Verfahren zum Erstellen eines entstörten

Brennraumsignaldatenstroms

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.

Zur Analyse von Brennverfahren von Verbrennungsmotoren ist es bekannt, Brennraumsignale über Sensoren aufzunehmen und in weiterer Folge auszuwerten. Bei Messungen an Verbrennungsmotoren ist es jedoch nahezu unvermeidbar, dass das Brennraumsignal durch Störeinflüsse gestört ist, womit eine Entstörung des aufgenommenen Signals oder der daraus generierten Daten notwendig ist.

Zur Analyse und Optimierung der Brennverfahren von Verbrennungsmotoren sowie gegebenenfalls auch zur Steuergerätebedatung werden beispielsweise die Druckverläufe im Innenraum der Zylinder über geeignete Druckaufnehmer, Ladungsverstärker und schnelle Datenerfassungssysteme aufgezeichnet. Bedingt durch den nicht immer ideal möglichen Einbau der Drucksensoren sowie durch äußere Einflüsse wie Körperschallsignale bzw. Körperschallschwingungen, hervorgerufen z.B. durch das Schließen der Ventile, ist die gemessene Druckkurve mit verschiedenen Störeinflüssen behaftet, welche die Genauigkeit der Auswertungen beinträchtigen. Aus diesem Grund ist es bekannt, das Zylinderdrucksignal einer Filterung zu unterziehen.

Allerdings werden durch eine solche Filterung auch eventuelle dem Zylinderdruck überlagerte Klopfschwingungen sowie hohe Druckgradienten, wie sie bei Vorentflammungen auftreten, gefiltert und damit amplitudenmäßig reduziert. Durch eine unkorrekte Erkennung dieser Phänomene entsteht die Gefahr, den Motor thermisch zu überlasten und damit zu schädigen. Ebenso verhindert eine Reduktion des Druckgradienten eine korrekte Bestimmung des Verbrennungsgeräusches.

Da diese Phänomene primär im Bereich um den Maximaldruck auftreten, besteht eine Möglichkeit zur Vermeidung der vorhin erwähnten Nebeneffekte darin, das Signal nicht über den ganzen Kurbelwinkelbereich gleichmäßig zu filtern.

So ist es bekannt, dass das Zylinderdrucksignal zuerst zeitsynchron digitalisiert, anschließend auf Winkelbasis umgerechnet und anschließend durch eine gewichtete Mittelwertbildung geglättet wird, wobei die Gewichtsfunktion als auch die Fensterbreite für diese gleitende Mittelung über den Kurbelwinkel variiert werden können.

Da es sich dabei jedoch um ein Glättungsverfahren handelt, welches auf ein auf Kurbelwinkel transformiertes Signal angewendet wird, ergibt sich dadurch der signifikante Nachteil, dass damit weder eine exakte Filterkennlinie noch eine exakte Grenzfrequenz angegeben werden können, da sich der zeitliche Abstand der Kurbelwinkelpositionen mit der Drehzahl ändert.

Gemäß einem weiteren bekannten Verfahren wird eine an bestimmte Störgrößen angepasste kurbelwinkelabhängige Filterung des Zylinderdruckverlaufs vorgenommen, wobei jedoch die Kurbelwinkelinformation wiederum aus der Zylinderdruckkurve abgeleitet wird. Dies hat den Nachteil, dass die Kurbelwinkelinformation zu einem bestimmten Zeitpunkt nur näherungsweise bekannt ist, und dass die durch die einzelnen Zylinder verursachten Momentandrehzahländerungen gänzlich unberücksichtigt bleiben. Da darüber hinaus die Abtastfrequenz auf Zeitbasis in der Regel wesentlich höher ist als auf Kurbelwinkelbasis, verliert das erfasste Brennraumsignal durch die winkelsynchrone Glättung an Information. Weiters ist auch die Bestimmung der Kurbelwellenposition aus einer Zylinderdruckverlaufsanalyse in ihrer Genauigkeit stark eingeschränkt und für eine hochqualitative Datenauswertung nicht verwendbar.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein verbessertes Verfahren zur zumindest teilweisen Entstörung eines Brennraumsignals zu schaffen, durch das die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine hochwertige Datenauswertung von in einem Indiziersystem gemessenen Zylinderdrucksignalen zu ermöglichen, wenn die Zylinderdrucksignale mit Störungen behaftet sind.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.

Bevorzugt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erstellen eines zumindest teilweise entstörten Ausgangsdatenstroms durch Erfassen und selektives Filtern eines an einem Verbrennungsmotor aufgenommenen Brennraumsignals, umfassend folgende Schritte:

- Aufnehmen eines Brennraumsignals durch einen Brennraumsensor und Erstellen eines Brennraumsignaldatenstroms durch zeitsynchrones digitalisieren des Brennraumsignals,

- gleichzeitiges Aufnehmen eines Kurbelwinkelsignals und Erstellen eines Kurbelwinkelsignaldatenstroms durch zeitsynchrones digitalisieren des Kurbel Winkelsignals, - Aufspalten oder Duplizieren des Brennraumsignaldatenstroms in einen ersten Brennraumsignaldatenstrom und in einen zweiten Brennraumsignaldatenstrom,

- Erstellen eines ersten gefilterten Brennraumsignaldatenstroms durch Filtern des ersten Brennraumsignaldatenstroms in einem ersten Filter, gegebenenfalls Erstellen eines zweiten gefilterten Brennraumsignaldatenstroms durch Filtern des zweiten Brennraumsignaldatenstroms in einem zweiten Filter,

- Erstellen eines ersten transformierten Brennraumsignaldatenstroms durch Transformieren des ersten gefilterten Brennraumsignaldatenstroms von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis unter Verwendung des aufgenommen Kurbelwinkelsignaldatenstroms und Erstellen eines zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstroms durch Transformieren des zweiten gegebenenfalls gefilterten Brennraumsignaldatenstroms von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis unter Verwendung des aufgenommen Kurbelwinkelsignaldatenstroms,

- Zusammensetzen der transformierten Brennraumsignaldatenströme, sodass der Ausgangsdatenstrom in einem ersten Kurbelwinkelbereich den ersten transformierten Brennraumsignaldatenstrom und in einem zweiten Kurbelwinkelbereich den zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom umfasst.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der erste transformierte Brennraumsignaldatenstrom als Basissignal dient und zwischen bestimmten oder wählbaren Kurbelwinkeln durch den zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom ersetzt wird.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Kurbelwinkel, zwischen denen der erste transformierte Brennraumsignaldatenstrom durch den zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom ersetzt wird, frei wählbar sind, und/oder dass der erste transformierte Brennraumsignaldatenstrom als Basissignal dient und Werte aus dem zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom zwischen frei wählbaren Kurbelwinkeln in das Basissignal übernommen werden.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der erste Brennraumsignaldatenstrom vor der Transformation auf Kurbelwinkelbasis in einem ersten Filter gefiltert und/oder numerisch geglättet wird, und/oder dass der zweite Brennraumsignaldatenstrom vor der Transformation auf Kurbelwinkelbasis in einem zweiten Filter gefiltert und/oder numerisch geglättet wird.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass im ersten Kurbelwinkelbereich, insbesondere im Niederdruckteil des Brennverfahrens zwischen 100° und 50° vor dem oberen Totpunkt, eine thermodynamische Nullpunktkorrektur vorgenommen wird.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der zweite Kurbelwinkelbereich zumindest einen Teil des Hochdruckteils oder den gesamten Hochdruckteil des Brennverfahrens umfasst,

- und/oder dass der zweite Kurbelwinkelbereich 30° vor dem oberen Totpunkt des Hochdruckteils bis 120° nach dem oberen Totpunkt des Hochdruckteils des Brennverfahrens umfasst.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass der Ausgangsdatenstrom im Übergangsbereich zwischen dem ersten Kurbelwinkelbereich und dem zweiten Kurbelwinkelbereich einen Übergangsdatenstrom umfasst oder durch den Übergangsdatenstrom gebildet ist, durch den ein stetiger und/oder glatter Übergang zwischen dem ersten transformierten Brennraumsignaldatenstrom und dem zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom gebildet wird, wobei der Übergangsdatenstrom durch eine Überblendfunktion wie insbesondere eine Gauß'sche Integralkurve oder eine lineare Funktion gebildet wird. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das erste Filter und das zweite Filter voneinander unabhängig und frei parametrierbar sind.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das erste Filter dazu eingerichtet ist, im Niederdruckteil des Brennverfahrens eine Grundglättung des Brennraumsignals oder des ersten Brennraumsignaldatenstroms durchzuführen und/oder dass das erste Filter dazu eingerichtet ist relevante Störungen wie mechanische Störungen oder durch das Ventilschließen hervorgerufenen Körperschallschwingungen zu filtern.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das zweite Filter dazu eingerichtet ist im Hochdruckteil des Brennverfahrens, insbesondere durch die Sensormontage hervorgerufene Störungen zu filtern, jedoch andere Schwingungen wie beispielsweise Klopfschwingungen durchzulassen.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das oder die Filter als Tiefpassfilter, Bandpassfilter, Bandsperren oder als Filter zur numerischen Glättung ausgebildet ist oder sind.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das erste Filter ein Tiefpassfilter ist, oder dass das erste Filter ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 1kHz bis 5 kHz ist.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das zweite Filter ein Tiefpassfilter ist, oder dass das zweite Filter ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 20kHz bis 100kHz ist.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das oder die Filter dazu eingerichtet ist oder sind, den jeweiligen Brennraumsignaldatenstrom in Echtzeit zu filtern. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Brennraumsignal ein Zylinderdrucksignal des Brennraums, oder ein Drucksignal eines Brennraumdrucksensors eines indizierten Motors ist.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die Filterlaufzeiten des gefilterten Brennraumsignaldatenstroms oder der gefilterten Brennraumsignaldatenströme kompensiert werden, und/oder dass die Transformation auf Kurbelwinkelbasis und die Kompensation der Filterlaufzeiten in einem Schritt, insbesondere zeitgleich, durchgeführt werden.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Kurbelwinkelsignal einem Kurbelwinkelverlauf entspricht, der mittels eines Kurbelwinkelaufnehmers aufgenommen wird.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass die zeitsynchrone Digitalisierung jeweils durch einen ein A/D Wandler durchgeführt wird, wobei der A/D Wandler insbesondere ein 18 Bit-Wandler mit einer Abtastrate von 2 MHz ist.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das oder die Filter digitalen Filterstufen, insbesondere digitale Filterstufen vom Typ FIR (Finite Impulse Response Filter), sind.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Erstellen des Ausgangsdatenstroms in Echtzeit, insbesondere in Echtzeit jedoch verzögert um die zu kompensierende Filterlaufzeit erfolgt.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Erstellen des Ausgangsdatenstroms in Echtzeit, insbesondere verzögert um die zu kompensierende Filterlaufzeit erfolgt, und dass zur Zusammensetzung der transformierten Brennraumsignaldatenströme zu dem Ausgangsdatenstrom ein digitaler Signalprozessor oder ein FPGA („Free Programmable Gate Array") verwendet wird.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:

- Aufspalten oder Vervielfältigen des Brennraumsignaldatenstroms in einen ersten Brennraumsignaldatenstrom, in einen zweiten Brennraumsignaldatenstrom und in einen dritten oder weiteren Brennraumsignaldatenstrom,

gegebenenfalls Filtern des dritten oder weiteren Brennraumsignaldatenstroms in einem dritten oder weiteren Filter,

Erstellen eines dritten oder weiteren transformierten Brennraumsignaldatenstroms durch Transformieren des dritten oder weiteren gegebenenfalls gefilterten Brennraumsignaldatenstroms von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis unter Verwendung des aufgenommen Kurbelwinkelsignaldatenstroms,

Zusammensetzen der transformierten

Brennraumsignaldatensignalströme, sodass der Ausgangsdatenstrom in einem ersten Kurbelwinkelbereich durch den ersten transformierten Brennraumsignaldatenstrom, in einem zweiten Kurbelwinkelbereich durch den zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom und in einem dritten oder weiteren Kurbelwinkelbereich durch den dritten oder weiteren transformierten Brennraumsignaldatenstrom gebildet ist.

Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, dass zum Übergang zwischen dem ersten transformierten Brennraumsignaldatenstrom (pl(phi)), und den Werten mindestens eines weiteren transformierten Brennraumsignaldatenstrom (pn(phi)) ein frei einstellbares Kurbelwinkelfenster (z) festgelegt wird, wobei der Übergang gemäß folgender Vorschrift durchgeführt wird : phi < phil : pr(phi) = pl(phi)

phi l < = phi < = phil+z : pr(phi) = pl(phi)*(l-u(phi-phi l)) + pn(phi)*u(phi-phil)

phi l+z < phi <phin : pr(phi) = pn(phi)

phin < = phi < = phin+m : pr(phi) = pn(phi)*(l-u(phi-phin)) + pl(phi)*(u(phi-phin))

phi > phin+m : pr(phi) = pl(phi) wobei phi der Kurbelwinkel ist, wobei phi l der erste, frei einstellbare, Kurbelwinkel ist, wobei phin ein weiterer, frei einstellbarer, Kurbelwinkel ist, wobei pl(phi) der erste transformierte Brennraumsignaldatenstrom ist, wobei pn(phi) ein weiterer transformierter Brennraumsignaldatenstrom ist, wobei u die den Übergangsdatenstrom bildende Überblendfunktion ist, und wobei z ein erstes frei einstellbares Kurbelwinkelfenster ist, und wobei m ein weiteres frei einstellbares Kurbelwinkelfenster ist, und wobei pr der Ausgangsdatenstrom ist.

Gemäß einer ersten exemplarischen Ausführungsform wird der Einsatz eines Filters, insbesondere eines digitalen Filters, vorgeschlagen, welches nur in einem bestimmten vorgebbaren Kurbelwinkelbereich angewendet wird. Die Störschwingungen durch das Ventilschließen entstehen in etwa in einem Bereich von 120° vor OT (oberer Totpunkt). Für eine thermodynamische Nullpunktskorrektur, die störungsfreie Daten benötig, wird typischerweise ein Bereich von 100° bis 50° vor OT herangezogen. Der maximale Druckgradient sowie Klopfschwingungen treten hingegen erst um den OT und danach auf. Es ist daher vorteilhaft, das Tiefpassfilter nur bis etwa 30° vor OT wirken zu lassen und danach abzuschalten. Das plötzliche Deaktivieren eines Filters führt aber typischerweise zu Unstetigkeiten im Signalverlauf. Um diese zu vermeiden, wird ein stetiger oder gleitender Übergang zwischen gefiltertem und ungefiltertem Signal vorgesehen. Dazu wird eine sogenannte Überblendfunktion (z.B. eine Gauß'sche Integralkurve) eingesetzt und ein Kurbelwinkelbereich für den Übergang definiert:

Ist der Druck durch die Funktion p(phi) gegeben und die tiefpassgefilterte Druckkurve durch pfilt(phi) und die Überblendfunktion durch u(x); wobei u(0)=0 und u(z) = l sein muss; so gilt für die korrigierte Druckkurve pk(phi) :

Für phi < phil : pk(phi) = pfilt(phi)

Für phi l < = phi < = phi l+z : pk(phi) = pfilt(phi)*(l-u(phi-phi l)) + p(phi)*u(phi-phi l)

Für phi > phi l+z : pk(phi) = p(phi)

Gemäß der ersten oder einer weiteren exemplarischen Ausführungsform wird der von einem A/D-Wandler gelieferte hochfrequente Datenstrom (z.B. 18 Bit mit 2 MHz Abtastrate) in zwei voneinander unabhängige digitale Filterstufe ( z.B. vom Typ FIR) geleitet, deren Typen und Grenzfrequenzen vom Endanwender des Messsystems frei definiert werden können. Dabei kann es sich z.B. um Tiefpässe oder um Bandsperren handeln. Letztere sind z.B. dann vorteilhaft, wenn im Hochdruckteil der Zylinderdruckkurve von der Montage des Sensors abhängige schmalbandige Resonanzen auftreten. Im Anschluss an diese Filterungen werden die Daten unter Verwendung der Signale eines Kurbelwinkelaufnehmers auf Kurbelwinkel transformiert. Bei diesem Schritt werden die auf Grund der echtzeitmäßigen Berechnung der digitalen Filter unvermeidlichen Filterlaufzeiten berücksichtigt und ausgeglichen, sodass sich durch die Filter auch bei unterschiedlichen Drehzahlen keine Signalverschiebungen über der Kurbelwinkelachse ergeben. Im Anschluss daran werden die beiden erzeugten kurbelwinkelabhängigen gefilterten Signalverläufe wieder zu einem einzigen Verlauf zusammengesetzt. Als Basisverlauf dient dabei bevorzugt die mit dem ersten Filter, insbesondere dem Basisfilter, gefilterte Kurve. Ab einem gewissen vom Anwender frei definierbaren Kurbelwinkel phil werden die Werte der zweiten Kurve für das Ergebnissignal übernommen und ab einem weiteren ebenfalls frei definierbarem Kurbelwinkel phi2 wieder von der ersten Kurve.

Um Unstetigkeiten an den Übergangsstellen zu vermeiden, wird jedoch bevorzugt keine harte Umschaltung vorgenommen sondern ein gleitender Übergang zwischen der mit dem ersten Filter und der mit dem zweiten Filter gefilterten Kurven durchgeführt. Dazu wird eine Überblendfunktion (z.B. eine Gauß'sche Integralkurve) eingesetzt und ein Kurbelwinkelfenster (n) für den Übergang definiert:

Ist die mit dem Filter 1 gefilterte Druckkurve durch die Funktion pl(phi) gegeben und die mit dem Filter2 gefilterte Druckkurve durch p2(phi) und die Überblendfunktion durch u(x), wobei u(0)=0 und u(z) = l sein muss, so gilt für die resultierende Druckkurve pr(phi) :

Für phi < phi l : pr(phi) = pl(phi)

Für phi l < = phi < = phil+z : pr(phi) = pl(phi)*(l-u(phi-phil)) + p2(phi)*u(phi-phil)

Für phi l+z < phi <phi2 : pr(phi) = p2(phi)

Für phi2 < = phi < = phi2+z : pr(phi) = p2(phi)*(l-u(phi-phi2)) + pl(phi)*(u(phi-phi2) )

Für phi > phi2+z : pr(phi) = pl(phi)

Beispiele für eine mögliche Überblendfunktion u (phi) wäre z.B. eine lineare Funktion oder eine Gauß'sche Integralkurve.

Das Verfahren zur Erstellung des gefilterten Verlaufs einer Zylinderdruckkurve umfasst gegebenenfalls die Schritte, dass die digitalisierte Druckkurve durch zwei hinsichtlich Typ und Grenzfrequenz frei parametrierbare digitale Filterstufen geführt wird, deren Ausgangsverläufe anschließend wieder zu einer resultierenden neuen Druckkurve zusammengesetzt werden, wobei vor einem definierbaren Kurbelwinkel die Werte des Ausgangsverlauf des ersten Filters, danach die Werte des Ausgangsverlauf des zweiten Filters und danach wieder die Werte des Ausgangsverlaufs des ersten Filters herangezogen werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine gleitende Umschaltung zwischen den Ausgangskurven der digitalen Filter mit Hilfe einer Überblendfunktion durchgeführt wird. Hierbei wird bevorzugt die digitale Filterung, die Umwandlung der gefilterten Daten von Zeitbasis auf Kurbelwinkel und das Zusammensetzen der Ausgangskurven zu einem resultierenden kurbelwinkelabhängigen Verlauf in Echtzeit in einem digitalen Signalprozessor oder FPGA („Free Programmable Gate Array") durchgeführt.

In weiterer Folge wird eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung anhand der Figur näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Ablaufs eines Verfahrens zum Erstellen eines entstörten bzw. eines zumindest teilweise entstörten Brennraumsignaldatenstroms.

Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden Merkmalen : Brennraumsignal 1, Brennraumsignaldatenstrom 2, Kurbelwinkelsignal 3, Kurbelwinkelsignaldatenstrom 4, erstes Filter 5, zweites Filter 6, drittes Filter 7, Transformation (des ersten Brennraumsignaldatenstroms) 8, Transformation (des zweiten Brennraumsignaldatenstroms) 9, Transformation (des dritten Brennraumsignaldatenstroms) 10, Parameter 11, Zusammensetzen (des Ausgangsdatenstroms) 12, gestörtes Signal 13, hochfrequente Änderung des Brennraumsignaldatenstroms bei der Zündung 14, entstörter Ausgangsdatenstrom 15, Übergangsdatenstrom 16, erster Kurbelwinkelbereich 17, Übergangsbereich 18, zweiter Kurbel winkelbereich erster transformierter Brennraumsignaldatenstrom zweiter transformierter Brennraumsignaldatenstrom dritter transformierter Brennraumsignaldatenstrom erster gefilterter Brennraumsignaldatenstrom 23, zweiter gegebenenfalls gefilterter Brennraumsignaldatenstrom 24, dritter gegebenenfalls gefilterter Brennraumsignaldatenstrom 25, erster Brennraumsignaldatenstrom 26, zweiter Brennraumsignaldatenstrom 27, dritter Brennraumsignaldatenstrom 28.

Gemäß Fig. 1 wird in einem ersten Schritt ein Brennraumsignal 1 aufgenommen. Dieses Brennraumsignal 1 kann beispielsweise ein über einen Drucksensor aufgenommenes Drucksignal oder ein anders Signal sein. Möglich wären auch das Ausgangssignal eines Klopfsensors oder das Ausgangssignal eines Temperatursensors. In der vorliegenden, bevorzugten Ausführungsform wird die Erfindung exemplarisch anhand eines Drucksignals, insbesondere anhand eines Drucksignals des Brennraumdrucksensors eines indizierten Motors, ausgeführt.

Das aufgenommene Brennraumsignal 1 wird in einen Brennraumsignaldatenstrom 2 umgewandelt. Diese Umwandlung geschieht insbesondere durch Digitalisieren, bevorzugt durch zeitsynchrones digitalisieren, beispielweise in einem A/D-Wandler.

Gleichzeitig wird, beispielsweise über einen Kurbelwinkelaufnehmer, ein Kurbelwinkelsignal 3 aufgenommen und in weiterer Folge digitalisiert. Diese Umwandlung des Kurbelwinkelsignals 3 in einen Kurbelwinkelsignaldatenstrom 4 geschieht insbesondere durch hochfrequentes, zeitsynchrones Digitalisieren, beispielsweise durch Abtasten, Zählen und Interpolieren der Pulse eines Winkelmarkengebers. Diese Digitalisierung kann beispielsweise in einem A/D-Wandler erfolgen. Zur weiteren Verarbeitung des Brennraumsignaldatenstroms 2 wird dieser in einen ersten Brennraumsignaldatenstrom 26 und in einen zweiten Brennraumsignaldatenstrom 27 aufgespalten und/oder dupliziert. Die Aufspaltung in einen ersten Brennraumsignaldatenstrom 26 und in einen zweiten Brennraumsignaldatenstrom 27 ermöglicht die unabhängige Verarbeitung des Brennraumsignaldatenstroms 2 in zwei unterschiedlichen Verfahrensschritten. So wird der erste Brennraumsignaldatenstrom 26 in einem ersten Filter 5 gefiltert, ohne dabei den zweiten Brennraumsignaldatenstrom 27 zu beeinflussen.

Das erste Filter 5 kann beispielsweise ein Tiefpassfilter, ein Bandpassfilter oder eine Bandsperre sein. In der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Filter 5 als Tiefpassfilter, bevorzugt als Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 1kHz bis 5kHz, ausgebildet. Weiters dient das erste Filter 5 einer Basis-Entstörung. Insbesondere ist es in der vorliegenden Ausführungsform Aufgabe des ersten Filters 5, die durch das Ventilschließen der Ventile des Verbrennungsmotors verursachten Störungen 13 des Brennraumsignals 1 zur filtern. Es handelt sich dabei um verhältnismäßige hochfrequente Störungen, die durch das Tiefpassfilter aus dem Brennraumsignal 1 bzw. aus dem Brennraumsignaldatenstrom 2 entfernt werden können.

In weiterer Folge findet eine Transformation 8 des ersten gefilterten Brennraumsignaldatenstroms 23 von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis statt, wobei der dazu verwendete Kurbelwinkelsignaldatenstrom 4 die Daten des Kurbelwinkelsignals 3 sind. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfolgt bei der Transformation 8 auch der Ausgleich der Filterlaufzeiten. Diese Filterlaufzeiten entstehen, insbesondere aufgrund der echtzeitmäßigen Berechnung der, insbesondere digitalen, Filter. Durch diesen Ausgleich ergeben sich auch bei unterschiedlichen Drehzahlen keine Signalverschiebungen über der Kurbelwinkelachse. Ebenso kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch der zweite Brennraumsignaldatenstrom 27 in einem zweiten Filter 6 gefiltert und/oder numerisch geglättet werden. Diese Filterung oder Glättung im zweiten Filter 6 erfolgt bevorzugt parallel und damit unabhängig von der Filterung des ersten Brennraumsignaldatenstroms 26 im ersten Filter 5. Gegebenenfalls kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der zweite Brennraumsignaldatenstrom 27 auch ungefiltert weitergegeben werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Filter 6 als Tiefpassfilter, bevorzugt als Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 20kHz bis 100kHz, ausgebildet. Weiters dient das zweite Filter 6 einer etwaig zusätzlichen Entstörung.

In weiterer Folge wird eine Transformation 9 des zweiten gegebenenfalls gefilterten Brennraumsignaldatenstroms 24 von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis durchgeführt. Bei der Transformation 9 erfolgt auch bevorzugt der Ausgleich der Filterlaufzeiten.

Selbiges geschieht bei der Transformation 8 des ersten gefilterten Brennraumsignaldatenstroms 23 von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis.

Gegebenenfalls ist ein dritter gegebenenfalls gefilterter Brennraumsignaldatenstrom 25 vorgesehen, der durch Filtern eines dritten Brennraumsignaldatenstroms 28 in einem dritten Filter 7 erstellt wird. Auch dieser dritte gegebenenfalls gefilterte Brennraumsignaldatenstrom 25 wird in einer Transformation 10 von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis transformiert. Bei der Transformation 10 erfolgt bevorzugt auch der Ausgleich der Filterlaufzeiten.

In einem weiteren Schritt wird durch Zusammensetzen 12 ein Ausgangsdatenstrom 15 gebildet. Dieser Ausgangsdatenstrom umfasst gemäß der vorliegenden Ausführungsform Teile bzw. einen Teil des ersten transformierten Brennraumsignaldatenstroms 20 und des zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstroms 21. Insbesondere umfasst der Ausgangsdatenstrom 15 mindestens einen Teil des ersten transformierten Brennraumsignaldatenstroms 20 und mindestens einen Teil des zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstroms 21. Verfahrensgemäß ist ein erster Kurbelwinkelbereich 17 vorgesehen, in dem der Ausgangsdatenstrom 15 dem ersten transformierten Brennraumsignaldatenstrom 20 entspricht. Ferner ist ein zweiter Kurbelwinkelbereich 19 vorgesehen, in dem der Ausgangsdatenstrom 15 dem zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom 21 entspricht. Der erste Kurbelwinkelbereich 17 umfasst bevorzugt jenen Bereich, in dem eine zu filternde bzw. zu eliminierende Störung auftritt. Im vorliegenden Fall umfasst der erste Kurbelwinkelbereich 17 den Niederdruckteil des Brennverfahrens und jenen Bereich, in dem die Ventile des entsprechenden Zylinders des Verbrennungsmotors geschlossen werden. Das lediglich zum besseren Verständnis dargestellte gestörte Signal 13 wird gemäß dem vorliegenden Verfahren durch den ersten transformierten Brennraumsignaldatenstrom 20, der im ersten Filter 5 gefiltert wurde, ersetzt, sodass die Störungen eliminiert werden und der Ausgangsdatenstrom 15 entstört wird oder ist. Im zweiten Kurbelwinkelbereich 19 hingegen ist der Ausgangsdatenstrom 15 durch den zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom 21 gebildet, der auch hochfrequente Brennraumsignale wie beispielsweise hochfrequente Änderungen des Brennraumsignaldatenstroms durch eine klopfende Verbrennung 14 und/oder eventuelle durch die Sensormontage hervorgerufene Störungen abbildet. Im vorliegenden Fall umfasst der zweite Kurbelwinkelbereich 19 den Hochdruckteil des Brennverfahrens.

Durch dieses Zusammensetzen 12 werden je nach Kurbelwinkelbereich unterschiedliche Filterungen bzw. Glättungen vorgenommen, wobei die Kurbelwinkelbereiche durch Parameter 11 bestimmbar bzw. wählbar sind. Um Unstetigkeiten im Ausgangsdatenstrom 15 zu vermeiden, ist zwischen zwei aneinandergereihten transformierten

Brennraumsignaldatenströmen 20, 21 ein Übergangsbereich 18 mit einem Übergangsdatenstrom 16 angeordnet. Insbesondere ist der Übergangsdatenstrom 16 dazu geeignet und/oder eingerichtet, einen stetigen Verlauf des Ausgangsdatenstroms 15 zwischen den beiden aneinandergereihten transformierten Brennraumsignaldatenströmen 20, 21 zu bewirken. Der Übergangsdatenstrom 16 kann beispielsweise eine Gauß'sche Integralkurve sein, deren Randbedingungen den Randbedingungen der aneinandergefügten Brennraumsignaldatenströme entsprechen.

In allen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Filter dazu eingerichtet sind die Brennraumsignaldatenströme vor der Transformation auf Kurbelwinkelbasis in einem Filtern zu filtern und/oder numerisch zu glätten.

In allen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der erste transformierte Brennraumsignaldatenstrom einem ersten gefilterten und/oder geglätteten und transformierten Brennraumsignaldatenstrom entspricht.

In allen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der zweite, dritte und weitere transformierte Brennraumsignaldatenstrom einem zweiten, dritten und weiteren gegebenenfalls gefilterten und/oder gegebenenfalls geglätteten und transformierten

Brennraumsignaldatenstrom entspricht.

In allen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Hochdruckteil des Brennverfahrens dem Hochdruckbereich des Brennverfahrens entspricht. In allen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Niederdruckteil des Brennverfahrens dem Niederdruckbereich des Brennverfahrens entspricht.

In allen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Ausgangsdatenstrom in einem ersten Kurbelwinkelbereich durch den ersten transformierten Brennraumsignaldatenstrom und in einem zweiten Kurbelwinkelbereich durch den zweiten transformierten Brennraumsignaldatenstrom gebildet ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Brennraumsignaldatenstrom in zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Brennraumsignaldatenströme aufgespalten oder vervielfältigt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die aus dem Brennraumsignaldatenstrom aufgespaltenen oder vervielfältigten ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten oder weiteren Brennraumsignaldatenströme in einem zugehörigen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten oder weiteren Filter gefiltert oder geglättet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die gefilterten oder gegebenenfalls gefilterten ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten oder weiteren Brennraumsignaldatenströme in einer zugehörigen ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten oder weiteren Transformation von Zeitbasis auf Kurbelwinkelbasis transformiert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Ausgangsdatenstrom Teile bzw. einen Teil eines ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften, sechsten oder weiteren transformierten Brennraumsignaldatenstroms oder wird durch diese/n gebildet.