DE102005035269A1

DE102005035269A1 - Erkennung von Falschbetankung mittels Klopfsensor

Info

Publication number: DE102005035269A1
Application number: DE102005035269A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl.-Phys. Blessing
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-07-28
Filing date: 2005-07-28
Publication date: 2006-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, eine Falschbetankung eines Kraftfahrzeuges zu erkennen und durch eine Falschbetankung verursachte Schäden an der Brennkraftmaschine und dem Kraftfahrzeug zu verhindern. DOLLAR A Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt ein Signal eines Klopfsensors einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges erfasst wird und eine Falschbetankung dann erkannt wird, wenn die Auswertung des Signals des Kopfsensors ein Klopfen der Brennkraftmaschine erkennt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Falschbetankung einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges.
Beim Betanken eines Kraftfahrzeuges kann es vorkommen, dass das Kraftfahrzeug versehentlich mit dem falschen Treibstoff betankt wird. Dies kann unerwünschte Folgen haben. Wird beispielsweise Diesel statt Benzin getankt, so kann die Brennkraftmaschine nicht zünden und das Kraftfahrzeug bleibt liegen. Wird Benzin statt Diesel getankt, so verbrennt der Treibstoff zu heiß und es kommt zu unkontrollierten Zündungen mit hohen Druckspitzen, die als Klopfen hörbar und spürbar sind. Dies kann zu einer Schädigung der Brennkraftmaschine führen. Außerdem sind auch Fehlbetankungen mit anderen Treibstoffarten, wie beispielsweise Alkohol denkbar.

Aus der DE 102 51 837 A1 ist ein Steuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der die Kraftstoffart bestimmt wird. Dazu erfasst ein Sensor die Leitfähigkeit des Kraftstoffes und bestimmt daraus unter Berücksichtigung einer Kraftstofftemperatur die Kraftstoffart. Ein für die Brennkraftmaschine kritischer Kraftstoff wird erkannt und es werden Maßnahmen eingeleitet, die eine Beschädigung der Brennkraftmaschine verhindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Falschbetankung eines Kraftfahrzeuges zu erkennen und durch eine Falschbetankung verursachte Schäden an der Brennkraftmaschine und dem Kraftfahrzeug zu verhindern.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt ein Signal eines Klopfsensors einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges erfasst wird. In einem zweiten Schritt wird eine Falschbetankung dann erkannt, wenn die Auswertung des Signals des Kopfsensors ein abnormales Geräuschverhalten (im Weiteren vereinfacht „Klopfen" genannt) der Brennkraftmaschine erkennt. Typischerweise kommen als Klopfsensoren Körperschall- oder Beschleunigungsaufnehmer zum Einsatz.

Zur Klopferkennung werden die für das Klopfen charakteristischen Schwingungen durch einen oder mehrere Körperschallaufnehmer, die Klopfsensoren, in elektrische Signale umgewandelt und einer Auswerteeinheit zugeführt.

Dort erfolgt für jeden Zylinder und jede Verbrennung in einem entsprechenden Auswertealgorithmus die Klopferkennung.

Wird eine Brennkraftmaschine statt mit Diesel mit Benzin betrieben, so führt dieser falsche Treibstoff zu einem Klopfen der Brennkraftmaschine. Dieses durch Fehlbetankung verursachte Klopfen unterscheidet sich von dem z.B. aus der Kaltstartphase bekannten Nageln eines Dieselmotors. Das Klopfen kann die Brennkraftmaschine schädigen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist eine Erkennung einer Falschbetankung allein aufgrund der Klopferkennung möglich. Eine physikalische oder chemische Untersuchung des Kraftstoffes ist nicht nötig. Besonderer Vorteil dieser Methode liegt darin, dass die Fehlbetankung anhand ihrer unerwünschten Wirkung erkannt wird. Dieses Verfahren kann mit vielfach bereits serienmäßig vorhandenen Bauteilen durchgeführt werden. Damit ist es möglich, dieses Verfahren durch Überspielen neuer Software kostengünstig, sowohl in Neuwagen, als auch in bereits ausgelieferten Fahrzeugen, einzusetzen.

In einer Ausführungsform wird ein Umwelt- oder Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfasst. Umwelt- oder Betriebsparameter geben Informationen über die Randbedingungen unter denen die Brennkraftmaschine arbeitet. Solche Randbedingungen können Einfluss auf das Klopfverhalten der Brennkraftmaschine haben. Beispielsweise wirkt sich eine Falschbetankung im Winter langsamer aus, als im Sommer. Wird eine solche Randbedingung erfasst, so kann ihr Einfluss auf das Klopfverhalten der Brennkraftmaschine berücksichtigt werden. Dies erhöht die Qualität des Verfahrens und senkt die Fehleranfälligkeit.

Insbesondere können mehrere Parameter erfasst und zur Erkennung einer Falschbetankung herangezogen werden. Besonders günstig ist es, bereits vorhandene Sensoren zur Erfassung der Parameter einzusetzen. Ebenso können im Steuergerät vorhandene relevante Rechengrößen verwendet werden. Derartige Parameter und/oder Rechengrößen können beispielsweise die Drehzahl der Brennkraftmaschine, das Drehmoment der Brennkraftmaschine, Einspritzmenge des Treibstoffs die Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder die Außentemperatur sein. Die Auswertung des Signals des Klopfsensors kann aufgrund dieser Randbedingungen genauer erfolgen. Die Gefahr einer Fehlinterpretation der erfassten Daten wird reduziert.

In einer Ausführungsform wird die Falschbetankung nach ihrer Erkennung signalisiert. Diese Signalisierung kann an den Fahrer als optisches oder akustisches Signal erfolgen oder als Steuersignal an eine Steuereinrichtung des Fahrzeuges weitergegeben werden. Wird die Falschbetankung an den Fahrer signalisiert, so ist der Fahrer informiert und kann entsprechend reagieren. Er kann z.B. das Kraftfahrzeug parken und abschleppen lassen oder ohne Volllastfahrt die nächste Werkstatt anfahren und den Tank leeren lassen. Damit kann ein Folgeschaden vermieden werden.

In einer Ausführungsform wird nach Erkennung einer Falschbetankung eine Sicherheitsreaktion ausgelöst. Ziel dieser vom Kraftfahrzeug ausgelösten Sicherheitsreaktion ist es, Folgeschäden durch die Falschbetankung zu verhindern. Eine solche Sicherheitsreaktion kann als eine Begrenzung des Drehmoments der Brennkraftmaschine ausgeführt sein.

In einer Ausführungsform ist die Sicherheitsreaktion als eine Reduzierung der Last der Brennkraftmaschine ausgeführt. Beispielsweise schaltet das Getriebe der Brennkraftmaschine in einen Gang mit günstigerer (höherer) Übersetzung oder es werden zusätzliche Verbraucher wie Innenraumlüftung oder Nebenaggregate der Brennkraftmaschine (Generator, Aktoren) abgeschaltet.

In einer Ausführungsform ist die Sicherheitsreaktion als eine Abschaltung der Brennkraftmaschine ausgeführt. Damit wird die Zufuhr des falschen Treibstoffes beendet. Die Brennkraftmaschine wird nicht weiter belastet.

Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung sowie der Zeichnung. Im Folgenden wird anhand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Dabei zeigt die 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens.
Typischerweise wird mit dem Starten der Brennkraftmaschine auch das erfindungsgemäße Verfahren gestartet. Entsprechend wird das Verfahren auch mit Ausschalten der Brennkraftmaschine beendet.
In der in der 1 dargestellten Ausführungsform wird nach dem Start des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem ersten Schritt (1) überprüft, ob die Brennkraftmaschine eingeschaltet ist. Ist dies nicht der Fall, so wird das Verfahren wieder beendet.
Ist die Brennkraftmaschine eingeschaltet, so wird im nächsten Schritt (2) das Signal des Klopfsensors der Brennkraftmaschine erfasst. Dabei können auch mehrere Klopfsensoren vorgesehen sein.
In einem weiteren Schritt (3) werden Umwelt- oder Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfasst. Diese Daten geben Aufschluss über die Rahmenbedingungen, unter deren Berücksichtigung das Signal des Klopfsensors zu interpretieren ist. Beispielsweise ist von Bedeutung, ob es Sommer oder Winter ist, dass Fahrzeug unter geringer, mittlerer oder schwerer Belastung fährt oder ob es steht.
In einem nachfolgenden Schritt (4) wird eine Auswertung das Signal des Klopfsensors der Brennkraftmaschine durchgeführt.
Ergebnis dieser Auswertung ist die Information, ob ein Klopfen der Brennkraftmaschine erkannt wurde.
In einem nächsten Schritt (5) wird das Ergebnis der Auswertung (4) mit dem Sollergebnis (kein Klopfen) verglichen.
Ist kein Klopfen erfasst worden, so liegt keine Falschbetankung vor und das Verfahren beginnt wieder mit dem ersten Schritt (1).
Ist ein Klopfen der Brennkraftmaschine festgestellt worden, so wird in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung in einem weiteren Schritt (6) überprüft, ob eine Falschbetankung die Ursache des Klopfen sein kann. Zeigt sich das Klopfen beispielsweise nur in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, so liegt die Ursache nicht in einer Fehlbetankung des Kraftfahrzeuges.
Liegt keine Falschbetankung vor, so beginnt das Verfahren wieder mit dem ersten Schritt (1).
Liegt eine Falschbetankung vor, so wird in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung (1) die Falschbetankung in einem weiteren Schritt (7) signalisiert. Diese Signalisierung kann über einen Warnton, durch eine Anzeige oder dergleichen oder durch eine Signalisierung an ein geeignetes Steuergerät des Fahrzeugs erfolgen.
In der in der 1 dargestellten Ausführungsform wird in einem weiteren Schritt (8) eine Sicherheitsreaktion ausgelöst. Derartige Sicherheitsreaktionen können in Form einer Drosselung der Treibstoffzufuhr bis hin zu Abschaltung der Brennkraftmaschine umgesetzt werden. Ebenso ist eine Reduzierung der Last der Brennkraftmaschine oder eine Drehzahlbegrenzung möglich.

Claims

Verfahren zur Erkennung einer Falschbetankung eines Kraftfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem ersten Schritt ein Signal eines Klopfsensors einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges erfasst wird, und – eine Falschbetankung dann erkannt wird, wenn die Auswertung des Signals des Kopfsensors ein Klopfen der Brennkraftmaschine erkennt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Umwelt- oder Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfasst wird und – aus diesem Parameter anhand von Kennfeldern ein maximal zulässiges Signal des Klopfsensors ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außentemperatur der Brennkraftmaschine erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmoment der Brennkraftmaschine erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Falschbetankung nach ihrer Erkennung signalisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erkennung einer Falschbetankung eine Sicherheitsreaktion ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsreaktion als eine Begrenzung des Drehmoments der Brennkraftmaschine ausgeführt ist.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsreaktion als eine Reduzierung der Last der Brennkraftmaschine ausgeführt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reduzierung der Last der Brennkraftmaschine zusätzliche Verbraucher abgeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsreaktion als eine Abschaltung der Brennkraftmaschine ausgeführt ist.