WO2018219754A1 - Verfahren zur ermittlung des aktuellen verdichtungsverhältnisses eines verbrennungsmotors im betrieb - Google Patents

Verfahren zur ermittlung des aktuellen verdichtungsverhältnisses eines verbrennungsmotors im betrieb Download PDF

Info

Publication number
WO2018219754A1
WO2018219754A1 PCT/EP2018/063565 EP2018063565W WO2018219754A1 WO 2018219754 A1 WO2018219754 A1 WO 2018219754A1 EP 2018063565 W EP2018063565 W EP 2018063565W WO 2018219754 A1 WO2018219754 A1 WO 2018219754A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combustion engine
internal combustion
compression ratio
determined
signal
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/063565
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Braun
Matthias Delp
Frank Maurer
Original Assignee
Continental Automotive 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 Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Priority to CN201880036513.4A priority Critical patent/CN110709595A/zh
Priority to KR1020197038938A priority patent/KR102237016B1/ko
Priority to JP2019565471A priority patent/JP6934958B2/ja
Publication of WO2018219754A1 publication Critical patent/WO2018219754A1/de
Priority to US16/696,333 priority patent/US10968844B2/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/04—Varying compression ratio by alteration of volume of compression space without changing piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28—Interface circuits
    • F02D2041/286—Interface circuits comprising means for signal processing
    • F02D2041/288—Interface circuits comprising means for signal processing for performing a transformation into the frequency domain, e.g. Fourier transformation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/024—Fluid pressure of lubricating oil or working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414—Air temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2700/00—Mechanical control of speed or power of a single cylinder piston engine
    • F02D2700/03—Controlling by changing the compression ratio
    • F02D2700/035—Controlling by changing the compression ratio without modifying the volume of the compression space, e.g. by changing the valve timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2422—Selective use of one or more tables

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a compression ratio des personally Verbrennungsmo ⁇ tors motors from a measured in the intake section or in the exhaust duct pressure oscillation signal during operation of the combustion.
  • Reciprocating internal combustion engines which are shortened in this context and hereinafter also referred to as internal combustion engines, have one or more cylinders in each of which a reciprocating piston is arranged.
  • FIG. 1 shows by way of example a cylinder of a possibly multi-cylinder combustion engine with the most important functional units.
  • the respective reciprocating piston 6 is arranged linearly movable in the respective cylinder 2 and closes with the cylinder 2 a combustion chamber 3 a.
  • the respective reciprocating piston 6 is connected via a so-called connecting rod 7 with a respective crank pin 8 of a crankshaft 9, wherein the crank pin 8 is arranged eccentrically to the crankshaft axis of rotation 9a.
  • the translational stroke of the reciprocating piston 6 is transmitted by connecting rod 7 and crank pin 8 to the crankshaft 9 and converted into a rotational movement of the crankshaft 9, the reciprocating piston 6 due to their inertia, after overcoming a bottom dead center in the cylinder 2 again in the opposite direction "up" to moved to a top dead center.
  • a working cycle of the cylinder 2 in two via a crankshaft revolution (360 °) divided clocks (two ⁇ stroke engine) or in four over two crankshaft revolutions (720 °) divided clocks (four-stroke engine) is divided.
  • the four-stroke engine has prevailed to this day.
  • fuel-air mixture 21 shown with dashed lines in intake manifold injection by injection valve 5a, shown in Fig. 1 as an alternative
  • fresh air in direct fuel injection by injector 5
  • the fuel-air mixture for example, in the gasoline internal combustion engine by means of a spark plug 4, ignited, burned and relaxed during downward movement of the reciprocating piston 6 with release of labor.
  • a push-out cycle when Neuter upward movement of the reciprocating piston 6, the remaining exhaust 31 is pushed out of the combustion chamber 3 into the exhaust system 30.
  • the delimitation of the combustion chamber 3 to the intake tract 20 or exhaust tract 30 of the internal combustion engine 1 generally takes place via inlet valves 22 and exhaust valves 32, in particular in the example given here. Activation of these valves takes place according to the current state of the art via at least one camshaft.
  • the example shown has an intake camshaft 23 for actuating the intake valves 22 and an exhaust camshaft 33 for actuating the exhaust valves 32.
  • a valve clearance compensation eg bucket tappet, rocker arm, rocker arm, push rod, hydraulic tappet, etc.
  • the intake camshaft 23 and the exhaust camshaft 33 are driven by the internal combustion engine 1 itself.
  • the intake camshaft 23 and the exhaust camshaft 33 are respectively controlled via suitable intake camshaft control adapters 24 and exhaust camshaft control adapters 34 such as gears, sprockets, or pulleys by means of a control transmission 40 , which, for example, a gear transmission, a timing chain or a timing belt, in a predetermined position to each other and to the crankshaft 9 via a corresponding crankshaft control adapter 10, which is designed as a gear, sprocket or belt ⁇ wheel, coupled to the crankshaft 9.
  • the rotational position of the intake camshaft 23 and the exhaust camshaft 33 is defined in principle in relation to the rotational position of the crankshaft 9.
  • the coupling between the intake camshaft 23 and the exhaust camshaft 33 and the crankshaft 9 by means of pulleys and timing belt is exemplified.
  • the distance covered on one cycle rotation angle of the cure ⁇ belwelle is simply referred to as working phase or only phase.
  • An angle of rotation of the crankshaft which is covered within a working phase is accordingly referred to as the phase angle.
  • the respective current crankshaft phase ⁇ angle of the crankshaft 9 can be detected continuously by means of a connected to the crankshaft 9 or the crankshaft control adapter 10 position sensor 43 and an associated crankshaft position sensor 41.
  • the position sensor 43 may be designed, for example, as a toothed wheel with a plurality of teeth distributed equidistantly around the circumference, wherein the number of individual teeth determines the resolution of the crankshaft phase angle signal.
  • the current phase angles of the intake camshaft 23 and the exhaust camshaft 33 may additionally be detected continuously by means of corresponding position sensors 43 and associated camshaft load sensors 42.
  • each particular crankshaft phase angle is a certain crankpin angle, a certain piston stroke, a particular intake camshaft angle n
  • an electronic, programmable Mo ⁇ tor control unit 50 (CPU) is shown for control of the motor functions, with signal inputs 51 for receiving the various sensor signals and with signal and power-off ⁇ passages 52 for driving the corresponding actuators and actuators and is equipped with an electronic processing unit 53 and an associated electronic storage unit 54.
  • the compression chamber KR describes the enclosed in the cylinder by the piston residual volume when the reciprocating piston is at top dead center TDC, as shown in Figure 2 a).
  • the combustion chamber describes the entire volume enclosed by the reciprocating piston in the cylinder when the reciprocating piston is at bottom dead center UT, as shown in FIG. 2 b) and in turn is composed of the compression space and the displacement HR, wherein the displacement HR is the from the reciprocating piston on its Kolbenhubweg H from the bottom dead center to the top dead center in the cylinder displaced volume corresponds, so that thus the piston or cylinder cross-sectional area Q multiplied by the Kolbenhubweg H results.
  • the actual actual value of the set compression ratio is adjusted to the predetermined desired value and corrective action taken.
  • the current compression ratio must be reliably detected. So far, this can only be done indirectly via the detection of the actuating path of the actuator or possibly directly via cylinder pressure sensors.
  • this can only be done indirectly via the detection of the actuating path of the actuator or possibly directly via cylinder pressure sensors.
  • the first case remain uncertainties, since possibly present Tole ⁇ lances or deviations are not detected in the control system, in the second case, significantly increased costs and additional device complexity for the additional sensors.
  • a determination of the current compression ratio during operation is desirable, for example for the early detection of signs of wear or so-called on-board diagnostics (OBD) as well as for checking the plausibility of further operating parameters or for detecting mechanical foreign intervention in the mechanics of the internal combustion engine, for example, be used advantageously in the context of tuning measures.
  • OBD on-board diagnostics
  • the object is therefore, if possible without additional sensor arrangement and device complexity, to allow the most accurate determination of the current compression ratio in the current operation for each cylinder to make appropriate adjustments to the operating parameters to optimize ongoing operations can.
  • a crank wave phase angle signal of the internal combustion engine is determined, as it were, as a reference or reference signal for the pressure oscillation signal.
  • a possible operating point would be, for example, idling ⁇ operation at a given speed. It is to be ensured in an advantageous manner that other influences on the pressure ⁇ vibration signal as possible excluded or at least minimized.
  • the normal operation characterizes the determin ⁇ mungs moderate operation of the internal combustion engine, for example in a motor vehicle, the internal combustion engine is a copy of a series of identical internal combustion engines. Other common names for such a combustion engine would be series internal combustion engine or field internal combustion engine.
  • the measured pressure oscillations in the intake tract or in the outlet tract are pressure oscillations in the intake air or the aspirated air-fuel mixture in the inlet tract or by pressure oscillations in the exhaust gas in the outlet tract.
  • At least one actual value of at least one characteristic of at least one selected signal frequency of the measured pressure oscillations with respect to the crankshaft phase angle signal is now determined from the pressure oscillation signal with the aid of the discrete Fourier transformation.
  • the current Ver ⁇ compression ratio of the engine is then determined based on.
  • a Discrete Fourier Transform DFT
  • FFT Fast Fourier Transformation
  • both the phase position and the amplitude of selected frequencies of the signal ⁇ pressure oscillation signal are in response to the compression ratio of the respective cylinder.
  • Advantage ⁇ way are to used only those signal frequencies of Ansaugfrequenz, as the fundamental frequency or the first harmonic, of the internal combustion engine or a multiple of the Ansaugfrequenz, ie the 2nd to n. Harmonic correspond, wherein the Ansaugfrequenz turn unambiguously related with the speed and thus so is with the combustion cycle or Pha ⁇ senzyklus of the engine.
  • the advantages of the method according to the invention are that solely on the basis of a respective pressure signal, the means of determined anyway sensors existing in the system and can be analyzed or processed by means of an already existing electronic processing unit for engine control and thus without additional device complexity, the current compression ratio of each cylinder of Verbrenn ⁇ ment motor can be determined. If necessary, the control parameters of the internal combustion engine can then be corrected on this basis so as to ensure optimum operation at the respective operating point.
  • Figure 1 is a simplified representation of a shortened here as
  • Figure 2 shows two further simplified representations a) and b) of the
  • FIG. 3 shows a diagram for illustrating the relationship between the phase position of the pressure oscillation signal and the Compression ratio at different signal ⁇ frequencies
  • FIG. 3 shows this relationship by way of example on the basis of the characteristic phase position of the pressure oscillation signal in the inlet tract as a function of the compression ratio 8, at different signal frequencies. At each signal frequency, a shift of the values of the phase position towards larger values with increasing compression ratio 8 is shown.
  • Figure 4 shows a similar correlation with the aid of the characteristic amplitude of the pressure oscillation signal in the A ⁇ let tract in function of the compression ratio 8, in turn, different signal frequencies. This results in each signal frequency, a shift in the value of the amplitude towards smaller values with increasing compression ratio 8.
  • curve 201 at intake frequency curve 202 at the double intake frequency with and curve 103 at the triple intake frequency or the so-called first, second and third harmonics.
  • the values of the second harmonic are always around one with increasing compaction Ratio 8 slightly decreasing value are lower than for the first harmonic and the values of the third harmonic throughout a with increasing compression ratio 8 slightly ⁇ acquiring a value lower than at the second harmonic, so that these curves shown three slightly with increasing compaction ⁇ ratio 8 to run towards each other.
  • FIG. 5 shows, as a further characteristic of the pressure oscillation signal, the phase difference or phase lag difference between the respective values of the phase position of the third harmonic and the first harmonic as a function of the compression ratio 8.
  • the reference values of the respective characteristic are provided as a function of the compression ratio in at least one respective reference value characteristic field.
  • Refe ⁇ ence value map for example, reference values for the phase position depending on the compression ratio for different signal frequencies, as shown in Figure 3 or reference values for the amplitude depending on the compression ratio for different signal frequencies, as shown in Figure 4 or reference values for difference values between two phase positions or amplitudes determined for different signal frequencies as a function of the compression ratio, as shown in FIG. there , n
  • the current compression ratio can be determined in a particularly simple manner and with little computational effort during operation.
  • At least one respective algebraic model function characterizing the corresponding reference curve is provided for the computational determination of the respective reference value of the respectively corresponding characteristic, which maps the relationship between the characteristic and the compression ratio. Given the determined actual value of the respective characterization ritesums the compression ratio is then currently be ⁇ expects.
  • the advantage of this alternative is that the total less storage capacity must be provided ⁇ .
  • the process of the invention that is the determination of the actual value of the respective characteristic of the selected signal frequency as well as determining the current compression ratio of the comparison carried out brennungsmotors by means of a said internal combustion engine supplied ⁇ associated electronic computer unit, which is preferably Be ⁇ a component of a motor control unit ,
  • the respective reference value characteristic field and / or the respective al ⁇ gebraische model function in at least one of the electronic processing unit associated electronic memory area, which is preferably also part of the motor-CON ⁇ réellesappel stored.
  • FIG. 7 A the elec tronic ⁇ calculation unit 53-containing motor control unit 50 is shown symbolically here by the dashed frames, includes the steps / blocks of the inventive method and the electronic storage area 54th
  • the reference value maps or the algebraic model functions can be stored in at least one electronic memory area 54 of the CPU 50.
  • the inventive method can automatically, quickly and repeatedly during operation of the Ver brennungsmotors perform ⁇ and adaptation of other control variables or control routines for control of the engine in dependence on the determined compression ratio can be made directly by the engine control unit.
  • the method according to the invention can thus become an integral part of the control routines of the internal combustion engine, as a result of which rapid adaptation of the control variables or control routines for the internal combustion engine to the current compression ratio can take place.
  • the reference values of the respective puritesums for at least preliminarily determine a selected signal frequency to a Refe rence ⁇ internal combustion engine as a function of different compression ratios.
  • BIO and Bll block BIO identifying the measurement of a reference internal combustion engine (Vmssg_Refmot) and block Bll the compilation of the measured reference values of the respective characteristic at selected signal frequencies to reference value Maps (RWK_DSC_SF_1 ... X).
  • the reference internal combustion engine is an internal combustion engine of identical design to the corresponding internal combustion engine series, in which it is ensured, in particular, that no constructional tolerance deviations influencing the behavior are present. This is to ensure that the relationship between the respective characteristic of the pressure oscillation signal and the compression ratio can be determined as accurately as possible and without the influence of other disturbing factors.
  • the determination of corresponding reference values can score points by means of the reference combustion engine in different operating ⁇ and carried out under default or variation of other operating parameters such as the temperature of the sucked fluid, the coolant temperature or the engine speed.
  • the resulting reference value maps see for example FIGS. 3, 4 and 5, can then advantageously be made available in all identical combustion engines of the series, in particular in an electronic memory area 54 of an internal combustion engine assignable electronic engine control unit 50 are stored.
  • a respective algebraic model function can be derived from the determined reference values of the selected signal frequency and the associated compression ratios, at least the relationship between the respective characteristic of the selected signal frequency and the Compaction ratio maps. This is symbolized in the block diagram of FIG. 7 by the block marked B12.
  • the above-mentioned further parameters can also be included.
  • an algebraic model function (Rf (DSC_SF_1... X) is created with which the respective compression ratio can be currently calculated by specifying the phase position and possibly including the variables mentioned above.
  • the model function can then be advantageously provided in all identical combustion engines of the series, in particular in an electronic memory area 54 of the Combustion engine assignable electronic engine control unit 50 are stored.
  • the advantages are that the model function requires less storage space than extensive reference value maps.
  • the preliminary determination of the reference values of the respective characteristic of the out ⁇ wanted signal frequency by the measurement of a reference internal combustion engine (Vmssg_Refmot) at at least one defined operating point be carried out under setting certain Refe ⁇ Renz-compression ratios.
  • Vmssg_Refmot reference internal combustion engine
  • BIO the reference internal combustion engine
  • for determining the reference values of the respective selected characteristic of the signal frequency which can be assigned to one cylinder of the reference combustion engine dynamic pressure fluctuations in the inlet duct or in the exhaust, as measured during operation and a corresponding pressure ⁇ oscillation signal is generated.
  • a crankshaft phase angle signal is determined.
  • reference values of the respective characteristic of the selected Signalfre acid sequence of the measured pressure oscillations with respect to the spa belwellen phase angle signal is determined using Discrete-Fourier transform from the pressure oscillation signal.
  • the determined reference values are then stored in reference value identifiers (RWK_DSC_SF_1... X) depending on the associated compression ratios. This allows to ⁇ reliable determination of the dependence between the respective characteristic of the pressure oscillation signal of the selected signal frequency and the compression ratio.
  • reference value identifiers RWK_DSC_SF_1... X
  • Phase position and amplitude are essentially basic characteristics which can be determined by means of discrete based Fou ⁇ rier transform to selected individual signal ⁇ frequencies.
  • exactly one actual value for example the phase position at a selected signal frequency, for example the 2nd harmonic, is determined at a specific operating point of the internal combustion engine and by assigning this value to the corresponding reference value of the phase position in the stored reference value characteristic field the same signal frequency, the assigned value for the compression ratio determined.
  • the isolated view of the phase position and the amplitude of a particular signal frequency may be several actual values of the phase angle or more is ⁇ the amplitude values each at different frequencies Signalfre- effected.
  • a difference value between two values of the phase position of the pressure oscillation signal determined for different signal frequencies or a difference value between two values determined for different signal frequencies Values of the amplitude of the pressure oscillation signal are used. In this way, for example, disturbing influences which have the same effect on the respective absolute actual values at different signal frequencies can be eliminated.
  • additional operating parameters of the internal combustion engine can be used in the determination of the compression ratio.
  • the temperature of the intake medium ie essentially the intake air, directly influences the speed of sound in the medium and thus the pressure propagation in the intake tract. This temperature can be measured in the intake tract and is thus known. Also, the temperature of the cooling medium may affect the sound speed in ⁇ sucked medium by heat transfer in the inlet duct and in the cylinder. This temperature is usually monitored and measured, so it is anyway ready and can be used in the determination of the compression ratio.
  • the engine speed is one of the parameters characterizing the operating point of the internal combustion engine and influences the available time for the pressure propagation in the intake tract.
  • the engine speed is constantly monitored and is thus available in the determination of the fuel composition.
  • the aforementioned additional parameters are thus available anyway or can be determined in a simple manner.
  • the respective influence of said parameters on the respective characteristic of the selected signal frequency of the pressure oscillation signal is assumed to be known and was for example, as previously noted, determined during the measurement of a reference internal combustion engine and stored in the reference value maps.
  • the inclusion by means of appropriate correction factors or correction functions in the calculation of Kraftstoffzusammen- reduction by means of an algebraic model function represents one way, these additional, other operating parameters to be taken into ⁇ into account when determining the compression ratio.
  • the dynamic pressure oscillations in the inlet duct using a standard pressure sensor are ⁇ In play in the intake manifold measured for. This has the advantage that no additional pressure sensor is needed, which represents a cost advantage.
  • crankshaft position feedback signal with a toothed wheel and a Hall sensor can be used to carry out the method according to the invention be determined, this being a conventional, possibly already existing in the internal combustion engine sensor arrangement for detecting the crankshaft revolutions.
  • the architectrad is, for example, on the outer periphery of a flywheel or crankshaft of the control adapter 10 (see also Figure 1) arranged at ⁇ . This has the advantage that no additional Sen ⁇ sor arrangement is needed, which represents a cost advantage.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the method for determining the current compression ratio of an internal combustion engine in the operation is shown again in the form of a simplified block diagram ⁇ fanned with the essential steps.
  • the broken line in the block diagram framing of the corresponding blocks Bl to B6 and 54 symbolically represents the boundary of a programmable electronic engine control unit 50, for example, one as a CPU designated Mo ⁇ tor control unit of the respective internal combustion engine is on which the method is performed.
  • These electronic Mo ⁇ tor control unit 50 includes, among other things, the elekt ⁇ tronic calculation unit 53 for performing the method according to the invention and the electronic storage area 54.
  • Compression ratios that are provided in the memory area marked 54 or are currently determined using the stored in the memory area 54 algebraic model functions.
  • the current compression ratio (VdVh_akt) of the internal combustion engine thus determined is then provided in block B6.
  • a reference internal combustion engine Vmssg_Refmot
  • Vmssg_Refmot a reference internal combustion engine
  • the determined reference values are then converted into reference value maps in block Bll as a function of the assigned compression ratio
  • the block labeled B12 involves the derivation of algebraic model functions (Rf (DSC_SF_1 ... X)), which are called
  • Reference value functions for example, map the course of the respective reference value lines of the respective recoverisitikums the pressure oscillation signal for a respective signal frequency as a function of the compression ratio, based on the previously determined reference value maps (RWK_DSC_SF_1 ... X).
  • Rf DSC_SF_1 ... X

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dynamische Druck- schwingungen im Einlasstrakt des betreffenden Verbrennungs- motors im Normalbetrieb gemessen und daraus ein entsprechendes Druckschwingungssignal erzeugt. Gleichzeitig wird ein Kur- belwellen-Phasenwinkelsignal ermittelt. Aus dem Druckschwin- gungssignal wird ein Istwert zumindest eines Charakteristikums zumindest einer ausgesuchten Signalfrequenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kurbelwellen-Phasenwinkel- signal ermittelt und auf Basis des ermittelten Istwertes wird unter Heranziehung von Referenzwerten des entsprechenden Charakteristikums der jeweils gleichen Signalfrequenz für unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse, das aktuelle Ver- dichtungsverhältnis ermittelt.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ermittlung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors im Betrieb
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung desaktuellen Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmo¬ tors aus einem im Ansaugtrakt oder im Abgastrakt gemessenen Druckschwingungssignal während des Betriebs des Verbrennungs- motors .
Hubkolben-Verbrennungsmotoren, die in diesem Zusammenhang und im Folgenden verkürzt auch nur als Verbrennungsmotoren bezeichnet werden, weisen ein oder mehrere Zylinder auf in denen jeweils ein Hubkolben angeordnet ist. Zur Veranschaulichung des Prinzips eines Hubkolben-Verbrennungsmotors wird im Folgenden Bezug auf Figur 1 genommen, die beispielhaft einen Zylinder eines ggf. auch mehrzylindrigen Verbennungsmotors mit den wichtigsten Funktionseinheiten darstellt.
Der jeweilige Hubkolben 6 ist linear beweglich im jeweiligen Zylinder 2 angeordnet und schließt mit dem Zylinder 2 einen Brennraum 3 ein. Der jeweilige Hubkolben 6 ist über ein sogenanntes Pleuel 7 mit einem jeweiligen Hubzapfen 8 einer Kurbelwelle 9 verbunden, wobei der Hubzapfen 8 exzentrisch zur Kurbelwellendrehachse 9a angeordnet ist. Durch die Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraum 3 wird der Hub¬ kolben 6 linear "abwärts" angetrieben. Die translatorische Hubbewegung des Hubkolbens 6 wird mittels Pleuel 7 und Hubzapfen 8 auf die Kurbelwelle 9 übertragen und in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle 9 umgesetzt, die den Hubkolben 6 aufgrund ihrer Massenträgheit, nach Überwindung eines unteren Totpunktes im Zylinder 2 wieder in Gegenrichtung "aufwärts" bis zu einem oberen Totpunkt bewegt. Um einen kontinuierlichen Betrieb des Ver- brennungsmotors 1 zu ermöglichen, muss während eines sogenannten Arbeitsspiels eines Zylinders 2 zunächst der Brennraum 3 über den sogenannten Ansaugtrakt mit dem Kraftstoff-Luft-Gemisch befüllt, das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 3 verdichtet, dann gezündet (im Falle eines Benzin-Verbrennungsmotors mittels Zündkerze und im Falle eines Diesel-Verbrennungsmotors durch Selbstentzündung) und zum Antrieb des Hubkolbens 6 verbrannt werden und schließlich das nach der Verbrennung verbleibende Abgas aus dem Brennraum 3 in den Abgastrakt ausgeschoben werden. Durch kontinuierliche Wiederholung dieses Ablaufs ergibt sich ein kontinuierlicher Betrieb des Verbrennungsmotors 1 unter Abgabe einer zur Verbrennungsenergie proportionalen Arbeit.
Je nach Motorkonzept ist ein Arbeitsspiel des Zylinders 2 in zwei über eine Kurbelwellenumdrehung (360°) verteilte Takte (Zwei¬ taktmotor) oder in vier über zwei Kurbelwellenumdrehungen (720°) verteilte Takte (Viertaktmotor) gegliedert.
Als Antrieb für Kraftfahrzeuge hat sich bis heute der Vier- taktmotor durchgesetzt. In einem Ansaugtakt wird, bei Abwärts¬ bewegung des Hubkolbens 6, Kraftstoff-Luft-Gemisch 21 (bei Saugrohreinspritzung mittels Einspritzventil 5a, in Fig. 1 als Alternative gestrichelt dargestellt) oder auch nur Frischluft (bei Kraftstoff-Direkteinspritzung mittels Einspritzventil 5) aus dem Ansaugtrakt 20 in den Brennraum 3 eingebracht. Im folgenden Verdichtungstakt wird, bei Aufwärtsbewegung des Hubkolbens 6, das Kraftstoff-Luft-Gemisch oder die Frischluft im Brennraum 3 verdichtet sowie ggf. separat Kraftstoff mittels eines Einspritzventils 5 eingespritzt. Im folgenden Arbeitstakt wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch, zum Beispiel beim Benzin-Verbrennungsmotor mittels einer Zündkerze 4, gezündet, verbrannt und bei Abwärtsbewegung des Hubkolbens 6 unter Abgabe von Arbeit entspannt. Schließlich wird in einem Ausschiebetakt, bei er- neuter Aufwärtsbewegung des Hubkolbens 6, das verbleibende Abgas 31 aus dem Brennraum 3 in den Abgastrakt 30 ausgeschoben.
Die Abgrenzung des Brennraumes 3 zum Ansaugtrakt 20 oder Ab- gastrakt 30 des Verbrennungsmotors 1 erfolgt in der Regel und insbesondere bei dem hier zugrungegelegten Beispiel über Einlassventile 22 und Auslassventile 32. Die Ansteuerung dieser Ventile erfolgt nach heutigem Stand der Technik über mindestens eine Nockenwelle. Das gezeigte Beispiel verfügt über eine Ein- lassnockenwelle 23 zur Betätigung der Einlassventile 22 und über eine Auslassnockenwelle 33 zur Betätigung der Auslassventile 32. Zwischen den Ventilen und der jeweiligen Nockenwelle sind zumeist noch weitere, hier nicht dargestellte, mechanische Bauteile zur Kraftübertragung vorhanden, die auch einen Ventilspielausgleich beinhalten können (z.B. Tassenstößel, Kipphebel, Schlepphebel, Stößelstange, Hydrostößel etc.).
Der Antrieb der Einlassnockenwelle 23 und der Auslassnockenwelle 33 erfolgt über den Verbrennungsmotor 1 selbst. Hierzu werden die Einlassnockenwelle 23 und der Auslassnockenwelle 33 jeweils über geeignete Einlassnockenwellen-Steueradapter 24 und Auslassnockenwellen-Steueradapter 34, wie zum Beispiel Zahnräder, Kettenräder oder Riemenräder mithilfe eines Steuergetriebes 40, das zum Beispiel ein Zahnradgetriebe, eine Steuerkette oder einen Steuerzahnriemen aufweist, in vorgegebener Lage zueinander und zur Kurbelwelle 9 über einen entsprechenden Kurbelwellen-Steueradapter 10, der entsprechend als Zahnrad, Kettenrad oder Riemen¬ rad ausgebildet ist, mit der Kurbelwelle 9 gekoppelt. Durch diese Verbindung ist die Drehlage der Einlassnockenwelle 23 und der Auslassnockenwelle 33 in Relation zur Drehlage der Kurbelwelle 9 prinzipiell definiert. In Figur 1 ist beispielhaft die Kopplung zwischen Einlassnockenwelle 23 und der Auslassnockenwelle 33 und der Kurbelwelle 9 mittels Riemenscheiben und Steuerzahnriemen dargestellt . Der über ein Arbeitsspiel zurückgelegte Drehwinkel der Kur¬ belwelle wird im Weiteren als Arbeitsphase oder einfach nur Phase bezeichnet. Ein innerhalb einer Arbeitsphase zurückgelegter Drehwinkel der Kurbelwelle wird dem entsprechend als Phasen- winkel bezeichnet. Der jeweils aktuelle Kurbelwellen-Phasen¬ winkel der Kurbelwelle 9 kann mittels eines mit der Kurbelwelle 9 oder dem Kurbelwellen-Steueradapter 10 verbundenen Lagegebers 43 und einem zugeordneten Kurbelwellen-Lagesensor 41 laufend erfasst werden. Dabei kann der Lagegeber 43 zum Beispiel als Zähnerad mit einer Mehrzahl von äquidistant über den Umfang verteilt angeordneten Zähnen ausgeführt sein, wobei die Anzahl der einzelnen Zähne die Auflösung des Kurbelwellen-Phasen- winkelsignals bestimmt. Ebenso können ggf. zusätzlich die aktuellen Phasenwinkel der Einlassnockenwelle 23 und der Auslassnockenwelle 33 mittels entsprechender Lagegeber 43 und zugeordneter Nockenwellenla- gesensoren 42 laufend erfasst werden. Da sich der jeweilige Hubzapfen 8 und mit ihm der Hubkolben 6, die Einlassnockenwelle 23 und mit ihr das jeweilige Einlassventil 22 sowie die Auslassnockenwelle 33 und mit ihr das jeweilige Auslassventil 32 durch die vorgegebene mechanische Kopplung in vorgegebener Relation zueinander und in Abhängigkeit von der Kurbelwellendrehung bewegen, durchlaufen diese Funktionskomponenten synchron zur Kurbelwelle die jeweilige Arbeitsphase. Die jeweiligen Drehlagen und Hubpositionen von Hubkolben 6, Einlassventilen 22 und Auslassventilen 32 können so, unter Berücksichtigung der jeweiligen Übersetzungsverhältnisse, auf den durch den Kurbelwellen-Lagesensor 41 vorgegebenen Kurbelwellen-Phasenwinkel der Kurbelwelle 9 bezogen werden. Bei einem idealen Verbrennungsmotor ist somit jedem bestimmten Kurbelwellen-Phasenwinkel ein bestimmter Hubzapfenwinkel, ein bestimmter Kolbenhub, ein bestimmter Einlassnockenwellenwinkel n
5 und somit ein bestimmter Einlassventilhub sowie ein bestimmter Auslassnockenwellenwinkel und somit ein bestimmter Auslass¬ nockenwellenhub zuordenbar. Das heißt alle genannten Komponenten befinden sich bzw. bewegen sich in Phase mit der sich drehenden Kurbelwelle 9.
Symbolisch ist auch eine elektronische, programmierbare Mo¬ tor-Steuerungseinheit 50 (CPU) zur Steuerung der Motorfunktionen dargestellt, das mit Signal-Eingängen 51 zur Entgegennahme der vielfältigen Sensorsignale und mit Signal- und Leistungs-Aus¬ gängen 52 zur Ansteuerung entsprechender Stelleinheiten und Aktuatoren sowie mit einer elektronischen Recheneinheit 53 und einer zugeordneten elektronischen Speichereinheit 54 ausgestattet ist.
Durch den sogenannten Ladungswechsel des Verbrennungsmotors, also das Ansaugen von Frischluft 21 bzw. Kraftstoff-Luftgemisch aus dem auch als Ansaugtrakt bezeichneten Einlasstrakt 20 in den Brennraum 3 und das nach der Verbrennung stattfindende Aus- schieben der Abgases 31 in den auch als Abgastrakt bezeichneten Auslasstrakt 30, der in Abhängigkeit von der Hubbewegung des Hubkolbens 6 und dem Öffnen und Schließen der Einlassventile 22 und der Auslassventile 32 erfolgt, werden Druckschwingungen in der Ansaugluft bzw. dem Luft-Kraftstoffgemisch im Einlasstrakt und des Abgases im Auslasstrakt erzeugt, die ebenfalls in Phase mit der Drehung der Kurbelwelle 9 verlaufen und somit in Bezug zum Kurbelwellen-Phasenwinkel gesetzt werden können.
Zur Optimierung des Betriebes eines Verbrennungsmotors gehört es längst zum Stand der Technik im Betrieb ständig bestimmte
Ist-Betriebsparameter sensorisch zu erfassen und bei Abweichungen vom Sollbetrieb mittels des elektronischen Motorsteuergerätes die Einfluss nehmenden Steuerparameter anzupassen bzw. zu korrigieren. Im Fokus standen hierbei bisher Kraftstoffe- inspritzmengen, Einspritz- sowie Zündzeitpunkte, Ventilsteu¬ erzeiten, Ladedruck, zugeführte Luftmasse, Abgaszusammensetzung (Lambda-Werte) , Abgastemperatur, etc.. Weltweit immer strenger werdende gesetzliche Anforderungen an Abgaszusammensetzung und Abgasmenge von Verbrennungsmotoren lassen in jüngster Vergangenheit auch das sogenannte Verdichtungsverhältnis ε in den Fokus der Entwickler rücken, das anhand von Fig. 2 erläutert wird. Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren ist das Verdichtungsverhältnis ein konstruktiv durch den me¬ chanischen Aufbau des Verbrennungsmotors festgelegter Wert, der das Verhältnis des Verbrennungsraums VR zu dem Kompressionsraum KR beschreibt. Der Kompressionsraum KR beschreibt dabei das im Zylinder durch den Hubkolben eingeschlossene Restvolumen, wenn sich der Hubkolben im oberen Totpunkt OT befindet, wie in Figur 2 a) dargestellt. Der Verbrennungsraum beschreibt dabei das gesamte vom Hubkolben im Zylinder eingeschlossene Volumen, wenn sich der Hubkolben im unteren Totpunkt UT befindet, wie in Figur 2 b) dargestellt und setzt sich wiederum zusammen aus dem Kom- pressionsraum und dem Hubraum HR, wobei der Hubraum HR dem vom Hubkolben auf seinem Kolbenhubweg H vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt im Zylinder verdrängten Volumen entspricht, das sich so also aus der Kolben- bzw. Zylinderquerschnittsfläche Q multipliziert mit dem Kolbenhubweg H ergibt.
Somit ergibt sich das Verdichtungsverhältnis 8 aus:
ε = VR / KR = (HR + KR) / KR
Durch Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses kann der Wir¬ kungsgrad des Verbrennungsmotors gesteigert werden. Hier sind jedoch aufgrund der mit dem Verdichtungsverhältnis steigenden Drücke und Temperaturen Grenzen durch die mechanische Festigkeit der Zylinder, der Zylinderkopfdichtungen und nicht zuletzt durch die Kraftstoffqualität , insbesondere die Klopffestigkeit ge¬ setzt. Im Laufe der Entwicklung von Verbrennungsmotoren konnte durch unterschiedliche Maßnahmen das Verdichtungsverhältnis von anfänglich 4:1 auf bis zu 15:1 bei Otto-Motoren und auf bis zu 23:1 bei Diesel-Motoren gesteigert werden. Wie sich jedoch gezeigt hat, ist nicht in jedem Betriebspunkt eines Verbrennungsmotors das gleich, hohe Verdichtungsver¬ hältnis optimal. Daraus resultiert das Bestreben ein variables Verdichtungsverhältnis zu ermöglichen, um für jeden Betriebs¬ punkt das optimale Verdichtungsverhältnis einstellen zu können. Hierzu existieren bereits Lösungen, bei denen zum Beispiel über ein sogenanntes Multi-Link-System der Kolbenhubweg variiert werden kann oder durch Verkippen des Zylinderkopfes der Kompressionsraum vergrößert bzw. verkleinert werden kann. Über entsprechende Aktuatoren kann dabei der Kolbenhubweg oder der Kippwinkel im laufenden Betrieb verstellt werden.
Wie bereits für die vorgenannten Betriebsparameter des Verbrennungsmotors beschrieben, ist es auch hier essentiell, dass der tatsächliche Ist-Wert des eingestellten Verdichtungsver- hältnisses mit dem vorgegebenen Sollwert abgeglichen wird und korrigierend eingegriffen werden kann. Dazu muss das aktuelle Verdichtungsverhältnis zuverlässig erfasst werden. Dies kann bisher nur indirekt über die Erfassung des Stellwegs des Ak- tuators oder ggf. direkt über Zylinderdrucksensoren erfolgen. Im ersten Fall bleiben Unsicherheiten, da ggf. vorhandene Tole¬ ranzen oder Abweichungen im Stellsystem nicht erfasst werden, im zweiten Fall entstehen erheblich erhöhte Kosten und zusätzlicher vorrichtungstechnischer Aufwand für die zusätzlichen Sensoren. Aber auch bei Verbrennungsmotoren mit an sich konstantem Ver- dichtungsverhältnis , ist eine Bestimmung des aktuellen Ver¬ dichtungsverhältnisses im laufenden Betrieb wünschenswert zum Beispiel zur frühzeitigen Erkennung von Verschleißerscheinungen oder zur sogenannten On Bord Diagnose (OBD) sowie zur Plausibilisierung weiterer Betriebsparameter oder zur Erkennung von mechanischen Fremd-Eingriffen in die Mechanik des Verbrennungsmotors zum Beispiel im Rahmen von Tuning-Maßnahmen vorteilhaft zum Einsatz kommen.
Die Aufgabe besteht deshalb darin, möglichst ohne zusätzliche Sensoranordnung und vorrichtungstechnischen Aufwand, eine möglichst exakte Bestimmung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses im aktuell laufenden Betrieb für jeden einzelnen Zylinder zu ermöglichen, um entsprechende Anpassungen der Betriebsparameter zur Optimierung des laufenden Betriebs vornehmen zu können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ausführung des erfindungs¬ gemäße Verfahrens zur Ermittlung des aktuellen Verdichtungs¬ verhältnisses eines Verbrennungsmotors im Betrieb gemäß Haupt¬ anspruch. Fortbildungen und Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche .
Der im Folgenden angegebenen Lösung der Aufgabe liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zwischen dem Verdichtungsverhältnis und den Druckschwingungen im Einlasstrakt sowie im Auslasstrakt ein eindeutiger Zusammenhang besteht.
Gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die einem Zylinder des Verbrennungsmotors zuordenbaren dyna¬ mische Druckschwingungen im Einlasstrakt oder im Auslasstrakt des betreffenden Verbrennungsmotors, an einem definierten Betriebspunkt, im Normalbetrieb gemessen und daraus ein ent¬ sprechendes Druckschwingungssignal erzeugt. Gleichzeitig, das heißt in zeitlichem Zusammenhang, wird, sozusagen als Referenzoder Bezugs-Signal für das Druckschwingungssignal, ein Kur- belwellen-Phasenwinkelsignal des Verbrennungsmotors ermittelt. _
y
Ein möglicher Betriebspunkt wäre zum Beispiel der Leerlauf¬ betrieb bei vorgegebener Drehzahl. Dabei ist in vorteilhafter Weise darauf zu Achten, dass andere Einflüsse auf das Druck¬ schwingungssignal möglichst ausgeschlossen oder zumindest minimiert werden. Der Normalbetrieb kennzeichnet den bestim¬ mungsmäßigen Betrieb des Verbrennungsmotors, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, wobei der Verbrennungsmotor ein Exemplar einer Serie von baugleichen Verbrennungsmotoren ist. Weitere gebräuchliche Bezeichnungen für einen Solchen Verbrennungsmotor wären Serien-Verbrennungsmotor oder Feld-Verbrennungsmotor.
Bei den gemessenen Druckschwingungen im Einlasstrakt oder im Auslasstrakt handelt es sich um Druckschwingungen in der Ansaugluft bzw. dem angesaugten Luft-Kraftstoffgemisch im Ein- lasstrakt bzw. um Druckschwingungen im Abgas im Auslasstrakt.
Aus dem Druckschwingungssignal wird nun mit Hilfe Diskreter-Fou- rier-Transformation zumindest ein Istwert zumindest eines Charakteristikums zumindest einer ausgesuchten Signalfrequenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kurbelwel- len-Phasenwinkelsignal ermittelt .
In weiterer Folge des Verfahrens wird dann auf Basis des zumindest einen ermittelten Istwertes des jeweiligen Charakteristikums unter Heranziehung von Referenzwerten des jeweils entsprechenden Charakteristikums der jeweils gleichen Signalfrequenz für unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse, das aktuelle Ver¬ dichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors ermittelt. Zur Analyse des im Einlasstrakt oder im Auslasstrakt des Ver¬ brennungsmotors aufgenommenen Druckschwingungssignals, wird dieses einer Diskreten Fourier-Transformation (DFT) unterzogen. Dazu kann ein als Fast Fourier-Transformation (FFT) bekannter Algorithmus zur effizienten Berechnung der DFT herangezogen werden. Mittels DFT wird nun das Druckschwingungssignal in einzelne Signalfrequenzen zerlegt, die im Weiteren separat vereinfacht bezüglich ihrer Amplitude und der Phasenlage analysiert werden können. Im vorliegenden Fall hat sich gezeigt, dass sowohl die Phasenlage als auch die Amplitude ausgesuchter Signal¬ frequenzen des Druckschwingungssignals in Abhängigkeit stehen zum Verdichtungsverhältnis des jeweiligen Zylinders. Vorteil¬ haft werden dazu nur diejenigen Signalfrequenzen herangezogen, die der Ansaugfrequenz, als Grundfrequenz oder 1. Harmonische, des Verbrennungsmotors oder einem Vielfachen der Ansaugfrequenz, also der 2. bis n. Harmonischen, entsprechen, wobei die Ansaugfrequenz wiederum in eindeutigem Zusammenhang mit der Drehzahl und somit also mit dem Verbrennungszyklus oder Pha¬ senzyklus des Verbrennungsmotors steht. Für zumindest eine ausgesuchte Signalfrequenz wird dann, unter Heranziehung des parallel erfassten Kurbelwellen-Phasenwinkelsignals , zumindest ein Istwert der Phasenlage, der Amplitude oder für beide als Charakteristikum dieser ausgesuchten Signalfrequenzen in Bezug auf den Kurbelwellen-Phasenwinkel ermittelt.
Um nun aus dem so ermittelten Istwert des Charakteristikums der ausgesuchten Signalfrequenz des Druckschwingungssignals das Verdichtungsverhältnis zu ermitteln wird der Wert des ermit¬ telten Charakteristikums mit sogenannten Referenzwerten des jeweils entsprechenden Charakteristikums der jeweils gleichen Signalfrequenz für unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse des Verbrennungsmotors verglichen. Diesen Referenzwerten des jeweiligen Charakteristikums sind die entsprechenden Verdichtungsverhältnisse eindeutig zugeordnet. So kann über den mit dem ermittelten Istwert übereinstimmenden Referenzwert auf das zugeordnete Verdichtungsverhältnis geschlossen werden.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen darin, dass alleine auf Basis eines jeweiligen Drucksignals, das mittels ohnehin im System vorhandener Sensoren ermittelt und mittels einer ohnehin vorhandenen elektronischen Recheneinheit für die Motorsteuerung analysiert bzw. verarbeitet werden kann und somit ohne zusätzlichen vorrichtungstechnischen Aufwand das aktuelle Verdichtungsverhältnis jedes einzelnen Zylinders des Verbrenn¬ ungsmotors ermittelt werden kann. Im Bedarfsfall können dann auf dieser Grundlage die Steuerungsparameter des Verbrennungsmotors korrigierend so verändert werden, dass ein optimaler Betrieb im jeweiligen Betriebspunkt gewährleistet ist.
Zur Erläuterung der Funktionsweise eines der Erfindung zugrundeliegenden Verbrennungsmotors sowie der Zusammenhänge zwischen Verdichtungsverhältnis und den Charakteristika, Phasenlage so¬ wie Amplitude, des im Einlasstrakt bzw. Auslasstrakt gemessenen Druckschwingungssignals bei bestimmten ausgesuchten Signal¬ frequenzen, sowie zur Beschreibung besonders vorteilhafte Aus¬ führungsbeispiele, Einzelheiten oder Fortbildungen des Erfindungsgegenstandes, gemäß der Unteransprüche, wird im Fol¬ genden auf die Figuren Bezug genommen, obgleich der Gegenstand der Erfindung nicht auf diese Beispiele begrenzt sein soll. Es zeigen :
Figur 1 eine vereinfachte Darstellung eines hier verkürzt als
Verbrennungsmotor bezeichneten Hubkolben-Ver- brennungsmotor mit den wichtigsten Funktionskomponenten;
Figur 2 zwei weiter vereinfachte Darstellungen a) und b) des
Verbrennungsmotors, zur Erläuterung des Verdich¬ tungsverhältnisses, wobei unter a) der Hubkolben im oberen Totpunkt und unter b) der Hubkolben im unteren
Totpunkt dargestellt ist;
Figur 3 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Phasenlage des Druckschwingungssignals und dem Verdichtungsverhältnis bei verschiedenen Signal¬ frequenzen ;
ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Amplitude des Druckschwingungssignals und dem Verdichtungsverhältnis bei verschiedenen Signal¬ frequenzen ;
ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeit zwischen der Phasenlagendifferenz der Phasenlagen zweier unterschiedlicher Signalfrequenzen des Druckschwingungssignals und dem Verdichtungsverhältnis; ein Diagramm zur Darstellung von Referenz-Phasenlagen unterschiedlicher Signalfrequenzen in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis und die Ermittlung eines konkreten Wertes des Verdichtungsverhältnisses ausgehend von einem aktuell ermittelten Wert der Phasenlage eines Druckschwingungssignals; ein Blockdiagramm zur schematischen Darstellung einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Funktions- und Benennungsgleiche Gegenstände sind in den Figuren durchgehend mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Auf die Figuren 1 und 2 wurde bereits bei der vorausgehenden Beschreibung des Funktionsprinzips eines Verbrennungsmotors und zur Erläuterung des Verdichtungsverhältnisses ausführlich eingegangen .
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wie oben bereits erwähnt, vorausgesetzt, dass der Zusammenhang bzw. die Abhängigkeit der genannten Größen voneinander eindeutig bekannt ist. Die Zusammenhänge werden im Weiteren für das im Einlasstrakt gemessene Druckschwingungssignal erläutert, gelten jedoch in ähnlicher Weise auch für das Druckschwingungssignal im Auslasstrakt . Figur 3 zeigt diesen Zusammenhang beispielhaft anhand des Charakteristikums Phasenlage des Druckschwingungssignals im Einlasstrakt in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis 8, bei verschiedenen Signalfrequenzen. Es zeigt sich dabei bei jeder Signalfrequenz eine Verschiebung der Werte der Phasenlage hin zu größeren Werten bei ansteigendem Verdichtungsverhältnis 8. Durch Interpolation zwischen den einzelnen Messpunkten ergibt sich jeweils eine stetig verlaufend ansteigende, nahezu einen li- nearen Verlauf aufweisende Kurve 101 bei Ansaugfrequenz, Kurve 102 bei der doppelten Ansaugfrequenz und Kurve 103 bei der dreifachen Ansaugfrequenz oder den sogenannten ersten, zweiten und dritten Harmonischen. Dabei sind die Werte der zweiten Harmonische durchweg um einen mit zunehmendem Verdichtungs- Verhältnis 8 leicht ansteigenden Wert höher als bei der ersten Harmonischen und die Werte der dritten Harmonischen sind durchweg um einen mit zunehmendem Verdichtungsverhältnis 8 leicht an¬ steigenden Wert höher als bei der zweiten Harmonischen, so dass die drei gezeigten Kurven mit ansteigendem Verdichtungsver- hältnis 8 leicht auseinander laufen.
Figur 4 zeigt einen ähnlichen Zusammenhang anhand des Charakteristikums Amplitude des Druckschwingungssignals im Ein¬ lasstrakt in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis 8, bei wiederum verschiedenen Signalfrequenzen. Es zeigt sich dabei bei jeder Signalfrequenz eine Verschiebung des Wertes der Amplitude hin zu kleineren Werten bei ansteigendem Verdichtungsverhältnis 8. Durch Interpolation zwischen den einzelnen Messpunkten ergibt sich hier jeweils eine stetig verlaufend abfallende, nahezu einen linearen Verlauf aufweisende Kurve 201 bei Ansaugfrequenz, Kurve 202 bei der doppelten Ansaugfrequenzmit und Kurve 103 bei der dreifachen Ansaugfrequenz oder der sogenannten ersten, zweiten und dritten Harmonischen. Dabei sind die Werte der zweiten Harmonische durchweg um einen mit zunehmendem Verdichtungs- Verhältnis 8 leicht abnehmenden Wert niedriger als bei der ersten Harmonischen und die Werte der dritten Harmonischen sind durchweg um einen mit zunehmendem Verdichtungsverhältnis 8 leicht ab¬ nehmenden Wert niedriger als bei der zweiten Harmonischen, so dass diese drei gezeigten Kurven mit ansteigendem Verdichtungs¬ verhältnis 8 leicht aufeinander zu laufen.
Figur 5 zeigt als ein weiteres Charakteristikum des Druckschwingungssignals die Phasendifferenz bzw. Phasenlagendif- ferenz zwischen den jeweiligen Werten der Phasenlage der dritten Harmonischen und der ersten Harmonischen in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis 8. Wie sich aus der Darstellung in Figur 4 ergibt, zeigt sich hier eine mit steigendem Verdichtungs¬ verhältnis 8 ansteigende Kurve 104 also ein ähnlicher Zusam- menhang wie bei den einzelnen Phasenlagen. Der Vorteil dieses Charakteristikums liegt darin, dass durch die Differenzbildung ggf. Störgrößen, die in den einzelnen Kurven jeweils zu gleichen Anteilen enthalten sind, eliminiert werden können. Selbstverständlich können für die Differenzbildung jeweils auch andere Harmonische herangezogen werden.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Referenz-Werte des jeweiligen Charakteristikums in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis in zumindest einem jeweiligen Re- ferenzwert-Kennfeld bereitgestellt. In einem solchen Refe¬ renzwert-Kennfeld sind beispielsweise Referenzwerte für die Phasenlage in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis für unterschiedliche Signalfrequenzen, wie in Figur 3 dargestellt oder Referenzwerte für die Amplitude in Abhängigkeit vom Ver- dichtungsverhältnis für unterschiedliche Signalfrequenzen, wie in Figur 4 dargestellt oder auch Referenzwerte für Differenzwerte zwischen zwei für unterschiedliche Signalfrequenzen ermittelten Phasenlagen oder Amplituden in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis, wie in Figur 5 dargestellt, zusammengefasst . Dabei , n
15 können jeweils mehrere solche Kennfelder für unterschiedliche Betriebspunkte des Verbrennungsmotors bereitgestellt sein. So kann ein entsprechendes umfangreicheres Kennfeld beispielsweise entsprechende Referenzwertkurven für unterschiedliche Betriebs- punkte des Verbrennungsmotors und unterschiedliche Signalfre¬ quenzen enthalten.
Die Ermittlung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses eines jeweiligen Zylinders des Verbrennungsmotors kann dann, wie in Figur 6 am Beispiel der Phasenlage dargestellt, auf einfache Weise derart erfolgen, dass ausgehend von dem ermittelten Istwert eines Charakteristikums des Druckschwingungssignals, hier der Wert 41 der Phasenlage, für eine ausgesuchte Signalfrequenz, hier die zweite Harmonische 102, im Normalbetrieb des Verbrennungs¬ motors, der zugehörige Punkt 105 auf der Referenzkurve der zweiten Harmonischen 102 ermittelt und ausgehend wiederum von diesem, das zugehörige Verdichtungsverhältnis, hier 8 = 11,3, ermittelt wird, wie anhand der gestrichelten Linie in Figur 6 bildlich dargestellt. So kann das aktuelle Verdichtungsverhältnis auf besonders einfache Weise und geringem Rechenaufwand im Betrieb ermittelt werden.
Wahlweise ist stattdessen oder ergänzend dazu zumindest eine jeweilige, die entsprechende Referenzkurve charakterisierende, algebraische Modell-Funktion zur rechnerischen Ermittlung des jeweiligen Referenzwertes des jeweils entsprechenden Charakteristikums bereitgestellt, die den Zusammenhang zwischen dem Charakteristikum und dem Verdichtungsverhältnis abbildet. Unter Vorgabe des ermittelten Istwertes des jeweiligen Charakte- ristikums wird dann das Verdichtungsverhältnis aktuell be¬ rechnet. Der Vorteil dieser Alternative liegt darin, dass ins¬ gesamt weniger Speicherkapazität zur Verfügung gestellt werden muss . Vorteilhaft erfolgt die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, also die Ermittlung des Istwertes des jeweiligen Charakteristikums der ausgesuchten Signalfrequenz sowie die Ermittlung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses des Ver- brennungsmotors mit Hilfe einer dem Verbrennungsmotor zuge¬ ordneten elektronischen Recheneinheit, die vorzugsweise Be¬ standteil einer Motor-Steuerungseinheit ist. Dabei sind das jeweilige Referenzwert-Kennfeld und/oder die jeweilige al¬ gebraische Modell-Funktion in zumindest einem, der elektro- nischen Recheneinheit zugeordneten elektronischen Speicherbereich, der vorzugsweise ebenfalls Bestandteil der Motor-Steu¬ erungseinheit ist, gespeichert. Dies ist mit Hilfe des Block¬ diagramms in Figur 7 vereinfacht dargestellt. Eine die elek¬ tronische Recheneinheit 53 beinhaltende Motor-Steuerungseinheit 50 wird hier symbolisch durch den gestrichelt Rahmen dargestellt, der die einzelnen Schritte/Blöcke des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie den elektronischen Speicherbereich 54 beinhaltet.
Besonders vorteilhaft kann zur Durchführung des erfindungs- gemäßen Verfahrens eine dem Verbrennungsmotor zugeordneten elektronischen Recheneinheit 53, die beispielsweise Bestandteil der zentralen Motor-Steuereinheit 50, auch als Central Pro¬ cessing Unit oder CPU bezeichnet, mitbenutzt werden, die zur Steuerung des Verbrennungsmotors 1 vorgesehen ist. Dabei können die Referenzwert-Kennfelder oder die algebraischen Modell-Funktionen in zumindest einem elektronischen Speicherbereich 54 der CPU 50 gespeichert sein.
Auf diese Weise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren auto- matisch, sehr schnell und wiederkehrend im Betrieb des Ver¬ brennungsmotors durchführen und eine Anpassung weiterer Steuergrößen oder Steuerroutinen zur Steuerung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von dem ermittelten Verdichtungsverhältnis kann unmittelbar durch die Motor-Steuerungseinheit vorgenommen werden .
Dies hat zum einen den Vorteil, dass keine separate elektronische Recheneinheit erforderlich ist und so auch keine zusätzlichen, ggf. störungsanfälligen Schnittstellen zwischen mehreren Recheneinheiten bestehen. Zum anderen kann das erfindungsgemäße Verfahren so zum integralen Bestandteil der Steuerungsroutinen des Verbrennungsmotors werden, wodurch eine schnelle Anpassung der Steuergrößen oder Steuerroutinen für den Verbrennungsmotor auf das aktuelle Verdichtungsverhältnis erfolgen kann.
Wie zuvor bereits angedeutet, wird davon ausgegangen, dass die Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums für unter- schiedliche Verdichtungsverhältnisse zur Durchführung des Ver¬ fahrens zur Verfügung stehen.
Dazu werden in Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums für zumindest eine ausgesuchte Signalfrequenz vorausgehend an einem Refe¬ renz-Verbrennungsmotor in Abhängigkeit von unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen ermittelt. Dies ist symbolisch in dem Blockdiagramm in Figur 7 durch die mit BIO und Bll bezeichneten Blöcke dargestellt, wobei Block BIO die Vermessung eines Re- ferenz-Verbrennungsmotors (Vmssg_Refmot ) kennzeichnet und Block Bll die Zusammenstellung der gemessenen Refernzwerte des jeweiligen Charakteristikums bei ausgesuchten Signalfrequenzen zu Referenzwert-Kennfeldern (RWK_DSC_SF_1...X) symbolisiert. Der Referenz-Verbrennungsmotor ist dabei ein zu der entsprechenden Verbrennungsmotorserie baugleicher Verbrennungsmotor, bei dem insbesondere sichergestellt ist, dass keine das Verhalten be¬ einflussende baulichen Toleranzabweichungen vorhanden sind. Dadurch soll gewährleistet werden, dass der Zusammenhang zwischen dem jeweiligen Charakteristikum des Druckschwingungssignals und dem Verdichtungsverhältnis möglichst genau und ohne Einfluss weiterer Störfaktoren ermittelt werden kann.
Die Ermittlung entsprechender Referenzwerte kann mit Hilfe des Referenz-Verbrennungsmotors in unterschiedlichen Betriebs¬ punkten und unter Vorgabe bzw. Variation weiterer Betriebsparameter wie der Temperatur des angesaugten Mediums, der Kühlmitteltemperatur oder der Motordrehzahl erfolgen. Die so entstehenden Referenzwert-Kennfelder, siehe beispielsweise Figuren 3, 4 und 5, können dann vorteilhaft bei allen baugleichen Verbrennungsmotoren der Serie zur Verfügung gestellt, insbesondere in einem elektronischen Speicherbereich 54 einer dem Verbrennungsmotor zuordenbaren elektronischen Motor-Steuerungseinheit 50 abgelegt werden.
In Fortführung der vorgenannten vorausgehenden Ermittlung der Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums der ausgesuchten Signalfrequenzen kann aus den ermittelten Referenzwerten der ausgesuchten Signalfrequenz und den zugeordneten Verdich- tungsverhältnissen eine jeweilige algebraische Modell-Funktion hergeleitet werden, die zumindest den Zusammenhang zwischen dem jeweiligen Charakteristikum der ausgesuchten Signalfrequenz und dem Verdichtungsverhältnis abbildet. Dies ist im Blockdiagramm der Figur 7 durch den mit B12 gekennzeichneten Block symbo- lisiert. Hierbei können optional auch die oben genannten weiteren Parameter mit einbezogen werden. So entsteht eine algebraische Modell-Funktion (Rf (DSC_SF_1...X) mit der unter Vorgabe der Phasenlage und ggf. unter Einbeziehung der oben genannten Variablen das jeweilige Verdichtungsverhältnis aktuell be- rechnet werden kann.
Die Modell-Funktion kann dann vorteilhaft bei allen baugleichen Verbrennungsmotoren der Serie zur Verfügung gestellt, insbesondere in einem elektronischen Speicherbereich 54 einer dem Verbrennungsmotor zuordenbaren elektronischen Motor-Steuerungseinheit 50 abgelegt werden. Die Vorteile liegen darin, dass die Modell-Funktion weniger Speicherplatz benötigt als umfangreiche Referenzwert-Kennfelder .
In einem Durchführungsbeispiel kann die vorausgehende Ermittlung der Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums der aus¬ gesuchten Signalfrequenz durch die Vermessung eines Referenz-Verbrennungsmotors (Vmssg_Refmot ) an zumindest einem definierten Betriebspunkt, unter Vorgabe bestimmter Refe¬ renz-Verdichtungsverhältnisse erfolgen. Dies ist im Blockdi¬ agramm in Figur 7 durch den mit BIO gekennzeichneten Block symbolisiert. Dabei werden zur Bestimmung der Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums der ausgesuchten Signalfrequenz die einem Zylinder des Referenz-Verbrennungsmotors zuordenbaren dynamischen Druckschwingungen im Einlasstrakt oder im Auslasstrakt, im Betrieb gemessen und ein entsprechendes Druck¬ schwingungssignal wird erzeugt. Gleichzeitig, also in zeitlichem Zusammenhang zur Messung der dynamischen Druckschwingungen wird ein Kurbelwellen-Phasen- winkelsignal ermittelt. In weiterer Folge werden Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums der ausgesuchten Signalfre¬ quenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kur- belwellen-Phasenwinkelsignal mit Hilfe Diskreter-Fou- rier-Transformation aus dem Druckschwingungssignal ermittelt.
Die ermittelten Referenzwerte werden dann in Abhängigkeit der zugeordneten Verdichtungsverhältnisse in Referenzwert-Kenn- feidern (RWK_DSC_SF_1...X) gespeichert. Dies ermöglicht die zu¬ verlässige Ermittlung der Abhängigkeit zwischen dem jeweiligen Charakteristikum des Druckschwingungssignals der ausgesuchten Signalfrequenz und dem Verdichtungsverhältnis. In allen vorgenannten Ausführungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann als das zumindest eine Charakteristikum der gemessenen Druckschwingungen eine Phasenlage oder eine Amplitude oder auch eine Phasenlage und eine Amplitude zumindest einer ausgesuchten Signalfrequenz herangezogen werden. Phasenlage und Amplitude sind die wesentlichen, grundlegenden Charakteristika die mittels Diskreter Fou¬ rier-Transformation bezogen auf einzelne ausgesuchte Signal¬ frequenzen ermittelt werden können. Im einfachsten Fall wird an einem bestimmten Betriebspunkt des Verbrennungsmotors genau ein Istwert, zum Beispiel der Phasenlage bei einer ausgesuchten Signalfrequenz, zum Beispiel der 2. Harmonischen, ermittelt und durch Zuordnung dieses Wertes zu dem entsprechenden Referenzwert der Phasenlage in dem gespeicherten Referenzwert-Kennfeld, bei der gleichen Signalfrequenz, der zugeordnete Wert für das Verdichtungsverhältnis ermittelt .
Es können jedoch auch mehrere Istwerte zum Beispiel für die Phasenlage und die Amplitude sowie bei unterschiedlichen Signalfrequenzen ermittelt und zur Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses miteinander verknüpft werden, zum Beispiel durch Mittelwertbildung. Auf diese Weise kann in vorteilhafter Weise die Genauigkeit des ermittelten Wertes für das Ver¬ dichtungsverhältnis gesteigert werden.
Alternativ zur isolierten Betrachtung der Phasenlage bzw. der Amplitude einer jeweiligen Signalfrequenz kann eine kombinierte Betrachtung mehrere Istwerte der Phasenlage oder mehrere Ist¬ werte der Amplitude jeweils bei unterschiedlichen Signalfre- quenzen erfolgen. So kann als das zumindest eine Charakteristikum der gemessenen Druckschwingungen ein Differenzwert zwischen zwei für unterschiedliche Signalfrequenzen ermittelten Werten der Phasenlage des Druckschwingungssignals oder ein Differenzwert zwischen zwei für unterschiedliche Signalfrequenzen ermittelten Werten der Amplitude des Druckschwingungssignals herangezogen werden. Auf diese Weise können zum Beispiel Störeinflüsse, die sich auf die jeweiligen absoluten Istwerte bei unterschiedlichen Signalfrequenzen gleich auswirken eliminiert werden.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen als ausgesuchte Signal¬ frequenzen die Ansaugfrequenz oder eine vielfache der Ansaugfrequenz zu wählen, also die 1. Harmonische, die 2. Har¬ monische, die 3. Harmonische etc.. Bei diesen Signalfrequenzen tritt die Abhängigkeit des jeweiligen Charakteristikums des Druckschwingungssignals vom Verdichtungsverhältnis besonders deutlich hervor.
Um in Weiterbildung des Verfahrens die Genauigkeit der Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses in vorteilhafter Weise weiter zu steigern, können zusätzliche Betriebsparameter des Verbrennungsmotors bei der Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses herangezogen werden. Dazu kann zumindest einer der weiteren Betriebsparameter
- Temperatur des angesaugten Mediums im Ansaugtrakt,
- Temperatur eines zur Kühlung des Verbrennungsmotors ver¬ wendeten Kühlmittels und
- Motordrehzahl des Verbrennungsmotors,
bei der Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses herangezogen werden.
Die Temperatur des angesaugten Mediums, also im Wesentlichen der Ansaugluft, beeinflusst direkt die Schallgeschwindigkeit im Medium und somit die Druckausbreitung im Einlasstrakt. Diese Temperatur kann im Ansaugtrakt gemessen werden und ist somit bekannt. Auch die Temperatur des Kühlmittels kann die Schall¬ geschwindigkeit im Angesaugten Medium durch Wärmeübertragung im Einlasstrakt und im Zylinder beeinflussen. Auch diese Temperatur wird in der Regel überwacht und dazu gemessen, steht also ohnedies bereit und kann bei der Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses herangezogen werden.
Die Motordrehzahl ist eine der den Betriebspunkt des Ver- brennungsmotors charakterisierenden Größen und beeinflusst die verfügbare Zeit für die Druckausbreitung im Einlasstrakt. Auch die Motordrehzahl wird ständig überwacht und steht somit bei der Ermittlung der KraftstoffZusammensetzung zur Verfügung. Die vorgenannten zusätzlichen Parameter stehen also ohnedies zur Verfügung oder können auf einfache Weise ermittelt werden. Der jeweilige Einfluss der genannten Parameter auf das jeweilige Charakteristikum der ausgesuchten Signalfrequenz des Druckschwingungssignals wird dabei als bekannt vorausgesetzt und wurde beispielsweise, wie vorausgehend bereits angemerkt, bei der Vermessung eines Referenz-Verbrennungsmotors ermittelt und in den Referenzwert-Kennfeldern mit abgespeichert. Auch die Einbeziehung mittels entsprechender Korrekturfaktoren oder Korrekturfunktionen bei der Berechnung der Kraftstoffzusammen- setzung mittels einer algebraischen Modell-Funktion stellt eine Möglichkeit dar, diese zusätzlichen, weiteren Betriebsparameter bei der Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses zu berück¬ sichtigen . Weiterhin vorteilhaft können zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die dynamischen Druckschwingungen im Einlasstrakt mithilfe eines serienmäßigen Drucksensors, zum Bei¬ spiel im Saugrohr, gemessen werden. Dies hat den Vorteil, dass kein zusätzlicher Drucksensor benötigt wird, was einen Kos- tenvorteil darstellt.
In einem weiteren Ausgestaltungsbeispiel kann zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Kurbelwellenpositi- ons-Feedbacksignal mit einem Zähnerad und einem Hall-Sensor ermittelt werden, wobei es sich hierbei um eine gebräuchliche, ggf. ohnehin im Verbrennungsmotor vorhandene Sensoranordnung zur Erfassung der Kurbelwellenumdrehungen handelt. Das Zähnerad ist dabei beispielsweise am äußeren Umfang einer Schwungscheibe oder des Kurbelwellen-Steueradapters 10 (siehe auch Figur 1) an¬ geordnet. Dies hat den Vorteil, dass keine zusätzliche Sen¬ sor-Anordnung benötigt wird, was einen Kostenvorteil darstellt.
In Figur 7 ist eine Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors im Betrieb nochmals in Form eines verein¬ fachten Blockdiagrammes mit den wesentlichen Schritten dargestellt. Die im Blockdiagramm gestrichelt eingezeichnete Umrahmung der entsprechenden Blöcke Bl bis B6 und 54, stellt symbolisch die Grenze einer programmierbaren elektronischen Motor-Steuerungseinheit 50 beispielsweise eines als CPU bezeichneten Mo¬ tor-Steuergerätes des betreffenden Verbrennungsmotors dar, auf dem das Verfahren ausgeführt wird. Diese elektronischen Mo¬ tor-Steuerungseinheit 50 beinhaltet unter anderem die elekt¬ ronische Recheneinheit 53 zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und den elektronischen Speicherbereich 54. Zu Beginne werden dem jeweiligen Zylinder zuordenbare dynamische Druckschwingungen der Ansaugluft im Einlasstrakt und/oder des Abgases im Auslasstrakt des betreffenden Verbrennungsmotors im Betrieb gemessen und daraus ein entsprechendes Druckschwin¬ gungssignal (DS_S) erzeugt und es wird gleichzeitig, das heißt in zeitlicher Abhängigkeit, ein Kurbelwellen-Phasenwinkelsignal (KwPw_S) ermittelt, was durch die parallel angeordneten, mit Bl und B2 gekennzeichneten Blöcke dargestellt ist. Aus dem Druckschwingungssignal (DS_S) wird dann mit Hilfe Diskreter-Fourier-Transformation (DFT) , die durch den mit B3 gekennzeichneten Block symbolisiert ist, ein Istwert
( IW_DSC_SF_1...X) zumindest eines Charakteristikums zumindest einer ausgesuchten Signalfrequenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kurbelwellen-Phasenwinkelsignal (KwPw_S) ermittelt, was durch den mit B4 gekennzeichneten Block dargestellt ist. Auf Basis des zumindest einen ermittelten Istwertes
( IW_DSC_SF_1...X) des jeweiligen Charakteristikums wird dann im Block B5 eine Verdichtungsverhältnis-Ermittlung (VdVh_EM) durchgeführt. Dies erfolgt unter Heranziehung von Referenzwerten (RW_DSC_SF_1...X) des jeweils entsprechenden Charakteristikums der jeweils gleichen Signalfrequenz für unterschiedliche
Verdichtungsverhältnisse, die in dem mit 54 gekennzeichneten Speicherbereich bereitgestellt sind bzw. mit Hilfe der im Speicherbereich 54 hinterlegten algebraischen Modell-Funktionen aktuell ermittelt werden. Das so ermittelte aktuelle Ver- dichtungsverhältnis (VdVh_akt) des Verbrennungsmotors wird dann im Block B6 bereitgestellt.
Weiterhin zeigt Figur 7, in den Blöcken BIO, Bll und B12, die dem oben beschriebenen Verfahren vorausgehenden Schritte. In Block BIO erfolgt die Vermessung eines Referenz-Verbrennungsmotors (Vmssg_Refmot ) zur Bestimmung von Referenzwerten des jeweiligen Charakteristikums der jeweils ausgesuchten Signalfrequenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kurbelwel- len-Phasenwinkelsignal aus dem Druckschwingungssignal mit Hilfe Diskreter-Fourier-Transformation . Die ermittelten Referenzwerte werden dann in Block Bll in Abhängigkeit des zugeordneten Verdichtungsverhältnisses in Referenzwert-Kennfeldern
(RWK DSC SF 1...X) zusammengestellt und in dem elektronischen Speicherbereich 54 der mit CPU gekennzeichneten Motor-Steuerungseinheit 50 gespeichert.
Der mit B12 gekennzeichnete Block beinhaltet die Herleitung von algebraischen Modell-Funktionen (Rf (DSC_SF_1...X) ) , die als
Referenzwertfunktionen beispielsweise den Verlauf der jeweiligen Referenzwertlinien des jeweiligen Charakterisitikums des Druckschwingungssignals für eine jeweilige Signalfrequenz in Abhängigkeit von dem Verdichtungsverhältnis abbilden, auf Basis der zuvor ermittelten Referenzwert-Kennfelder (RWK_DSC_SF_1...X) . Diese algebraischen Modellfunktionen (Rf (DSC_SF_1...X) ) können dann ebenfalls, alternativ oder ergänzend, in dem mit 54 ge¬ kennzeichneten elektronischen Speicherbereich 54 des mit CPU gekennzeichneten Motor-Steuerungseinheit 50 gespeichert werden, wo sie zur Durchführung des zuvor erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verfügung stehen.
Nochmal in Kürze zusammengefasst handelt es sich beim Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung der aktuellen Verdichtungsverhältnisses um ein Verfahren bei dem dynamische Druckschwingungen im Einlasstrakt oder Auslasstrakt des be¬ treffenden Verbrennungsmotors im Normalbetrieb gemessen werden und daraus ein entsprechendes Druckschwingungssignal erzeugt wird. Gleichzeitig wird ein Kurbelwellen-Phasenwinkelsignal ermittelt und mit dem Druckschwingungssignal in Relation ge¬ setzt. Aus dem Druckschwingungssignal wird ein Istwert zumindest eines Charakteristikums zumindest einer ausgesuchten Signal¬ frequenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kurbelwellen-Phasenwinkelsignal ermittelt und auf Basis des ermittelten Istwertes wird unter Heranziehung von Referenzwerten des entsprechenden Charakteristikums der jeweils gleichen Signalfrequenz für unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse, das aktuelle Verdichtungsverhältnis ermittelt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors im Betrieb,
- wobei einem Zylinder des Verbrennungsmotors zuordenbare dynamische Druckschwingungen im Einlasstrakt oder im Aus¬ lasstrakt des betreffenden Verbrennungsmotors, an einem definierten Betriebspunkt, im Normalbetrieb gemessen werden und daraus ein entsprechendes Druckschwingungssignal erzeugt wird und wobei gleichzeitig ein Kurbelwel- len-Phasenwinkelsignal des Verbrennungsmotors ermittelt wird und
- wobei aus dem Druckschwingungssignal mit Hilfe Diskreter-Fou- rier-Transformation zumindest ein Istwert zumindest eines Charakteristikums zumindest einer ausgesuchten Signalfrequenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kurbel- wellen-Phasenwinkelsignal ermittelt wird, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass
- auf Basis des zumindest einen ermittelten Istwertes des jeweiligen Charaktereistikums unter Heranziehung von Referenzwerten des jeweils entsprechenden Charakteristikums der jeweils gleichen Signalfrequenz für unterschiedliche Verdichtungsverhältnisse, das aktuelle Verdichtungsverhältnis des Verbrennungsmotors ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenz-Werte des jeweiligen Charakteristikums in Abhängigkeit vom Verdichtungsverhältnis in zumindest einem jeweiligen Re¬ ferenzwert-Kennfeld bereitgestellt sind oder zumindest eine jeweilige algebraische Modell-Funktion zur rechnerischen Ermittlung des jeweiligen Referenzwertes des jeweils entspre¬ chenden Charakteristikums bereitgestellt ist, die den Zusam¬ menhang zwischen dem Charakteristikum und dem Verdichtungs- Verhältnis abbildet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Istwertes des jeweiligen Charakteristikums der ausgesuchten Signalfrequenz sowie die Ermittlung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses des Verbrennungsmotors mit Hilfe einer dem Verbrennungsmotor zugeordneten elektronischen Recheneinheit erfolgt, wobei das jeweilige Referenz¬ wert-Kennfeld oder die jeweilige algebraische Modell-Funktion in zumindest einem, der elektronischen Recheneinheit zugeordneten Speicherbereich gespeichert sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums für zumindest eine ausgesuchte Signalfrequenz vorausgehend an einem Refe¬ renz-Verbrennungsmotor in Abhängigkeit von unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen ermittelt wurde.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Referenzwerten des jeweiligen Charakteristikums der ausgesuchten Signalfrequenz und den zugeordneten Verdichtungsverhältnissen jeweils eine Modell-Funktion hergeleitet ist, die den Zusammenhang zwischen dem Charakteristikum der ausgesuchten Signalfrequenz und dem Verdichtungsverhältnis abbildet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die vorausgehende Er¬ mittlung der Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums der jeweils ausgesuchten Signalfrequenz gekennzeichnet ist durch die Vermessung eines Referenz-Verbrennungsmotors an zumindest einem definierten Betriebspunkt unter Vorgabe bestimmter Referenz-Verdichtungsverhältnisse,
wobei zur Bestimmung der Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums der jeweils ausgesuchten Signalfrequenz - die einem Zylinder des Referenz-Verbrennungsmotors zuord- enbaren dynamischen Druckschwingungen im Einlasstrakt oder im Auslasstrakt, im Betrieb gemessen und ein entsprechendes Druckschwingungssignal erzeugt wird und
- wobei gleichzeitig ein Kurbelwellen-Phasenwinkelsignal er¬ mittelt wird und
- die Referenzwerte des jeweiligen Charakteristikums der jeweils ausgesuchten Signalfrequenz der gemessenen Druckschwingungen in Bezug auf das Kurbelwellen-Phasenwinkelsignal aus dem Druck- Schwingungssignal mit Hilfe Diskreter-Fourier-Transformation ermittelt wird und
- die ermittelten Referenzwerte in Abhängigkeit des zugeordneten Verdichtungsverhältnisses in Referenzwert-Kennfeldern ge¬ speichert werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als das zumindest eine Charakteristikum der gemessenen Druckschwingungen eine Phasenlage oder eine Amplitude oder eine Phasenlage und eine Amplitude zumindest einer aus- gesuchten Signalfrequenz herangezogen werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als das zumindest eine Charakteristikum der gemessenen Druckschwingungen ein Differenzwert zwischen zwei für unterschiedliche Signalfrequenzen ermittelten Werten der
Phasenlage des Druckschwingungssignals oder ein Differenzwert zwischen zwei für unterschiedliche Signalfrequenzen ermittelten Amplituden des Druckschwingungssignals herangezogen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgesuchten Signalfrequenzen die Ansaugfrequenz oder eine vielfache der Ansaugfrequenz ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zumindest einer der weiteren Betriebsparameter
- Temperatur des angesaugten Mediums im Ansaugtrakt,
- Temperatur eines zur Kühlung des Verbrennungsmotors ver¬ wendeten Kühlmittels,
- Motordrehzahl des Verbrennungsmotors,
bei der Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses des Ver¬ brennungsmotors (1) herangezogen wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die dynamischen Druckschwingungen im Einlasstrakt mit Hilfe eines serienmäßigen Drucksensors (44) gemessen werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurbelwellenpositions-Feedbacksignal mit einem Zähnerad und einem Hall-Sensor ermittelt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Recheneinheit (53) Be¬ standteil einer Motor-Steuerungseinheit (50) zur Steuerung des Verbrennungsmotors (1) ist und eine Anpassung weiterer Steu¬ ergrößen oder Steuerroutinen zur Steuerung des Verbrennungs- motors (1) in Abhängigkeit von dem ermittelten Verdichtungs¬ verhältnis (8) durch die Motor-Steuerungseinheit (50) vorge¬ nommen wird.
PCT/EP2018/063565 2017-05-31 2018-05-23 Verfahren zur ermittlung des aktuellen verdichtungsverhältnisses eines verbrennungsmotors im betrieb WO2018219754A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880036513.4A CN110709595A (zh) 2017-05-31 2018-05-23 用于在运行中求出内燃机的当前的压缩比的方法
KR1020197038938A KR102237016B1 (ko) 2017-05-31 2018-05-23 작동 동안 내연기관의 압축비를 결정하기 위한 방법
JP2019565471A JP6934958B2 (ja) 2017-05-31 2018-05-23 動作中に内燃機関のその時点の圧縮比を算定する方法
US16/696,333 US10968844B2 (en) 2017-05-31 2019-11-26 Method for determining the current compression ratio of an internal combustion engine during operation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017209112.6 2017-05-31
DE102017209112.6A DE102017209112B4 (de) 2017-05-31 2017-05-31 Verfahren zur Ermittlung des aktuellen Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors im Betrieb

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US16/696,333 Continuation US10968844B2 (en) 2017-05-31 2019-11-26 Method for determining the current compression ratio of an internal combustion engine during operation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018219754A1 true WO2018219754A1 (de) 2018-12-06

Family

ID=62244495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/063565 WO2018219754A1 (de) 2017-05-31 2018-05-23 Verfahren zur ermittlung des aktuellen verdichtungsverhältnisses eines verbrennungsmotors im betrieb

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10968844B2 (de)
JP (1) JP6934958B2 (de)
KR (1) KR102237016B1 (de)
CN (1) CN110709595A (de)
DE (1) DE102017209112B4 (de)
WO (1) WO2018219754A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017209386B4 (de) * 2017-06-02 2024-05-08 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zur Ermittlung der aktuellen Trimmung des Einlasstraktes eines Verbrennungsmotors im Betrieb
DE102017215849B4 (de) 2017-09-08 2019-07-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überprüfung der Funktion eines Drucksensors im Luft-Ansaugtrakt oder Abgas-Auslasstrakt eines Verbrennungsmotors im Betrieb und Motor-Steuerungseinheit
DE102020207172B3 (de) * 2020-06-09 2021-07-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung einer Nockenwellenposition einer Verbrennungskraftmaschine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013222711A1 (de) * 2013-11-08 2015-05-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen einer Abweichung eines Kompressionsdrucks eines Zylinders von dem eines anderen Zylinders einer Brennkraftmaschine
WO2015197440A1 (de) * 2014-06-25 2015-12-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur identifizierung von ventilsteuerzeiten eines verbrennungsmotors
DE102015222408B3 (de) * 2015-11-13 2017-03-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur kombinierten Identifizierung einer Kolbenhub-Phasendifferenz, einer Einlassventilhub-Phasendifferenz und einer Auslassventilhub-Phasendifferenz eines Verbrennungsmotors

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0772515B2 (ja) * 1987-07-30 1995-08-02 トヨタ自動車株式会社 可変圧縮比内燃機関の制御装置
JPS6435030A (en) * 1987-07-30 1989-02-06 Fuji Heavy Ind Ltd Variable compression ratio engine
US4836015A (en) * 1988-06-14 1989-06-06 General Motors Corporation Method and apparatus for determining the compression ratio of an engine cylinder
US5786531A (en) * 1997-02-27 1998-07-28 General Motors Corporation Compression ratio measurement
JP4621627B2 (ja) 2006-04-24 2011-01-26 本田技研工業株式会社 内燃機関の仕事量算出装置
DE102006033062A1 (de) 2006-07-14 2008-01-17 Fev Motorentechnik Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines momentanen Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenmaschine im Betrieb
JP2010265885A (ja) 2008-08-01 2010-11-25 Honda Motor Co Ltd 可変圧縮比内燃機関における圧縮比切換判定装置
US8631782B2 (en) * 2008-08-22 2014-01-21 GM Global Technology Operations LLC Active compression ratio modulation through intake valve phasing and knock sensor feedback
DE102008044329A1 (de) 2008-12-03 2010-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Verdichtungsverhältnisses von Zylindern eines Verbrennungsmotors
US9347384B2 (en) * 2012-05-14 2016-05-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US9528437B2 (en) * 2012-05-31 2016-12-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine comprising variable compression ratio mechanism
JP5942805B2 (ja) * 2012-11-16 2016-06-29 トヨタ自動車株式会社 火花点火式内燃機関
WO2014093643A1 (en) * 2012-12-12 2014-06-19 Purdue Research Foundation Premixed charge compression ignition combustion timing control using nonlinear models
JP5904130B2 (ja) * 2013-01-16 2016-04-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2016109014A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
DE102015226138B3 (de) 2015-12-21 2016-12-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Zusammensetzung des zum Betrieb eines Verbrennungsmotors verwendeten Kraftstoffes
DE102015226446B4 (de) * 2015-12-22 2017-08-31 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Zusammensetzung des zum Betrieb eines Verbrennungsmotors verwendeten Kraftstoffes
DE102015226461B4 (de) * 2015-12-22 2018-10-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung des Einspritzbeginn-Zeitpunktes und der Einspritzmenge des Kraftstoffes im Normalbetrieb eines Verbrennungsmotors
DE102016219582B3 (de) * 2016-10-10 2017-06-08 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur kombinierten Identifizierung einer Einlassventilhub-Phasendifferenz und einer Auslassventilhub-Phasendifferenz eines Verbrennungsmotors mit Hilfe von Linien gleicher Amplitude
DE102016219584B4 (de) * 2016-10-10 2018-05-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur kombinierten Identifizierung von Phasendifferenzen des Einlassventilhubs und des Auslassventilhubs eines Verbrennungsmotors mittels Linien gleicher Phasenlagen und Amplituden
DE102016222533B4 (de) * 2016-11-16 2018-07-26 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überwachung von im Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors auftretenden Abweichungen und elektronisches Motorsteuergerät zur Ausführung des Verfahrens
DE102017209386B4 (de) * 2017-06-02 2024-05-08 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zur Ermittlung der aktuellen Trimmung des Einlasstraktes eines Verbrennungsmotors im Betrieb
DE102017215849B4 (de) * 2017-09-08 2019-07-18 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Überprüfung der Funktion eines Drucksensors im Luft-Ansaugtrakt oder Abgas-Auslasstrakt eines Verbrennungsmotors im Betrieb und Motor-Steuerungseinheit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013222711A1 (de) * 2013-11-08 2015-05-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Erkennen einer Abweichung eines Kompressionsdrucks eines Zylinders von dem eines anderen Zylinders einer Brennkraftmaschine
WO2015197440A1 (de) * 2014-06-25 2015-12-30 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur identifizierung von ventilsteuerzeiten eines verbrennungsmotors
DE102015222408B3 (de) * 2015-11-13 2017-03-16 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur kombinierten Identifizierung einer Kolbenhub-Phasendifferenz, einer Einlassventilhub-Phasendifferenz und einer Auslassventilhub-Phasendifferenz eines Verbrennungsmotors

Also Published As

Publication number Publication date
US10968844B2 (en) 2021-04-06
KR20200015622A (ko) 2020-02-12
US20200284212A1 (en) 2020-09-10
DE102017209112A1 (de) 2018-12-06
JP2020521910A (ja) 2020-07-27
CN110709595A (zh) 2020-01-17
JP6934958B2 (ja) 2021-09-15
DE102017209112B4 (de) 2019-08-22
KR102237016B1 (ko) 2021-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016219582B3 (de) Verfahren zur kombinierten Identifizierung einer Einlassventilhub-Phasendifferenz und einer Auslassventilhub-Phasendifferenz eines Verbrennungsmotors mit Hilfe von Linien gleicher Amplitude
DE102015222408B3 (de) Verfahren zur kombinierten Identifizierung einer Kolbenhub-Phasendifferenz, einer Einlassventilhub-Phasendifferenz und einer Auslassventilhub-Phasendifferenz eines Verbrennungsmotors
EP3523529B1 (de) Verfahren zur kombinierten identifizierung von phasendifferenzen des einlassventilhubs und des auslassventilhubs eines verbrennungsmotors mittels linien gleicher phasenlagen und amplituden
EP3394414B1 (de) Verfahren zur ermittlung des einspritzbeginn-zeitpunktes und der einspritzmenge des kraftstoffes im normalbetrieb eines verbrennungsmotors
EP3542042B1 (de) Verfahren zur überwachung von im ventiltrieb eines verbrennungsmotors auftretenden abweichungen und elektronisches motorsteuergerät zur ausführung des verfahrens
DE102015209665B4 (de) Verfahren zur Identifizierung von Ventilsteuerzeiten eines Verbrennungsmotors
DE102017209386B4 (de) Verfahren zur Ermittlung der aktuellen Trimmung des Einlasstraktes eines Verbrennungsmotors im Betrieb
EP3394412B1 (de) Verfahren zur ermittlung der zusammensetzung des zum betrieb eines verbrennungsmotors verwendeten kraftstoffes
EP3394413B1 (de) Verfahren zur ermittlung der zusammensetzung des zum betrieb eines verbrennungsmotors verwendeten kraftstoffes
WO2018219754A1 (de) Verfahren zur ermittlung des aktuellen verdichtungsverhältnisses eines verbrennungsmotors im betrieb
EP3679237B1 (de) Verfahren zur überprüfung der funktion eines drucksensors im luft-ansaugtrakt oder abgas-auslasstrakt eines verbrennungsmotors im betrieb und motor-steuerungseinheit
DE102021212583A1 (de) Steuerung und steuerverfahren für verbrennungsmotor
DE102020201953A1 (de) Verfahren zur Adaption einer erfassten Nockenwellenstellung, Motorsteuergerät zur Durchführung des Verfahrens, Verbrennungsmotor und Fahrzeug
DE102015216258A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Durchführen einer Diagnose eines VCR-Stellers in einem Verbrennungsmotor
DE102022212199A1 (de) Verbrennungsmotorsteuergerät
DE102018219896A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Betriebstaktes eines Zylinders eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18726988

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019565471

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197038938

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18726988

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1