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Verfahren zur Modellierung der Kraftstofftemperatur

IP.com Disclosure Number: IPCOM000009464D
Original Publication Date: 2002-Sep-25
Included in the Prior Art Database: 2002-Sep-25
Document File: 1 page(s) / 42K

Publishing Venue

Siemens

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Juergen Carstens: SUBMITTER

Abstract

Der Kraftstoff fuer Brennkraftmaschinen wird mit einer Pumpe aus dem Tank in einen Vorratsbehaelter (Kraftstoffrail) befoerdert und von dort aus mittels Injektoren in den Brennraum bzw. in das Saugrohr gespritzt. Um die erforderliche Menge Kraftstoff einzuspritzen, werden die Injektoren fuer eine be-stimmte Zeit geoeffnet. Die Einspritzzeit ist dabei von der Druckdifferenz zwischen Speicher und Zy-linder bzw. Saugrohr sowie von der Kraftstoffdichte und damit der Kraftstofftemperatur abhaengig. Aus Kosten- oder Packaging-Gruenden ist oft kein Kraftstofftemperatursensor vorhanden, so dass die Temperatur modelliert werden muss. Zur genaueren Bestimmung der Einspritzzeit wird vorgeschlagen, die Kraftstofftemperatur aus min-destens einer der folgenden bereits in der ECU (Electronic Control Unit) vorhandenen Sensormess-werte bzw. Modellwerte: Geschwindigkeit, Umgebungstemperatur, Kraftstoffdruck, Kuehlwassertem-peratur, Temperatur im Saugrohr, Abgasrueckfuehrrate, Verdichtungsfaktor bei aufgeladenen Moto-ren, Einspritzmasse, Kraftstoffdruckaktuatoransteuerung, Kraftstofftemperatur im Tank und Oeltempe-ratur. Der Kraftstoffrail ist meist zwischen Saugrohr und Motor angebracht. Dadurch wird die Kraftstofftem-peratur vorwiegend von der Kuehlwassertemperatur, der Oeltemperatur und der Temperatur im Saug-rohr bestimmt. Die Kraftstofftemperatur haengt im statischen Zustand, d.h. nach abgeschlossener Erwaermung/Abkuehlung nach dem Start, von diesen Einflussgroessen ab. Die Saugrohrtemperatur muss jedoch bei bestimmten Motorbetriebspunkten (hohe Abgasrueckfuehrrate, hohes Verdichtungs-verhaeltnis) durch die Abgasrueckfuehrrate und das Verdichtungsverhaeltnis korrigiert werden. Durch die Kraftstoffverdichtung in der Pumpe und den Kraftstoffdrucksteller wird dem Kraftstoff Waerme zugefuehrt, weshalb linear zum Verdichtungsgrad (Kraftstoffdruck) ein zusaetzlicher Waermeeintrag zu beruecksichtigen ist. Durch die Einspritzung des warmen Kraftstoffes aus dem Rail erfordert eine Nachlieferung kaelteren Kraftstoffs aus dem Tank. Die Einspritzmasse ist ein Indikator fuer die nach-gelieferte Kraftstoffmenge. Weitere Kuehlung erfaehrt der Kraftstoff durch den Fahrtwind entspre-chend der Geschwindigkeit und der Umgebungstemperatur. Somit kann aus den beschriebenen Gro-essen ein Modell zur Bestimmung der Kraftstofftemperatur entwickelt werden.

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Verfahren zur Modellierung der Kraftstofftemperatur

Idea: Gerhard Eser, DE-Regensburg; Dr. Gerhard Schopp, DE-Regensburg

Der Kraftstoff fuer Brennkraftmaschinen wird mit einer Pumpe aus dem Tank in einen Vorratsbehaelter (Kraftstoffrail) befoerdert und von dort aus mittels Injektoren in den Brennraum bzw. in das Saugrohr gespritzt. Um die erforderliche Menge Kraftstoff einzuspritzen, werden die Injektoren fuer eine be- stimmte Zeit geoeffnet. Die Einspritzzeit ist dabei von der Druckdifferenz zwischen Speicher und Zy- linder bzw. Saugrohr sowie von der Kraftstoffdichte und damit der Kraftstofftemperatur abhaengig. Aus Kosten- oder Packaging-Gruenden ist oft kein Kraftstofftemperatursensor vorhanden, so dass die Temperatur modelliert werden muss.

Zur genaueren Bestimmung der Einspritzzeit wird vorgeschlagen, die Kraftstofftemperatur aus min- destens einer der folgenden bereits in der ECU (Electronic Control Unit) vorhandenen Sensormess- werte bzw. Modellwerte: Geschwindigkeit, Umgebungstemperatur, Kraftstoffdruck, Kuehlwassertem- peratur, Temperatur im Saugrohr, Abgasrueckfuehrrate, Verdichtungsfaktor bei aufgeladenen Moto- ren, Einspritzmasse, Kraftstoffdruckaktuatoransteuerung, Kraftstofftemperatur im Tank und Oeltempe- ratur.

Der Kraftstoffrail ist meist zwischen Saugrohr und Motor angebracht. Dadurch wird die Kraftstofftem- peratur vorwiegend von der Kuehlwassertemperatur, der Oeltemperatur und der Temperatur im Saug- rohr bestimmt. Die Kraftstofftemperatur ha...