DE102007059877B3 - Delivered torque limiting method for spark-ignited internal-combustion engine of motor vehicle, involves adjusting ignition angle to operating point with delivered torque behind efficiency-optimized reference ignition angle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung des abgegebenen Drehmomentes einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, bei welchem zumindest ein Zündwinkel zeitlich vor den wirkungsgradoptimierten Referenzzündwinkel eingestellt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Motorsteuergerät zur Steuerung und/oder Regelung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, welches zur Begrenzung des abgegebenen Drehmomentes der Brennkraftmaschine auf einen vorgebbaren Sollwert eine Einrichtung umfasst, um zumindest einen Zündwinkel zeitlich vor den wirkungsgradoptimierten Referenzzündwinkel einzustellen.The invention relates to a method for limiting the output torque of a spark-ignited internal combustion engine, wherein at least one ignition angle is set in time before the efficiency-optimized reference ignition angle. Furthermore, the invention relates to an engine control unit for controlling and / or regulating a spark-ignited internal combustion engine, which includes a device for limiting the output torque of the internal combustion engine to a predetermined target value to adjust at least one ignition timing before the efficiency optimized reference ignition angle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung des abgegebenen Drehmomentes einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine.The The invention relates to a method for limiting the output torque a spark ignited Internal combustion engine.
Ferner betrifft die Erfindung ein Motorsteuergerät zur Steuerung und/oder Regelung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Motorsteuergerät. Eine solche Begrenzung der abgegebenen Leistung kann aus unterschiedlichen Gründen erforderlich sein, beispielsweise um Radschlupf zu verhindern, aus steuerlichen oder modellpolitischen Gründen oder um die Einstufung in einer günstigeren Versicherungsklasse zu erreichen. Weiterhin kann eine Leistungsbegrenzung erforderlich werden, um die Abgastemperatur auf einen für nachgeordnete Bauteile verträglichen Wert herabzusetzen.Further The invention relates to a motor control device for control and / or regulation a spark ignited Internal combustion engine and a motor vehicle with an engine control unit. A such limitation of the delivered power can be different establish be necessary, for example, to prevent wheel slip, from tax or model policy reasons or classification in a cheaper To reach insurance class. Furthermore, a power limitation may be required be adapted to the exhaust gas temperature to one for downstream components Value down.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass sich die Abgastemperatur einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine sowohl mit der Drehzahl als auch mit dem Kraftstoff/Luftverhältnis λ ändert. Sofern das Kraftstoff/Luftverhältnis so eingestellt wird, dass ein Kraftstoffüberschuss besteht, wird die Abgastemperatur geringer. Dies hängt damit zusammen, dass die Verbrennung langsamer abläuft und die Energie, welche zur Verdampfung des überschüssigen Kraftstoffes benötigt wird, dem Verbrennungsvorgang entzogen wird. Bei hoher Drehzahl ist die Abgastemperatur und die durch das Abgas in nachgeordnete Baugruppen eingetragene Wärme größer als bei niedrigerer Drehzahl.Out The prior art is known that the exhaust gas temperature a spark-ignited internal combustion engine changes both with the speed and with the air / fuel ratio λ. Provided the fuel / air ratio is adjusted so that there is a fuel surplus, the Exhaust gas temperature lower. This depends together with it that the combustion runs off more slowly and the energy needed to vaporize the excess fuel is removed from the combustion process. At high speed is the Exhaust temperature and through the exhaust gas in downstream assemblies registered heat bigger than at lower speed.
Aus dem Stand der Technik ist weiter bekannt, dass das abgegebene Drehmoment einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine durch Spätzündung begrenzt werden kann. Unter einer späten Zündung wird in diesem Zusammenhang verstanden, dass der Zündzeitpunkt in Richtung des oberen Totpunktes oder sogar über den oberen Totpunkt hinaus an das Ende des Verbrennungstaktes verschoben wird. Dabei sinkt der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine und die Abgastemperatur steigt an.Out The prior art is further known that the output torque a spark ignited Internal combustion engine limited by spark ignition can be. Under a late ignition will understood in this context that the ignition point in the direction of top dead center or even over shifted the top dead center to the end of the combustion cycle becomes. This reduces the efficiency of the internal combustion engine and the Exhaust gas temperature rises.
Aus Gründen des Bauteilschutzes darf die Abgastemperatur einen bestimmten Grenzwert nicht überschreiten. Meist wird diese Grenztemperatur durch den Abgaskatalysator, die Lambda-Sonde zur Messung des Kraftstoff/Luftverhältnisses oder einen Abgasturbolader bestimmt. Sofern der Brennkraftmaschine über einen längeren Zeitraum ein hohes Drehmoment abverlangt wird, kann die Abgastemperatur über die kritische Temperatur ansteigen. Um die Abgastemperatur wieder zu senken ist bekannt, durch Einspritzen von überschüssigem Kraftstoff die Abgastemperatur zu senken. Dadurch kann die Abgastemperatur zuverlässig verringert werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist jedoch ein Anstieg der Emissionen unverbrannter Kohlenwasserstoffe sowie ein Anstieg des Kraftstoffverbrauchs. Beides kann im ungünstigsten Fall um 30% zunehmen.Out establish of the component protection, the exhaust gas temperature may have a certain limit do not exceed. Most of this limit temperature is due to the catalytic converter, the Lambda probe for measurement the fuel / air ratio or an exhaust gas turbocharger determined. If the internal combustion engine via a longer Period high torque is required, the exhaust gas temperature over the increase critical temperature. To the exhaust gas temperature again Lower is known by injecting excess fuel, the exhaust gas temperature to lower. As a result, the exhaust gas temperature can be reliably reduced become. A disadvantage of this method, however, is an increase in Emissions of unburned hydrocarbons and an increase in Fuel consumption. Both can increase by 30% in the worst case.
Die
Die
Die
nachveröffentlichte
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Abgastemperatur und/oder das abgegebene Drehmoment einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine zu begrenzen ohne dass dabei ein übermäßig erhöhter Kraftstoffverbrauch oder erhöhte Schadstoffemissionen auftreten.outgoing From this prior art, the invention is based on the object the exhaust gas temperature and / or the output torque of a spark-ignited internal combustion engine to limit without an excessively increased fuel consumption or increased Pollutant emissions occur.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Begrenzung des abgegebenen Drehmomentes einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, bei welchem zumindest ein Zündwinkel zeitlich vor dem wirkungsgradoptimierten Zündwinkel eingestellt wird, gemäß Anspruch 1.The The object is achieved by a method for limiting the output torque of a spark ignition Internal combustion engine, in which at least one ignition angle in time before the efficiency-optimized firing angle is adjusted according to claim 1.
Weiterhin besteht die Lösung der Aufgabe in einem Motorsteuergerät zur Steuerung und/oder Regelung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, bei welchem zur Begrenzung des abgegebenen Drehmomentes auf einen vorgebbaren Sollwert eine Einrichtung vorgesehen ist, um zumindest einen Zündwinkel zeitlich vor den wirkungsgradoptimierten Referenzzündwinkel einzustellen, gemäß Anspruch 9.Farther is the solution the task in an engine control unit for control and / or regulation a spark ignited Internal combustion engine, in which for limiting the output torque a device is provided to a predefinable setpoint, at least one ignition angle in time before the efficiency-optimized reference ignition angle to adjust, according to claim 9.
Weiterhin kann die Aufgabe mit einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 12 gelöst werden.Farther the object can be achieved with a motor vehicle according to claim 12.
Bei einem Zündzeitpunkt von etwa 25° bis etwa 50° vor dem oberen Totpunkt ergibt sich ein Maximum des abgegebenen Drehmomentes. Der zu diesem Maximum zugehörige Zündwinkel wird als wirkungsgradoptimierter Referenzzündwinkel bezeichnet. Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, zur Verringerung des abgegebenen Drehmomentes den Zündwinkel nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt vom Referenzzündwinkel nach spät zu verstellen, d. h. in Richtung des oberen Totpunktes, sondern genau entgegengesetzt. Durch diese Frühzündung verlagert sich der maximale Verbrennungsdruck zu einem Zeitpunkt, zu welchem der zugehörige Kolben die Aufwärtsbewegung noch nicht vollständig beendet hat. Daher führt der Verbrennungsdruck in einem Teilbereich des Arbeitstaktes zu einem Abbremsen des Kolbens und somit wunschgemäß zu einer Verringerung des abgegebenen Drehmomentes und der abgegebenen Leistung. Ein Eingriff in das Kraftstoff-Luftverhältnis und eine daraus resultierende Erhöhung des Verbrauchs und/oder der Emissionen ist somit nicht mehr notwendig.at an ignition point from about 25 ° to about 50 ° before the top dead center results in a maximum of the delivered torque. The associated to this maximum firing angle is referred to as the efficiency-optimized reference ignition angle. According to the invention will now proposed to reduce the torque output the firing angle not known from the reference ignition angle as known in the art after late to adjust, d. H. in the direction of top dead center, but exactly opposite. This pre-ignition shifts the maximum Combustion pressure at a time at which the associated piston the upward movement not yet complete has finished. Therefore leads the combustion pressure in a portion of the power stroke to a deceleration of the piston and thus desirably to a reduction of output torque and the output power. An intervention in the air-fuel ratio and a consequent increase in consumption and / or The emissions are therefore no longer necessary.
Die vorgeschlagene Frühzündung wird zumindest in einem Arbeitstakt vorgenommen. Bei einer Mehrzylindermaschine wird die Frühzündung zumindest an einem Zylinder vorgenommen, bevorzugt jedoch an allen Zylindern.The proposed pre-ignition will at least made in one stroke. In a multi-cylinder engine will the sparkle at least made on a cylinder, but preferably on all cylinders.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Frühzündung sinkt auch die Abgastemperatur ab. Dies beruht im Wesentlichen darauf, dass der Zeitraum von der Zündung des Gemisches bis zum Ausstoß des Abgases in den Abgasstrang verlängert ist, so dass die Verbrennungsgase ihre thermische Energie an die übrigen Motorkomponenten abgeben können.By the pre-ignition proposed according to the invention decreases also the exhaust gas temperature. This is essentially due to that the period from the ignition of the mixture until the expulsion of the Exhaust gas extended into the exhaust system is, so that the combustion gases their thermal energy to the other engine components can give.
Sofern das erfindungsgemäße Verfahren dazu verwendet wird, die Abgastemperatur bei hoher Last der Brennkraftmaschine unter einen vorgebbaren Grenzwert zu senken, so ist damit ebenfalls eine Verringerung des Wirkungsgrades verbunden. Damit einher geht bei gleicher Drehmomentabgabe ein erhöhter Verbrauch. Überraschender Weise hat sich jedoch gezeigt, dass diese Verringerung des Wirkungsgrades und die Erhöhung des Kraftstoffverbrauches geringer sind als der aus der bisher verwendeten Gemischanfettung resultierende Kraftstoffverbrauch.Provided the inventive method is used, the exhaust gas temperature at high load of the internal combustion engine Lowering below a predefinable limit is also the case associated with a reduction in efficiency. This goes hand in hand at the same torque output increased consumption. surprisingly However, it has been shown that this reduction in efficiency and the increase Fuel consumption are lower than that of the previously used Mixture greasing resulting fuel consumption.
Die erfindungsgemäß angestrebten Vorteile stellen sich dabei insbesondere dann ein, wenn der Zündwinkel einen Vorlauf von etwa 5° bis etwa 20° gegenüber dem Referenzzündwinkel aufweist. Der Fachmann wird die Untergrenze von 5° insbesondere so wählen, dass sich der erwünschte Effekt auf das abgegebene Drehmoment und/oder die Abgastemperatur einstellt. Die Obergrenze von 20° kann beispielsweise durch die Klopfgrenze gegeben sein, welche durch Brennraumgeometrie, Restgasgehalt, Kraftstoffqualität, Temperatur und Verschleißzustand der Brennkraftmaschine beeinflusst wird.The sought according to the invention Benefits arise in particular when the ignition angle a flow of about 5 ° to about 20 ° opposite the Referenzzündwinkel having. The skilled person will the lower limit of 5 ° in particular so choose, that the desired Effect on the output torque and / or the exhaust gas temperature established. The upper limit of 20 ° can be given for example by the knock limit, which by Combustion chamber geometry, residual gas content, fuel quality, temperature and wear state of Internal combustion engine is affected.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zumindest die Obergrenze der Zündwinkelverstellung durch die Klopfgrenze der Brennkraftmaschine im Betrieb bestimmt. In einer Weiterbildung der Erfindung kann auch die Untergrenze der Zündwinkelverstellung durch die Klopfgrenze der Brennkraftmaschine bei Betrieb der Maschine ermittelt werden. Unter klopfender Verbrennung versteht man dabei die an verschiedenen Punkten im Brennraum gleichzeitig auftretende, unkontrollierte Verbrennung. Sie entsteht durch den Druckanstieg, welcher durch die fremdgezündete Verbrennung hervorgerufen wird, das noch nicht von der Flammenfront erfasste Gemisch komprimiert und dabei bis zur Selbstzündungstemperatur erwärmt wird. Durch die gleichzeitige Verbrennung an verschiedenen Stellen steigt der Spitzendruck im Zylinder dann stark an, so dass ein klopfendes Geräusch entsteht. In schweren Fällen kann der Druckanstieg zur Zerstörung des Motors führen.In a preferred embodiment is at least the upper limit of the Zündwinkelverstellung by the Knock limit of the internal combustion engine determined during operation. In a Further development of the invention may also be the lower limit of the ignition angle adjustment by the knock limit of the internal combustion engine during operation of the machine be determined. Under knocking combustion one understands thereby the simultaneously occurring at different points in the combustion chamber, uncontrolled combustion. It is caused by the pressure increase, which by the alien ignited Combustion is not caused by the flame front collected mixture compressed and thereby to the autoignition temperature heated becomes. Due to the simultaneous combustion in different places then the peak pressure in the cylinder increases sharply, causing a knocking noise arises. In severe cases can the pressure increase for destruction lead the engine.
Um das Klopfen zu verhindern kann der Druckanstieg durch späte Zündung so weit in den Bereich der Abwärtsbewegung des Kolbens verschoben werden, dass der Spitzendruck gesenkt wird. Die Einflussnahme auf die Abgastemperatur und die Drehmomentabgabe durch Zündwinkelverstellung verringert sich entsprechend. Da die Klopfneigung einer Brennkraftmaschine unter anderem vom Verschleißzustand und der Kraftstoffqualität abhängen, welche sich im Betrieb der Brennkraftmaschine ändern, kann die Obergrenze der Zündzeitpunktverstellung vom Motorsteuergerät dynamisch während des Betriebes festgelegt werden. Beispielsweise kann die Zündung so weit nach früh verstellt werden, bis ein im Motor integrierter Klopfsensor ein Klopfen registriert. Ausgehend von diesem Wert wird die Zündung dann wieder geringfügig nach spät verstellt und dieser Wert als Obergrenze im Motorsteuergerät gespeichert. Eine Neukalibrierung der Obergrenze kann entweder in vorgebbaren Zeitintervallen, durch Servicepersonal oder durch eine erkannte Störgrößenänderung getriggert werden. Als Störgrößenänderung kann beispielsweise eine Betankung des Fahrzeugs oder eine Änderung der Kompression angesehen werden.Around To prevent knocking, the pressure increase due to late ignition can be so far in the range of the downward movement of the piston are shifted, that the peak pressure is lowered. The influence on the exhaust gas temperature and the torque output reduced by ignition angle adjustment accordingly. As the knocking tendency of an internal combustion engine among other things, the state of wear and the fuel quality depend on which can change during operation of the internal combustion engine, the upper limit the ignition timing from the engine control unit dynamically during of the establishment. For example, the ignition can far to early be adjusted until a built-in knock sensor in the engine Knock registered. Starting from this value, the ignition is then again slight after late adjusted and this value is stored as the upper limit in the engine control unit. A recalibration of the upper limit can either be specified Time intervals, by service personnel or by a recognized disturbance variable be triggered. As a disturbance change can For example, a refueling of the vehicle or a change the compression can be viewed.
Weiterhin wird die Obergrenze der möglichen Zündungsverstellung durch das Restgasverhältnis bestimmt, welches wiederum durch Ventilhub und Steuerzeiten der Einlass- und Auslassventile und/oder ein externes Abgasrückführungsventil eingestellt werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei, beispielsweise in Fahrversuchen, ein Restgasverhältnis bestimmt, welches sich günstig auf die Klopfneigung des Motors im jeweiligen Betriebszustand auswirkt. Dieses Restgasverhältnis wird vom Steuergerät dann bei Frühverstellung der Zündung zur Begrenzung des Drehmomentes und/oder der Abgastemperatur eingestellt. Selbstverständlich kann der Fachmann auch für das Restgasverhältnis vorsehen, diesen Wert dynamisch im Betrieb anzupassen, wie dies oben für die Obergrenze der Zündwinkelverstellung dargestellt wurde.Furthermore, the upper limit of the possible ignition adjustment is determined by the residual gas ratio, which in turn can be adjusted by valve lift and timing of the intake and exhaust valves and / or an external exhaust gas recirculation valve. In a preferred embodiment tion form of the invention is determined, for example in driving tests, a residual gas ratio, which has a favorable effect on the tendency to knock of the engine in the respective operating state. This residual gas ratio is then set by the control unit with advance adjustment of the ignition to limit the torque and / or the exhaust gas temperature. Of course, the expert can also provide for the residual gas ratio to adjust this value dynamically in operation, as shown above for the upper limit of Zündwinkelverstellung.
Weiterhin neigt ein Gemisch mit kleinerem Kraftstoff/Luftverhältnis λ eher zum Klopfen. Unter einem kleinen Kraftstoff/Luftverhältnis soll dabei ein Wert λ < 1 verstanden werden, also ein Gemisch mit Kraftstoffüberschuss. Weiterhin bezeichnet in diesem Zusammenhang ein Gemisch mit λ = 1 ein stöchiometrisches Gemisch. Ein großes Kraftstoff/Luftverhältnis, also λ > 1, bezeichnet ein mageres Gemisch mit Luftüberschuss. Da ein Gemisch mit λ < 1 eher zum Klopfen neigt, wird in einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, gleichzeitig mit der Frühverstellung des Zündzeitpunktes auch das Kraftstoff-Luftverhältnis zu λ > 1 anzupassen. Besonders bevorzugt ist dabei ein Verhältnis von etwa 1,05 bis etwa 1,15. Dadurch ergibt sich auch eine weitere Momentenreduzierung.Farther A mixture with a smaller fuel / air ratio λ tends to increase Beat. A small fuel / air ratio should be understood to mean a value λ <1, ie a mixture with excess fuel. Furthermore, in this context, a mixture with λ = 1 denotes stoichiometric Mixture. A big Air / fuel ratio, ie λ> 1, indicates a lean mixture with excess air. Because a mixture with λ <1 is more likely to knock is proposed in a development of the invention, simultaneously with the advance adjustment the ignition timing also the fuel-air ratio to λ> 1. Especially preferred is a relationship from about 1.05 to about 1.15. This also results in another Torque reduction.
Sofern mittels der Klopferkennung der Brennkraftmaschine festgestellt wird, dass der Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem Zündwinkel vor dem wirkungsgradoptimierten Referenzzündwinkel nicht weiter aufrecht erhalten werden kann, so wird dieser Betriebszustand bevorzugt dadurch beendet, dass der Zündwinkel hinter den wirkungsgradoptimierten Referenzzündwinkel auf einen Betriebspunkt mit gleichem Drehmoment zurückgezogen wird. Dadurch gestaltet sich die Umschaltung von einem Betriebszustand in den anderen Betriebszustand momentenneutral, d. h. für den Fahrer unmerklich.Provided is detected by the knock detection of the internal combustion engine, that the operation of the internal combustion engine with a firing angle before the efficiency-optimized reference ignition angle no longer upright can be obtained, this operating state is preferred by finished that ignition angle behind the efficiency-optimized reference ignition angle to an operating point retracted with the same torque. As a result, the switching from an operating state designed torque neutral in the other operating state, d. H. for the driver imperceptibly.
Hierzu wird in einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, im Motorsteuergerät stets einen Reservezündwinkel bereit zu halten, welcher zeitlich nach dem wirkungsgradoptimierten Referenzzündwinkel liegt, also eine Spätzündung darstellt, und einen Betriebszustand mit gleichem abgegebenen Drehmoment bereitzustellen vermag. Die Bestimmung dieses Reservezündwinkels kann entweder durch Berechnung erfolgen oder durch eine numerische Kennfeldmatrix. Fallweise können auch neuronale Netze hierzu herangezogen werden. Da der Reservezündwinkel bei Frühverstellung des Zündwinkels stets im Motorsteuergerät bereitgehalten wird, kann das Steuergerät bei einem erkannten Fehler diesen Reservezündwinkel schnellstmöglich einstellen, ehe es zu Beschädigungen von Motorbauteilen kommt.For this is proposed in a development of the invention, always in the engine control unit a reserve ignition angle ready to hold, which in terms of time to the efficiency-optimized Referenzzündwinkel lies, thus represents a late ignition, and to provide an operating state with the same output torque can. The determination of this reserve ignition angle can either by Calculation done or by a numeric map matrix. occasionally, can neural networks are also used. Since the reserve ignition angle at early adjustment the ignition angle always in the engine control unit is kept ready, the controller can if a detected error this reserve ignition angle set as soon as possible, before it damages comes from engine components.
Sofern eine zylinderselektive Klopfregelung vorgesehen ist, kann der momentenneutrale Reservezündwinkel auch dazu verwendet werden, einzelne Zylinder einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine mit Frühzündung und einzelne Zylinder mit Spätzündung zu betreiben und so die Vorteile der Erfindung trotz eines erkannten Fehlers zumindest in eingeschränktem Umfang zu verwirklichen.Provided a cylinder-selective knock control is provided, the torque-neutral Reservezündwinkel also be used to single cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine with Pre-ignition and single cylinders with delayed ignition too operate and so the advantages of the invention despite a recognized Error at least in a limited way Scope to realize.
Sofern die Frühverstellung des Zündzeitpunktes zur Senkung der Abgastemperatur erfolgt ist, wird das Gemisch nach Umstellung auf den Reservezündwinkel wieder auf Werte λ < 1 eingestellt, um die Abgastemperatur zu begrenzen.Provided the early adjustment the ignition timing has been done to reduce the exhaust gas temperature, the mixture is after Changeover to the reserve ignition angle again set to values λ <1 to to limit the exhaust gas temperature.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren und einem Ausführungsbeispiel ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden.following the invention is based on figures and an embodiment without restriction of the general inventive concept will be explained in more detail.
Aus
dem Stand der Technik ist bekannt, zur Absenkung des Drehmomentes
den Zündzeitpunkt
in Richtung des oberen Totpunktes zu verschieben. Dabei kann fallweise
auch eine Verschiebung über
den oberen Totpunkt hinaus erfolgen, beispielsweise zu Punkt
Erfindungsgemäß wird nun
vorgeschlagen, zur Begrenzung des abgegebenen Drehmomentes den Zündwinkel
vom Referenzzündwinkel
nach links zu verschieben, also von einer Stellung vor dem oberen
Totpunkt zu einer Stellung, welche noch weiter vor dem oberen Totpunkt
liegt. Der schematische Drehmomentverlauf in
Die Klopfgrenze der Brennkraftmaschine hängt von einer Vielzahl von Parametern ab, beispielsweise der Brennraumgeometrie, dem Restgasgehalt, der Kraftstoffqualität, der Temperatur oder dem Verschleißzustand der Brennkraftmaschine. Einige dieser Parameter, wie beispielsweise Verschleiß, Temperatur und Kraftstoffqualität, ändern sich im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine. Daher wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Klopfgrenze durch das Motorsteuergerät dynamisch zu überwachen und den jeweils gültigen Wert im Steuergerät zu speichern. Somit kann stets ein optimaler Betriebszustand mit reduziertem Drehmoment angefahren werden, entweder durch Früh- oder Spätverstellung des Zündzeitpunktes.The Knocking limit of the internal combustion engine depends on a variety of Parameters, for example the combustion chamber geometry, the residual gas content, the fuel quality, the temperature or the state of wear of the internal combustion engine. Some of these parameters, such as wear, temperature and fuel quality, change during operation of the internal combustion engine. Therefore, the invention proposes to monitor the knock limit dynamically by the engine control unit and the respectively valid Value in the control unit save. Thus, always an optimal operating condition with reduced torque to be approached, either by early or late adjustment the ignition timing.
Sofern ein Betriebspunkt mit reduziertem Drehmoment und/oder reduzierter Abgastemperatur angefahren werden muss, wird der Zündwinkel bevorzugt nach „früh" verschoben. Dadurch sinkt das abgegebene Drehmoment und die Abgastemperatur. Sofern erforderlich, kann das Kraftstoff/Luftverhältnis und/oder der Restgasgehalt eingestellt werden, um eine klopfende Verbrennung zu vermeiden.Provided an operating point with reduced torque and / or reduced Exhaust gas temperature must be approached, the ignition angle preferably moved to "early" decreases the output torque and the exhaust gas temperature. Provided required, the fuel / air ratio and / or the residual gas content be set to avoid knocking combustion.
Sofern sich in einem solchen Betriebszustand die Klopfgrenze unerwartet ändert, beispielsweise durch zu hohe Motortemperatur oder Schmierstoffeintrag, kann es in diesem Betriebszustand dennoch zu einer klopfenden Verbrennung kommen. Aus Gründen des Fahrkomforts und des Bauteilschutzes muss dieser Betriebszustand beendet werden. Dies kann beispielsweise durch eine geringfügige Spätverschiebung des Zündwinkels geschehen, so dass dieser immer noch zwischen Klopfgrenze und Referenzzündwinkel liegt, jedoch näher an den Referenzzündwinkel heranrückt. Eine solche Verstellung führt dazu, dass das abgegebene Drehmoment geringfügig ansteigt.Provided in such an operating condition the knock limit changes unexpectedly, for example by too high engine temperature or lubricant entry, it can nevertheless in this operating state to a knocking combustion come. For reasons the driving comfort and the component protection must be this operating condition to be ended. This can be done, for example, by a slight delay shift the ignition angle done so that this is still between knock limit and reference ignition angle is, but closer to the reference ignition angle draws near. Such an adjustment leads that the output torque increases slightly.
Um
diesen Anstieg des Drehmomentes zu verhindern, kann der Betriebszustand
nahe oder jenseits der Klopfgrenze bevorzugt dadurch verändert werden,
dass der Zündwinkel
vom Betriebspunkt
Aus
Nach dem Stand der Technik wird die Abgastemperatur dadurch begrenzt, dass zusätzlicher Kraftstoff eingespritzt wird. Das Kraftstoff/Luftverhältnis λ ist also kleiner als 1. Durch diese Maßnahme kann die Verdampfungswärme des Kraft stoffs zur Kühlung genutzt werden. Hierdurch steigt der Verbrauch und die Kohlenwasserstoffemissionen an.To In the prior art, the exhaust gas temperature is limited by that extra fuel is injected. The fuel / air ratio λ is thus smaller than 1. By this measure can the heat of evaporation of the fuel for cooling be used. This increases consumption and hydrocarbon emissions at.
Erfindungsgemäß wird nun
vorgeschlagen, zur Senkung der Abgastemperatur den Betriebspunkt
Sofern
die Brennkraftmaschine nicht zuverlässig betrieben werden kann,
insbesondere wenn klopfende Verbrennung auftritt, wird der Zündwinkel bevorzugt
auf einen Betriebspunkt mit gleichem Drehmoment zurückgezogen.
Dies ist der Betriebspunkt
Claims (12)
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2007
- 2007-12-12 DE DE102007059877A patent/DE102007059877B3/en not_active Expired - Fee Related
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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