem Schalter 31 umgeschaltet werden. Der Schalter 31 wird wie auch der Umschalter 7 zur Umschaltung der Kraftstoffversorgung der Verbrennungskraftmaschine 2 von erstem Kraftstoff auf zweiten Kraftstoff und umgekehrt vom zweiten Steuergerät kontrolliert. Die Umschaltung des Umschalters 7 und des Schalters 31 erfolgt bei einer Umschaltung einer Kraftstoffversorgung normalerweise zeitgleich.
  • Die 2 zeigt ein Diagramm des Ausstoßes an Stickstoffoxidverbindungen eines Kraftfahrzeuges während eines Abgastests. Das Diagramm ist in zwei Teile eingeteilt. Im oberen Teil ist der Schadstoffausstoß eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Im unteren Teil ist die Geschwindigkeit 32 zum oberen Teil in Bezug gesetzt. Die Geschwindigkeit 32 ist auf der Geschwindigkeitsachse 39 in der Einheit [km/h] (Kilometer pro Stunde) aufgetragen. Der obere Teil und der untere Teil weisen beide die gleiche Zeitachse 37 auf, welche mit der Einheit [s] (Sekunden) skaliert ist. Die verschiedenen Ausstöße an Stickstoffoxidverbindungen sind im oberen Teil auf der Schadstoffachse 38 aufgetragen. Die Schadstoffachse 38 ist mit der Einheit [g/s] (Gramm pro Sekunde) skaliert. Aufgetragen ist jeweils die ausgestoßene Menge an Stickstoffoxid pro Sekunde.
  • Grundlage für dieses Diagramm war folgendes Fahrzeug:
    Typ: VW Golf
    Motorisierung: 1.6 Liter, 75 KW
    erster Kraftstoff: Benzin
    zweiter Kraftstoff: LPG
  • Das Fahrzeug wurde folgendem Abgastest unterzogen: ECE + EUDC Zyklus.
  • Die Testdurchführung erfolgte auf einem Abgasrollenprüfstand mit CVS Anlage (CVS = Constant Volume Sampling). Dargestellt ist nur der letzte Teil des Tests, weil hier durch die höheren Geschwindigkeiten die höchste Motorbelastung, und somit die höchste Stickstoffoxidemission entsteht.
  • Eine erste (gepunktete) Kurve 33 zeigt den Ausstoß an Stickstoffoxidverbindungen (nach Katalysator) beim Benzinbetrieb. Es ist zu erkennen, dass insbesondere bei Lastwechseln im Hochlastbereich ein kurzes Zeitintervall mit erhöhten Stickstoffoxidemissionen auftritt.
  • Die zweite (gestrichelte) Kurve 34 zeigt den Ausstoß an Stickstoffoxidverbindungen bei dem Abgastest beim Betrieb des Kraftfahrzeuges mit Flüssiggas, wobei keine erfindungsgemäße Korrektur erfolgt. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Ausstoß an Stickstoffoxidverbindungen im kritischen Zeitintervall, in welchem auch beim Benzinbetrieb der Ausstoß schon erhöht ist, noch stärker erhöht ist.
  • Die dritte (durchgezogene) Kurve 35 zeigt den Schadstoffausstoß im gleichen Abgastest im Betrieb mit Flüssiggas (LPG), wobei eine erfindungsgemäße Korrektur des Signals der Lambda-Sonde durch eine Veränderung des Widerstandes der elektrischen Verbindungsleitung erfolgt. Deutlich zu erkennen ist, dass der Ausstoß an Stickstoffoxidverbindungen hier sogar gegenüber dem Ausstoß an Stickstoffoxidverbindungen beim Benzinbetrieb reduziert ist.
  • Insgesamt ist durch das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders vorteilhafte und gut zu realisierende Variante offenbart worden, wie die Funktionsweise einer originalen Motorsteuerung an den Betrieb mit Flüssiggas angepasst werden kann.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Verbrennungskraftmaschine
    3
    erster Injektor
    4
    zweiter Injektor
    5
    erstes Steuergerät
    6
    zweites Steuergerät
    7
    Umschalter
    8
    Ansaugleitung
    9
    Abgasleitung
    10
    Ventil
    11
    Brennraum
    12
    Kühlkreislauf
    13
    Lambda-Eingang
    14
    Zulaufleitung
    15
    Rücklaufleitung
    16
    Tank
    17
    Pumpe
    18
    Zündkerze
    19
    Druckregler
    20
    Drucksensor
    21
    Temperatursensor
    22
    Einspritzsystem
    23
    Abgasbehandlungsvorrichtung
    24
    Katalysator
    25
    Abgasströmungsrichtung
    26
    Lambda-Sonde
    27
    elektrische Verbindung
    28
    erster Strompfad
    29
    zweiter Strompfad
    30
    elektrisches Widerstandsbauteil
    31
    Schalter
    32
    Geschwindigkeit
    33
    erste Kurve
    34
    zweite Kurve
    35
    dritte Kurve
    36
    Signalleitung
    37
    Zeitachse
    38
    Schadstoffachse
    39
    Geschwindigkeitsachse

Claims (8)

  1. Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung einer mit verschiedenen Kraftstoffen betreibbaren Verbrennungskraftmaschine (2) von einem ersten Kraftstoff auf einen zweiten Kraftstoff, wobei die Verbrennungskraftmaschine (2) eine Abgasbehandlungsvorrichtung (23) mit einem Katalysator (24) aufweist, die von Abgas mit einer Abgasströmungsrichtung (25) durchströmt wird und bei der in Abgasströmungsrichtung (25) hinter dem Katalysator (24) eine Lambda-Sonde (26) angeordnet ist, die über mindestens eine elektrisch leitfähige Verbindung (27) mit einem ersten Steuergerät (5) der Verbrennungskraftmaschine (2) verbunden ist, wobei der elektrische Widerstand der Verbindung (27) bei der Umschaltung der Kraftstoffversorgung verändert wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, wobei der erste Kraftstoff Benzin oder Diesel und der zweite Kraftstoff Flüssiggas (LPG, Liquified Petroleum Gas) oder Erdgas (CNG, Compressed Natural Gas) ist.
  3. Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der elektrische Widerstand um mindestens 1.000 Ω [Ohm] und um maximal 10.000 Ω [Ohm] erhöht oder erniedrigt wird.
  4. Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (2) mit dem ersten Kraftstoff von dem ersten Steuergerät (5) und der Betrieb der Verbrennungskraftmaschine (2) mit dem zweiten Kraftstoff von einem zweiten Steuergerät (6) gesteuert werden, wobei das zweite Steuergerät (6) dabei Ausgangssignale des ersten Steuergerätes (5) verarbeitet.
  5. Verfahren zur Umschaltung einer Kraftstoffversorgung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Lambda-Sonde (26) eine Sprungsonde (Zweipunktsonde) ist.
  6. Verfahren zum Betrieb einer Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine (2), wobei die Verbrennungskraftmaschine (2) mit einem ersten Kraftstoff und mit einem zweiten Kraftstoff betreibbar ist und jede Umschaltung der Kraftstoffversorgung zwischen den beiden Kraftstoffen nach einem der vorhergehenden Patentansprüche erfolgt, wobei der erste Kraftstoff Benzin und der zweite Kraftstoff Flüssiggas (LPG, Liquified Petroleum Gas) ist und bei jeder Umschaltung von Benzin auf Flüssiggas der elektrische Widerstand der elektrischen Verbindung (27) um einen Wert erhöht und bei jeder Umschaltung von Flüssiggas auf Benzin der Widerstand um den gleichen Wert erniedrigt wird.
  7. Verfahren zum Betrieb der Kraftstoffversorgung einer Verbrennungskraftmaschine nach Patentanspruch 6, wobei der Wert zwischen 4.000 Ω [Ohm] und 6.000 Ω [Ohm] beträgt.
  8. Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Verbrennungskraftmaschine (2) mit einem ersten Steuergerät (5) und mit einer Abgasbehandlungsvorrichtung (23), die von Abgas der Verbrennungskraftmaschine (2) mit einer Abgasströmungsrichtung (25) durchströmbar ist und einen Katalysator (24) sowie eine in Abgasströmungsrichtung (25) hinter dem Katalysator (24) angeordnete Lambda-Sonde (26) umfasst, wobei eine elektrische Verbindung (27) zwischen der Lambda-Sonde (26) und dem ersten Steuergerät (5) existiert, die mindestens einen ersten Strompfad (28) und einen zweiten Strompfad (29) aufweist, wobei in dem zweiten Strompfad (29) ein elektrisches Widerstandsbauteil (30) vorgesehen ist und zwischen dem ersten Strompfad (28) und dem zweiten Strompfad (29) mit einem Schalter (31) umgeschaltet werden kann, wobei der Schalter (31) mit dem zweiten Steuergerät (6) verbunden ist.
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