Anselm Wieland

Funktionen zur Verbesserung der Zumessgenauigkeit von Benzin-Direkteinspritzsystemen


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ISBN:

978-3-8440-8323-1

Series:

Schriftenreihe des Lehrstuhls für Prozessmaschinen und Anlagentechnik
Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. E. Schlücker
Erlangen-Nürnberg

Volume:

Keywords:

Ottomotor; Direkteinspritzung; Benzin-Direkteinspritzung; GDI; Einspritzsystem; Einspritzmenge; Injektor; Solenoidinjektor; Magnetspuleninjektor; Katalysator; Regelung

Type of publication:

Thesis

Language:

German

Pages:

144 pages

Figures:

51 figures

Weight:

213 g

Format:

21 x 14,8 cm

Bindung:

Paperback

Price:

45,80 € / 57,30 SFr

Published:

December 2021

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Abstract:

Die Schadstoffkonzentration im Rohabgas von Ottomotoren und die Konvertierungsrate von Drei-Wege-Katalysatoren sind vom Verbrennungsluftverhältnis abhängig, was sich im Mittel über die Lambdasonde einstellen lässt. Um in jedem einzelnen Zylinder definierte Gemischzusammensetzungen zu erhalten, müssen sowohl Luft- als auch Kraftstoffpfad geregelt werden. Zu diesem Zweck werden Softwarefunktionen auf der Motorsteuerung eingesetzt. Die Arbeit widmet sich der Entwicklung neuer Funktionen auf Seiten des Kraftstoffpfades, um die Zumessgenauigkeit von den in modernen Ottomotoren eingesetzten Direkteinspritzsystemen zu verbessern.

Das Betriebsverhalten der untersuchten Magnetventilinjektoren reagiert empfindlich auf Änderungen der Bauteilparameter, zu denen beispielsweise Alterungsvorgänge wie Ventilsitzverschleiß oder Düsenverkokung zählen. Somit ist der genaue Einspritzratenverlauf im Fahrzeug nicht bekannt. Die entwickelten Verfahren haben daher zum Ziel, Merkmale des Einspritzratenverlaufs zu identifizieren, um Korrekturen über die Ansteuerdauer der Injektoren vornehmen zu können. Zu diesen Merkmalen zählt die insgesamt innerhalb eines Einspritzpulses eingebrachte Kraftstoffmasse, der Injektordurchfluss sowie die Öffnungs- und Schließzeit. Die erzielbare Genauigkeit der Funktionen wird am Einspritzsystemprüfstand mit geeigneter Messtechnik ermittelt.

Fluktuationen im Luftverhältnis werden durch die Sauerstoffspeicherfähigkeit des Katalysators gedämpft. Für optimale Konvertierungsbedingungen muss die Sauerstoffbeladung innerhalb eines definierten Bereichs gehalten werden. Daher wird ein auf der Motorsteuerung lauffähiges Sauerstoffbeladungsmodell aufgestellt, das in der Bestimmung des Sollwerts der einzuspritzenden Kraftstoffmasse berücksichtigt wird.