DE10028885A1 - Pressure detection method of combustion chamber in internal combustion engine, involves correcting combustion operation sensor signal using correction signal, for outputting information on combustion chamber pressure - Google Patents

Pressure detection method of combustion chamber in internal combustion engine, involves correcting combustion operation sensor signal using correction signal, for outputting information on combustion chamber pressure

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DE10028885A1 DE2000128885 DE10028885A DE10028885A1 DE 10028885 A1 DE10028885 A1 DE 10028885A1 DE 2000128885 DE2000128885 DE 2000128885 DE 10028885 A DE10028885 A DE 10028885A DE 10028885 A1 DE10028885 A1 DE 10028885A1
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Abstract

A sensor (3) detects the combustion operation of a combustion chamber (1) and compares with a preset signal, to generate a correction signal. The sensor signal is corrected using the correction signal, to output information on combustion chamber pressure. Independent claims are also included for the following: (a) Detection device of combustion chamber pressure; (b) Usage method of combustion process control device

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zum Erfassen des in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumdrucks sowie eine entsprechende Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 5.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for detecting that occurring in a combustion chamber of an internal combustion engine Combustion chamber pressure and a corresponding device according to the preamble of Claim 5.

Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik ist die Überwachung des im Brennraum (Zylinder) eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Diesel- oder Ottomotors, auftretenden Brennraum- oder Zylinderdrucks von besonderer Bedeutung, da durch Auswertung des Brennraumdrucks der in dem jeweiligen Brennraum ablaufende Verbrennungsvorgang überwacht und insbesondere eine Aussage über den Zündzeit­ punkt getroffen werden kann. So ist beispielsweise in der DE 197 49 814 A1 ein Verfahren zum Erfassen des Brennraumdruckverlaufs in Abhängigkeit von dem Kurbelwellenwinkel bei einer Brennkraftmaschine beschrieben, wobei in jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein Brennraumdrucksensor eingesetzt ist, dessen Ausgangssignal zur Ermittlung von Größen, die den Verbrennungsvorgang in dem jeweiligen Zylinder der Brennkraftmaschine beschreiben, ausgewertet werden kann. Dabei wird in dieser Druckschrift insbesondere beschrieben, das sogenannte Differenzdruckintegral zu ermitteln. Hierzu wird zunächst die Differenz zwischen dem im gefeuerten Betrieb, d. h. im Verbrennungsbetrieb, gemessenen Brennraumdruckverlauf und dem im geschleppten Betrieb, d. h. ohne Verbrennung, auftretenden Brennraumdruckverlauf ermittelt und diese Differenz aufintegriert. Dieses Differenzdruckintegral ist eine wesentliche Größe, da anhand der Größe des Differenzdruckintegrals beurteilt werden kann, wie die Verbrennung abgelaufen ist und ob überhaupt eine Verbrennung stattgefunden hat oder möglicherweise ein Verbrennungsaussetzer aufgetreten ist.In the field of automotive engineering is the monitoring of in the combustion chamber (Cylinder) of an internal combustion engine, in particular a diesel or gasoline engine, Combustion chamber or cylinder pressure of particular importance, because of Evaluation of the combustion chamber pressure in the respective combustion chamber Monitoring the combustion process and in particular a statement about the ignition time point can be hit. For example, in DE 197 49 814 A1 Method for detecting the course of the combustion chamber pressure as a function of the Crankshaft angle described in an internal combustion engine, being in each cylinder the internal combustion engine a combustion chamber pressure sensor is used, the Output signal for the determination of variables that the combustion process in the describe each cylinder of the internal combustion engine, can be evaluated. In this document, the so-called Determine differential pressure integral. For this purpose, the difference between the im fired operation, d. H. in combustion mode, measured combustion chamber pressure curve and that in towed operation, d. H. without combustion, occurring Combustion chamber pressure curve determined and this difference integrated. This Differential pressure integral is an essential parameter, because based on the size of the Differential pressure integrals can be assessed, how the combustion took place and whether there has been a burn at all or possibly a Misfiring has occurred.

Zylinderdrucksensoren sind jedoch sehr kostspielig. Daher wurde zum Erfassen des in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumdrucks die Verwendung von sogenannten Zylinderkopfdichtspaltsensoren vorgeschlagen. Diese Sensoren, welche im Zylinderkopf bzw. in der Zylinderkopfdichtung angeordnet sind, umfassen Piezoelemente, welche eine infolge eines Verbrennungsvorgangs in dem jeweiligen Zylinder auftretende Bewegung oder Dehnung des Zylinderkopfs erfassen. Durch eine Verbrennung werden Kräfte auf den Zylinderkopf ausgeübt, die zu einer ent­ sprechenden geringfügigen Dehnung des Zylinderkopfs bzw. des Zylindergehäuses führen, welche wiederum entsprechend die im Zylinderkopf vorhandenen Piezoelemente der Zylinderkopfdichtspaltsensoren beeinflusst. Durch Auswertung des von den Zylinderkopfdichtspaltsensoren gelieferten Messignals kann somit indirekt auf den Zylinderdruck geschlossen werden.However, cylinder pressure sensors are very expensive. Therefore, to capture the in a combustion chamber of an internal combustion engine occurring combustion chamber pressure  Proposed use of so-called cylinder head sealing gap sensors. This Sensors which are arranged in the cylinder head or in the cylinder head gasket, comprise piezo elements, which are a result of a combustion process in the Detect any movement or expansion of the cylinder head that occurs in each cylinder. A combustion causes forces to be exerted on the cylinder head, leading to ent speaking slight expansion of the cylinder head or the cylinder housing lead, which in turn corresponds to the existing piezo elements in the cylinder head the cylinder head sealing gap sensors affected. By evaluating the from the Cylinder head sealing gap sensors supplied measurement can thus indirectly on the Cylinder pressure to be closed.

Untersuchungen haben jedoch ergeben, dass durch Auswertung des ursprünglichen Messignals eines Zylinderkopfdichtspaltsensors keine zuverlässige Aussage über den Zylinderdruck gewonnen werden kann, was insbesondere durch die nichtlineare Verknüpfung oder Überlagerung der verschiedenen Zylinder des entsprechenden Verbrennungsmotors bedingt ist.However, studies have shown that by evaluating the original Measurement signal of a cylinder head sealing gap sensor no reliable information about the Cylinder pressure can be obtained, which is particularly due to the non-linear Linking or overlaying the different cylinders of the corresponding one Internal combustion engine is conditioned.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren sowie eine verbesserte Vorrichtung zum Erfassen des in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumdrucks vorzuschlagen, womit bei Verwendung von Sensoren, welche eine durch einen in dem Brennraum ablaufenden Verbrennungsvorgang hervorgerufene Bewegung des Brennraumgehäuses erfassen, eine zuverlässige Aussage über den Brennraumdruck aus dem Messignal der Sensoren abgeleitet werden kann.The present invention is therefore based on the object of an improved Method and an improved device for detecting the in a combustion chamber propose an internal combustion engine pressure occurring, with which Use of sensors, which one by running in the combustion chamber Detect the combustion process caused movement of the combustion chamber housing, a reliable statement about the combustion chamber pressure from the measurement signal of the sensors can be derived.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 5 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.This object is achieved by a method with the features of Claim 1 and a device with the features of claim 5 solved. The Subclaims define preferred and advantageous embodiments of the present invention.

Erfindungsgemäß werden zum Erfassen des in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumdrucks Sensormittel verwendet, die eine durch einen in dem Brennraum ablaufenden Verbrennungsvorgang hervorgerufene Bewegung, insbesondere Dehnungsbewegung, des Brennraumgehäuses messen. Diese Sensoren können insbesondere im Zylinderkopf bzw. in der Zylinderkopfdichtung angeordnet sein und erfassen zur indirekten Brennraumdruckmessung eine durch einen Verbrennungsvorgang hervorgerufene Zylinderkopfbewegung.According to the invention, a Combustion chamber pressure occurring in the internal combustion engine uses sensor means which caused by a combustion process taking place in the combustion chamber Measure movement, in particular expansion movement, of the combustion chamber housing. This Sensors can in particular in the cylinder head or in the cylinder head gasket  be arranged and for indirect combustion chamber pressure measurement by one Cylinder head movement caused by combustion.

Um eine Aussage über den Brennraumdruck abzuleiten, wird erfindungsgemäß nicht das Rohsignal dieser Sensormittel ausgewertet, sondern es wird das gemäß einem bestimmten Korrektursignal korrigierte Messignal dieser Sensormittel ausgewertet. Das Korrektursignal bzw. die für jeden Messwert vorgesehenen Korrekturwerte sind dabei derart festgelegt, dass das korrigierte Messignal der Sensormittel möglichst gut mit dem Messignal eines Drucksensors übereinstimmt.In order to derive a statement about the combustion chamber pressure, this is not the case according to the invention Raw signal of this sensor means evaluated, but it is according to one certain correction signal corrected measurement signal of these sensor means evaluated. The Correction signal or the correction values provided for each measured value are included set such that the corrected measurement signal of the sensor means is as good as possible with the Measurement signal from a pressure sensor matches.

Diese Vorgehensweise entspricht einer Kalibrierung der Sensormittel, wobei vorzugsweise vor dem eigentlichen Betrieb der Brennkraftmaschine die Abweichung zwischen dem Messignal der Sensormittel und dem in dem jeweiligen Brennraum tatsächlich auftretenden Brennraumdruck ermittelt wird, um davon abhängig das Korrektursignal bzw. die Korrekturwerte zu bestimmen. Im eigentlichen Betrieb der Brennkraftmaschine kann dann das Messignal der Sensormittel in Form einer einfachen numerischen Signalverarbeitung korrigiert werden, so dass das korrigierte Messignal an­ schließend zur Bestimmung des Brennraumdrucks ausgewertet werden kann.This procedure corresponds to a calibration of the sensor means, whereby preferably the deviation before the actual operation of the internal combustion engine between the measurement signal of the sensor means and that in the respective combustion chamber actually occurring combustion chamber pressure is determined, depending on that To determine the correction signal or the correction values. In the actual operation of the Internal combustion engine can then the measurement signal of the sensor means in the form of a simple numerical signal processing can be corrected so that the corrected measurement signal can then be evaluated to determine the combustion chamber pressure.

Zylinderkopfdichtspaltsensoren besitzen die Eigenschaft, dass mit zunehmender Entfernung der Kurbelwelle vom sogenannten oberen Totpunkt das Übertragungsverhalten dieser Sensoren immer stärker verändert wird. Durch Anwendung der vorliegenden Erfindung kann der Vertrauensbereich um den oberen Totpunkt, d. h. der Bereich, in dem eine zuverlässige Aussage über den Brennraumdruck aus dem Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors abgeleitet werden kann, erweitert werden, wobei mit einem vertretbaren Aufwand beispielsweise der Vertrauensbereich ±20° KW um den oberen Totpunkt der Kurbelwelle betragen kann.Cylinder head gap sensors have the property that with increasing Distance of the crankshaft from the so-called top dead center Transmission behavior of these sensors is changing more and more. By application In the present invention, the confidence interval around top dead center, i.e. H. the area in which a reliable statement about the combustion chamber pressure from the Measurement signal of the cylinder head sealing gap sensor can be derived, expanded, with a reasonable effort, for example, the confidence interval ± 20 ° KW around the top dead center of the crankshaft.

Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik zur Überwachung des Zünd- oder Verbrennungsablaufs in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, um durch entsprechende Einstellung eines oder mehrerer Verbrennungsparameter, die beispielsweise die Einspritzmenge oder die Einspritzdauer betreffen, den Verbrennungsvorgang entsprechend zu beeinflussen.The present invention is particularly suitable in the field of Automotive technology for monitoring the ignition or combustion process in one Cylinder of an internal combustion engine to be adjusted accordingly by one or several combustion parameters, for example the injection quantity or the Injection duration affect to influence the combustion process accordingly.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment explained with reference to the accompanying drawings.  

Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung zum Erfassen des in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors auftretenden Zylinderdrucks gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und Fig. 1 shows the structure of an apparatus for detecting the cylinder pressure occurring in a cylinder of an internal combustion engine according to a preferred embodiment of the present invention, and

Fig. 2A und 2B zeigen Darstellungen zur Verdeutlichung der Funktionsweise der vorliegenden Erfindung. Figs. 2A and 2B are diagrams for explaining the operation of the present invention.

In Fig. 1 ist ein Zylinder bzw. das entsprechende Zylindergehäuse 1 eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Dieselmotors, dargestellt. Ein in dem Zylinder 1 befindlicher Kolben 8 wird über eine Kurbelwelle 2 des Verbrennungsmotors angetrieben. Wird beispielsweise angenommen, dass der Verbrennungsmotor mit vier Takten arbeitet, erreichen die Kurbelwelle 2 und der Kolben 8 innerhalb eines Arbeitszyklus genau zweimal den sogenannten oberen Totpunkt OT und den unteren Totpunkt UT, was zwei vollständigen Umdrehungen der Kurbelwelle 2 entspricht. In der Kraftfahrzeugtechnik werden die Drehwinkel ϕ der Kurbelwelle in °Kurbelwinkel (°KW) angegeben. Zur Erfassung der Kurbelwellenstellung ist ein Kurbelwellensensor 9 vorgesehen, dessen Ausgangssignal einem Motorsteuergerät 7 zugeführt ist, so dass dieses abhängig von der Kurbelwellenstellung auf das augenblickliche Brennraum- oder Zylindervolumen und unter Berücksichtigung eines nachfolgend beschriebenen Messignals eines Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 auf den Verbrennungszustand in dem Zylinder 1 schließen kann.In Fig. 1, a cylinder or the corresponding cylinder housing 1 of an internal combustion engine, for example a diesel engine, is shown. A piston 8 located in the cylinder 1 is driven via a crankshaft 2 of the internal combustion engine. If, for example, it is assumed that the internal combustion engine works with four cycles, the crankshaft 2 and the piston 8 reach the so-called top dead center OT and the bottom dead center UT exactly twice within one work cycle, which corresponds to two complete revolutions of the crankshaft 2 . In automotive engineering, the angle of rotation ϕ of the crankshaft is specified in ° crank angle (° KW). To detect the crankshaft position, a crankshaft sensor 9 is provided, the output signal of which is supplied to an engine control unit 7 , so that this infer the current combustion chamber or cylinder volume depending on the crankshaft position and, taking into account a measurement signal of a cylinder head sealing gap sensor 3 described below, the combustion state in cylinder 1 can.

Im Bereich des Zylinderkopfs oder der Zylinderkopfdichtung ist mindestens ein integrierter Drucksensor 3 angeordnet, der nachfolgend auch als Zylinderkopfdichtspaltsensor bezeichnet wird und Piezoelemente umfaßt, die eine Bewe­ gung, d. h. eine Dehnung oder Stauchung, des Zylindergehäuses 1 erfassen. Über ein mit einer entsprechenden Kraftstoffleitung gekoppeltes Einspritzventil 4 wird in den Zy­ linder 1 ein bestimmter Kraftstoff eingespritzt, wobei abhängig von der Stellung der Kolbens 8 eine entsprechende Kompression des Kraftstoffgemisches erfolgt, um den Zündvorgang zu unterstützen. Durch die nachfolgende Verbrennung des Kraftstoffgemisches werden Kräfte auf den Zylinderkopf ausgeübt, welche die Piezoelemente des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 beeinflussen, so dass das Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 zur indirekten Messung des Zylinderdrucks geeignet ist. In the area of the cylinder head or the cylinder head gasket, at least one integrated pressure sensor 3 is arranged, which is also referred to below as the cylinder head sealing gap sensor and comprises piezo elements which detect movement, ie expansion or compression, of the cylinder housing 1 . A certain fuel is injected into the cylinder 1 via an injection valve 4 coupled to a corresponding fuel line, with the fuel mixture being compressed accordingly in order to support the ignition process, depending on the position of the pistons 8 . As a result of the subsequent combustion of the fuel mixture, forces are exerted on the cylinder head which influence the piezo elements of the cylinder head sealing gap sensor 3 , so that the measurement signal from the cylinder head sealing gap sensor 3 is suitable for indirect measurement of the cylinder pressure.

In Fig. 2A ist mit der Kennlinie a die Signalamplitude des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 in Abhängigkeit von dem Kurbelwellenwinkel aufgetragen. Zum Vergleich ist des weiteren auch die Signalamplitude eines mit einem Drucksensor aufgenommenen Messignals aufgetragen (Kennlinie b), wobei der Drucksensor direkt, d. h. unmittelbar, den im Zylinder 1 infolge eines Verbrennungsvorgangs auftretenden Zylinderdruck erfassen kann. Vorzugsweise ist für jeden einzelnen Zylinder 1 ein entsprechender Zylinderkopfdichtspaltsensor 3 vorgesehen. Wie aus Fig. 2A ersichtlich ist, weisen die beiden Kurvenverläufe im Bereich des oberen Totpunkts der Kurbelwelle, d. h. im Bereich um 360° KW, starke Übereinstimmungen auf. Mit zunehmender Entfernung vom oberen Totpunkt verändert sich jedoch das Übertragungsverhalten des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3, wobei insbesondere durch nichtlineare Überlagerungen von benachbarten Zylindern des Verbrennungsmotors starke Abweichungen gegenüber dem Messignal des Drucksensors auftreten können.In Fig. 2A is plotted with the characteristic a is the signal amplitude of the cylinder head sealing gap sensor 3 as a function of the crankshaft angle. For comparison, the signal amplitude of a measurement signal recorded with a pressure sensor is also plotted (characteristic curve b), the pressure sensor being able to directly, ie immediately, detect the cylinder pressure occurring in cylinder 1 as a result of a combustion process. A corresponding cylinder head sealing gap sensor 3 is preferably provided for each individual cylinder 1 . As can be seen from FIG. 2A, the two curve profiles have strong correspondences in the area of the top dead center of the crankshaft, that is to say in the area around 360 ° KW. With increasing distance from the top dead center, however, the transmission behavior of the cylinder head sealing gap sensor 3 changes , wherein, in particular, non-linear superimpositions of adjacent cylinders of the internal combustion engine can cause large deviations from the measurement signal of the pressure sensor.

Des weiteren ist in Fig. 2B der herkömmlicherweise aus dem Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 abgeleitete Druckverlauf in Abhängigkeit von dem Kurbeiwellenwinkel aufgetragen (Kennlinie a). Zum Vergleich ist wiederum der aus dem Messignal eines Drucksensors abgeleitete Verlauf des Zylinderdrucks in Abhängigkeit vom den Kurbelwellenwinkel aufgetragen (Kennlinie b). Im dargestellten Beispiel erfolgt der Betrieb des Motors mit 4000 Umdrehungen/Minute, wobei die Einspritzmenge 30 mg/Hub beträgt. Aufgrund der somit wirkenden hohen Last erfolgt die Einspritzung sehr früh, was die in Fig. 2B gezeigte Phasenverschiebung des Maximums zur Folge hat.Furthermore, the pressure curve, which is conventionally derived from the measurement signal of the cylinder head sealing gap sensor 3 , is plotted in FIG. 2B as a function of the curve angle (characteristic curve a). For comparison, the curve of the cylinder pressure derived from the measurement signal of a pressure sensor is plotted as a function of the crankshaft angle (characteristic curve b). In the example shown, the engine is operated at 4000 revolutions / minute, the injection quantity being 30 mg / stroke. Because of the high load thus acting, the injection takes place very early, which results in the phase shift of the maximum shown in FIG. 2B.

Um mit größtmöglicher. Zuverlässigkeit aus dem Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 eine Aussage über den Zylinderdruck ableiten zu können, sollte der aus dem Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 abgeleitete Zylinderdruckverlauf möglichst mit dem aus dem Messignal des Drucksensors abgeleiteten Zylinderdruckverlauf übereinstimmen, was jedoch - wie aus Fig. 2B ersichtlich ist - nicht bei Verwendung des Rohsignals des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 gegeben ist.To with the greatest possible. Reliability to derive 3 is a statement about the cylinder pressure from the measuring signal of the cylinder head sealing gap sensor, which is derived from the measuring signal of the cylinder head sealing gap sensor 3 cylinder pressure curve should ideally match the derived from the measuring signal of the pressure sensor cylinder pressure curve, which, however - as shown in Fig 2B -. Not is given when using the raw signal of the cylinder head sealing gap sensor 3 .

Es empfiehlt sich daher, den Zylinderkopfdichtspaltsensor 3 vor seiner eigentlichen Inbetriebnahme, d. h. vor dem tatsächlichen Betrieb des Verbrennungsmotors, zu vermessen. Des weiteren sollte unter denselben Bedingungen der tatsächlich in dem Zylinder auftretende Zylinderdruck in Abhängigkeit von dem Kurbelwellenwinkel erfasst werden, was beispielsweise mit Hilfe eines im Bereich des Zylinderkopfs eingesetzten Drucksensors möglich ist. Anhand der Abweichung zwischen den beiden gewonnenen Zylinderdruckverläufen kann ein Kalibrierungs- oder Korrektursignal erzeugt werden, welches bei Anwendung auf das Rohsignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors bewirkt, dass dieses möglichst nah an die "ideale" Kennlinie des Drucksensors angenähert wird. In der Praxis wird dieses Korrektursignal mehrere Korrekturwerte umfassen, die separat für jeden Messwert des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 ermittelt und in Form einer Tabelle ("Look up-Table") abgespeichert werden.It is therefore advisable to measure the cylinder head sealing gap sensor 3 before it is actually put into operation, ie before the internal combustion engine is actually operated. Furthermore, the cylinder pressure actually occurring in the cylinder should be recorded as a function of the crankshaft angle under the same conditions, which is possible, for example, with the aid of a pressure sensor used in the area of the cylinder head. On the basis of the deviation between the two cylinder pressure profiles obtained, a calibration or correction signal can be generated which, when applied to the raw signal of the cylinder head sealing gap sensor, causes this to be approximated as close as possible to the "ideal" characteristic curve of the pressure sensor. In practice, this correction signal will comprise a plurality of correction values, which are determined separately for each measured value of the cylinder head sealing gap sensor 3 and stored in the form of a table ("look up table").

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel übernimmt eine Kalibrierungseinheit 5 die Funktion der Korrektur bzw. Kalibrierung des Rohsignals des Zylinderkopf­ dichtspaltsensors 3. Die Kalibrierungseinheit 5 unterzieht das Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 somit einer numerischen Signalvorverarbeitung, wodurch das Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 weitgehend in Übereinstimmung mit dem Messignal des Drucksensors gebracht wird. In Fig. 2B ist der durch diese Kalibrierung gewonnene Druckverlauf des Zylinderkopfdichtspaltsensors in Form einer weiteren Kennlinie c dargestellt, wobei ersichtlich ist, dass diese Kennlinie c sehr nahe an der Kennlinie b des Drucksensors verläuft.In the embodiment shown in FIG. 1, a calibration unit 5 takes over the function of correcting or calibrating the raw signal of the cylinder head sealing gap sensor 3 . The calibration unit 5 therefore subjects the measurement signal of the cylinder head density gap sensor 3 to numerical signal preprocessing, as a result of which the measurement signal of the cylinder head density gap sensor 3 is largely brought into agreement with the measurement signal of the pressure sensor. In Fig. 2B the pressure curve obtained by this calibration is shown of the cylinder head sealing gap sensor in the form of a further characteristic curve c, it being evident that this characteristic c is very close to the characteristic b of the pressure sensor extends.

Das von der Kalibrierungseinheit 5 somit korrigierte Messignal des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 wird einer Auswertungseinheit 6 zugeführt, welche anhand des korrigierten Messignals den Zylinderdruck bestimmt und über ein entsprechendes Steuersignal das Motorsteuergerät 7 ansteuert, welches davon abhängig beispielsweise das Einspritzventil 4 ansteuert, um die dem Zylinder 1 zugeführte Kraftstoffgemischzusammensetzung bzw. die eingespritzte Kraftstoffmenge entsprechend zu beeinflussen. Selbstverständlich kann von dem Motorsteuergerät 7 auch auf andere Parameter, die den im Zylinder 1 ablaufenden Verbrennungsvorgang betreffen, Einfluss genommen werden.The measurement signal of the cylinder head sealing gap sensor 3 thus corrected by the calibration unit 5 is fed to an evaluation unit 6 , which determines the cylinder pressure on the basis of the corrected measurement signal and controls the engine control unit 7 via a corresponding control signal, which, depending on this, controls the injection valve 4 to supply the cylinder 1 To influence fuel mixture composition or the amount of fuel injected accordingly. Of course, the engine control unit 7 can also influence other parameters relating to the combustion process taking place in the cylinder 1 .

Durch die zuvor beschriebene Kalibrierung bzw. Korrektur des Messignals des Zylinderkopfdichtspaltsensors 3 wird der Vertrauensbereich im Bereich des oberen Totpunkts der Kurbelwelle 2, in dem aus dem Messignal des Zylinderkopf­ dichtspaltsensors 3 eine zuverlässige Aussage über den Zylinderdruck abgeleitet werden kann, verbreitert. Die Kalibrierung kann mit vertretbarem Aufwand durchgeführt werden, wenn sie - wie in Fig. 2B gezeigt ist - für den Bereich OT -20° KW . . . OT +20° KW durchgeführt wird. The above-described calibration or correction of the measurement signal of the cylinder head sealing gap sensor 3 widens the confidence range in the area of the top dead center of the crankshaft 2 , in which a reliable statement about the cylinder pressure can be derived from the measurement signal of the cylinder head sealing gap sensor 3 . The calibration can be carried out with reasonable effort if it - as shown in FIG. 2B - for the area OT -20 ° KW. , , OT + 20 ° KW is carried out.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST

11

Zylinder
cylinder

22

Kurbelwelle
crankshaft

33rd

Zylinderkopfdichtspaltsensor
Cylinder head sealing gap sensor

44

Zündkerze
spark plug

55

Kalibrierungseinheit
Calibration unit

66

Auswertungseinheit
Evaluation unit

77

Motorsteuergerät
Engine control unit

88th

Kolben
piston

99

Kurbelwellensensor
OT Oberer Totpunkt der Kurbelwelle
UT Unterer Totpunkt der Kurbelwelle
ϕ Kurbelwellenwinkel
a-c Messignal
Crankshaft sensor
TDC top dead center of the crankshaft
UT Bottom dead center of the crankshaft
ϕ crankshaft angle
ac measurement signal

Claims (10)

1. Verfahren zum Erfassen des in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumdrucks, wobei mit Hilfe von Sensormitteln (3) eine durch einen in dem Brennraum (1) ablaufenden Verbrennungsvorgang hervorgerufene Bewegung des Brennraumgehäuses gemessen und aus dem Messignal der Sensormittel (3) eine Aussage über den im Brennraum (1) auftretenden Brennraumdruck abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der anhand des Messignals der Sensormittel (3) ermittelte Brennraumdruck mit dem tatsächlich in dem Brennraum (1) während eines Verbrennungsvorgangs auftretenden Brennraumdruck verglichen und davon abhängig ein entsprechendes Korrektursignal erzeugt wird, und daß anschließend das Messignal der Sensormittel (3) gemäß dem Korrektursignal korrigiert wird und das somit korrigierte Messignal der Sensormittel (3) für die Gewinnung der Aussage über den Brennraumdruck verwendet wird.1. A method for detecting the combustion chamber pressure occurring in a combustion chamber of an internal combustion engine, wherein with the aid of sensor means ( 3 ) a movement of the combustion chamber housing caused by a combustion process occurring in the combustion chamber ( 1 ) is measured and a statement about the measurement signal from the sensor means ( 3 ) the combustion chamber pressure occurring in the combustion chamber ( 1 ) is derived, characterized in that the combustion chamber pressure determined on the basis of the measurement signal from the sensor means ( 3 ) is compared with the combustion chamber pressure actually occurring in the combustion chamber ( 1 ) during a combustion process and a corresponding correction signal is generated as a function thereof, and that the measurement signal of the sensor means ( 3 ) is then corrected in accordance with the correction signal and the measurement signal of the sensor means ( 3 ) thus corrected is used to obtain information about the combustion chamber pressure. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem eigentlichen Betrieb der Brennkraftmaschine das Messignal der Sensormittel (3) für einen in dem Brennraum der Brennkraftmaschine ablaufenden Verbrennungsvorgang einmalig aufgenommen und zudem der tatsächlich in dem Brennraum (1) auftretende Brennraumdruck erfasst und mit dem aufgenommenen Messignal der Sensormittel (3) verglichen wird, um davon abhängig das Korrektursignal zu erzeugen, und daß anschließend während des laufenden Betriebs der Brennkraftmaschine nur das gemäß dem Korrektursignal korrigierte Messignal der Sensormittel (3) zur Gewinnung der Aussage über den Brennraumdruck verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that before the actual operation of the internal combustion engine, the measurement signal of the sensor means ( 3 ) for a combustion process running in the internal combustion engine is recorded once and also the combustion chamber pressure actually occurring in the combustion chamber ( 1 ) is detected and with the recorded measurement signal of the sensor means ( 3 ) is compared in order to generate the correction signal as a function thereof, and that only the measurement signal of the sensor means ( 3 ) corrected according to the correction signal is then used during operation of the internal combustion engine to obtain information about the combustion chamber pressure. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal in Form von Korrekturwerten erzeugt wird, wobei jedem Messwert der Sensormittel (3) ein entsprechender Korrekturwert zugewiesen ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the correction signal is generated in the form of correction values, with each measurement value of the sensor means ( 3 ) being assigned a corresponding correction value. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektursignal für den Bereich ±20° KW um den oberen Totpunkt der Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine erzeugt wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the correction signal for the range ± 20 ° KW around the top dead center of the crankshaft ( 2 ) of the internal combustion engine is generated. 5. Vorrichtung zum Erfassen des in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine auftretenden Brennraumdrucks, mit Sensormitteln (3) zum Erfassen einer durch einen in dem Brennraum (1) ablaufenden Verbrennungsvorgang hervorgerufenen Bewegung des Brennraumgehäuses, und mit Auswertungsmitteln (5, 6), um aus dem Messignal der Sensormittel (3) eine Aussage über den im Brennraum (1) auftretenden Brennraumdruck abzuleiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertungsmittel Korrekturmittel (5) zum Korrigieren des Messignals der Sensormittel (3) gemäß einem Korrektursignal umfassen, wobei das Korrektursignal derart ausgestaltet ist, dass das von den Korrekturmitteln (5) ausgegebene korrigierte Messignal (c) der Sensormittel (3) im Vergleich zu dem ursprünglichen Messignal (a) der Sensormittel (3) an den tatsächlich in dem Brennraum (1) auftretenden Brennraumdruck angenähert ist.5.Device for detecting the combustion chamber pressure occurring in a combustion chamber of an internal combustion engine, with sensor means ( 3 ) for detecting a movement of the combustion chamber housing caused by a combustion process taking place in the combustion chamber ( 1 ), and with evaluation means ( 5 , 6 ) for extracting the measurement signal deriving from the sensor means ( 3 ) a statement about the combustion chamber pressure occurring in the combustion chamber ( 1 ), characterized in that the evaluation means comprise correction means ( 5 ) for correcting the measurement signal of the sensor means ( 3 ) in accordance with a correction signal, the correction signal being designed in such a way that the corrected measurement signal (c) of the sensor means ( 3 ) output by the correction means ( 5 ) is approximated to the combustion chamber pressure actually occurring in the combustion chamber ( 1 ) compared to the original measurement signal (a) of the sensor means ( 3 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormittel im Kopfbereich des Brennraums (1) angeordnet sind.6. The device according to claim 5, characterized in that the sensor means are arranged in the head region of the combustion chamber ( 1 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormittel (3) in einem Dichtungsabschnitt des Kopfbereichs des Brennraums (1) angeordnet sind.7. The device according to claim 6, characterized in that the sensor means ( 3 ) are arranged in a sealing portion of the head region of the combustion chamber ( 1 ). 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel (5) derart ausgestaltet sind, dass sie jeden Messwert des Messignals der Sensormittel (3) mit einem entsprechenden Korrekturwert korrigieren, um einen somit korrigierten Messwert zu erhalten.8. Device according to one of claims 5-7, characterized in that the correction means ( 5 ) are designed such that they correct each measurement value of the measurement signal of the sensor means ( 3 ) with a corresponding correction value in order to obtain a corrected measurement value. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturmittel (5) das Messignal der Sensormittel (3) zumindest im Bereich ±20° KW um den oberen Totpunkt der Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine gemäß dem Korrektursignal korrigieren.9. Device according to one of claims 5-8, characterized in that the correction means ( 5 ) correct the measurement signal of the sensor means ( 3 ) at least in the range ± 20 ° KW around the top dead center of the crankshaft ( 2 ) of the internal combustion engine according to the correction signal. 10. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-9 zur Steuerung mindestens eines Parameters, welcher den in dem Brennraum (1) ablaufenden Verbrennungsvorgang beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auswertung des korrigierten Messignals der Sensormittel (3) der Brennraumdruck in dem Brennraum (1) ermittelt und davon abhängig mit Hilfe eines Steuergeräts (7) der Parameter zur Beeinflussung des im Brennraum (1) ablaufenden Verbrennungsvorgangs entsprechend eingestellt wird.10. Use of a device according to one of claims 5-9 for controlling at least one parameter which influences the combustion process taking place in the combustion chamber ( 1 ), characterized in that by evaluating the corrected measurement signal from the sensor means ( 3 ) the combustion chamber pressure in the combustion chamber ( 1 ) determined and, depending on this, the parameter for influencing the combustion process taking place in the combustion chamber ( 1 ) is set accordingly with the aid of a control unit ( 7 ).
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