[go: up one dir, main page]

DE10135057A1 - Verfahren, Computerprogramm, Steuer-und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren, Computerprogramm, Steuer-und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE10135057A1
DE10135057A1 DE10135057A DE10135057A DE10135057A1 DE 10135057 A1 DE10135057 A1 DE 10135057A1 DE 10135057 A DE10135057 A DE 10135057A DE 10135057 A DE10135057 A DE 10135057A DE 10135057 A1 DE10135057 A1 DE 10135057A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
coolant pump
speed
coolant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10135057A
Other languages
English (en)
Inventor
Roland Herynek
Martin Vollmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10135057A priority Critical patent/DE10135057A1/de
Priority to PCT/DE2002/002537 priority patent/WO2003008775A1/de
Publication of DE10135057A1 publication Critical patent/DE10135057A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F02D41/064Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting at cold start
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/164Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/31Cylinder temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/60Operating parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/3011Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Bei einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung kann mindestens ein Teil des Kraftstoffs so in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden, dass er dort geschichtet vorliegt. Die Kühlung einer den Brennraum wenigstens bereichsweise begrenzenden Wand erfolgt durch ein Kühlmittel, welches die Wand wenigstens bereichsweise durchströmt. Um die Brennkraftmaschine emissions- und verbrauchsoptimal betreiben und kostengünstig herstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Kühlmittel von einer elektrisch angetriebenen Kühlmittelpumpe gefördert wird und die Drehzahl (ncp) der Kühlmittelpumpe von mindestens einer Betriebsgröße (nmot, TZYL, TCF) der Brennkraftmaschine abhängt.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, bei dem mindestens ein Teil des Kraftstoffs so in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann, dass er dort geschichtet vorliegt, und bei dem die Kühlung einer den Brennraum wenigstens bereichsweise begrenzenden Wand durch ein Kühlmittel erfolgt, welches die Wand wenigstens bereichsweise durchströmt.
  • Ein solches Verfahren ist aus der EP 0 887 526 A2 bekannt. Bei der dort gezeigten Brennkraftmaschine wird der Kraftstoff durch Injektoren in die Brennräume der Brennkraftmaschine direkt eingespritzt. Die Brennkraftmaschine kann dabei entweder im Schichtbetrieb oder im Homogenbetrieb arbeiten. Im Schichtbetrieb erfolgt die Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum so, dass nur im Bereich der Zündkerze ein zündfähiges Kraftstoff- Luftgemisch vorhanden ist, wohingegen im restlichen Bereich des Brennraums nur wenig oder überhaupt kein Kraftstoff vorliegt. Im Homogenbetrieb ist der Kraftstoff dagegen im Wesentlichen homogen im gesamten Brennraum verteilt.
  • Bei dem bekannten Verfahren werden die Zylinder der Brennkraftmaschine von einem Kühlmittel durchströmt, welches von einer Kühlmittelpumpe gefördert wird. Über mehrere Steuerventile kann der Kühlmittelstrom so eingestellt werden, dass im Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine der Zylinder weniger stark gekühlt wird, wohingegen er im Homogenbetrieb stärker gekühlt wird.
  • Dieses Vorgehen basiert auf der Überlegung, dass im Schichtbetrieb die Brennraumwände von den Verbrennungsgasen weniger stark erwärmt werden als im Homogenbetrieb. Dies hängt u. a. damit zusammen, dass die maximalen Temperaturen im Schichtbetrieb im Bereich der Zündkerze auftreten. Eine zu starke Kühlung der Brennraumwand verschlechtert jedoch das Zündverhalten und erschwert die Vernebelung des vom Injektor eingespritzten Kraftstoffs. Darüber hinaus wurde auch festgestellt, dass bei einer zu starken Kühlung der Brennraumwand im Schichtbetrieb das Emissions- und Verbrauchsverhalten der Brennkraftmaschine nicht optimal ist.
  • Der Nachteil bei dem bekannten Verfahren ist jedoch, dass eine verfahrensgemäß zu betreibende Brennkraftmaschine kompliziert baut und relativ umfangreiche Regeleingriffe zur gewünschten Kühlung der Zylinder der Brennkraftmaschine erforderlich sind. Ferner ist bei dem bekannten Verfahren die Temperatur des Kühlmittels relativ hoch, was entsprechend hochwertige Komponenten im Kühlmittelsystem erforderlich macht.
  • Die vorliegende Erfindung hat daher die Aufgabe, das x eingangs genannte Verfahren so weiterzubilden, dass die entsprechende Brennkraftmaschine preiswerter hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Kühlmittel von einer elektrisch angetriebenen Kühlmittelpumpe gefördert wird und die Drehzahl der Kühlmittelpumpe von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine abhängt.
  • Vorteile der Erfindung
  • Eine Brennkraftmaschine, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird, kann einfach gebaut werden, da auf aufwendige Ventileinrichtungen zur Steuerung des Kühlmittelflusses verzichtet werden kann. Eine solche Brennkraftmaschine kann preiswert hergestellt werden. Die Anpassung des Kühlmittelstroms erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, dass die Drehzahl der Kühlmittelpumpe von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine abhängt. Eine solche betriebsgrößenabhängige Einstellung der Drehzahl der Kühlmittelpumpe ist einfach möglich, da diese elektrisch angetrieben ist.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass durch die veränderliche Drehzahl der Kühlmittelpumpe die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlmittels beeinflusst wird. Dies wiederum führt, bei geringerer Strömungsgeschwindigkeit, zu einer größeren Temperaturdifferenz zwischen der den Brennraum wenigstens bereichsweise begrenzenden Wand und dem Kühlmittel. Die unter bestimmten Umständen vorteilhafte Erhöhung der Temperatur der Brennraumwand ist somit ohne eine Erhöhung der Temperatur des Kühlmittels erzielbar.
  • Für das Kühlmittelsystem können daher die üblichen preiswerten Komponenten verwendet werden. Darüber hinaus kann die Kühlleistung sehr spontan erhöht werden, da beim Übergang von einer geringen zu einer höheren Kühlleistung keine vorhergehende Abkühlung eines überhitzten Kühlmittels erforderlich ist. Hierdurch wird das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine verbessert.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • So wird vorgeschlagen, dass die Drehzahl der Kühlmittelpumpe vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängt. Dies hat den Vorteil, dass die Temperatur der Brennkraftmaschine bzw. der Brennraumwand auf einfache Art und Weise an den jeweiligen Betriebszustand angepasst werden.
  • Im Schichtbetrieb ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn die Temperatur der Brennraumwand höher ist, da hierdurch eine bessere Verbrennung des Kraftstoffes stattfindet, was einen geringeren Kraftstoffverbrauch zur Folge hat. Ferner werden auch die HC- und CO-Rohemissionen verringert. Daher wird auch vorgeschlagen, dass im Schichtbetrieb die Drehzahl der Kühlmittelpumpe niedriger ist als im Homogenbetrieb.
  • Der Einfluss der Brennraumwandtemperatur auf das Emissions- und Verbrauchsverhalten der Brennkraftmaschine ist im Homogenbetrieb weniger stark als im Schichtbetrieb. Die Kühlmittelpumpe kann daher im Homogenbetrieb mit konstanter Drehzahl betrieben werden, was die Ansteuerung der Kühlmittelpumpe vereinfacht. Ferner kann eine preiswertere Kühlmittelpumpe verwendet werden, da die Anforderungen an die Drehzahldynamik der Kühlmittelpumpe geringer sind.
  • Vorteilhaft ist auch, wenn die Kühlmittelpumpe nach dem Starten der Brennkraftmaschine grundsätzlich mit geringer Drehzahl betrieben wird. Dies ermöglicht es, beim Kaltstart die optimale Temperatur der Brennraumwand schon zu einem frühen Zeitpunkt zu erreichen, wodurch wiederum der Kraftstoffverbrauch und die Emissionen reduziert werden. Da die Temperatur der Brennraumwand, die zum erstmaligen Einschalten des Schichtbetriebs nötig ist, in einem solchen Fall relativ frühzeitig erreicht wird, werden die allgemeinen Vorteile des Schichtbetriebs bereits kurz nach dem Kaltstart der Brennkraftmaschine nutzbar gemacht.
  • Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es möglich, dass die Drehzahl der Kühlmittelpumpe von der Drehzahl einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abhängt. Dies ist steuer- bzw. regelungstechnisch einfach zu realisieren.
  • Wiederum zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Drehzahl der Kühlmittelpumpe auch von der Temperatur des Kühlmittels abhängen. Auch dies ist über einen Temperatursensor einfach zu realisieren.
  • Gleiches gilt auch für jene Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher die Drehzahl der Kühlmittelpumpe von der Temperatur mindestens eines Bereichs der Brennraumwand abhängt.
  • In beiden vorgenannten Fällen wird besonders bevorzugt, wenn eine Solldrehzahl der Kühlmittelpumpe über eine Kennlinie oder ein Kennfeld bestimmt wird. Eine solche Kennlinie oder ein solches Kennfeld sind einfach zu programmieren und ermöglichen die Berücksichtigung mehrerer Betriebsgrößen. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise immer die optimale Drehzahl der Kühlmittelpumpe vorgegeben.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches zur Durchführung des obigen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird. Dabei wird besonders bevorzugt, wenn es auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash/Memory, abgespeichert ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Um die Brennkraftmaschine optimal betreiben und gleichzeitig preiswert herstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Steuer- und/oder Regelgerät einen Speicher umfasst, auf dem ein Computerprogramm der obigen Art abgespeichert ist.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine, mit einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, welche so angeordnet ist, dass sie Kraftstoff direkt in den Brennraum so einspritzen kann, dass er dort geschichtet vorliegt, mit einer Kühlmittelpumpe und mit einer Kühlmittelleitung, welche in einer den Brennraum wenigstens bereichsweise begrenzenden Wand vorhanden ist.
  • Um eine solche Brennkraftmaschine emissions- und verbrauchsoptimal betreiben und gleichzeitig preiswert herstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass die Kühlmittelpumpe mit einem Elektromotor verbunden und von diesem angetrieben ist und dass ihre Drehzahl in Abhängigkeit von mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine eingestellt werden kann.
  • Dabei wird besonders bevorzugt, wenn die Kühlmittelpumpe mit einem Steuer- und/oder Regelgerät der obigen Art verbunden ist.
  • Zeichnung
  • Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung im Detail erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine;
  • Fig. 2 ein Diagramm, in dem, jeweils über der Zeit, die Betriebsart, die Drehzahl einer Kurbelwelle, die Drehzahl einer Kühlmittelpumpe und ein Kühlmittelstrom der Brennkraftmaschine von Fig. 1 aufgetragen sind; und
  • Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, welches die betriebsartenabhängige Ansteuerung der Kühlmittelpumpe der Brennkraftmaschine von Fig. 1 zeigt.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In Fig. 1 trägt eine Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst mehrere Zylinder, von denen in Fig. 1 nur einer dargestellt ist, welcher das Bezugszeichen 12 trägt. In dem Zylinder 12 ist ein Kolben 14 geführt. Dieser arbeitet auf eine Kurbelwelle 16. Deren Drehzahl wird von einem Drehzahlsensor 17 erfasst. In Fig. 1 oberhalb des Kolbens 14 ist ein Brennraum 18 vorhanden. Dieser wird radial von einer Wand 20 und in Fig. 1 nach oben hin von einem Zylinderkopf 22 begrenzt.
  • Die Wand 20 und der Zylinderkopf 22 werden von Kühlmittelleitungen 24 durchsetzt. Kraftstoff wird in den Brennraum 18 direkt von einem im Zylinderkopf 22 angeordneten Injektor 26 eingespritzt. Der eingespritzte Kraftstoff wird von einer Zündkerze 28 entzündet. Die Temperatur des Zylinderkopfs 22 wird von einem Temperatursensor 30 erfasst.
  • Dem Brennraum 18 wird Verbrennungsluft durch ein Einlassrohr 32 zugeführt. Dieses ist mit dem Brennraum 18 über ein nicht dargestelltes Einlassventil verbunden. Im Einlassrohr 32 ist eine Drosselklappe 34 angeordnet, welche von einem Stellmotor 36 bewegt werden kann. Die durch das Einlassrohr 32 in den Brennraum 18 gelangende Luftmenge wird von einem Heißfilmsensor ("HFM-Sensor") 38 gemessen.
  • Die Verbrennungsabgase werden aus dem Brennraum 18 in ein Abgasrohr 40 geleitet. Dieses ist mit dem Brennraum 18 über ein nicht dargestelltes Auslassventil verbunden. Im Abgasrohr 40 ist ein Katalysator 42 vorhanden. Eine Lambda- Sonde 44 erfasst die Gemischzusammensetzung.
  • Die Kühlmittelleitungen 24 in der Wand 20 und im Zylinderkopf 22 sind einlassseitig mit einem Kühler 46 und ferner mit einer Kühlmittelpumpe 48 verbunden. Diese wird von einem Elektromotor 50 angetrieben. Die Temperatur des Kühlmittels wird von einem Temperatursensor 52 erfasst.
  • Kraftstoff wird dem Injektor 26 von einem Kraftstoffsystem 54 zugeführt. Dieses umfasst mehrere, in Fig. 1 nicht dargestellte Komponenten, wie beispielsweise einen Kraftstoffbehälter, eine Vorförder- und eine Hauptförderpumpe, sowie eine Kraftstoff-Sammelleitung ("rail"), in der der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert ist und an die wiederum der Injektor 26 angeschlossen ist. Die Zündkerze 28 wiederum ist mit einem Zündsystem 56 verbunden, welches die für eine Zündung erforderliche Energie bereitstellt.
  • Die Brennkraftmaschine 10 umfasst ferner ein Steuer- und Regelgerät 58. Mit ihm werden verschiedene Funktionen der Brennkraftmaschine 10 gesteuert und geregelt. Hierzu ist das Steuer- und Regelgerät eingangsseitig mit dem Temperatursensor 30 am Zylinderkopf 22, mit dem Drehzahlsensor 17 an der Kurbelwelle 16, mit der Lambda- Sonde 44 im Abgasrohr 40, mit dem HFM-Sensor 38 im Einlassrohr 32, mit dem Temperatursensor 52 im Bereich des Kühlers 46, und mit einem Stellungsgeber 60 eines Gaspedals 62 verbunden. Ausgangsseitig ist das Steuer- und Regelgerät 58 Signale mit dem Elektromotor 50, welcher die Kühlmittelpumpe 48 antreibt, dem Stellmotor 36, welcher die Drosselklappe 34 verstellt, das Zündsystem 56 und dem Injektor 26 verbunden.
  • Der Betrieb der Brennkraftmaschine 10 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert:
    Der Injektor 26 ist so angeordnet und der Brennraum 18 ist so ausgebildet, dass je nach Zeitpunkt, zu dem der Injektor 26 Kraftstoff in den Brennraum 18 einspritzt, der Kraftstoff im Brennraum 18 geschichtet oder homogen vorliegt. In dem Fall, dass der Kraftstoff im Brennraum geschichtet vorliegt ("Schichtbetrieb"), ist im Wesentlichen nur im Bereich der Zündkerze 28 Kraftstoff vorhanden, wohingegen im restlichen Brennraum 18 nur wenig oder überhaupt kein Kraftstoff vorhanden ist. Im Schichtbetrieb arbeitet die Brennkraftmaschine vorwiegend im Leerlauf und bei Teillast.
  • Ist der Kraftstoff im Brennraum 18 homogen verteilt ("Homogenbetrieb"), ist im Wesentlichen im gesamten Brennraum 18 ein zündfähiges Gemisch vorhanden. Diese Betriebsart wird vor Allem bei Volllast und hohen Drehzahlen gewählt. Möglich ist auch ein kombinierter Betrieb der Brennkraftmaschine 10, bei dem beispielsweise während eines Arbeitstaktes zunächst eine Homogeneinspritzung und anschließend eine Schichteinspritzung erfolgt.
  • Insbesondere im Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine 10 ist es vorteilhaft, wenn die Wand 20 und der Zylinderkopf 22 der Brennkraftmaschine 10 eine hohe Temperatur aufweisen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird dies dadurch erreicht, dass während des Schichtbetriebs der Brennkraftmaschine 10 die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 relativ gering gehalten wird. Somit ist auch der durch die Kühlmittelleitungen 24 strömende Kühlmittelstrom dmcp/dt langsam, so dass nur vergleichsweise wenig Wärme von der Wand 20 bzw. dem Zylinderkopf 22 an das in den Kühlmittelleitungen 24 strömende Kühlmittel übertragen wird.
  • Wie ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird dabei unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine 10 die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 besonders niedrig gehalten, um eine schnelle Erwärmung der Wand 20 und des Zylinderkopfs 22 der Brennkraftmaschine 10 zu ermöglichen. Der Zeitraum, in dem die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 derartig niedrig gehalten wird, ist in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 64 gekennzeichnet.
  • Nach diesem Zeitraum 64 wird die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 in Abhängigkeit von der Drehzahl nmot der Kurbelwelle 16 der Brennkraftmaschine 10, sowie abhängig von der vom Temperatursensor 30 ermittelten Zylinderkopftemperatur und der vom Temperatursensor 52 ermittelten Kühlmitteltemperatur eingestellt. Hierzu ist im Steuer- und Regelgerät 58 ein Kennfeld abgelegt, welches einen Sollwert für die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 in Abhängigkeit der besagten Betriebsgrößen erzeugt. Im Homogenbetrieb, also bei höheren Drehzahlen nmot der Brennkraftmaschine 10, wird die Kühlmittelpumpe 48 mit konstanter und vergleichsweise hoher Drehzahl betrieben.
  • Die Ansteuerung der Kühlmittelpumpe 48 erfolgt gemäß einem Verfahren, welches als Computerprogramm im Steuer- und Regelgerät 58 abgespeichert ist (vgl. Fig. 3). Nach einem Startblock 66 wird in einem Block 68 geprüft, in welcher Betriebsart die Brennkraftmaschine 10 betrieben wird. Dies hängt u. a. von der Drehzahl nmot der Kurbelwelle 16 und vom Drehmomentwunsch ab, welcher vom Stellungsgeber 60 des Gaspedals 62 abgegriffen wird.
  • Befindet sich die Brennkraftmaschine 10 in der Betriebsart "Schicht", wird im Block 70 abgefragt, ob die Temperatur TZYL des Zylinderkopfs 22, welche vom Temperatursensor 30 erfasst wird, einen Grenzwert G überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, wird im Block 72 die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 über ein Kennfeld bestimmt, in welches als Betriebsgrößen die Drehzahl nmot der Kurbelwelle 16, die Temperatur TZYL des Zylinderkopfs 22 und die Temperatur TCF des Kühlmittels eingehen.
  • Wird im Block 70 dagegen festgestellt, dass die Temperatur TZYL des Zylinderkopfs 22 den Grenzwert G bereits überschritten hat, wird im Block 74 die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 auf einen konstanten Wert C1 eingestellt. Bei dieser Drehzahl ist in jedem Falle sichergestellt, dass der Zylinder 12 so stark gekühlt wird, dass an ihm keine Schäden auftreten.
  • Wird im Block 68 festgestellt, dass die Brennkraftmaschine 10 nicht im Schichtbetrieb arbeitet, sondern dass die Betriebsart "Homogen" vorliegt, wird im Block 76 die Drehzahl ncp der Kühlmittelpumpe 48 auf einen konstanten Wert C2 eingestellt. Das Programm endet in einem Endblock 78.

Claims (14)

1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) mit Direkteinspritzung, bei dem mindestens ein Teil des Kraftstoffs so in einen Brennraum (18) der Brennkraftmaschine (10) eingespritzt werden kann, dass er dort geschichtet vorliegt, und bei dem die Kühlung einer den Brennraum (18) wenigstens bereichsweise begrenzenden Wand (20, 22) durch ein Kühlmittel erfolgt, welches die Wand (20, 22) wenigstens bereichsweise durchströmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel von einer elektrisch angetriebenen Kühlmittelpumpe (48) gefördert wird und die Drehzahl (ncp) der Kühlmittelpumpe (48) von mindestens einer Betriebsgröße (Schicht, Homogen, nmot, TZYL, TCF) der Brennkraftmaschine (10) abhängt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (ncp) der Kühlmittelpumpe (48) vom Betriebszustand (Schicht, Homogen) der Brennkraftmaschine abhängt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (ncp) der Kühlmittelpumpe (48) im Schichtbetrieb (Schicht) niedriger ist als im Homogenbetrieb (Homogen).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (48) im Homogenbetrieb (Homogen) mit konstanter Drehzahl (C2) betrieben wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (48) nach dem Starten der Brennkraftmaschine (10) grundsätzlich mit geringer Drehzahl (ncp) betrieben wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (ncp) der Kühlmittelpumpe (48) von der Drehzahl (nmot) einer Kurbelwelle (16) der Brennkraftmaschine (10) abhängt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (ncp) der Kühlmittelpumpe (48) von der Temperatur (TCF) des Kühlmittels abhängt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (ncp) der Kühlmittelpumpe (48) von der Temperatur (TZYL) mindestens eines Bereichs (22) der Brennraumwand abhängt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Solldrehzahl (nscp) der Kühlmittelpumpe (48) über eine Kennlinie oder ein Kennfeld (72) bestimmt wird.
10. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird.
11. Computerprogramm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher, insbesondere auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.
12. Steuer- und/oder Regelgerät (58) zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10), dadurch gekennzeichnet, dass es einen Speicher umfasst, auf dem ein Computerprogramm nach einem der Ansprüche 10 oder 11 abgespeichert ist.
13. Brennkraftmaschine (10), mit einer Kraftstoff- Einspritzvorrichtung (26), welche so angeordnet ist, dass sie Kraftstoff direkt in den Brennraum (18) so einspritzen kann, dass er dort geschichtet vorliegt, mit einer Kühlmittelpumpe (48), und mit einer Kühlmittelleitung (24), welche in einer den Brennraum (18) wenigstens bereichsweise begrenzenden Wand (20, 22) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (48) mit einem Elektromotor (50) verbunden und von diesem angetrieben ist, und dass ihre Drehzahl (nmot) in Abhängigkeit von mindestens einer Betriebsgröße (Schicht, Homogen, nmot, TZYL, TCF) der Brennkraftmaschine (10) eingestellt werden kann.
14. Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelpumpe (48) mit einem Steuer- und/oder Regelgerät (58) nach Anspruch 12 verbunden ist.
DE10135057A 2001-07-18 2001-07-18 Verfahren, Computerprogramm, Steuer-und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine Ceased DE10135057A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10135057A DE10135057A1 (de) 2001-07-18 2001-07-18 Verfahren, Computerprogramm, Steuer-und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
PCT/DE2002/002537 WO2003008775A1 (de) 2001-07-18 2002-07-11 Verfahren, computerprogramm, steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10135057A DE10135057A1 (de) 2001-07-18 2001-07-18 Verfahren, Computerprogramm, Steuer-und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10135057A1 true DE10135057A1 (de) 2003-02-13

Family

ID=7692291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10135057A Ceased DE10135057A1 (de) 2001-07-18 2001-07-18 Verfahren, Computerprogramm, Steuer-und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10135057A1 (de)
WO (1) WO2003008775A1 (de)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2656361A1 (de) * 1976-12-13 1978-06-15 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Vorrichtung zur kuehlung von verbrennungskraftmaschinen
DE9201065U1 (de) * 1992-01-20 1992-05-27 Lippert, Peter, 1000 Berlin Geregelter Kühlflüssigkeitskreislauf an Fahrzeugen
DE3810174C2 (de) * 1988-03-25 1996-09-19 Hella Kg Hueck & Co Einrichtung zur Regelung der Kühlmitteltemperatur einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen
EP0887526A2 (de) * 1997-06-27 1998-12-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Direkteinspritzbrennkraftmaschine und Kühlsystem dafür
DE19835581A1 (de) * 1998-08-06 2000-02-17 Daimler Chrysler Ag Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse
DE10056155A1 (de) * 1999-11-24 2001-06-13 Caterpillar Inc Motorwasserpumpensteuersystem
DE69801876T2 (de) * 1997-08-01 2002-04-25 C.R.F. S.C.P.A., Orbassano Kühlungsanlage für eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4423705A (en) * 1981-03-26 1984-01-03 Toyo Kogyo Co., Ltd. Cooling system for liquid-cooled internal combustion engines
EP0557113B1 (de) * 1992-02-19 1999-05-26 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Maschinenkühlanlage
DE19951362A1 (de) * 1999-10-26 2001-05-03 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung der Kühlwassertemperatur eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2656361A1 (de) * 1976-12-13 1978-06-15 Skf Kugellagerfabriken Gmbh Vorrichtung zur kuehlung von verbrennungskraftmaschinen
DE3810174C2 (de) * 1988-03-25 1996-09-19 Hella Kg Hueck & Co Einrichtung zur Regelung der Kühlmitteltemperatur einer Brennkraftmaschine, insbesondere in Kraftfahrzeugen
DE9201065U1 (de) * 1992-01-20 1992-05-27 Lippert, Peter, 1000 Berlin Geregelter Kühlflüssigkeitskreislauf an Fahrzeugen
EP0887526A2 (de) * 1997-06-27 1998-12-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Direkteinspritzbrennkraftmaschine und Kühlsystem dafür
DE69801876T2 (de) * 1997-08-01 2002-04-25 C.R.F. S.C.P.A., Orbassano Kühlungsanlage für eine Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine
DE19835581A1 (de) * 1998-08-06 2000-02-17 Daimler Chrysler Ag Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse
DE10056155A1 (de) * 1999-11-24 2001-06-13 Caterpillar Inc Motorwasserpumpensteuersystem

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003008775A1 (de) 2003-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2789839B1 (de) System und Verfahren zur Wassereinspritzung für eine Brennkraftmaschine
DE102006021285B4 (de) Verfahren zum Betreiben von Glühkerzen in Dieselmotoren
DE60108006T2 (de) Brennkraftmaschine und Methode für Abgasrückführung
DE102006033481A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102014222474A1 (de) Anpassung der Fluidmenge des Systems zur Zusatzeinspritzung eines Verbrennungsmotors an das Signal der Klopfregelung
WO2007065573A1 (de) Verfahren zur regelung einer brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstzündenden brennkraftmaschine
DE10221165A1 (de) Nacheinspritzungen während kalten Betriebes
DE102014017162A1 (de) Benzindirekteinspritzungsmotor, Steuerungsvorrichtung dafür und Verfahren zum Betreiben eines Direkteinspritzungsmotors
DE102012107714A1 (de) Steuersystem für ein Verbrennungssystem
DE10046597B4 (de) Steuersystem für Motoren mit Direkteinspritzung
DE102017202435A1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Steuern des Öffnungszustandes einer Abgasklappe eines Verbrennungsmotors
WO2008090162A1 (de) Verfahren zum steuern der abgasrückführung bei einer brennkraftmaschine
EP1322850B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP1352164B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eine brennkraftmaschine
DE102012008125B4 (de) Verfahren zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine nach dem HCCI-Brennverfahren
WO2002084096A1 (de) Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regeleinrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie brennkraftmaschine
DE19952526A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102006053805B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zur Ermittlung einer in einem Brennraum befindlichen Füllung
DE10135057A1 (de) Verfahren, Computerprogramm, Steuer-und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine
DE10040252C2 (de) Verfahren und Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102009021793B4 (de) Verfahren zum Bestimmen der Stickoxidemission im Brennraum eines Dieselmotors
DE10051551A1 (de) Verfahren, Computerprogramm sowie Steuer- und/oder Regeleinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102015223862A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs mit dualer Kraftstoffeinspritzung
EP1904733A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE10333261B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines direkt einspritzenden Ottomotors sowie direkt einspritzender Ottomotor

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection