SE532986C2 - Förfarande för bestämning av sammansättningen av en bränsleblandning - Google Patents

Description

glerfaktor RF, och vilken uppvisar en adaptionsintegrator som med variabel adaptionshastighet avger en adaptionsfaktor AF, vilken jämte reglerfaktorn RF påverkar inställningen av bränsle-luftblandningen. Därvid ombesörjs kon- troll av om lambdaregleringsavvikelseamplituden överstiger ett första tröskel- värde, och, om så är fallet, ställs adaptionshastigheten till ett högre värde till dess ett bestämt förhållande uppfylls, varefter àterställning till en lägre adap- tionshastighet sker. Förfarandet som ligger till grund för detta är känt som bränsleadaption.

Bränsleadaptionen möjliggör att förbränningsmotorer som kan drivas med olika motorbränslen kan drivas störningsfritt. Exempelvis måste insprutnings- tiden vid ett byte från ett bensinmotorbränsle till en bränsleblandning av 85 % etanol och 15 % bensin förlängas med mer än 40 %, i syfte att uppnå samma lambdavärde i avgaserna. Detta beror på de olika luftbehoven för en stökio- metrisk förbränning. l enlighet med det i skriften DE 41 17 440 C2 beskrivna förfarandet företas i detta syfte en vederbörlig adaptionsoperation. Eftersom vid ett motorbränslebyte en, i jämförelse med kompensationen för åldrings- påverkan eller tillverkningspâverkan, mycket kraftig korrektur av insprutnings- tiderna och följaktligen adaptionoperationen måste företas, förhöjs adap- tionshastigheten avsevärt enligt det föreslagna förfarandet vid ett identifierat motorbränslebyte.

Upprepad efterpåfyllning av tanken med mindre motorbränslemängder eller en påverkan av bestämningen av fyllnadsgraden till följd av lutande stående fordon kan emellertid leda till en felaktig adaption av etanolvärdet och följakt- ligen också försvåra en korrekt anpassning av diagnoströskelvärdena för On Board Diagnosen, Även en bristfällig blandning av motorbränslekomponen- terna kan ha en störande inverkan på adaptionen. l patentlitteraturen är ytterligare förfaranden kända, vilka möjliggör en slutsats av olika egenskaper hos det använda motorbränslet, bland annat till följd av olika blandningsförhållanden av fossila bränslen och alkoholer, och en mot- svarande anpassning av förbränningsmotorns driftsparametrar.

Så är i DE 29 52 073 A1 ett förfarande för optimering av arbetscykeln hos en förbränningsmotor i vilken tändning âstadkoms av ett särskilt don känt, vid vilket förbränningsmotorns driftsdata mäts, närmare bestämt bland annat det momentana relativa vinkelläget hos vevaxeln (vevvinkel), tillförs en elektro- nisk styrenhet och i enlighet därmed påverkas tändtidpunkten och/eller den tillförda motorbränslemängden. Därvid ombesörjs att åtminstone en av dessa reglerstorheter från arbetscykel till arbetscykel varieras omkring ett approxi- mativt börvärde för tändtidpunkten och/eller den tillförda bränslemängden, att förutom vevvinkeln även löpande det momentant indikerade trycket eller en sig med detta analogt förändrande storhet mäts, därur och från den via vev- vinkeln fastställda kolvställningen för varje arbetsslag det genomsnittliga indi- kerade trycket eller en analog storhet beräknas och följden av beräknade värden för det genomsnittliga indikerade trycket och automatiskt registrerade på varandra följande värden jämförs med varandra, varvid för varje drifttill- stånd hos förbränningsmotorn variationen av reglerstorheterna avbryts och det föreliggande värdet hos reglerstorheterna bibehålls, så snart det genom- snittliga indikerade trycket uppnått ett maxvärde. Förfarandet möjliggör även bland annat kompensation för avvikelser hos styrparametrar vid styrningen av förbränningsmotorn, vilka uppstår genom användningen av olika motor- bränslen, som exempelvis metanol, etanol och bensin.

Från DE 38 33 123 A1 är en anordning för registrering av motorbränsleegen- skaperna för en förbränningsmotor med inre förbränning känd, varvid den insugna luftmängden och luft/bränsle-förhållandet i avgasen mäts, en grund- läggande bränsleinsprutningsmängd på grundval av den insugna luftmäng- den beräknas och mängden motorbränsle som ska sprutas in regleras mot- svarande luft/bränsle-förhållandet. Anordningen kännetecknas av ett tryckfe- gistreringsorgan för registrering av trycket i cylindern, vevvinkelregistrerings- organ för registrering av förbränningsmotorns vevvinkel och en övervak- Li s Éiffa' ä* i LC? i Fl 'T i ningsanordning, vilken tar emot signaler från tryckregistreringsorganet och vevvinkelregistreringsorganet och beräknar ett effektivt värmevärde Q hos motorbränslet i en tändcykel på grundval av cylinderns innertryck P(9) vid en vevvinkel i en tändcykels kompressions- och expansionsslag, vevvinkeln 6 och cylinderkapaciteten V(9), och fastställer ett effektivt förbränningsvärde K eller ett undre värmevärde Hu hos motorbränslet, varvid motorbränslets egenskaper registreras genom användning av åtminstone det effektiva för- bränningsvärdet K eller det undre värmevärdet Hu eller förhållandena (Ti/Hu) för varaktigheten Ti hos en bränsleinsprutningsimpuls genom det undre vär- mevärdet Hu.

Uppfinningens uppgift är att tillhandahålla ett förfarande, vilket möjliggör be- stämmandet av motorbränsle-blandningsförhàllandena hos förbränningsmo- torer, vilka kan drivas med olika motorbränslen eller motorbränsleblandning- ar, utan att en extra speciell motorbränslesensor behövs.

UPPFlNNlNGENS FÖRDELAR Uppfinningens uppgift löses därigenom, att förbränningsmotorns tändvinkel förändras och att en av tändvinkeln beroende icke-periodisk vridmoment- fluktuation och/eller en icke-periodisk vridolikformighet och/eller en därifrån härledd storhet används som karaktäristik för bestämmande av sammansätt- ningen av motorbränsleblandningen, En förbränningsmotors verkningsgrad beror på tändvinkeln. Utgående från en optimal tändvinkel med maximal verkningsgrad faller verkningsgraden monotont vid en ändring av tändvinkeln till en tidigare eller en senare tändtidpunkt. Härigenom ändrar sig vid i övrigt oförändrade driftsparametrar hos förbränningsmotorn dess vridmoment, var- vid det maximala vridmomentet uppträder vid maximal verkningsgrad. Det är känt att den periodiska fluktuationen hos vridmomentet över en cykel hos förbränningsmotorn likaså är maximal vid maximalt vridmoment Det är känt att den optimala tändvinkeln beror på motorbränsleblandningens samman- sättning. Vidare uppvisar olika sammansatta motorbränsleblandningar olika knackningsgränser. Knackningsgränsen betecknar därvid tändvinkeln, vid vilken ett förutbestämt mått knackande förbränning uppträder i förbrännings- motorn.

Enligt förfarandet anpassas förbränningsmotorns driftsparametrar så att det genomsnittliga vridmomentet över en cykel hos förbränningsmotorn förblir väsentligen konstant vid omställningen av tändvinkeln, därigenom uppnås att förfarandet kan genomföras utan att föraren märker av det och utan att åk- komforten försämras. l detta syfte kan genommatningen av luftmassan och motorbränsletillförseln regleras så, att förbränningsmotorns vridmoment åt- minstone tillnärmelsevis hålls konstant vid en ändring av tändvinkeln.

Om nu tändvinkeln ställs om från optimal tändvinkel i riktning mot tidigare eller senare, försämras förbränningsmotorns jämna gång. Exempelvis leder en omställning av tändvinkeln i senare riktningen till misständning, vilket re- sulterar i mindre jämn gång och följaktligen en icke-periodisk fluktuation hos varvtalet och vridmomentet. En ojämnformighet hos förbränningsmotorns rotatlonsrörelse kan i enlighet med känd teknik bestämmas med en varvtals- sensor eller en vevvinkelsensor, vilken i allmänhet redan är tillhandahållen på förbränningsmotorn och därmed inte orsakar extra kostnader. För bestäm- ning av vridmomentet och dess periodiska och icke-periodiska andelar kan en vridmomentsensor och/eller en förbränningsutrymmestrycksensor använ- das. En omställning av tändvinkeln i tidigare riktningen leder till knackande förbränning, vilken likaså resulterar i mindre jämn gång och icke-periodisk fluktuation hos varvtalet och vridmomentet. Den tändvinkel, vid vilken en för- utbestämd jämn gång uppträder, kan följaktligen användas för bestämning av motorbränsleblandningens sammansättning.

En synnerligen liten försämring av àkkornforten kan uppnås genom att inte tändvinkeln hos samtliga förbränningsmotorns cylindrar ställs om, utan att endast tändvinkeln hos en eller flera cylindrar omställs i tidigare riktningen och/eller i senare riktningen. Även vid ett sådant tillvägagångssätt kan den jämna gången utvärderas genom en vridvinkelsensor på vevaxeln eller en knacksensor.

Enligt det uppfinningsenliga förfarandet ställs tändvinkeln maximalt till knack- ningsgränsen och/eller till misständningsgränsen. För bestämning av motor- bränsleblandningen kan vara tillräckligt att tändvinkeln ställs om endast mycket lite från den optimala tändvinkeln. l detta fall blir den uppträdande vridmomentändringen liten eller behöver endast små ändringar av förbrän- ningsmotorns driftsparametrar företas för att hålla vridmomentet väsentligen konstant och låta proceduren förlöpa för fordonsföraren obemärkt.

Det ombesörjs att den fastställda sammansättningen av motorbränslebland- ningen jämförs med en av en motorbränslesortsensor och/eller en i en mo- torbränsleadaption bestämd sammansättning hos motorbränsleblandningen och att en funktionsstörning avgörs, när differensen mellan den bestämda sammansättningen av motorbränsleblandningen överskrider ett bestämt trös- kelvärde, så att inom ramen för en rimlighetsbetraktelse den med hjälp av motorbränslesortsensorn eller motorbränsleadaptionen fastställda samman- sättningen av motorbränsleblandningen kan övervakas. Exempelvis kan ett blandningsfels felaktiga adaption genom motorbränsleadaptionen annulleras.

Förfarandet kan företrädesvis användas för bestämning av sammansättning- en av en bensin/etanol-motorbränsleblandning eller en bensinlmetanol- motorbränsleblandning eller en bensin/etanolImetanol-motorbränslebland- ning. Samtliga dessa motorbränslen och motorbränsleblandningar visar olika beroende hos jämn gång med avseende på tändvinkeln, så att en entydig klassificering av motorbränslet respektive motorbränsleblandningen är möjligt genom det beskrivna förfarandet.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 Patentkrav

1. . Förfarande för bestämning av sammansättningen av en bränsleblandning av ett första och åtminstone ett andra bränsle för drift av en förbrän- ningsmotor, varvid förbränningsmotorns tändvinkel förändras och att en av tändvinkeln beroende icke-periodisk vridmomentfluktuation och/eller en icke-periodisk vridolikformighet och/eller en därifrån härledd storhet används som karaktäristik för bestämning av bränsleblandningens sam- mansättning, kännetecknat av att förbränningsmotorns driftsparametrar anpassas så att det genomsnittliga vridmomentet över en cykel hos för- bränningsmotorn förblir väsentligen konstant vid omställningen av tänd- vinkeln. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av att tändvinkeln hos en eller flera cylindrar ställs om i tidigare riktningen och/eller i senare riktningen. Förfarande enligt krav 1 eller 2, kännetecknat av att tändvinkeln maxi- malt ställs om till knackningsgränsen och/eller till misständningsgränsen. Förfarande enligt något av kraven 1 till 3, kännetecknat av att den fast- ställda sammansättningen av bränsleblandningen jämförs med en av en bränslesortsensor och/eller i en bränsleadaption bestämd sammansätt- ning av bränsleblandningen och att en fuktionsstörning avgörs, när diffe- rensen mellan den bestämda sammansättningen av bränsleblandningen överskrider ett bestämt tröskelvärde. Användning av förfarandet enligt något av de föregående kraven för be- stämning av sammansättningen av en bensin/etanol-bränsleblandning och/eller en ben- bensin/metanol-bränsleblandning och/eller en sin/etanol/metanol-bränsleblandning.