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Title:
ENGINE CONTROL AND METHOD FOR DETERMINING THE PRESSURE IN A COMBUSTION CHAMBER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/096331
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to an engine control for an internal combustion engine (1) and to a method whereby a pressure signal (pA) reproducing the pressure (pA) in one of the combustion chambers (2A) is supplied to an evaluation unit (5) by means of a pressure signal sensor (4). According to the invention, the evaluation unit (5) uses the pressure signal (pA) to determine the pressure (pB, pC, pD) in at least one other combustion chamber (2B, 2C, 2D).

Inventors:
CARETTA GIANLUCA (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/051565
Publication Date:
August 30, 2007
Filing Date:
February 19, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
CARETTA GIANLUCA (DE)
International Classes:
F02D35/02; F02D41/14
Domestic Patent References:
WO2002093178A22002-11-21
Foreign References:
DE102005009914A12005-10-20
US5421305A1995-06-06
EP1400671A22004-03-24
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Motorsteuerung für eine Brennkraftmaschine (1) mit meh ¬ reren Brennräumen (2A, 2B, 2C, 2D) mit - mindestens einem Drucksignaleingang zur Aufnahme mindes ¬ tens eines Drucksignals (p A ) , das den Brennraumdruck (p A ) in einem der Brennräume (2A) wiedergibt, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

- eine Auswerteeinheit (5), die in Abhängigkeit von dem Drucksignal (p A ) den Brennraumdruck (p B , P c , P D ) in mindes ¬ tens einem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) ermittelt.

2. Motorsteuerung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anzahl der Drucksignaleingänge kleiner ist als die

Anzahl der Brennräume (2A, 2B, 2C, 2D) der Brennkraftmaschine (D •

3. Motorsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Drucksensor (4), der den Brennraumdruck (p A ) in dem einen Brennraum misst und der mit dem Drucksignaleingang zur Einspeisung des Drucksignals (p A ) verbunden ist.

4. Motorsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen oder mehrere Drucksensoren (4), welche jeweils den Brennraumdruck (p A ) in einem der Brennräume (2A) messen und jeweils mit einem der Drucksignaleingänge verbunden sind, wo- bei die Anzahl der Drucksensoren (4) kleiner ist als die Anzahl der Brennräume (2A, 2B, 2C, 2D) der Brennkraftmaschine (D •

5. Motorsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Geschwindigkeitssignaleingang zur Aufnahme eines Geschwindigkeitssignals (dCRK/dt), das eine Drehgeschwindig-

keit (dCRK/dt) der Brennkraftmaschine (1) wiedergibt, wo ¬ bei die Auswerteeinheit (5) den Brennraumdruck (p B , Pc, P D ) in dem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal (dCRK/dt) ermittelt.

6. Motorsteuerung nach Anspruch 5, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Korrektureinrichtung (9), die das Geschwindigkeitssignal (dCRK/dt) um änderungen korrigiert, die durch Schwingungen eines an die Brennkraftmaschine (1) angeschlossenen Antriebs ¬ strangs hervorgerufen werden.

7. Motorsteuerung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auswerteeinheit (5) dazu eingerichtet ist, einen Zu ¬ sammenhang zwischen dem Geschwindigkeitssignal (dCRK/dt) und dem Drucksignal (p A ) zu ermitteln, wobei die Auswerteeinheit (5) den Brennraumdruck (p B , P c , P D ) in dem mindestens einen weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem Zusammenhang ermittelt.

8. Motorsteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen mit dem Drucksignaleingang und/oder dem Geschwindigkeitssignaleingang und/oder der Auswerteinheit (5) verbundenen Speicher (6) zum Abspeichern des Drucksignals (p A ) und/oder des Geschwindigkeitssignals (dCRK/dt) und/oder des Zusammenhangs .

9. Motorsteuerung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Auswerteeinheit (5) den Brennraumdruck (p B , p c , P D ) in dem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem gespeicherten Drucksignal (p A ) und/oder dem gespeicherten Geschwindigkeitssignal (dCRK/dt) und/oder dem gespeicherten Zusammenhang ermittelt.

10. Brennkraftmaschine mit einer Motorsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

11. Verwendung einer Motorsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Ermittlung eines Brennraumdrucks (p A , P B? P er

12. Verfahren zur Druckermittlung eines in einem Brennraum (2A, 2B, 2C, 2D) herrschenden Brennraumdrucks (p A , P B? P O P D ) für eine Brennkraftmaschine (1) mit mehreren Brennräumen (2A, 2B, 2C, 2D) mit den Schritten: - Aufnahme mindestens eines Drucksignals (p A ) , das den

Brennraumdruck (p A ) in einem der Brennräume (2A) wiedergibt, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

- Ermitteln des Brennraumdrucks (p B , Per P D ) in mindestens einem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem Drucksignal (p A ) .

13. Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anzahl der aufgenommenen Drucksignale (p A ) kleiner ist als die Anzahl der Brennräume (2A, 2B, 2C, 2D) der Brennkraftmaschine (1).

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Drucksignal (p A ) durch Messen des Brennraumdrucks (P A ) in einem der Brennräume (2A) ermittelt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anzahl der Brennräume (2A) , deren Brennraumdruck (P A ) gemessen wird, kleiner ist als die Anzahl der Brennräume (2A, 2B, 2C, 2D) der Brennkraftmaschine (1) .

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

- Aufnahme eines Geschwindigkeitssignals (dCRK/dt) , das die Drehgeschwindigkeit (dCRK/dt) der Brennkraftmaschine (1) wiedergibt, und

— Ermitteln des Brennraumdrucks (p B , Per P D ) in dem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal (dCRK/dt) .

17. Verfahren nach Anspruch 16, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

— Ermitteln von änderungen des Geschwindigkeitssignals

(dCRK/dt) , die durch eine Schwingung eines an die Brenn- kraftmaschine (1) angeschlossenen Antriebsstrangs verur ¬ sacht werden, und

— Korrigieren des Geschwindigkeitssignals (dCRK/dt) um die schwingungsbedingten änderungen.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

- Ermitteln eines Zusammenhangs zwischen dem Drucksignal

(P A ) und dem Geschwindigkeitssignal (dCRK/dt) und

- Ermitteln des Brennraumdrucks (p B , Pc/- P D ) in dem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem Zusammenhang.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

— Abspeichern des Drucksignals (p A ) und/oder

- Abspeichern des Geschwindigkeitssignals (dCRK/dt) und/oder — Abspeichern des Zusammenhangs.

20. Verfahren nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

— Ermitteln des Brennraumdrucks (p B , Per P D ) in dem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem gespeicherten Drucksignal (p A ) und/oder

- Ermitteln des Brennraumdrucks (p B , Pc/- P D ) in dem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem gespeicherten Geschwindigkeitssignal (dCRK/dt) und/oder — Ermitteln des Brennraumdrucks (p B , Per P D ) in dem weiteren Brennraum (2B, 2C, 2D) in Abhängigkeit von dem gespeicherten Zusammenhang.

Description:

Beschreibung

Motorsteuerung und Verfahren zur Bestimmung des Drucks in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Motorsteuerung und ein Verfahren zur Bestimmung des Drucks in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen des Anspruchs 1 und der nebengeordneten Ansprüche.

Zur besseren Verbrennung des in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine eingebrachten Gemisches wurden in den letzten Jahren zahlreiche Vorrichtungen und Verfahren vorgeschlagen, mit denen eine umweltverträglichere Verbrennung des Gemisches ermöglicht wird. Dabei ist es bekannt, den Druck in einem o- der in mehreren der Brennräume zu messen. Die Messung des Drucks in einem Brennraum bietet dabei den Vorteil, dass die bei einem Verbrennungsprozess freiwerdende Wärme in dem Brennraum berechnet werden kann, um nachfolgende Verbren- nungsprozesse durch eine änderung von Einspritzparametern zu verbessern .

Da sich die Einspritzbedingungen, beispielsweise die Geomet ¬ rie der Einspritzdüsen, im Laufe der Lebensdauer der Brenn- kraftmaschine verändern können, ist es vorteilhaft, wenn für jeden der Brennräume der zeitliche Verlauf des Drucks in die ¬ sem Brennraum bekannt ist, um den Verbrennungsprozess indivi ¬ duell zu optimieren. Ein Messen des Drucks in jedem der Brennräume, beispielsweise mit einem in der Zündkerze einge- bauten Drucksensor hat jedoch den Nachteil, dass es kostenintensiv ist, da für jeden der Brennräume ein Drucksensor vorgesehen werden muss. Weiterhin ist nachteilig, dass jeder dieser Drucksensoren mit der die Drucksignale auswertenden Motorsteuerung verbunden werden muss.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben und insbesondere eine Vorrich-

tung und ein Verfahren anzugeben, mit denen der Druck in mehreren Brennräumen einfacher oder kostengünstiger ermittelt werden kann.

Die Aufgabe wird mit einer Motorsteuerung gemäß Anspruch 1 und einer Verwendung der Motorsteuerung und einem Verfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass in Abhängig- keit von dem Drucksignal, das den Brennraumdruck in einem der Brennräume wiedergibt, der Brennraumdruck in mindestens einem weiteren Brennraum ermittelt werden kann, beispielsweise durch Hochrechnen. So ist die einfachste Annahme, dass der Brennraumdruck in dem weiteren Brennraum lediglich zeitver- setzt ist gegenüber dem Brennraumdruck in dem Brennraum, für den das Drucksignal ermittelt wurde. Der Zeitversatz resul ¬ tiert aus dem zeitversetzten Taktablauf der Verbrennungspro ¬ zesse in den verschiedenen Brennräumen einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einer Viertaktbrennkraftmaschine . Bei einer Brennkraftmaschine mit einer großen Anzahl an Zylindern, beispielsweise acht, zehn oder zwölf, ist es auch mög ¬ lich, dass mehrere Brennräume bezüglich des Verbrennungspro ¬ zesses synchron getaktet sind, so dass keine Zeitverschiebung bei der Ermittlung des Brennraumdrucks in dem weiteren Brenn- räum zu berücksichtigen ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Brennraumdruck in dem mindestens einen weiteren Brennraum in Abhängigkeit von dem Drucksignal und einem weiteren Parameter der Brennkraftma- schine ermittelt wird. Der weitere Parameter kann beispiels ¬ weise eine an der Brennkraftmaschine gemessene Temperatur, wie beispielsweise die öltemperatur sein.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Motorsteuerung min- destens einen Drucksignaleingang zur Aufnahme mindestens ei ¬ nes Drucksignals auf, wobei die Anzahl der Drucksignaleingän ¬ ge kleiner ist als die Anzahl der Brennräume der Brennkraft-

maschine. Besonders bevorzugt wird genau ein Drucksignalein ¬ gang, gegebenenfalls ein Drucksignaleingang je Zylinderbank. Mit Drucksignaleingang wird in dieser Anmeldung ein tatsächlich an der Motorsteuerung befindlicher Eingang bezeichnet oder auch eine vorhandene Leitung zur Zuleitung eines Drucksignals zu der Motorsteuerung. So ist es beispielsweise auch möglich, dass die Motorsteuerung eine Anzahl von Drucksignaleingängen aufweist, die gleich oder größer der Anzahl der Brennräume der Brennkraftmaschine ist, wobei jedoch nicht al- Ie dieser physikalisch an der Motorsteuerung vorhandenen Drucksignaleingänge belegt sind. Es ist auch vorstellbar, dass die Drucksignaleingänge lediglich virtuell vorhanden sind, beispielsweise falls die Motorsteuerung eine serielle Schnittstelle aufweist, an der die Drucksignale oder das Drucksignal seriell getaktet und digital eingespeist werden.

Vorteilhafterweise weist die Motorsteuerung einen Drucksensor auf, der den Brennraumdruck in dem einen Brennraum misst und der mit dem Drucksignaleingang zur Einspeisung des Drucksig- nals verbunden ist. Der Drucksensor kann beispielsweise ein in der Zündkerze angeordneter Drucksensor sein, der den Brennraumdruck in dem Brennraum direkt misst. Eine weitere Möglichkeit ist, dass der Drucksensor den Brennraumdruck in dem Brennraum indirekt misst, beispielsweise durch Messen von Materialverformungen des den Brennraum einschließenden Materials .

Vorzugsweise weist die Motorsteuerung einen oder mehrere Drucksensoren auf, wobei die Anzahl der Drucksensoren kleiner ist als die Anzahl der Brennräume der Brennkraftmaschine. Be ¬ sonders bevorzugt wird genau ein Drucksensor, gegebenenfalls ein Drucksensor je Zylinderbank. Dies bietet den besonderen Vorteil, dass die Ausrüstung der Brennkraftmaschine mit Drucksensoren kostengünstig ist, da nicht jeder Brennraum mit einem Drucksensor ausgerüstet werden muss. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, alle Brennräume der Brennkraftmaschine mit einem Drucksensor auszurüsten und die

Erfindung dazu zu verwenden, fehlerhafte Signale eines oder mehrerer Drucksensoren durch eine Plausibilitätskontrolle zu erfassen .

Verfahrensmäßig ist vorteilhafterweise die Anzahl der aufge ¬ nommenen Drucksignale kleiner als die Anzahl der Brennräume der Brennkraftmaschine. Weiterhin ist vorzugsweise die Anzahl der Brennräume, deren Brennraumdruck zur Ermittlung der Drucksignale gemessen wird, kleiner als die Anzahl der Brenn- räume der Brennkraftmaschine.

Vorteilhafterweise wird im Rahmen der Erfindung ein Geschwindigkeitssignal aufgenommen, das eine Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine wiedergibt. Die Geschwindigkeit ist vor- zugsweise eine Drehgeschwindigkeit bzw. eine Drehwinkelge ¬ schwindigkeit. Für die Aufnahme des Geschwindigkeitssignals weist die Motorsteuerung vorteilhafterweise einen Geschwindigkeitssignaleingang auf. Die Auswerteeinheit der Brennkraftmaschine ermittelt dann den Brennraumdruck in dem weite- ren Brennraum in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitssignal und von dem Drucksignal. Es ist möglich, neben diesen beiden Parametern weitere Parameter der Brennkraftmaschine zu be ¬ rücksichtigen. Das Geschwindigkeitssignal kann beispielsweise die Drehwinkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle der Brennkraft- maschine wiedergeben. Die Berücksichtigung des Geschwindig ¬ keitssignals ist vorteilhaft, da durch einen Verbrennungspro- zess in einem der Brennräume die Kurbelwellengeschwindigkeit oder eine andere Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine be- einflusst wird. So wird bei einer Verbrennung eines Gemischs in einem Brennraum im Allgemeinen die Kurbelwelle beschleunigt. Im Rahmen der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn eine Korrelation zwischen dem Geschwindigkeitssignal und dem Drucksignal abgeleitet wird, so dass aus einem sich verän ¬ dernden Geschwindigkeitssignal auf den Brennraumdruck, d.h. auch den zeitlichen Druckverlauf, geschlossen werden kann. So kann beispielsweise bei einer starken Zunahme der Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine angenommen werden, dass eine

Verbrennung mit einem hohen Druck stattgefunden hat, der zu einer großen Kraft auf den Hubkolben des betroffenen Brennraums geführt hat. Vorteilhaft ist dementsprechend insbeson ¬ dere, wenn aus dem Drucksignal des einen Brennraums und dem Geschwindigkeitssignal der Brennkraftmaschine eine Korrelati ¬ on erstellt wird, um aus einem zu einem anderen Zeitpunkt ge ¬ messenen Geschwindigkeitssignal auf einen Druckverlauf in ei ¬ nem Brennraum zu schließen, in dem ein Verbrennungsprozess abläuft .

Vorteilhafterweise wird eine Korrektureinrichtung vorgesehen, die das Geschwindigkeitssignal um änderungen korrigiert, die durch Schwingungen eines an die Brennkraftmaschine ange ¬ schlossenen Antriebsstrangs hervorgerufen werden. So ist zu berücksichtigen, dass die Brennkraftmaschine durch den An ¬ triebsstrang mechanischen Randbedingungen ausgesetzt ist, welche die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine beeinflus ¬ sen. So ist die Zunahme der Geschwindigkeit der Brennkraftma ¬ schine geringer, falls die Brennkraftmaschine eine Last an- treiben muss, im hier angenommenen Regelfall ist dies die me ¬ chanisch mit dem Untergrund gekoppelte Antriebsachse des An ¬ triebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Besonders problematisch sind Schwingungen des Antriebsstrangs, die aufgrund der Elas ¬ tizität des Antriebsstrangs entstehen können und so eine von außen mechanisch aufgeprägte Beschleunigung der Kurbelwellengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine hervorrufen können. Im Rahmen moderner Motorsteuerungen ist es möglich, das Auftreten solcher Schwingungen zu erfassen, beispielsweise indem die Geschwindigkeit der mit der Kurbelwelle verbundenen Ab- triebswelle der Brennkraftmaschine erfasst wird, indem bei ¬ spielsweise alle 0,5 Grad ein Zeitsignal erzeugt wird. Durch Vergleich der Zeitsignale kann die Geschwindigkeit der Kur ¬ belwelle bzw. der Abtriebswelle oder des Antriebsstrangs sehr genau erfasst werden, so dass diese Einflüsse auf das Ge- schwindigkeitssignal berücksichtigt werden können, um das Ge ¬ schwindigkeitssignal zu korrigieren.

Vorteilhafterweise wird ein Zusammenhang bzw. eine Korrelati ¬ on zwischen dem Geschwindigkeitssignal und dem Drucksignal ermittelt, wobei dieser Zusammenhang vorteilhafterweise abge ¬ speichert wird. Hierzu wird vorteilhafterweise ein Speicher vorgesehen, in dem auch oder alternativ das Drucksignal oder das Geschwindigkeitssignal abgespeichert werden können. Bei Ermittlung des Zusammenhangs ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Zusammenhang über mehrere Verbrennungsprozesse er ¬ mittelt wird, so dass Messungenauigkeiten eine geringere RoI- Ie spielen oder ein mehrdimensionales Kennfeld erzeugt wird, in dem für mehrere verschiedene Geschwindigkeitssignalverläu ¬ fe unterschiedliche Drucksignalverläufe abgespeichert sind, die vorteilhafterweise mit Parametern besetzt sind, so dass sie den Messwerten angepasst werden können.

Vorteilhafterweise wird der Brennraumdruck in dem weiteren Brennraum in Abhängigkeit von dem gespeicherten Drucksignal oder dem gespeicherten Geschwindigkeitssignal oder dem gespeicherten Zusammenhang, d.h. gegebenenfalls in Abhängigkeit eines gespeicherten Kennfelds ermittelt.

Ein weiterer unabhängiger Gegenstand der Erfindung ist eine Brennkraftmaschine mit einer vorteilhaften Motorsteuerung mit den oben genannten Merkmalen.

Die Verwendung einer Motorsteuerung mit den oben genannten Merkmalen ist ebenfalls ein unabhängiger Gegenstand der Erfindung.

Ein Verfahren zur Druckermittlung eines in einem Brennraum herrschenden Brennraumdrucks stellt einen weiteren unabhängigen Gegenstand der Erfindung dar, wobei auf die obige Be ¬ schreibung von Verfahrensmerkmalen verwiesen wird.

Nachfolgend wird anhand der beigelegten Zeichnungen die Erfindung näher erläutert, wobei die Zeichnungen und die nach-

folgende Beschreibung lediglich exemplarische Ausführungsbei ¬ spiele der Erfindung wiedergeben.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Motorsteuerung für eine Brennkraftmaschine.

Figur 2A zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Anlegen eines Kennfelds.

Figur 2B zeigt Diagramme von Parametern der Brennkraftma ¬ schine im Zusammenhang mit dem Verfahren der Figur 2A.

Figur 3A zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln eines Brennraumdrucks in einem weiteren Brennraum.

Figur 3B zeigt Diagramme mit Parametern im Zusammenhang mit dem Verfahren der Figur 3A.

In der Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit vier Brenn ¬ räumen 2A, 2B, 2C und 2D dargestellt, wobei jeder Brennraum 2A, 2B, 2C und 2D über jeweils eine Zündkerze 3A, 3B, 3C und 3D verfügt. Die Zündkerze 3A des Brennraums 2A ist mit einem Drucksensor 4 ausgerüstet, der den Brennraumdruck p A in dem Brennraum 2A misst. Der Drucksensor 4 gibt ein den Brennraumdruck p A wiedergebendes Drucksignal an eine Auswerteeinheit 5 aus. Die Auswerteeinheit 5 ist mit einem Speicher 6 verbun ¬ den, in dem die Auswerteeinheit 5 verschiedene Kennzahlen und Daten, wie beispielsweise den Brennraumdruck p A oder ein Kennfeld, abspeichern kann und von dort wieder aufrufen kann.

Das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel der Motorsteuerung der Figur 1 umfasst weiterhin einen Drehwinkelsensor 7, der den Drehwinkel CRK der Kurbelwelle 8 der Brennkraftmaschine 1 ermittelt. Im Einzelnen gibt der Drehwinkelsensor 7 bei einer Drehung der Kurbelwelle 8 um 0,5° ein Signal aus. Dieses Sig ¬ nal wird zum einen direkt der Auswerteeinheit 5 zur Verfügung

gestellt und außerdem in eine Korrektureinheit 9 eingespeist. Die Korrektureinheit 9 dient dazu, Schwingungen, die auf der mechanischen Lastseite der Brennkraftmaschine 1 vorhanden sind, aus dem Geschwindigkeitssignal, das von dem Drehwinkel- sensor 7 ermittelt wird und das die Drehwinkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 8 wiedergibt, herauszurechnen. Hierzu verfügt die Korrektureinheit 9 über einen weiteren Signaleingang 10, über den die Korrektureinheit 9 mindestens eine weitere Win ¬ kellage eines weiteren Teils des an die Brennkraftmaschine 1 und die Kurbelwelle 8 angeschlossenen Antriebsstrangs erhält. Dies ist vorteilhafterweise die Winkellage eines oder mehre ¬ rer angetriebener Räder eines Fahrzeugs, das durch die Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird. Die Korrektur des von dem Drehwinkelsensor 7 ausgegebenen Signals kann auch oder zu- sätzlich durch Auswerten eines Torsionssignals vorgenommen werden, dass die Torsion eines Teils des Antriebsstrangs wie ¬ dergibt. So kann vorzugsweise die Torsion eines Teils des An ¬ triebsstrangs oder des abtriebseitiges Teils der Kurbelwelle 8 mit einem magnetostriktiven Sensor oder mit einem Mess- streifen gemessen werden. Auf diese Weise ist es vorteilhaft ¬ erweise möglich, eine fiktive lastunabhängige Geschwindig ¬ keitsgröße der Brennkraftmaschine 1 zu berechnen, welche eine Zunahme der Drehwinkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 8 wie ¬ dergibt, die sich ohne Last einstellen würde. Weiterhin wird die Korrektureinheit 9 und die Auswerteeinheit 5 mit einem

Zeitsignal t versorgt, um die genannten Geschwindigkeiten und Veränderungen berechnen zu können. Die Korrektureinheit 9 gibt eine korrigierte Drehwinkelgeschwindigkeit dCRK/dt an die Auswerteeinheit 5 aus, wobei diese korrigierte Drehwin- kelgeschwindigkeit vorzugsweise die oben genannte fiktive Drehwinkelgeschwindigkeitszunahme der Brennkraftmaschine 1 ohne Last ist.

Die Auswerteeinheit 11 verfügt außerdem über einen Signalaus- gang, an dem berechneten Brennraumdrücke p A , p B , P c und p D für alle Brennräume 2A, 2B, 2C und 2D ausgegeben werden.

In den Figuren 2A und 2B sind ein Verfahren und erläuternde Diagramme dargestellt, wobei das Verfahren mit der erfin ¬ dungsgemäßen Ausführungsform der Figur 1 durchgeführt werden kann. Daher wird bei der nun folgenden Beschreibung der Figu- ren 2A und 2B auf die Beschreibung der Figur 1 Bezug genommen. Das Verfahren der Figur 2A dient dazu, ein Kennfeld zu ermitteln, aus dem für verschiedene Drehwinkelgeschwindigkei ¬ ten dCRK/dt und verschiedene Winkellagen CRK der Kurbelwelle 8 der Brennkraftmaschine 1 ein Druckverlauf p A , P B? P C oder p D für den Brennraum 2A, 2B, 2C oder 2D entnommen werden kann, in dem gerade ein Verbrennungsprozess stattfindet. Zur Er ¬ mittlung dieses Kennfelds wird wiederholt eine Schleife durchlaufen, wobei der erste Schritt dieser Schleife ist, dass der Brennraumdruck p A in dem Brennraum 2A gemessen wird.

Nachfolgend wird die Drehwinkellage CRK der Kurbelwelle 8 er ¬ mittelt und aus dieser Größe wird wiederum die Drehwinkelge ¬ schwindigkeit dCRK/dt der Kurbelwelle 8 berechnet und auf die oben beschriebene Weise korrigiert. Die so ermittelten Größen werden in das Kennfeld eingearbeitet, wobei statistische Me ¬ thoden verwendet werden, um das Kennfeld zu interpolieren und zu glätten. Nachfolgend erfolgt eine Abfrage, ob das Kennfeld ausreichend dicht mit Daten besetzt ist. Falls dies der Fall ist, endet das Verfahren. Falls noch nicht genug Daten für eine ausreichend dichte Besetzung des Kennfeldes vorhanden sind, springt das Verfahren zu dem ersten Schritt zurück, in dem wiederum der Brennraumdruck p A in dem Brennraum 2A gemessen wird.

In der Figur 2B sind verschiedene Zusammenhänge zwischen der Drehwinkelgeschwindigkeit dCRK/dt und dem in dem Brennraum 2A gemessenen Brennraumdruck p A dargestellt. Die zwei in der Figur 2B gezeigten Diagramme enthalten die beiden genannten Größen jeweils über den Kurbelwellendrehwinkel CRK aufgetra- gen. Es sind jeweils drei Kurvenverläufe dargestellt, die je ¬ weils einen Verbrennungstakt mit (Kurvenverläufe 2 und 3) und ohne (Kurvenverlauf 1) Verbrennung darstellen. Bei dem Kur-

venverlauf 1 ohne Verbrennung ändert sich die Drehwinkelge ¬ schwindigkeit dCRK/dt nicht. Im Gegensatz dazu wird bei stattfindender Verbrennung die Drehwinkelgeschwindigkeit dCRK/dt unter dem Einfluss der Verbrennung geändert, wobei die Veränderung dieser Größe mit dem sich in dem Brennraum 2A entwickelnden Brennraumdruck p A einhergeht. Bei einem höheren Brennraumdruck p A wird entsprechend die Drehwinkelgeschwindigkeit dCRK/dt stärker verändert, d.h. die Kurbelwelle 8 wird stärker beschleunigt. In dem oben genannten Kennfeld werden nun für verschiedene Winkellagen CRK verschiedene Korrelationen zwischen dem Brennraumdruck p A in dem Brennraum 2A und der Zunahme der Drehwinkelgeschwindigkeit dCRK/dt abge ¬ speichert .

In den Figuren 3A und 3B sind ein Verfahren und in dem Verfahren verwendete Diagramme dargestellt. Das Verfahren der Figur 3A verwendet das mit dem Verfahren der Figur 2A ermittelte Kennfeld, um den Brennraumdruck p B , p c oder p D in einem weiteren der Brennräume 2B, 2C oder 2D, hier beispielhaft der Brennraum 2B, zu ermitteln. Auf die gleiche Weise wie hier dargestellt, lassen sich auch die Brennraumdrücke p c und p D in den Brennräumen 2C und 2D ermitteln. Das in der Figur 3A dargestellte Verfahren ist dazu geeignet, durch die in der Figur 1 dargestellte Auswerteeinheit 5 durchgeführt zu wer- den, so dass auf die Beschreibung der Figur 1 und auf die Be ¬ schreibung der Figuren 2A und 2B Bezug genommen wird.

Zunächst wird im Verfahren der Figur 3A, mit dem der Druckverlauf in dem Brennraum 2B während eines dort stattfindenden Verbrennungsprozesses ermittelt werden soll, der Drehwinkel CRK und die Drehwinkelgeschwindigkeit dCRK/dt ermittelt bzw. berechnet, wobei die genannte Geschwindigkeit wiederum auf die oben beschriebene Weise korrigiert wird. Der Drehwinkel CRK wird um einen festgelegten Winkel, beispielsweise 180°, verschoben, wobei der Winkel, um den der Drehwinkel CRK verschoben wird, von der Taktfolge der Brennkraftmaschine 1 ab ¬ hängig ist. Dies dient dazu, den betrachteten Verbrennungsab-

lauf in dem Brennraum 2B in der zeitlichen Abfolge, d.h. in Bezug auf den Drehwinkel CRK, zu normieren. Mit dem verscho ¬ benen bzw. normierten Drehwinkel CRK und der Drehwinkelge ¬ schwindigkeit dCRK/dt wird aus dem oben mit dem Verfahren der Figur 2A ermittelten Kennfeld der Brennraumdruck p B in dem Brennraum 2B ermittelt, wobei die Größen in dem Kennfeld in ¬ terpoliert werden, falls an der betreffenden Stelle kein Messwert verfügbar ist. Nachfolgend erfolgt eine Abfrage, ob der Verbrennungstakt in dem beobachteten Brennraum 2B abge- schlössen ist. Falls der Verbrennungstakt abgeschlossen ist, wird das Verfahren beendet, und der Druckverlauf p B über den Ausgang 11 der Auswerteeinheit 5 ausgegeben.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene be- vorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können die dargestellten Verfahren auch mit Brennkraftmaschinen mit mehr als vier Brennräumen oder mit weniger als vier Brennräumen durchgeführt werden, wobei auch vorstellbar ist, dass beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit zehn oder zwölf Brennräumen mit zwei Zylinderbänken jeweils genau ein Brennraum einer Zylinderbank mit einem Drucksensor versehen ist. Weiterhin ist möglich, dass auch mehr Brennräume einer Brennkraftmaschine mit Drucksensoren ausgerüstet sind, um die Ermittlung des Kennfeldes zu verbessern. Darüber hinaus ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die e- benfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.




 
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