WO2023001420A1 - Verfahren zum betreiben einer verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs - Google Patents

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knock
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Rene Weiss
Michael Kluge
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Vitesco Technologies GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
  • a method for controlling combustion in an internal combustion engine with at least one cylinder is known from EP 3023619 B1.
  • JP H0494440 A1 and DE 41 24751 A1 respectively disclose an ignition timing control device.
  • WO 2010/124699 A1 discloses a method for suppressing irregular combustion in a combustion chamber of an internal combustion engine, which occurs in particular before a predefined ignition point.
  • DE 102007039036 B4 discloses a method for detecting and avoiding premature combustion events.
  • An internal combustion engine is known from DE 11 2012003783 B4.
  • DE 102009008248 B4 discloses a method for preventing pre-ignition in the cylinders of an internal combustion engine operated by a spark-ignition engine.
  • the object of the present invention is to create a method so that an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, can be operated particularly advantageously.
  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, which is preferably designed as a reciprocating piston internal combustion engine, ie as a reciprocating piston engine and is also referred to as an internal combustion engine, motor or internal combustion engine.
  • the motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car, has the internal combustion engine in its fully manufactured state and by means of the internal combustion engine is drivable.
  • the motor vehicle is driven by the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine has at least one first combustion chamber in which combustion processes take place during fired operation of the first combustion chamber. Provision is preferably made for the first combustion chamber to be operated in its fired mode during or during the method.
  • the internal combustion engine also has at least one second combustion chamber in which combustion processes take place during fired operation of the second combustion chamber. Provision is preferably made for the second combustion chamber to be operated in its fired mode in the method.
  • the respective combustion process is also referred to as combustion, or during the respective combustion process a respective combustion takes place, during which a fuel-air mixture comprising at least fuel and air and also simply referred to as a mixture is burned.
  • the fuel is preferably a liquid fuel which is introduced into the respective combustion chamber during fired operation, in particular injected directly.
  • the respective mixture accommodated in the respective combustion chamber is ignited in particular at an ignition time, also referred to as the ignition angle, and is subsequently burned.
  • the internal combustion engine is preferably a spark-ignited internal combustion engine, in particular an Otto engine, so that, for example, the respective mixture is ignited at the respective ignition point by spark ignition, ie by means of an ignition device such as a spark plug.
  • the respective combustion chamber is formed or delimited, for example, by a respective cylinder of the internal combustion engine and by a respective piston of the internal combustion engine that is accommodated in a movable, in particular translationally movable, manner in the respective cylinder.
  • the piston is coupled in an articulated manner, in particular via a connecting rod, to an output shaft of the internal combustion engine, which is in particular designed as a crankshaft.
  • the output shaft is rotatably mounted on the housing element, for example about an axis of rotation relative to a housing element of the internal combustion engine, with the housing element having or forming the cylinders, for example.
  • the respective working cycle of the internal combustion engine preferably comprises exactly two complete revolutions, and therefore exactly 720 degrees of crank angle [°KW] of the output shaft, which is preferably designed as a crankshaft.
  • the respective pistons can be moved back and forth between a respective top dead center and a respective bottom dead center, in particular in a translatory manner. Within the respective work cycle, the respective piston reaches its respective top dead center and its respective bottom dead center twice, in particular exactly twice.
  • top dead center of ignition or ignition dead center ZOT
  • LWOT top gas exchange dead center
  • the internal combustion engine also has a first knock sensor, which is assigned to the first combustion chamber. Irregular combustions in the first combustion chamber can be detected by means of the first knock sensor. This means that irregular combustion occurring in the first combustion chamber can be detected by means of the first knock sensor.
  • the internal combustion engine also has a second knock sensor assigned to the second combustion chamber, by means of which irregular combustion in the second combustion chamber, ie irregular combustion occurring in the second combustion chamber, can be detected.
  • Such an irregular combustion can be, for example, a knocking combustion, which is also referred to as knocking.
  • Irregular combustion can also involve pre-ignition of the mixture.
  • Pre-ignition is to be understood in particular as an ignition or combustion that begins before the actual ignition point, that is to say before the targeted ignition of the mixture brought about by the ignition device.
  • the internal combustion engine is operated, in particular initially, in a first operating state, which is also referred to as normal operation or normal operating state.
  • a channel switchover is carried out, in which a knock controller of the internal combustion engine alternately receives a first signal provided by the first knock sensor and a first signal during a respective first period of time evaluates a second signal provided by the second knock sensor during a respective second time period, which preferably, in particular directly, follows the first time period.
  • the respective signal is preferably an electrical signal.
  • the knock control is, for example, an electronic computing device or is carried out by an electronic computing device, which is also referred to, for example, as an engine controller or engine control unit.
  • the knock control can be a function module, also referred to simply as a module or function, of one or the aforementioned electronic computing device, by means of which the internal combustion engine is operated, in particular controlled or regulated.
  • the respective ignition timing for the respective combustion chamber i.e. the respective combustion chamber, in particular within the respective working cycle, i.e. for the respective working cycle, is set by means of the knock control and thus by means of the electronic computing device.
  • the respective ignition timing for the respective combustion chamber and for the respective working cycle is determined by means of the knock control Knock sensor is assigned, and is detected by means of the respective knock sensor.
  • the channel switchover is to be understood in particular as meaning that the channel switchover is carried out, in particular continuously, during the first operating state.
  • the channel switchover takes place within the, in particular all, running or taking place working cycles of the internal combustion engine in or during the first operating state.
  • the respective first time period and the respective second time period follow one another several times and alternately, so that the time interval or the first operating state is multiple , first periods of time and a plurality of second periods of time.
  • the periods of time follow one another directly, so that there is no other, third period of time between the periods of time. Furthermore, it is preferably provided that during the first period of time during which the knock control system reads out, that is to say evaluates, the first signal or the second signal is not evaluated by the knock control. Furthermore, provision is preferably made for the first signal not to be evaluated by the knock control during the second period of time during which the knock control is evaluating the second signal.
  • the knock control adjusts the ignition point for the first combustion chamber, ie the first combustion chamber, depending on the evaluation of the first signal, in particular within the respective working cycle or for the respective working cycle. It is also provided that in the first operating state the knock control adjusts the ignition point for the second combustion chamber, ie the second combustion chamber, depending on the evaluation of the second signal, in particular within the respective working cycle or for the respective working cycle.
  • the method switches from the first operating state to a second operating state, which also referred to as error mode or error mode.
  • the non-functionality of one knock sensor or the fact that it is determined that one knock sensor is non-functional means that it is determined, for example by means of a diagnostic function, in particular the electronic computing device, that one knock sensor is not (or no longer) capable, i.e is no longer able to detect irregular combustion occurring in the combustion chamber to which the one knock sensor is assigned and/or to provide its signal, and/or the knock control system cannot (any longer) use the signal provided by the one sensor received and / or based on the signal provided by a knock sensor not (any longer) recognize whether an irregular combustion is present or not.
  • one knock sensor is then non-functional, that is to say, for example, it is recognized that one knock sensor is non-functional when one knock sensor no longer provides a signal and/or the knock control no longer receives a signal from one knock sensor and/or when the a signal provided by a sensor is implausible, that is, when it is recognized that the signal provided by the one knock sensor does not (any longer) characterize the combustion processes taking place in the combustion chamber to which the one knock sensor is assigned.
  • the second operating state there is no channel switching. This means that switching from the first operating state to the second operating state ends the channel switchover. This means in particular that during the second operating state the channel switchover, in particular continuously, does not take place.
  • the knock control evaluates only the signal provided by the other, (still) functional knock sensor in relation to the signals provided by the knock sensors in the first operating state and, in particular, evaluated by the knock control .
  • one non-functional knock sensor is the first knock sensor, also referred to as the first sensor
  • the other (still) functional knock sensor is also the first knock sensor second sensor designated, second knock sensor is.
  • the one knock sensor is regarded as the first knock sensor and the other knock sensor as the second knock sensor, although the reverse is of course also possible.
  • the knock control evaluates only the second signal provided by the second knock sensor based on the signals provided by the knock sensors in the first operating state.
  • channel switching means the following: For example, a first channel is provided, via which the first signal can be transmitted to the knock controller, in particular to an input of the knock controller, and thus can be received by the knock controller.
  • a second channel is provided in addition to the first channel, via which, for example, the second signal can be transmitted to the knock controller, in particular to the input, and can be received by the knock controller.
  • the first signal and the second signal are applied to the input and thus to the knock control several times alternately and consecutively, so that during the respective, first Period of time the first signal and during the respective second period of time the second signal applied to the input of the knock control, that is transmitted.
  • the first channel and the second channel are alternately connected to the input, in particular in terms of signaling or signal transmission.
  • This can be understood in particular as meaning that, for example, during the respective first time period the input of the knock control is connected to the first channel and disconnected from the second channel, with the input of the knock control being connected to the second channel and separated from the second channel during the respective second time period first channel is disconnected.
  • This is done, for example, by means of a switching direction, by means of which the input is switched between the channels when switching channels, so that the input is connected to the first channel and disconnected from the second channel during the respective, first time period, and so that during the respective, second time period the input is connected to the second channel and isolated from the first channel.
  • this takes place, for example, within the or all working cycles of the internal combustion engine running during the first operating state.
  • the feature that in the second operating state the channel switchover is omitted, as a result of which the knock controller evaluates only the signal provided by the other, functioning knock sensor in relation to the signals provided by the knock sensors in the first operating state means that in In the second operating state, the knock control, in particular the input of the knock control, is connected, in particular continuously, to the second channel and separate from the first channel, i.e. it is connected to the channel via which the signal can be transmitted which is (still) transmitted by the other functional sensor can be made available or is made available, while the knock control, in particular the input of the knock control, is separated from the other channel via which the signal can be transmitted, which is or was made available by the one non-functional sensor.
  • the knock control in particular the input of the knock control, is therefore connected to the second channel in the second operating state, for example and separated from the first channel, preferably during the entire second operating state or during all work cycles of the second operating state.
  • the knock control in particular the input of the knock control, is switched over at least once from one of the channels to the other channel, i.e. it is disconnected from one of the channels to which the input is initially connected and to the other channel from which the input is initially disconnected, is connected.
  • the knock control in particular the input of the knock control, is then switched over from the other channel to one channel, for example within the respective working cycle, that is to say it is (again) separated from the other and (again) connected to the one channel.
  • the channel switchover is carried out at least once, in particular at least twice, within the respective working cycle and in particular in the first operating state. Since the channel switchover does not take place in the second operating state, it is provided in the second operating state that the channel switchover does not take place within the respective entire work cycle occurring during the second operating state or in the second operating state, it being provided in particular that during the or all In the working cycles of the internal combustion engine that occur in the second operating state, the channel switchover is completely omitted, so that, based on the aforementioned example, in the second operating state, i.e.
  • the knock control in particular the input of the knock control, is continuously or uninterruptedly connected to the second channel and from is and remains separate from the first channel, so that in particular during the second operating state, in particular completely or continuously or without interruption, connecting the knock control, in particular the input ngs the knock control, with the first channel omitted.
  • the method also provides that in the second operating state the knock control adjusts the ignition point for the (second) combustion chamber, which the other, functional (Second) knock sensor is assigned.
  • the knock control adjusts the ignition timing for the (first) combustion chamber, to which the one, non-functional (first) knock sensor is assigned, depending on the evaluation of the (second) signal provided by the other, functional (second) knock sensor.
  • the other knock sensor that is to say its signal, is used to set the respective ignition timing and for the respective working cycle both for the first combustion chamber and for the second combustion chamber.
  • the ignition timing for the first combustion chamber and the ignition timing for the second combustion chamber are adjusted as a function of the one non-functional knock sensor, i.e. in particular as a function of the signal of the one non-functional knock sensor remain under.
  • the method according to the invention switches from the first operating state to the second operating state switched and thus canceled the channel switching. Flier this can the knock control based on the (still) functional, other knock sensor, that is, based on the signal that is provided by the other, functional knock sensor and received by the knock control, any irregular Combustion, such as knocking and in particular pre-ignition, is detected both in the combustion chamber and in the second combustion chamber and counteract such irregular combustion accordingly, in particular by retarding the respective ignition timing.
  • the method according to the invention thus makes it possible on the one hand to avoid damage to the internal combustion engine and on the other hand the method according to the invention makes it possible to continue to provide a sufficiently high engine torque even if one of the knock sensors fails.
  • the method uses the knock sensor that is still available, i.e. still functional, to detect irregular combustion both in the combustion chamber to which the other still functional sensor is assigned and in the combustion chamber to which the one non-functional knock sensor is actually assigned.
  • one embodiment of the invention provides that in the first operating state there is no adjustment of the ignition point for the first combustion chamber dependent on the second signal and no adjustment of the ignition point for the second combustion chamber dependent on the first signal omitted.
  • the first knock sensor in the first operating state is assigned exclusively to the first combustion chamber in relation to the combustion chambers
  • the second knock sensor is assigned exclusively to the second combustion chamber in relation to the combustion chambers.
  • a further embodiment is characterized in that in the second operating state the setting of the ignition point for the (second) combustion chamber to which the other, functional (second) knock sensor is assigned includes that the ignition point for the (second) combustion chamber to which the another functional (second) knock sensor is assigned, is retarded in relation to an initial value by a correction value also referred to as the first correction value.
  • a correction value also referred to as the first correction value.
  • the setting of the ignition timing for the (first) combustion chamber to which the one, non-functional (first) knock sensor is assigned includes the ignition timing for the (first) combustion chamber to which which is assigned a non-functional (first) knock sensor, is retarded by a second correction value in relation to a second output value.
  • the initial values can be the same or different from each other.
  • the correction values can be the same, or preferably the correction values are different from each other.
  • the second correction value is determined as a function of the first correction value.
  • the second combustion chamber and the still functional second knock sensor assigned to the second combustion chamber are used as a guidance system in order to reliably avoid unwanted, irregular combustion both in the second combustion chamber and in the first combustion chamber associated first knock sensor has failed.
  • a further embodiment is characterized in that the second correction value is set greater than the first correction value, and is therefore greater.
  • the internal combustion engine has at least one third combustion chamber in which combustion processes take place during fired operation of the third combustion chamber.
  • the previous and following statements regarding the first combustion chamber and the second combustion chamber can also be easily applied to the third combustion chamber and vice versa.
  • the other (second) knock sensor that is functional in the second operating state is also assigned to the third combustion chamber, so that irregular combustion can also be detected in the third combustion chamber by means of the other (second) sensor that is functional in the second operating state and also in the first operating state.
  • the knock control depending on the evaluation of the other, in the second operating state and also in the first operating state functional (second) sensor provided (second) signal an ignition point for the third combustion chamber and in particular for the respective working cycle.
  • the knock control adjusts the ignition timing for the third combustion chamber as a function of the evaluation of the (second) signal provided by the other (second) knock sensor that is functional in the second operating state and also in the first operating state, to which the other, in the second operating state and also in the first operating state functional (second) knock sensor is assigned.
  • a further embodiment is characterized in that in the second operating state the setting of the ignition point for the third combustion chamber, to which the other (second) knock sensor that is functional in the second operating state and also in the first operating state is assigned, includes that the ignition point for the third combustion chamber, to which the other (second) knock sensor that is functional in the second operating state and also in the first operating state is assigned, is retarded by a third correction value in relation to a third output value.
  • the third output value can correspond to the first output value and/or the second output value, or the third output value is different from the first and/or second output value.
  • the third correction value corresponds to the first correction value and/or the second correction value, or the third correction value is different from the first and/or second correction value.
  • a mean value in particular the arithmetic mean, is derived from the first correction value and the third correction value , is calculated.
  • the calculated mean value is used as the second value.
  • the aforesaid guidance system now also includes, for example, the third combustion chamber, as a result of which irregular combustion in the first combustion chamber can be reliably avoided.
  • the second correction value is set greater than the mean value, and therefore is.
  • Flierzu for example, on the Mean adds a distance value, also known as an offset or offset value, so that the second correction value is greater than the mean.
  • the invention is also based on the finding that irregular combustion in the form of pre-ignition is very loud and is therefore very noticeable acoustically and/or leads to strong structure-borne noise.
  • the structure-borne noise runs at least almost through the entire housing element, also referred to as the motor housing. If, for example, pre-ignition occurs in the first combustion chamber whose assigned first knock sensor has failed, such pre-ignition, which is particularly harmful to the internal combustion engine, can be detected according to the invention by means of the second knock sensor assigned to the combustion chamber and preferably also to the third combustion chamber , since in the second operating state and in particular during the or all working cycles of the internal combustion engine occurring in the second operating state, the channel switchover, in particular continuously, is omitted.
  • the knock control would not be able to recognize a pre-ignition taking place in the first combustion chamber and therefore not react to such a pre-ignition taking place in the first combustion chamber, since the channel switchover means that the knock control is also active in the second operating state would be connected to the first port at least during a period of time during which pre-ignition occurs in the first combustion chamber.
  • the knock control is connected to the first and thus to the first knock sensor and from the second channel or from the second If the knock sensor were disconnected, the knock control would not recognize the pre-ignition taking place in the first combustion chamber.
  • this can now be prevented by the fact that the channel switchover is omitted in the second operating state, so that in the second operating state and in particular during the or all working cycles of the internal combustion engine taking place in the second operating state, the knock control or its input with the second channel or with the second knock sensor is connected, so that the knock control can detect any irregular combustion, such as in particular inflammation, both in the first combustion chamber and in the second combustion chamber, since by means of the second, (still) functional knock sensor both in the first combustion chamber and in the second combustion chamber any ongoing pre-ignitions can be detected or are detected.
  • the knock control can thus react accordingly to any pre-ignition occurring in the second combustion chamber as well as any pre-ignition occurring in the first combustion chamber in the second operating state and set the ignition point in such a way, in particular late, that after pre-ignition has occurred in the respective combustion chamber at least during one or more subsequent work cycles, there is no further occurrence of irregular combustion. Irregular combustion can thus be avoided without reducing the engine torque or at least reducing it excessively.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an internal combustion engine of a
  • Fig. 2 is a diagram showing a pressure curve in a combustion chamber
  • Fig. 3 is a block diagram illustrating a method for
  • the internal combustion engine 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine 1 designed as a fluid piston engine and also referred to as an internal combustion engine or motor, of a motor vehicle preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
  • the internal combustion engine 1 has at least or exactly four combustion chambers 2a-d.
  • the internal combustion engine 1 has a housing element 3, also referred to as a motor housing.
  • the respective combustion chamber 2a-d is delimited or formed by a respective cylinder 4a-d, which is formed by the housing element 3 in each case.
  • a respective piston is accommodated in a translationally movable manner, so that the respective combustion chamber 2a-d is formed by the respective cylinder 4a-d and the respective piston accommodated in a translationally movable manner in the respective cylinder 4a-d is limited.
  • the respective piston is coupled via a respective connecting rod in an articulated manner to an output shaft of the internal combustion engine 1 embodied as a crankshaft 5 .
  • the crankshaft 5 is mounted on the housing element 3 such that it can rotate about an axis of rotation relative to the housing element 3 .
  • the respective combustion chamber 2a-d can be operated in a fired mode.
  • a combustion process also referred to as combustion, takes place within a respective working cycle of the internal combustion engine 1, in which a fuel-air mixture, also referred to simply as a mixture, is ignited at an ignition point and thereby burned.
  • the mixture includes air and, in particular, a liquid fuel.
  • the mixture is preferably ignited by means of an ignition device, ie externally ignited.
  • the internal combustion engine 1 is preferably a spark-ignited internal combustion engine, in particular an Otto engine.
  • the respective working cycle of the internal combustion engine 1 includes exactly two complete revolutions of the crankshaft 5, and therefore a crank angle of 720°.
  • the mixtures received in the combustion chambers 2a-d are ignited one after the other, i.e. consecutively, in particular in such a way that within the respective working cycle, first the mixture in the combustion chamber 2a, then the mixture in the combustion chamber 2c, then the mixture in the Combustion chamber 2d and then the mixture in the combustion chamber 2b is ignited.
  • the ignition sequence of internal combustion engine 1 is:
  • the internal combustion engine 1 also includes at least or exactly two knock sensors 6 and 7.
  • the knock sensor 6 is also referred to as the first knock sensor or first sensor, and the knock sensor 7 is also referred to as the second knock sensor or second sensor.
  • the knock sensor 6 is assigned to the combustion chambers 2a, b, it being possible for the knock sensor 6 to detect irregular combustion in the combustion chambers 2a, b.
  • the knock sensor 7 is assigned to the combustion chambers 2c, d, and irregular combustion in the combustion chambers 2c, d can be detected by means of the knock sensor 7.
  • FIG. 2 shows a diagram with 8 crank angle degrees (°CA) plotted on the abscissa.
  • a pressure also referred to as combustion chamber pressure or cylinder pressure
  • is plotted on the ordinate 9 of the diagram shown in FIG prevails or can prevail, for example, within the respective work cycle in the respective combustion chamber 2a-d.
  • the diagram shown in FIG. 2 includes a curve 10, which is also referred to as a pressure curve, cylinder pressure curve or combustion chamber pressure curve.
  • the profile 10 is a profile of the pressure prevailing in the respective combustion chamber 2a-d that takes place or occurs within the respective working cycle.
  • Two measurement windows 11 and 12 are entered in the diagram shown in FIG.
  • the measurement window 11 is also referred to as the pre-measurement window
  • the measurement window 12 is also referred to as the main measurement window.
  • the peak measurement window begins within the respective working cycle after the ignition top dead center (ZOT) occurring within the respective working cycle.
  • ZOT ignition top dead center
  • the peak measurement window starts at 20° after the top dead center of ignition.
  • the peak measurement window extends, in particular continuously, over a 60° crank angle.
  • the pre-measurement window starts earlier than the main measurement window within the respective work cycle and can end within the respective work cycle at a crank angle degree at which the main measurement window begins, or the measurement windows 11 and 12 partially overlap.
  • the measurement window 11 also referred to as the pre-ignition measurement window, ends before the peak measurement window (measurement window 12), so that there is a particular time gap between the measurement windows 11 and 12. It is therefore conceivable that measurement windows 11 and 12 directly adjoin one another, that measurement windows 11 and 12 overlap one another, and that a particular time gap is provided between measurement windows 11 and 12, so that measurement window 11 ends before measurement window 12 begins.
  • the knock measurement window extends in a first area of the respective working cycle, with irregular combustion in the form of knocking occurring or being able to occur in the first area, for example.
  • the pre-measuring window extends, for example, in or over a respective, second area of the respective working cycle, with irregular combustion, in particular in the form of pre-ignition, occurring or being able to occur, for example, in the respective, second area.
  • knocking can be detected by means of knock sensors 6 and 7 in the first area or in the pre-measuring window
  • pre-ignition can be detected by means of knock sensors 6 and 7 in the second area or in the pre-measuring window.
  • FIG. 3 shows a block diagram, on the basis of which a method for operating internal combustion engine 1 is described below.
  • internal combustion engine 1 in particular initially and/or during a first time interval and preferably continuously, means uninterrupted, operated in a first operating state, which is also referred to as the normal operating state.
  • the first operating state comprises a plurality of directly consecutive or subsequent working cycles of the internal combustion engine 1.
  • a plurality of working cycles of the internal combustion engine 1 directly following one another i.e. directly consecutive working cycles.
  • a channel switchover is carried out, in which a knock controller 13 of the internal combustion engine 1, shown particularly schematically in Fig evaluates a second signal provided by the second knock sensor during a respective second period of time. Provision is made in particular for the channel switchover to be carried out at least once in the first operating state and thereby within the respective working cycle of the internal combustion engine 1 taking place or running during the first operating state. In the exemplary embodiment shown in the figures, channel switching is carried out at least or exactly twice in the first operating state and within the respective working cycle of internal combustion engine 1 running during the first operating state.
  • knock control 13 in particular an input of knock control 13, is connected to a first channel, via which knock control 13 can receive the first signal from knock sensor 6, and from a second channel, via which knock control 13 can receive the second signal from the Knock sensor 6 can detect separately.
  • knock control 13 or its input is disconnected from the first channel and connected to the second channel as part of channel switching, whereupon knock control 13 or its channel is disconnected from the second channel again and connected to the first channel.
  • knock control 13 can initially detect any irregular combustion taking place in combustion chamber 2a.
  • Knock control 13 can then use the second signal or by means of second knock sensor 7 or second knock sensor 7 to detect any irregular combustion taking place in combustion chambers 2c, d.
  • Knock control 13 can then again use the first signal, that is, via first knock sensor 6, to detect any irregular combustion taking place in combustion chamber 2b.
  • first knock sensor 6 the knock control 13 depending on the evaluation of the first signal, the respective Ignition timing for the combustion chambers 2a, b adjusts, and the knock control adjusts the respective ignition timing for the combustion chambers 2c, d depending on the evaluation of the second signal.
  • the channel changeover in the first operating state is thus carried out within the or all working cycles of the internal combustion engine 1 occurring in the first operating state.
  • the internal combustion engine 1 switches from the first operating state to a second operating state, the second operating state also being referred to as faulty operation or faulty operating state.
  • the internal combustion engine 1 is operated in the second operating state, for example, during a second time interval which follows the first time interval and in particular directly follows the first time interval, in particular continuously and thus without interruption. Provision is preferably made here for the second operating state to include a plurality of working cycles of the internal combustion engine 1 , in particular directly following one another or one after the other. This means that during the second time interval or in the second operating state, several working cycles of the internal combustion engine 1, in particular directly consecutive ones, take place or take place.
  • the knock controller 13 sets the ignition timing for the combustion chambers 2c, d to which the functional, second knock sensor 7 is assigned, depending on the evaluation of the second signal provided by the functional, second knock sensor 7 is.
  • the knock controller 13 also adjusts the respective ignition timing for the combustion chambers 2a, b, to which the non-functional, first knock sensor 6 is assigned.
  • the setting of the ignition point for the combustion chambers 2c, d, to which the functional, second knock sensor 7 is assigned includes, for example, that the respective ignition point for the combustion chambers 2c, d in relation to a respective, first output value by a respective, first Correction value is adjusted after late, especially within the respective working cycle. It is preferably provided that in the second operating state the setting of the ignition timing for the combustion chambers 2a, b includes the ignition timing for the combustion chambers 2a, b being retarded by a respective second correction value in relation to a respective second starting value, especially within the respective work cycle.
  • the respective, second correction value is preferably determined as a function of the respective, first correction value. This is done, for example, in such a way that the respective first correction value is added to the respective first output value and the respective second correction value is added to the respective second output value.
  • a mean value in particular the arithmetic mean
  • the respective, second correction value by which the respective ignition point for the combustion chambers 2a, b is retarded in the second operating state, is determined as a function of the mean value, in particular in such a way that the respective, second correction value, by which the respective Ignition timing for the combustion chambers 2a, b is retarded, greater than the calculated mean value is set.
  • a distance value also referred to as an offset value
  • the respective second correction value is calculated from the mean value and the distance value, by which the respective ignition point for the combustion chambers 2a, b in is retarded after the second operating state.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (1), bei welchem die Verbrennungskraftmaschine (1) wenigstens einen ersten Brennraum (2a), in welchem während eines befeuerten Betriebs des ersten Brennraums (2a) Verbrennungsvorgänge ablaufen, wenigstens einen zweiten Brennraum (2c), in welchem während eines befeuerten Betriebs des zweiten Brennraums (2c) Verbrennungsvorgänge ablaufen, einen dem ersten Brennraum (2a) zugeordneten, ersten Klopfsensor (6), mittels welchem irreguläre Verbrennungen in dem ersten Brennraum (2a) erfassbar sind, und einen dem zweiten Brennraum (2c) zugeordneten, zweiten Klopfsensor (7), mittels welchem irreguläre Verbrennungen in dem zweiten Brennraum (2c) erfassbar sind aufweist. Die Verbrennungskraftmaschine (1) wird in einem ersten Betriebszustand betrieben wird, in welchem eine Kanalumschaltung durchgeführt wird. Von dem ersten Betriebszustand wird in einen zweiten Betriebszustand umgeschaltet, in welchem die Kanalumschaltung unterbleibt.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines
Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
Der EP 3023619 B1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Verbrennung in einer Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder als bekannt zu entnehmen. Die JP H0494440 A1 beziehungsweise die DE 41 24751 A1 offenbaren einen Zündzeitpunktregelvorrichtung. Aus der WO 2010/124699 A1 ist ein Verfahren zur Unterdrückung einer insbesondere vor einem vorgegebenen Zündzeitpunkt auftretenden, irregulären Verbrennung in einem Brennraum einer Verbrennungskraftmaschine bekannt. Die DE 102007039036 B4 offenbart ein Verfahren zur Erkennung und Vermeidung von verfrühten Verbrennungsereignissen. Der DE 11 2012003783 B4 ist eine Brennkraftmaschine als bekannt zu entnehmen. Außerdem offenbart die DE 102009008248 B4 ein Verfahren zur Verhinderung vor Vorentflammungen in Zylindern einer ottomotorisch betriebenen Brennkraftmaschine.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, sodass eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, besonders vorteilhaft betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer vorzugsweise als Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine, das heißt als Hubkolbenmotor ausgebildeten und auch als Brennkraftmaschine, Motor oder Verbrennungsmotor bezeichneten Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Beispielsweise wird bei dem Verfahren das Kraftfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Bei dem Verfahren weist die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen ersten Brennraum auf, in welchem während eines befeuerten Betriebs des ersten Brennraums Verbrennungsvorgänge ablaufen. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass bei dem beziehungsweise während des Verfahrens der erste Brennraum in seinem befeuerten Betrieb betrieben wird. Bei dem Verfahren weist die Verbrennungskraftmaschine ferner wenigstens einen zweiten Brennraum auf, in welchem während eines befeuerten Betriebs des zweiten Brennraums Verbrennungsvorgänge ablaufen. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass bei dem Verfahren der zweite Brennraum in seinem befeuerten Betrieb betrieben wird. Der jeweilige Verbrennungsvorgang wird auch als Verbrennung bezeichnet oder bei dem jeweiligen Verbrennungsvorgang läuft eine jeweilige Verbrennung ab, in deren Rahmen ein zumindest Kraftstoff und Luft umfassendes und auch einfach als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftstoff um einen flüssigen Kraftstoff, welcher bei dem befeuerten Betrieb in den jeweiligen Brennraum eingebracht, insbesondere direkt eingespritzt, wird. In dem jeweiligen, befeuerten Betrieb und innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine wird das jeweilige, in dem jeweiligen Brennraum aufgenommene Gemisch insbesondere zu einem auch als Zündwinkel bezeichneten Zündzeitpunkt gezündet und in der Folge verbrannt. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ein Ottomotor, sodass beispielsweise das jeweilige Gemisch zu dem jeweiligen Zündzeitpunkt per Fremdzündung, das heißt mittels einer Zündeinrichtung wie beispielsweise einer Zündkerze gezündet wird. Der jeweilige Brennraum ist beispielsweise gebildet oder begrenzt durch einen jeweiligen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine und durch einen jeweiligen, in dem jeweiligen Zylinder bewegbar, insbesondere translatorisch bewegbar, aufgenommenen Kolben der Verbrennungskraftmaschine. Beispielsweise ist der Kolben, insbesondere über ein Pleuel, gelenkig mit einer insbesondere als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt. Die Abtriebswelle ist beispielsweise um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine drehbar an dem Gehäuseelement gelagert, wobei beispielsweise das Gehäuseelement die Zylinder aufweist beziehungsweise bildet.
Das jeweilige Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine umfasst vorzugsweise genau zwei vollständige Umdrehungen, mithin genau 720 Grad Kurbelwinkel [°KW] der vorzugsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle. Dabei ist beispielsweise der jeweilige Kolben zwischen einem jeweiligen oberen Totpunkt und einem jeweiligen unteren Totpunkt hin und her bewegbar, insbesondere translatorisch. Innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels kommt der jeweilige Kolben, insbesondere genau, zweimal in seinen jeweiligen oberen Totpunkt und in seinen jeweiligen unteren Totpunkt. Wie hinlänglich bekannt ist, wird einer der innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels auftretenden, oberen Totpunkte des jeweiligen Kolbens als oberer Zündtotpunkt oder Zündtotpunkt (ZOT) bezeichnet, da in dem oberen Zündtotpunkt, kurz vor dem oberen Zündtotpunkt oder kurz nach dem oberen Zündtotpunkt innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der jeweilige Zündzeitpunkt liegt, jedenfalls liegt der Zündzeitpunkt näher an dem oberen Zündtotpunkt als an dem anderen, innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels auftretenden, auch als oberer Ladungswechseltotpunkt (LWOT) bezeichneten, oberen Totpunkts des jeweiligen Kolbens.
Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem einen ersten Klopfsensor auf, welcher dem ersten Brennraum zugeordnet ist. Mittels des ersten Klopfsensors sind irreguläre Verbrennungen in dem ersten Brennraum erfassbar. Dies bedeutet, dass mittels des ersten Klopfsensors in dem ersten Brennraum auftretende, irreguläre Verbrennungen erfasst werden können. Die Verbrennungskraftmaschine weist außerdem einen dem zweiten Brennraum zugeordneten, zweiten Klopfsensor auf, mittels welchem irreguläre Verbrennungen in dem zweiten Brennraum, das heißt in dem zweiten Brennraum auftretende, irreguläre Verbrennungen erfassbar sind. Eine solche irreguläre Verbrennung kann beispielsweise eine klopfende Verbrennung sein, welche auch als Klopfen bezeichnet wird. Ferner kann es sich bei einer irregulären Verbrennung um eine Vorentflammung des Gemisches handeln. Wie hinlänglich bekannt ist, entstehen beim Klopfen in dem Brennraum mehrere, das heißt wenigstens zwei oder demgegenüber mehr Zündkerne, an denen jeweils eine Verbrennung des Gemisches beginnt beziehungsweise von denen jeweils eine Verbrennung des Gemisches ausgeht. Unter einer Vorentflammung ist insbesondere eine solche Entflammung oder Verbrennung zu verstehen, die vor dem eigentlichen Zündzeitpunkt, das heißt vor dem gezielten, mittels der Zündeinrichtung bewirkten Zünden des Gemisches beginnt.
Bei dem Verfahren wird die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere zunächst, in einem ersten Betriebszustand betrieben, welcher auch als Normalbetrieb oder Normalbetriebszustand bezeichnet wird. In dem ersten Betriebszustand (Normalbetriebszustand) wird eine Kanalumschaltung durchgeführt, bei welcher eine Klopfregelung der Verbrennungskraftmaschine abwechselnd während einer jeweiligen, ersten Zeitspanne ein von dem ersten Klopfsensor bereitgestelltes, erstes Signal und während einer jeweiligen, zweiten Zeitspanne, die vorzugsweise, insbesondere direkt, an die erste Zeitspanne anschließt, ein von dem zweiten Klopfsensor bereitgestelltes, zweites Signal auswertet. Vorzugsweise ist das jeweilige Signal ein elektrisches Signal. Die Klopfregelung ist beispielsweise eine elektronische Recheneinrichtung oder wird durch eine elektronische Recheneinrichtung, welche beispielsweise auch als Motorsteuerung oder Motorsteuergerät bezeichnet wird, durchgeführt. Insbesondere kann die Klopfregelung ein einfach auch als Modul oder Funktion bezeichnetes Funktionsmodul einer oder der zuvor genannten, elektronischen Recheneinrichtung sein, mittels welcher die Verbrennungskraftmaschine betrieben, insbesondere gesteuert oder geregelt, wird. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird mittels der Klopfregelung und somit mittels der elektronischen Recheneinrichtung der jeweilige Zündzeitpunkt für den jeweiligen Brennraum, das heißt des jeweiligen Brennraums, insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels, das heißt für das jeweilige Arbeitsspiel, eingestellt. Mit anderen Worten wird mittels der Klopfregelung der jeweilige Zündzeitpunkt für den jeweiligen Brennraum und für das jeweilige Arbeitsspiel Beispielsweise charakterisiert das jeweilige, von dem jeweiligen, einfach auch als Sensor bezeichneten Klopfsensor bereitgestellte Signal den jeweiligen Verbrennungsvorgang, der in dem jeweiligen Brennraum abläuft, dem der jeweilige Klopfsensor zugeordnet ist, und mittels des jeweiligen Klopfsensors erfasst wird.
Unter der Kanalumschaltung ist insbesondere zu verstehen, dass während des ersten Betriebszustands die Kanalumschaltung, insbesondere durchgängig, durchgeführt wird. Dies bedeutet, dass während des ersten Betriebszustands mehrere, erste Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine ablaufen, sodass der erste Betriebszustand die mehreren, ersten Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine umfasst. Dabei erfolgt innerhalb der, insbesondere aller, in dem oder während des ersten Betriebszustands ablaufender oder stattfindender Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine die Kanalumschaltung. Somit folgen in dem ersten Betriebszustand und somit beispielsweise innerhalb eines Zeitintervalls, während welchem die Verbrennungskraftmaschine, insbesondere durchgängig, in dem ersten Betriebszustand betrieben wird, die jeweilige erste Zeitspanne und die jeweilige zweite Zeitspanne mehrmals und abwechselnd aufeinander, sodass das Zeitintervall beziehungsweise der erste Betriebszustand mehrere, erste Zeitspannen und mehrere, zweite Zeitspannen umfasst. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass die Zeitspannen direkt aneinander anschließen, sodass zwischen den Zeitspannen keine andere, dritte Zeitspanne liegt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass während der ersten Zeitspanne, während welcher die Klopfregelung das erste Signal ausliest, das heißt auswertet, ein Auslesen beziehungsweise Auswerten des zweiten Signals durch die Klopfregelung unterbleibt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass während der zweiten Zeitspanne, während welcher die Klopfregelung das zweite Signal auswertet, ein Auswerten des ersten Signals durch die Klopfregelung unterbleibt.
In dem ersten Betriebszustand stellt die Klopfregelung in Abhängigkeit von dem Auswerten des ersten Signals den Zündzeitpunkt für den ersten Brennraum, das heißt des ersten Brennraums ein, insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels oder für das jeweilige Arbeitsspiel. Außerdem ist es vorgesehen, dass in dem ersten Betriebszustand die Klopfregelung in Abhängigkeit von dem Auswerten des zweiten Signals den Zündzeitpunkt für den zweiten Brennraum, das heißt des zweiten Brennraums, einstellt, insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels oder für das jeweilige Arbeitsspiel.
Wenn ermittelt, das heißt erfasst oder erkannt wird, dass einer der Klopfsensoren funktionsuntüchtig, das heißt funktionsunfähig ist, und der andere Klopfsensor (noch) funktionsfähig, das heißt funktionstüchtig ist, wird bei dem Verfahren von dem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand umgeschaltet, welcher auch als Fehlerbetrieb oder Fehlerbetriebszustand bezeichnet wird. Unter der Funktionsuntüchtigkeit des einen Klopfsensors beziehungsweise darunter, dass ermittelt wird, dass der eine Klopfsensor funktionsuntüchtig ist, ist zu verstehen, dass beispielsweise mittels einer Diagnosefunktion, insbesondere der elektronischen Recheneinrichtung, ermittelt wird, dass der eine Klopfsensor nicht (mehr) fähig, das heißt nicht (mehr) in der Lage ist, irreguläre, in dem Brennraum, welchem der eine Klopfsensor zugeordnet ist, ablaufende Verbrennungen zu erfassen und/oder sein Signal bereitzustellen, und/oder die Klopfregelung kann das von dem einen Sensor bereitgestellte Signal nicht (mehr) empfangen und/oder anhand des von dem einen Klopfsensor bereitgestellten Signals nicht (mehr) erkennen, ob eine irreguläre Verbrennung vorliegt oder nicht. Beispielsweise ist der eine Klopfsensor dann funktionsuntüchtig, das heißt beispielsweise wird dann erkannt, dass der eine Klopfsensor funktionsuntüchtig ist, wenn der eine Klopfsensor kein Signal mehr bereitstellt und/oder die Klopfregelung kein Signal mehr von dem einen Klopfsensor empfängt und/oder wenn das von dem einen Sensor bereitgestellte Signal unplausibel ist, das heißt, wenn erkannt wird, dass das von dem einen Klopfsensor bereitgestellte Signal die Verbrennungsvorgänge, die in dem Brennraum ablaufen, welchem der eine Klopfsensor zugeordnet ist, nicht (mehr) charakterisiert. In dem zweiten Betriebszustand unterbleibt die Kanalumschaltung. Dies bedeutet, dass durch das Umschalten von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand die Kanalumschaltung beendet wird. Dies bedeutet insbesondere, dass während des zweiten Betriebszustands die Kanalumschaltung, insbesondere durchgängig, unterbleibt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass während des zweiten Betriebszustands mehrere, zweite Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine ablaufen, sodass der zweite Betriebszustand die mehreren, zweiten Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine umfasst. Dabei unterbleibt während der, insbesondere aller, in dem oder während des zweiten Betriebszustands ablaufender oder stattfindender Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine die Kanalumschaltung.
Durch das Beenden der Kanalumschaltung, das heißt durch das Umschalten in den zweiten Betriebszustand wertet die Klopfregelung bezogen auf die in dem ersten Betriebszustand von den Klopfsensoren bereitgestellten und insbesondere durch die Klopfregelung ausgewerteten Signale nur das von dem anderen, (noch) funktionsfähigen Klopfsensor bereitgestellte Signal aus. Um die Erfindung im Folgenden anschaulich und einfach lesbar zu beschreiben, wird im Folgenden als Beispiel davon ausgegangen, dass der eine, funktionsuntüchtige Klopfsensor der auch als erster Sensor bezeichnete, erste Klopfsensor ist, und dass der andere, (noch) funktionsfähige Klopfsensor der auch als zweiter Sensor bezeichnete, zweite Klopfsensor ist. Mit anderen Worten wird im Folgenden der eine Klopfsensor als der erste Klopfsensor und der andere Klopfsensor als der zweite Klopfsensor angesehen, wobei jedoch selbstverständlich auch Umgekehrtes möglich ist. Somit ist es beispielsweise in dem zweiten Betriebszustand vorgesehen, dass dadurch, dass die Kanalumschaltung in dem zweiten Betriebszustand unterbleibt, die Klopfregelung bezogen auf die in dem ersten Betriebszustand von den Klopfsensoren bereitgestellten Signale nur das von dem zweiten Klopfsensor bereitgestellte, zweite Signal auswertet.
Insbesondere ist unter der Kanalumschaltung Folgendes zu verstehen: Beispielsweise ist ein erster Kanal vorgesehen, über welchen das erste Signal an die Klopfregelung, insbesondere an einen Eingang der Klopfregelung, übermittelbar und somit von der Klopfregelung empfangbar ist. Ferner ist beispielsweise ein zusätzlich zu dem ersten Kanal vorgesehener, zweiter Kanal vorgesehen, über welchen beispielsweise das zweite Signal an die Klopfregelung, insbesondere an den Eingang, übermittelbar und von der Klopfregelung empfangbar ist. Beispielsweise wird bei der Kanalumschaltung mehrmals abwechselnd und aufeinanderfolgend das erste Signal und das zweite Signal an den Eingang und somit an die Klopfregelung angelegt, sodass während der jeweiligen, ersten Zeitspanne das erste Signal und während der jeweiligen, zweiten Zeitspanne das zweite Signal an den Eingang der Klopfregelung angelegt, das heißt übermittelt wird. Insbesondere kann bei der Kanalumschaltung vorgesehen sein, dass bei der Kanalumschaltung mehrmals abwechselnd der erste Kanal und der zweite Kanal mit dem Eingang, insbesondere signaltechnisch oder signalübertragungstechnisch, verbunden wird. Hierunter kann insbesondere verstanden werden, dass beispielsweise während der jeweiligen, ersten Zeitspanne der Eingang der Klopfregelung mit dem ersten Kanal verbunden und von dem zweiten Kanal getrennt ist, wobei während der jeweiligen, zweiten Zeitspanne der Eingang der Klopfregelung mit dem zweiten Kanal verbunden und von dem ersten Kanal getrennt ist. Dies erfolgt beispielsweise mittels einer Umschaltrichtung, mittels welcher bei der Kanalumschaltung der Eingang zwischen den Kanälen umgeschaltet wird, sodass während der jeweiligen, ersten Zeitspanne der Eingang mit dem ersten Kanal verbunden und von dem zweiten Kanal getrennt ist, und sodass während der jeweiligen, zweiten Zeitspanne der Eingang mit dem zweiten Kanal verbunden und von dem ersten Kanal getrennt ist. Dies erfolgt in dem ersten Betriebszustand beispielsweise innerhalb der oder aller während des ersten Betriebszustands ablaufender Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine.
Vor diesem Hintergrund ist beispielsweise unter dem Merkmal, dass in dem zweiten Betriebszustand die Kanalumschaltung unterbleibt, wodurch die Klopfregelung bezogen auf die in dem ersten Betriebszustand von den Klopfsensoren bereitgestellten Signale nur das von dem anderen, funktionsfähigen Klopfsensor bereitgestellte Signal auswertet, zu verstehen, dass in dem zweiten Betriebszustand die Klopfregelung, insbesondere der Eingang der Klopfregelung, insbesondere durchgängig, mit dem zweiten Kanal verbunden und von dem ersten Kanal getrennt ist, das heißt mit dem Kanal verbunden ist, über welchen das Signal übertragbar ist, welches von dem anderen (noch) funktionsfähigen Sensor bereitstellbar ist oder bereitgestellt wird, während die Klopfregelung, insbesondere der Eingang der Klopfregelung, von dem anderen Kanal, über welchen das Signal übertragbar ist, welches von dem einen, funktionsuntüchtigen Sensor, bereitstellbar ist oder war, getrennt ist. Die ist insbesondere innerhalb der oder aller während des zweiten Betriebszustands ablaufender Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen. Bezogen auf das zuvor genannte Beispiel, bei dem der eine, funktionsuntüchtige Klopfsensor der erste Klopfsensor und der andere, noch funktionsfähige Klopfsensor der zweite Klopfsensor ist, ist somit beispielsweise in dem zweiten Betriebszustand die Klopfregelung, insbesondere der Eingang der Klopfregelung, mit dem zweiten Kanal verbunden und von dem ersten Kanal getrennt, und zwar vorzugsweise während des gesamten zweite Betriebszustands beziehungsweise während aller Arbeitsspiele des zweiten Betriebszustands.
Da innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine sowohl in dem ersten Brennraum als auch in dem zweiten Brennraum das jeweilige Gemisch gezündet wird und somit ein jeweiliger Verbrennungsvorgang abläuft, ist es bei der Kanalumschaltung, das heißt bei Durchführung der Kanalumschaltung vorgesehen, dass innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine die Klopfregelung, insbesondere der Eingang der Klopfregelung, wenigstens einmal von einem der Kanäle auf den anderen Kanal umgeschaltet wird, das heißt von einem der Kanäle, mit welchem der Eingang zunächst verbunden ist, getrennt wird und mit dem anderen Kanal, von welchem der Eingang zunächst getrennt ist, verbunden wird. Daraufhin wird beispielsweise innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels die Klopfregelung, insbesondere der Eingang der Klopfregelung, von dem anderen Kanal auf den einen Kanal umgeschaltet wird, das heißt von dem anderen (wieder) getrennt wird und (wieder) mit dem einen Kanal verbunden. Somit wird beispielsweise innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels und insbesondere in dem ersten Betriebszustand die Kanalumschaltung wenigstens einmal, insbesondere wenigstens zweimal, durchgeführt. Da in dem zweiten Betriebszustand die Kanalumschaltung unterbleibt, ist es in dem zweiten Betriebszustand vorgesehen, dass innerhalb des jeweiligen, gesamten, während des zweiten Betriebszustands oder in dem zweiten Betriebszustand auftretenden Arbeitsspiels die Kanalumschaltung unterbleibt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass während der oder aller, in dem zweiten Betriebszustand auftretenden Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine die Kanalumschaltung vollständig unterbleibt, sodass bezogen auf das zuvor genannte Beispiel in dem zweiten Betriebszustand, das heißt während des zweiten Betriebszustands die Klopfregelung, insbesondere der Eingang der Klopfregelung, durchgehend beziehungsweise unterbrechungsfrei mit dem zweiten Kanal verbunden und von dem ersten Kanal getrennt ist und bleibt, sodass insbesondere während des zweiten Betriebszustands, insbesondere vollständig beziehungsweise durchgehend oder unterbrechungsfrei, ein Verbinden der Klopfregelung, insbesondere des Eingangs der Klopfregelung, mit dem ersten Kanal unterbleibt.
Bei dem Verfahren ist es ferner vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebszustand die Klopfregelung in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem anderen, funktionsfähigen (zweiten) Klopfsensor bereitgestellten (zweiten) Signals den Zündzeitpunkt für den (zweiten) Brennraum einstellt, welchem dem andere, funktionsfähige (zweite) Klopfsensor zugeordnet ist. Außerdem ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebszustand die Klopfregelung in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem anderen, funktionsfähigen (zweiten) Klopfsensor bereitgestellten (zweiten) Signals den Zündzeitpunkt für den (ersten) Brennraum einstellt, welchem der eine, funktionsuntüchtige (erste) Klopfsensor zugeordnet ist. Somit wird in dem zweiten Betriebszustand der andere Klopfsensor, das heißt dessen Signal genutzt, um sowohl für den ersten Brennraum als auch für den zweiten Brennraum den jeweiligen Zündzeitpunkt und für das jeweilige Arbeitsspiel einzustellen. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebszustand ein Einstellen des Zündzeitpunkts für den ersten Brennraum und ein Einstellen des Zündzeitpunkts für den zweiten Brennraum in Abhängigkeit von dem einen, funktionsuntüchtigen Klopfsensor, das heißt insbesondere in Abhängigkeit von dem Signal des einen, funktionsuntüchtigen Klopfsensors unterbleiben. Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde:
Üblicherweise ist es vorgesehen, dass dann, wenn bei einer Verbrennungskraftmaschine mit mehreren Brennräumen und mehreren Klopfsensoren einer der Klopfsensoren ausfällt, die auch als Zylinderfüllung bezeichnete Füllung der Brennräume und somit das insbesondere maximal von der Verbrennungskraftmaschine bereitstellbare und auch als Motormoment bezeichnete Drehmoment, mithin die insbesondere maximal von der Verbrennungskraftmaschine bereitstellbare Last gegenüber einem Normalzustand, in welchem alle Klopfsensoren funktionsfähig sind, reduziert werden, um irreguläre Verbrennungen, wie beispielsweise Vorentflammungen, insbesondere auch in dem Brennraum oder den Brennräumen, sicher zu vermeiden, dessen oder deren zugeordneter Klopfsensor ausgefallen ist, mithin funktionsuntüchtig ist. Zwar können hierdurch Schäden der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden, jedoch ist gegenüber dem Normalzustand, welcher beispielsweise der zuvor genannte Normalbetriebszustand ist, eine weniger gute Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine gegeben, da das Motormoment reduziert wird.
Um nun einerseits unerwünschte Schäden der Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden und hierfür insbesondere unerwünschte, irreguläre Verbrennungen wie Vorentflammungen vermeiden zu können, wenn einer der Klopfsensoren ausfällt, andererseits jedoch eine vorteilhafte Fahrbarkeit realisieren zu können, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand umgeschaltet und somit die Kanalumschaltung aufgehoben. Flierdurch kann die Klopfregelung anhand des (noch) funktionsfähigen, anderen Klopfsensors, das heißt anhand des Signals, das von dem anderen, funktionsfähigen Klopfsensor bereitgestellt und von der Klopfregelung empfangen wird, etwaige, irreguläre Verbrennungen, wie Klopfen und insbesondere Vorentflammen, sowohl in dem Brennraum als auch in dem zweiten Brennraum erfassen und solchen irregulären Verbrennungen entsprechend begegnen, insbesondere durch Verstellen des jeweiligen Zündzeitpunkts nach spät. Dabei ist es möglich, den Zündzeitpunkt zwar so stark wie nötig zu verändern, das heißt beispielsweise so stark wie nötig nach spät zu verstellen, jedoch andererseits so gering wie nötig, das heißt beispielsweise so gering wie möglich nach spät zu verstellen, um unerwünschte, irreguläre Verbrennungen zu vermeiden. Eine übermäßige Reduzierung der Füllung kann im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen vermieden werden. Insbesondere kann eine Füllungsreduzierung überhaupt vermieden werden. Somit ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren einerseits, Schäden der Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden, und andererseits ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, auch bei Ausfall eines der Klopfsensoren weiterhin ein hinreichend hohes Motormoment bereitzustellen. Flierzu nutzt das Verfahren den noch verfügbaren, das heißt noch funktionsfähigen Klopfsensor, um irreguläre Verbrennungen sowohl in dem Brennraum, welchem der andere, noch funktionsfähige Sensor zugeordnet ist, als auch in dem Brennraum zu erfassen, welchem eigentlich der eine, funktionsuntüchtige Klopfsensor zugeordnet ist.
Um einen besonders vorteilhaften Betrieb zu realisieren, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass in dem ersten Betriebszustand eine von dem zweiten Signal abhängige Einstellung des Zündzeitpunkts für den ersten Brennraum unterbleibt und eine von dem ersten Signal abhängige Einstellung des Zündzeitpunkts für den zweiten Brennraum unterbleibt. Mit anderen Worten ist in dem ersten Betriebszustand der erste Klopfsensor bezogen auf die Brennräume ausschließlich dem ersten Brennraum zugeordnet, und der zweite Klopfsensor ist bezogen auf die Brennräume ausschließlich dem zweiten Brennraum zugeordnet.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in dem zweiten Betriebszustand das Einstellen des Zündzeitpunkts für den (zweiten) Brennraum, welchem der andere, funktionsfähige (zweite) Klopfsensor zugeordnet ist, umfasst, dass der Zündzeitpunkt für den (zweiten) Brennraum, welchem der andere, funktionsfähige (zweite) Klopfsensor zugeordnet ist, bezogen auf einen Ausgangswert um einen auch als erster Korrekturwert bezeichneten Korrekturwert nach spät verstellt wird. Flierdurch können unerwünschte, irreguläre Verbrennungen und somit Schäden der Verbrennungskraftmaschine sicher vermieden werden, sodass ein besonders vorteilhafter Betrieb darstellbar ist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn in dem zweiten Betriebszustand das Einstellen des Zündzeitpunkts für den (ersten) Brennraum, welchem der eine, funktionsuntüchtige (erste) Klopfsensor zugeordnet ist, umfasst, dass der Zündzeitpunkt für den (ersten) Brennraum, welchem der eine, funktionsuntüchtige (erste) Klopfsensor zugeordnet ist, bezogen auf einen zweiten Ausgangswert um einen zweiten Korrekturwert nach spät verstellt wird. Hierdurch können auch in dem ersten Brennraum ablaufende irreguläre Verbrennungen und somit Schäden der Verbrennungskraftmaschine sicher vermieden werden. Die Ausgangswerte können gleich oder voneinander unterschiedlich sein. Die Korrekturwerte können gleich sein, oder vorzugsweise sind die Korrekturwerte voneinander unterschiedlich.
Um bei Ausfall eines der Klopfsensoren irreguläre Verbrennungen und somit Schäden der Verbrennungskraftmaschine besonders sicher vermeiden zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der zweite Korrekturwert in Abhängigkeit von dem ersten Korrekturwert ermittelt wird. Somit wird, bezogen auf das zuvor genannte Beispiel, der zweite Brennraum und der dem zweiten Brennraum zugeordnete, noch funktionsfähige, zweite Klopfsensor als Führungssystem verwendet, um unerwünschte, irreguläre Verbrennungen sowohl in dem zweiten Brennraum als auch in dem ersten Brennraum sicher zu vermeiden, dessen zugeordneter, erster Klopfsensor ausgefallen ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Korrekturwert größer als der erste Korrekturwert eingestellt wird, mithin ist. Dadurch können auf besonders sichere Weise unerwünschte, irreguläre Verbrennungen in dem ersten Brennraum vermieden werden, dessen zugeordneter erster Klopfsensor ausgefallen ist.
Um einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine wenigstens einen dritten Brennraum aufweist, in welchem während eines befeuerten Betriebs des dritten Brennraums Verbrennungsvorgänge ablaufen. Die vorigen und folgenden Ausführungen zu dem ersten Brennraum und dem zweiten Brennraum können ohne Weiteres auch auf den dritten Brennraum übertragen werden und umgekehrt. Der andere, in dem zweiten Betriebszustand funktionsfähige (zweite) Klopfsensor ist dabei auch dem dritten Brennraum zugeordnet, sodass mittels des anderen, in dem zweiten Betriebszustand und auch in dem ersten Betriebszustand funktionsfähigen (zweiten) Sensors irreguläre Verbrennungen auch in dem dritten Brennraum erfassbar sind. In dem ersten Betriebszustand stellt die Klopfregelung in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem anderen, in dem zweiten Betriebszustand und auch in dem ersten Betriebszustand funktionsfähigen (zweiten) Sensor bereitgestellten (zweiten) Signals einen Zündzeitpunkt für den dritten Brennraum und insbesondere für das jeweilige Arbeitsspiel ein. In dem zweiten Betriebszustand stellt die Klopfregelung in Abhängigkeit von dem Auswertet des von dem anderen, in dem zweiten Betriebszustand und auch in dem ersten Betriebszustand funktionsfähigen (zweiten) Klopfsensor bereitgestellten (zweiten) Signals den Zündzeitpunkt für den dritten Brennraum ein, welchem der andere, in dem zweiten Betriebszustand und auch in dem ersten Betriebszustand funktionsfähige (zweite) Klopfsensor zugeordnet ist. Dadurch können auch in dem dritten Brennraum stattfindende, irreguläre Verbrennungen und somit Schäden der Verbrennungskraftmaschine sicher vermieden werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in dem zweiten Betriebszustand das Einstellen des Zündzeitpunkts für den dritten Brennraum, welchem der andere, in dem zweiten Betriebszustand und auch in dem ersten Betriebszustand funktionsfähige (zweite) Klopfsensor zugeordnet ist, umfasst, dass der Zündzeitpunkt für den dritten Brennraum, welchem der andere, in dem zweiten Betriebszustand und auch in dem ersten Betriebszustand funktionsfähige (zweite) Klopfsensor zugeordnet ist, bezogen auf einen dritten Ausgangswert um einen dritten Korrekturwert nach spät verstellt wird. Der dritte Ausgangswert kann dem ersten Ausgangswert und/oder dem zweiten Ausgangswert entsprechen, oder der dritte Ausgangswert ist von dem ersten und/oder zweiten Ausgangswert unterschiedlich. Ferner ist es denkbar, dass der dritte Korrekturwert dem ersten Korrekturwert und/oder dem zweiten Korrekturwert entspricht, oder der dritte Korrekturwert ist von dem ersten und/oder zweiten Korrekturwert unterschiedlich.
Um besonders sicher unerwünschte, irreguläre Verbrennungen in dem (zweiten) Brennraum, dessen zugeordneter Klopfsensor ausgefallen ist, sicher vermeiden zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass aus dem ersten Korrekturwert und dem dritten Korrekturwert ein Mittelwert, insbesondere das arithmetische Mittel, berechnet wird. Dabei wird der berechnete Mittelwert als der zweite Wert verwendet. Alternativ ist es vorgesehen, dass der zweite Korrekturwert in Abhängigkeit von dem Mittelwert ermittelt wird. Das zuvor genannte Führungssystem umfasst nun beispielsweise auch den dritten Brennraum, wodurch irreguläre Verbrennungen in dem ersten Brennraum sicher vermieden werden können.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der zweite Korrekturwert größer als der Mittelwert eingestellt wird, mithin ist. Flierzu wird beispielsweise auf den Mittelwert ein auch als Offset oder Offsetwert bezeichneter Abstandswert addiert, sodass der zweite Korrekturwert größer als der Mittelwert ist. Dadurch können irreguläre Verbrennungen in dem ersten Brennraum und somit Schäden der Verbrennungskraftmaschine sicher vermieden werden.
Der Erfindung liegt auch die Erkenntnis zugrunde, dass eine als Vorentflammung ausgebildete, irreguläre Verbrennung sehr laut ist, mithin akustisch stark auffällig ist und/oder zu einem starken Körperschall führt. Der Körperschall läuft zumindest nahezu durch das gesamte, auch als Motorgehäuse bezeichnete Gehäuseelement. Kommt es nun beispielsweise in dem ersten Brennraum, dessen zugeordneter, erster Klopfsensor ausgefallen ist, zu einer Vorentflammung, so kann eine solche, für die Verbrennungskraftmaschine besonders schädliche Vorentflammung erfindungsgemäß dadurch mittels des dem Brennraum und vorzugsweise auch dem dritten Brennraum zugeordneten, zweiten Klopfsensors erfasst werden, da in dem zweiten Betriebszustand und dabei insbesondere während der oder aller in dem zweiten Betriebszustand auftretender Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine die Kanalumschaltung, insbesondere durchgängig, unterbleibt. Würde die Kanalumschaltung auch in dem zweiten Betriebszustand durchgeführt werden, so könnte die Klopfregelung eine in dem ersten Brennraum ablaufende Vorentflammung nicht erkennen und somit nicht auf eine solche, in dem ersten Brennraum ablaufende Vorentflammung reagieren, da aufgrund der Kanalumschaltung die Klopfregelung in dem zweiten Betriebszustand mit dem ersten Kanal zumindest während einer Zeitdauer verbunden wäre, innerhalb derer die Vorentflammung in dem ersten Brennraum auftritt. Da jedoch der erste Klopfsensor nicht (mehr) in der Lage ist, diese Vorentflammung zu erfassen und da während des Auftretens der Vorentflammung in dem ersten Brennraum die Klopfregelung mit dem ersten und somit mit dem ersten Klopfsensor verbunden und von dem zweiten Kanal beziehungsweise von dem zweiten Klopfsensor getrennt wäre, würde die Klopfregelung die in dem ersten Brennraum ablaufende Vorentflammung nicht erkennen. Dies kann erfindungsgemäß nun dadurch verhindert werden, dass in dem zweiten Betriebszustand die Kanalumschaltung unterbleibt, sodass in dem zweiten Betriebszustand und insbesondere während der oder aller in dem zweiten Betriebszustand stattfindenden Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine die Klopfregelung beziehungsweise deren Eingang mit dem zweiten Kanal beziehungsweise mit dem zweiten Klopfsensor verbunden ist, sodass die Klopfregelung sowohl in dem ersten Brennraum als auch in dem zweiten Brennraum etwaig ablaufende irreguläre Verbrennungen, wie insbesondere Entflammungen, erkennen kann, da mittels des zweiten, (noch) funktionsfähigen Klopfsensors sowohl in dem ersten Brennraum als auch in dem zweiten Brennraum etwaig ablaufende Vorentflammungen erfassbar sind oder erfasst werden. Somit kann die Klopfregelung sowohl auf etwaige, in dem zweiten Brennraum ablaufende Vorentflammungen als auch auf etwaige in dem ersten Brennraum ablaufende Vorentflammungen in dem zweiten Betriebszustand entsprechend reagieren und den Zündzeitpunkt derart einstellen, insbesondere nach spät verschieben, dass nach Auftreten einer Vorentflammung in dem jeweiligen Brennraum zumindest während eines oder mehrerer darauffolgender Arbeitsspiele ein weiteres Auftreten einer irregulären Verbrennung unterbleibt. Somit irreguläre Verbrennungen vermieden werden, ohne das Motormoment zu reduzieren oder zumindest übermäßig zu reduzieren.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verbrennungskraftmaschine eines
Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 ein Diagramm, welches einen Druckverlauf in einem Brennraum der
Verbrennungskraftmaschine veranschaulicht; und
Fig. 3 ein Blockdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum
Betreiben der Verbrennungskraftmaschine.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine als Flubkolbenmotor ausgebildete und auch als Verbrennungsmotor oder Motor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine 1 eines vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildeten Kraftfahrzeugs. Die Verbrennungskraftmaschine 1 weist wenigstens oder genau vier Brennräume 2a-d auf. Des Weiteren weist die Verbrennungskraftmaschine 1 eine auch als Motorgehäuse bezeichnetes Gehäuseelement 3 auf. Der jeweilige Brennraum 2a-d ist jeweils begrenzt oder gebildet durch einen jeweiligen Zylinder 4a-d, welcher jeweils durch das Gehäuseelement 3 gebildet ist. In dem jeweiligen Zylinder 4a-d ist ein jeweiliger Kolben translatorisch bewegbar aufgenommen, sodass der jeweilige Brennraum 2a-d durch den jeweiligen Zylinder 4a-d und den jeweiligen, in dem jeweiligen Zylinder 4a-d translatorisch bewegbar aufgenommenen Kolben gebildet beziehungsweise begrenzt ist. Der jeweilige Kolben ist über ein jeweiliges Pleuel gelenkig mit einer als Kurbelwelle 5 ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine 1 gekoppelt. Die Kurbelwelle 5 ist um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement 3 drehbar an dem Gehäuseelement 3 gelagert. Durch die gelenkige Kopplung der Kolben mit der Kurbelwelle 5 können die translatorischen Bewegungen der Kolben in den Zylindern 4a-d in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle 5 umgewandelt werden. Der jeweilige Brennraum 2a-d ist in einem befeuerten Betrieb betreibbar. In dem jeweiligen befeuerten Betrieb des jeweiligen Brennraums 2a-d läuft innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 1 ein auch als Verbrennung bezeichneter Verbrennungsvorgang ab, bei welchem ein einfach auch als Gemisch bezeichnetes Kraftstoff-Luft-Gemisch zu einem Zündzeitpunkt gezündet und dadurch verbrannt wird. Das Gemisch umfasst Luft und einen insbesondere flüssigen Kraftstoff. Das Gemisch wird vorzugsweise mittels einer Zündeinrichtung gezündet, das heißt fremdgezündet. Somit ist die Verbrennungskraftmaschine 1 vorzugsweise eine fremdgezündete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere ein Ottomotor. Das jeweilige Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst genau zwei vollständige Umdrehungen der Kurbelwelle 5, mithin 720° Kurbelwinkel. Innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels werden die in den Brennräumen 2a-d aufgenommenen Gemische nacheinander, das heißt aufeinanderfolgend gezündet, insbesondere derart, dass innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels zuerst das Gemisch in dem Brennraum 2a, daraufhin das Gemisch in dem Brennraum 2c, daraufhin das Gemisch in dem Brennraum 2d und daraufhin das Gemisch in dem Brennraum 2b gezündet wird. Somit lautet beispielhaft die Zündreihenfolge der Verbrennungskraftmaschine 1 :
2a-2c-2d-2b
Die Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst außerdem wenigstens oder genau zwei Klopfsensoren 6 und 7. Der Klopfsensor 6 wird auch als erster Klopfsensor oder erster Sensor bezeichnet, und der Klopfsensor 7 wird auch als zweiter Klopfsensor oder zweite Sensor bezeichnet. Der Klopfsensor 6 ist den Brennräumen 2a, b zugeordnet, wobei mittels des Klopfsensors 6 irreguläre Verbrennungen in den Brennräumen 2a, b erfassbar sind. Der Klopfsensor 7 ist den Brennräumen 2c, d zugeordnet, wobei mittels des Klopfsensors 7 irreguläre Verbrennungen in den Brennräumen 2c, d erfassbar sind.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 8 Grad Kurbelwinkel (°KW) aufgetragen sind. Auf der Ordinate 9 des in Fig. 2 gezeigten Diagramms ist ein auch als Brennraumdruck oder Zylinderdruck bezeichneter Druck aufgetragen, welcher beispielsweise innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels in dem jeweiligen Brennraum 2a-d herrscht oder herrschen kann. Außerdem umfasst das in Fig. 2 gezeigte Diagramm einen Verlauf 10, welcher auch als Druckverlauf, Zylinderdruckverlauf oder Brennraumdruckverlauf bezeichnet wird. Der Verlauf 10 ist ein innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels stattfindender oder auftretender Verlauf des in dem jeweiligen Brennraum 2a-d herrschenden Drucks. In das in Fig. 2 gezeigte Diagramm sind beispielhaft zwei Messfenster 11 und 12 eingetragen. Das Messfenster 11 wird auch als Vormessfenster bezeichnet, und das Messfenster 12 wird auch als Flauptmessfenster bezeichnet. Beispielsweise beginnt das Flauptmessfenster innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels nach dem innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels auftretenden, oberen Zündtotpunkt (ZOT). Beispielsweise beginnt das Flauptmessfenster bei 20° nach dem oberen Zündtotpunkt. Beispielsweise erstreckt sich das Flauptmessfenster, insbesondere durchgehend, über 60° Kurbelwinkel. Das Vormessfenster beginnt innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels früher als das Flauptmessfenster und kann innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels an einem Grad Kurbelwinkel enden, an welchem das Flauptmessfenster beginnt, oder die Messfenster 11 und 12 überlappen sich teilweise. Ferner ist es denkbar, dass das auch als Vorentflammungsmessfenster bezeichnete Messfenster 11 vor dem Flauptmessfenster (Messfenster 12) endet, sodass zwischen den Messfenstern 11 und 12 eine insbesondere zeitliche Lücke existiert. Es ist also denkbar, dass die Messfenster 11 und 12 direkt aneinander anschließen, dass die Messfenster 11 und 12 sich gegenseitig überlappen, und dass zwischen den Messfenstern 11 und 12 eine insbesondere zeitliche Lücke vorgesehen ist, sodass das Messfenster 11 endet, bevor das Messfenster 12 beginnt. Das Flauptmessfenster erstreckt sich in einem ersten Bereich des jeweiligen Arbeitsspiels, wobei beispielsweise in dem ersten Bereich irreguläre Verbrennungen in Form von Klopfen auftreten oder auftreten können. Das Vormessfenster erstreckt sich beispielsweise in einem oder über einen jeweiligen, zweiten Bereich des jeweiligen Arbeitsspiels, wobei beispielsweise in dem jeweiligen, zweiten Bereich irreguläre Verbrennungen, insbesondere in Form von Vorentflammungen auftreten oder auftreten können. Somit kann beispielsweise mittels der Klopfsensoren 6 und 7 in dem ersten Bereich beziehungsweise in dem Flauptmessfenster Klopfen erkannt werden, und mittels der Klopfsensoren 6 und 7 kann in dem zweiten Bereich beziehungsweise in dem Vormessfenster Vorentflammung erkannt werden.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm, anhand dessen im Folgenden ein Verfahren zum Betreiben der Verbrennungskraftmaschine 1 beschrieben wird. Bei einem ersten Schritt S1 des Verfahrens wird die Verbrennungskraftmaschine 1, insbesondere zunächst und/oder während eines ersten Zeitintervalls und dabei vorzugsweise durchgängig, das heißt unterbrechungsfrei, in einem ersten Betriebszustand betrieben, welcher auch als Normalbetriebszustand bezeichnet wird. Der erste Betriebszustand umfasst mehrere, direkt aufeinanderfolgende beziehungsweise aneinander anschließende Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1. Mit anderen Worten laufen in dem ersten Betriebszustand, das heißt während des ersten Betriebszustands mehrere, direkt aneinander anschließende, das heißt direkt aufeinanderfolgende Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 ab. In dem ersten Betriebszustand und somit bei dem ersten Schritt S1 wird eine Kanalumschaltung durchgeführt, bei welcher eine in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte Klopfregelung 13 der Verbrennungskraftmaschine 1 abwechselnd während einer jeweiligen, ersten Zeitspanne ein von dem ersten Klopfsensor 6 bereitgestelltes, erstes Signal und ein während einer jeweiligen, zweiten Zeitspanne ein von dem zweiten Klopfsensor bereitgestelltes, zweites Signal auswertet. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass in dem ersten Betriebszustand und dabei innerhalb des jeweiligen, während des ersten Betriebszustands stattfindenden oder ablaufenden Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 1 die Kanalumschaltung wenigstens einmal durchgeführt wird. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel wird in dem ersten Betriebszustand und innerhalb des jeweiligen, während des ersten Betriebszustands ablaufenden Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine 1 die Kanalumschaltung wenigstens oder genau zweimal durchgeführt. Zunächst ist beispielsweise die Klopfregelung 13, insbesondere ein Eingang der Klopfregelung 13, mit einem ersten Kanal, über welchen die Klopfregelung 13 das erste Signal des Klopfsensors 6 empfangen kann, verbunden und dabei von einem zweiten Kanal, über welchen die Klopfregelung 13 das zweite Signal des Klopfsensors 6 erfassen kann, getrennt. Innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels wird im Rahmen der Kanalumschaltung die Klopfregelung 13 beziehungsweise deren Eingang von dem ersten Kanal getrennt und mit dem zweiten Kanal verbunden, woraufhin die Klopfregelung 13 beziehungsweise deren Kanal wieder von dem zweiten Kanal getrennt und mit dem ersten Kanal verbunden wird. Somit kann die Klopfregelung 13 in dem ersten Betriebszustand zunächst des ersten Signals etwaige, in dem Brennraum 2a ablaufende irreguläre Verbrennungen erkennen. Daraufhin kann die Klopfregelung 13 anhand des zweiten Signals beziehungsweise mittels des zweiten Klopfsensors 7 oder über den zweiten Klopfsensor 7 etwaige, in den Brennräumen 2c, d ablaufende, irreguläre Verbrennungen erkennen. Daraufhin kann die Klopfregelung 13 wieder anhand des ersten Signals, das heißt über den ersten Klopfsensor 6 etwaige, in dem Brennraum 2b ablaufende, irreguläre Verbrennungen erkennen. Somit ist es bei dem Verfahren vorgesehen, dass in dem ersten Betriebszustand und somit bei dem ersten Schritt S1 die Klopfregelung 13 in Abhängigkeit von dem Auswerten des ersten Signals den jeweiligen Zündzeitpunkt für die Brennräume 2a, b einstellt, und die Klopfregelung stellt in Abhängigkeit von dem Auswerten des zweiten Signals den jeweiligen Zündzeitpunkt für die Brennräume 2c, d ein. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt wird somit die Kanalumschaltung in dem ersten Betriebszustand innerhalb der oder aller in dem ersten Betriebszustand auftretenden Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 durchgeführt.
Bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens wird beispielsweise ermittelt, dass der erste Klopfsensor 6 funktionsuntüchtig und der zweite Klopfsensor 7 (noch) funktionsfähig ist.
In der Folge wird bei dem zweiten Schritt S2 von dem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine 1 umgeschaltet, wobei der zweite Betriebszustand auch als Fehlerbetrieb oder Fehlerbetriebszustand bezeichnet wird. Die Verbrennungskraftmaschine 1 wird beispielsweise während eines zeitlich auf das erste Zeitintervall folgenden und insbesondere sich direkt an das erste Zeitintervall anschließenden, zweiten Zeitintervalls, insbesondere durchgehend und somit unterbrechungsfrei, in dem zweiten Betriebszustand betrieben. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der zweite Betriebszustand mehrere, insbesondere direkt aneinander anschließende beziehungsweise aufeinanderfolgende Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 umfasst. Dies bedeutet, dass während des zweiten Zeitintervalls beziehungsweise in dem zweiten Betriebszustand mehrere, insbesondere direkt aufeinanderfolgende Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 stattfinden oder ablaufen. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebszustand die Kanalumschaltung unterbleibt, wodurch die Klopfregelung 13 bezogen auf die in dem ersten Betriebszustand von den Klopfsensoren 6 und 7 bereitgestellten Signale nur das von dem funktionsfähigen, zweiten Klopfsensor 7 bereitgestellte, zweite Signal auswertet. Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ist es somit vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebszustand und somit innerhalb der oder aller während des zweiten Betriebszustands oder in dem zweiten Betriebszustand ablaufenden Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 die Klopfregelung 13, insbesondere durchgängig, mit dem zweiten Kanal verbunden und, insbesondere durchgängig, von dem ersten Kanal getrennt ist, sodass die Klopfregelung 13 beispielsweise während der oder aller in dem zweiten Betriebszustand ablaufender Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 , insbesondere durchgehend, mit dem zweiten Kanal verbunden und von dem ersten Kanal getrennt ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebszustand und während des gesamten, zweiten Zeitintervalls und somit während der oder aller in dem zweiten Betriebszustand ablaufenden Arbeitsspiele der Verbrennungskraftmaschine 1 ein Verbinden der Klopfregelung 13, insbesondere des Eingangs der Klopfregelung 13, mit dem ersten Kanal unterbleibt.
In dem zweiten Betriebszustand und somit bei dem zweiten Schritt S2 stellt die Klopfregelung 13 in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem funktionsfähigen, zweiten Klopfsensor 7 bereitgestellten, zweiten Signals den Zündzeitpunkt für die Brennräume 2c, d ein, denen der funktionsfähige, zweite Klopfsensor 7 zugeordnet ist. Außerdem stellt in dem zweiten Betriebszustand und somit bei einem zweiten Schritt S2 des Verfahrens die Klopfregelung 13 in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem funktionsfähigen, zweiten Klopfsensor bereitgestellten, zweiten Signals den jeweiligen Zündzeitpunkt auch für die Brennräume 2a, b ein, denen der funktionsuntüchtige, erste Klopfsensor 6 zugeordnet ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in dem ersten Betriebszustand eine von dem zweiten Signal abhängige Einstellung des jeweiligen Zündzeitpunkts für die Brennräume 2a, b unterbleibt und dass eine von dem ersten Signal abhängige Einstellung des jeweiligen Zündzeitpunkts für die Brennräume 2c, d unterbleibt.
In dem zweiten Betriebszustand umfasst das Einstellen des Zündzeitpunkts für die Brennräume 2c, d, denen der funktionsfähige, zweite Klopfsensor 7 zugeordnet ist, beispielsweise, dass der jeweilige Zündzeitpunkt für die Brennräume 2c, d bezogen auf einen jeweiligen, ersten Ausgangswert um einen jeweiligen, ersten Korrekturwert nach spät verstellt wird, insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem zweiten Betriebszustand das Einstellen des Zündzeitpunkts für die Brennräume 2a, b umfasst, dass der Zündzeitpunkt für die Brennräume 2a, b bezogen auf einen jeweiligen, zweiten Ausgangswert um einen jeweiligen, zweiten Korrekturwert nach spät verstellt wird, insbesondere innerhalb des jeweiligen Arbeitsspiels. Vorzugsweise wird der jeweilige, zweite Korrekturwert in Abhängigkeit von dem jeweiligen, ersten Korrekturwert ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise derart, dass der jeweilige, erste Korrekturwert auf den jeweiligen, ersten Ausgangswert und der jeweilige, zweite Korrekturwert auf den jeweiligen, zweiten Ausgangswert addiert wird.
Um besonders sicher irreguläre Verbrennungen und dabei insbesondere Vorentflammungen in den Brennräumen 2a, b vermeiden zu können, deren zugeordneter Klopfsensor 6 ausgefallen und somit funktionsuntüchtig ist, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass aus den ersten Korrekturwerten, um welche die Zündzeitpunkte für die Brennräume 2c, d nach spät verstellt werden, ein Mittelwert, insbesondere das arithmetische Mittel, berechnet wird. Dabei wird beispielsweise der jeweilige, zweite Korrekturwert, um welchen der jeweilige Zündzeitpunkt für die Brennräume 2a, b in dem zweiten Betriebszustand nach spät verstellt wird, in Abhängigkeit von dem Mittelwert ermittelt, insbesondere derart, dass der jeweilige, zweite Korrekturwert, um welchen der jeweilige Zündzeitpunkt für die Brennräume 2a, b nach spät verstellt wird, größer als der berechnete Mittelwert eingestellt wird. Hierzu wird beispielsweise auf den berechneten Mittelwert ein auch als Off-Set oder Off-Set-Wert bezeichneter Abstandswert addiert, wodurch aus dem Mittelwert und dem Abstandswert der jeweilige, zweite Korrekturwert berechnet wird, um welchen der jeweilige Zündzeitpunkt für die Brennräume 2a, b in dem zweiten Betriebszustand nach spät verstellt wird. Es ist erkennbar, dass somit die Brennräume 2c, d und der noch funktionsfähig Klopfsensor 7 als Führungssystem verwendet werden, anhand dessen die Zündzeitpunkte auch für die Brennräume 2a, b eingestellt, insbesondere nach spät gestellt, werden, deren zugeordneter Klopfsensor 6 ausgefallen ist. Hierdurch können auch in dem zweiten Betriebszustand in den Brennräumen 2a, b ablaufende, unerwünschte, irreguläre Verbrennungen vermieden werden, ohne die Füllung der Brennräume 2a-d und somit das von der Verbrennungskraftmaschine 1 maximal bereitstellbare und auch als Motormoment bezeichnete Drehmoment übermäßig reduzieren zu müssen. Somit können einerseits Schäden der Verbrennungskraftmaschine 1 vermieden werden, und andererseits kann eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit der Verbrennungskraftmaschine 1 gewährleistet werden. Somit ermöglicht das Verfahren einen besonders vorteilhaften Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 1.
Bezugszeichenliste
Verbrennungskraftmaschinea- Brennraum
Gehäuseelement
Zylinder
Kurbelwelle erster Klopfsensor zweiter Klopfsensor
Abszisse
Ordinate 0 Verlauf 1 Messfenster 2 Messfenster 3 Klopfregelung 1 erster Schritt 2 zweiter Schritt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (1), bei welchem:
- die Verbrennungskraftmaschine (1) aufweist: o wenigstens einen ersten Brennraum (2a), in welchem während eines befeuerten Betriebs des ersten Brennraums (2a) Verbrennungsvorgänge ablaufen; o wenigstens einen zweiten Brennraum (2c), in welchem während eines befeuerten Betriebs des zweiten Brennraums (2c) Verbrennungsvorgänge ablaufen; o einen dem ersten Brennraum (2a) zugeordneten, ersten Klopfsensor (6), mittels welchem irreguläre Verbrennungen in dem ersten Brennraum (2a) erfassbar sind; und o einen dem zweiten Brennraum (2c) zugeordneten, zweiten Klopfsensor (7), mittels welchem irreguläre Verbrennungen in dem zweiten Brennraum (2c) erfassbar sind;
- die Verbrennungskraftmaschine (1) in einem ersten Betriebszustand betrieben wird, in welchem: o eine Kanalumschaltung durchgeführt wird, bei welcher eine Klopfregelung (13) abwechselnd während einer jeweiligen, ersten Zeitspanne ein von dem ersten Klopfsensor (6) bereitgestelltes, erstes Signal und während einer jeweiligen, zweiten Zeitspanne ein von dem zweiten Klopfsensor (7) bereitgestelltes, zweites Signal auswertet; o die Klopfregelung (13) in Abhängigkeit von dem Auswerten des ersten Signals einen Zündzeitpunkt für den ersten Brennraum (2a) einstellt; und o die Klopfregelung (13) in Abhängigkeit von dem Auswerten des zweiten Signals einen Zündzeitpunkt für den zweiten Brennraum (2c) einstellt;
- wenn ermittelt wird, dass einer der Klopfsensoren (6, 7) funktionsuntüchtig und der andere Klopfsensor (7) funktionsfähig ist, von dem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand umgeschaltet wird, in welchem: o die Kanalumschaltung unterbleibt, wodurch die Klopfregelung (13) bezogen auf die in dem ersten Betriebszustand von den Klopfsensoren (6, 7) bereitgestellten Signale nur das von dem anderen, funktionsfähigen Klopfsensor (7) bereitgestellte Signal auswertet; o die Klopfregelung (13) in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem anderen, funktionsfähigen Klopfsensor (7) bereitgestellten Signals den Zündzeitpunkt für den Brennraum (2c) einstellt, welchem der andere, funktionsfähige Klopfsensor (7) zugeordnet ist; und o die Klopfregelung (13) in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem anderen, funktionsfähigen Klopfsensor (7) bereitgestellten Signals den Zündzeitpunkt für den Brennraum (2a) einstellt, welchem der eine, funktionsuntüchtige Klopfsensor (6) zugeordnet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Betriebszustand:
- eine von dem zweiten Signal abhängige Einstellung des Zündzeitpunkts für den ersten Brennraum (2a) unterbleibt; und
- eine von dem ersten Signal abhängige Einstellung des Zündzeitpunkts für den zweiten Brennraum (2c) unterbleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Betriebszustand das Einstellen des Zündzeitpunkts für den Brennraum (2c), welchem der andere, funktionsfähige Klopfsensor (7) zugeordnet ist, umfasst, dass der Zündzeitpunkt für den Brennraum (2c), welchem der andere, funktionsfähige Klopfsensor (7) zugeordnet ist, bezogen auf einen Ausgangswert um einen Korrekturwert nach spät verstellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Betriebszustand das Einstellen des Zündzeitpunkts für den Brennraum (2a), welchem der eine, funktionsuntüchtige Klopfsensor (6) zugeordnet ist, umfasst, dass der Zündzeitpunkt für den Brennraum (2a), welchem der eine, funktionsuntüchtige Klopfsensor (6) zugeordnet ist, bezogen auf einen zweiten Ausgangswert um einen zweiten Korrekturwert nach spät verstellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Korrekturwert in Abhängigkeit von dem ersten Korrekturwert ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Korrekturwert größer als der erste Korrekturwert eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass:
- die Verbrennungskraftmaschine (1) wenigstens einen dritten Brennraum (2d) aufweist, in welchem während eines befeuerten Betriebs des dritten Brennraums (2d) Verbrennungsvorgänge ablaufen, wobei der andere, in dem zweiten Betriebszustand funktionsfähige Klopfsensor (7) auch dem dritten Brennraum (2d) zugeordnet ist, sodass mittels des anderen, in dem zweiten Betriebszustand funktionsfähigen Sensors (7) irreguläre Verbrennungen auch in dem dritten Brennraum (2d) erfassbar sind;
- in dem ersten Betriebszustand die Klopfregelung (13) in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem anderen, in dem zweiten Betriebszustand funktionsfähigen Sensor (7) bereitgestellten Signals einen Zündzeitpunkt für den dritten Brennraum (2d) einstellt; und
- in dem zweiten Betriebszustand die Klopfregelung in Abhängigkeit von dem Auswerten des von dem anderen, in dem zweiten Betriebszustand funktionsfähigen Klopfsensor (7) bereitgestellten Signals den Zündzeitpunkt für den dritten Brennraum (2d) einstellt, welchem der andere, in dem zweiten Betriebszustand funktionsfähige Klopfsensor (7) zugeordnet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Betriebszustand das Einstellen des Zündzeitpunkts für den dritten Brennraum (2d), welchem der andere, funktionsfähige Klopfsensor (7) zugeordnet ist, umfasst, dass der Zündzeitpunkt für den dritten Brennraum (2d), welchem der andere, funktionsfähige Klopfsensor (7) zugeordnet ist, bezogen auf einen dritten Ausgangswert um einen dritten Korrekturwert nach spät verstellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 in dessen Rückbezug über Anspruch 7 auf Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ersten Korrekturwert und dem dritten Korrekturwert ein Mittelwert berechnet wird, wobei:
- der Mittelwert als der zweite Korrekturwert verwendet wird; oder
- der zweite Korrekturwert in Abhängigkeit von dem Mittelwert ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Korrekturwert größer als der Mittelwert eingestellt wird.
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