DE10113194A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen des Arbeitstaktes eines Zylinders eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen des Arbeitstaktes eines Zylinders eines Verbrennungsmotors

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Abstract

Zur möglichst exakten und zuverlässigen Erkennung des Arbeitstaktes eines Zylinders (2) eines Verbrennungsmotors (1), beispielsweise eines Viertaktmotors, wird vorgeschlagen, mit Hilfe eines Zylinderdrucksensors (3) den Druckverlauf in dem Zylinder (2) zu erfassen. Ein Kurbelwellen-Winkelmarkengeber (6) ist vorgesehen, so dass eine Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung (4) durch Auswertung des Kurbelwellen-Winkelmarkengebers (6) sowie des von dem Zylinderdrucksensor (3) erfassten Druckverlaufs in dem Zylinder (2) den Druckverlauf in Abhängigkeit von der Position der Kurbelwelle (7) des Verbrennungsmotors (1) differenzieren und auswerten kann. Dabei schließt die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung (4) nur dann auf das Vorliegen des Kompressionstaktes in dem Zylinder (2), wenn der differenzierte Druckverlauf einen Nulldurchgang aufweist und vorzugsweise im Bereich des Nulldurchgangs auch monoton fallend ist. Das Verfahren eignet sich insbesondere während eines Schnellstartbetriebs des Verbrennungsmotors (1) zum Erkennen der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder (2) eines mehrere Zylinder (2) umfassenden Verbrennungsmotors (1), da in Abhängigkeit von dem Nulldurchgang in dem differenzierten Druckverlauf eines bestimmten Zylinders (2) mit Kenntnis der Zündreihenfolge der einzelnen Zylinder (2) auf den augenblicklichen Arbeitstakt in jedem Zylinder (2) geschlossen werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Erkennen des Arbeitstaktes eines Zylinders oder Brennraums eines Verbrennungsmotors. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen der einzelnen Arbeitstakte der einzelnen Zylinder eines mehrere Zylinder aufweisenden Verbrennungsmotors.
Zum Betreiben von Mehrtaktmotoren ist es erforderlich, die einzelnen Arbeitstakte der einzelnen Zylinder des jeweiligen Verbrennungsmotors möglichst genau zu erkennen, um bei elektronischen Steuerungsvorgängen für jeden einzelnen Zylinder des jeweiligen Verbrennungsmotors beispielsweise die Zündzeitpunkte oder die Einspritzzeiträume exakt steuern zu können. Die vier Takte eines Viertaktmotors werden beispielsweise als Ansaugtakt, Verdichtungs- oder Kompressionstakt, Expansionstakt und Ausstoßtakt bezeichnet.
Zur Arbeitstakterkennung ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, welches die Signale von einem Nockenwellensensor ausnutzt. Die Nockenwelle dreht sich bei zwei Umdrehungen der Kurbelwelle nur einmal, so dass nach jeweils 720° Umdrehung der Kurbelwelle jeweils ein Nockenwellensensorsignal erzeugt wird. Aufgrund der Motorkonstruktion sind dem Auftreten dieser Nockenwellensensorsignale die Arbeitstakte der einzelnen Zylinder genau zugeordnet.
Aus der DE 41 14 797 A1 ist ein weiteres Verfahren zum Erkennen der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder eines Verbrennungsmotors bekannt, wobei mit Hilfe dieses Verfahrens die Arbeitstakte insbesondere auch im Startfall des Verbrennungsmotors bestimmt werden können. Gemäß dieser Druckschrift wird die Verwendung eines Kurbelwellen-Winkelgebers in Kombination mit Zylinderdrucksensoren vorgeschlagen, wobei in jedem Zylinder des Verbrennungsmotors ein Zylinderdrucksensor zum Erfassen des in dem jeweiligen Zylinder herrschenden Zylinder- oder Brennraumdrucks angeordnet ist. Die von den Zylinderdrucksensoren gelieferten Drucksignale werden erfasst und abgespeichert, sobald Kurbelwellenwinkelsignale von dem Kurbelwellen-Winkelgeber geliefert werden. Durch Auswertung der Zylinderdrucksignale wird derjenige Zylinder ermittelt, für den die Zylinderdrucksignale ein Druckmaximum anzeigen. Dabei ist zu beachten, dass bei einem Viertaktmotor ein Druckmaximum sowohl zwischen dem Ausstoßtakt und dem anschließenden Ansaugtakt als auch zwischen dem Verdichtungs- oder Kompressionstakt und dem anschließenden Expansionstakt besteht. Das letztgenannte Druckmaximum liegt jedoch deutlich höher als das erstgenannte, so dass die beiden Druckmaxima gut voneinander unterscheidbar sind. Zuverlässig detektieren lässt sich hierbei insbesondere das höhere der beiden Druckmaxima. Sobald ein solches hohes Druckmaximum für einen Zylinder festgestellt worden ist, kann darauf geschlossen werden, dass sich dieser Zylinder im Übergang vom Kompressions- zum Expansionstakt befindet. Aufgrund der Motorkonstruktion, d. h. der Verdichtungs- oder Zündreihenfolge der einzelnen Zylinder, liegen dann auch die Arbeitstakte der anderen Zylinder fest. Diese Tatsache kann während des anschließenden Betriebs des Verbrennungsmotors ausgenutzt werden, da nachfolgend in Abhängigkeit von dem vom Kurbelwellen-Winkelgeber gelieferten Kurbelwellenwinkelsignal auf die augenblickliche Verdichtung der einzelnen Zylinder bzw. die Kolbenstellung der einzelnen Zylinder geschlossen werden kann.
Ähnliche Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Erkennen der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder eines Verbrennungsmotors sind beispielsweise auch aus der DE 37 04 839 A1 oder der DE 37 21 162 A1 bekannt.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass für die zuvor erwähnten Verfahren bzw. Vorrichtungen zum Erkennen des jeweils aktuellen Arbeitstaktes der Zylinder eines Verbrennungsmotors die möglichst exakte Feststellung eines Druckmaximums bezogen auf die Kurbelwellenstellung erforderlich ist. In der Regel wird dabei gemäß dem Stand der Technik das Druckmaximum dadurch bestimmt, dass die von den einzelnen Zylinderdrucksensoren gelieferten Zylinderdrucksignale auf das Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes hin überwacht werden. Dies erlaubt jedoch häufig keine ausreichend genaue und zuverlässige Ermittlung des Druckmaximums bzw. des entsprechenden im Kompressionstakt befindlichen Zylinders des Verbrennungsmotors, was jedoch insbesondere im Startfall des Verbrennungsmotors, wo zunächst der als erstes zündende Zylinder des Verbrennungsmotors ermittelt werden muss, besonders problematisch ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Erkennen des Arbeitstakts eines Zylinders eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, womit durch Auswertung des Zylinderdruckverlaufs genauer und zuverlässiger festgestellt werden kann, wann sich der Zylinder im Kompressionstakt befindet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Die Unteransprüche definieren jeweils bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäß wird nicht das Zylinderdrucksignal bzw. der entsprechende Zylinderdruckverlauf an sich ausgewertet, sondern das Zylinderdrucksignal bzw. der Zylinderdruckverlauf wird differenziert, wobei der Nulldurchgang des differenzierten Zylinderdruckverlaufs der Lage des Druckmaximums in Abhängigkeit von der Kurbelwellenposition, welche vorzugsweise von einem Kurbelwellen-Winkelgeber erfasst wird, entspricht. D. h. wird für einen Zylinder des Verbrennungsmotors der Nulldurchgang des differenzierten Zylinderdruckverlaufs bzw. Zylinderdrucksignals erkannt, kann darauf geschlossen werden, dass sich der entsprechende Zylinder im Verdichtungs- oder Kompressionstakt befindet.
Zur Validierung der Lage des Druckmaximums kann sicherheitshalber das Vorliegen einer weiteren Bedingung geprüft werden. Hierzu wird in einem Fenster um den erkannten Nulldurchgang, beispielsweise in einem Bereich von +/-5 Winkelmarkensegmenten, geprüft, ob in diesem Fenster der differenzierte Druckverlauf monoton fallend ist.
Die vorliegende Erfindung eignet sich insbesondere, um während des Startens eines Verbrennungsmotors denjenigen Zylinder des Verbrennungsmotors festzustellen, welcher als erstes in den Kompressionstakt gelangt und somit als erstes gezündet wird. Wurde auf zuvor beschriebene Art und Weise der obere Totpunkt (OT) dieses Zylinders genau bestimmt, kann von der Lage dieses erkannten oberen Totpunktes aus durch Abzählen von 180°KW (Kurbelwellenwinkel) der nächste obere Totpunkt, d. h. der nächste zu verdichtende bzw. zu zündende Zylinder, näherungsweise bestimmt werden. Wird zum Erkennen der Position der Kurbelwelle ein Kurbelwellen-Winkelmarkengeber verwendet, der an einer bestimmten Stelle eine Markierung aufweist, kann durch einmaliges Erfassen des Versatzes (in °KW) zwischen dem erkannten oberen Totpunkt des zuerst zündenden Zylinders und dieser Markierung eine exakte Zuordnung der jeweils augenblicklichen Kurbelwellenposition zu der Stellung der Kolben in den einzelnen Zylindern gewonnen werden. D. h. nachfolgend muss lediglich die Verdrehung des Kurbelwellen-Winkelmarkengebers gegenüber dieser speziellen Markierung des Kurbelwellen-Winkelmarkengebers überwacht werden, um auf die jeweils augenblickliche Kurbelwellenposition und somit auf die jeweils augenblickliche Stellung der Kolben in den einzelnen Zylindern des Verbrennungsmotors schließen zu können. Eine Überwachung der Zylinderdruckverläufe zur Erkennung der Kompressionsphase ist dann nicht mehr erforderlich, da aufgrund der festen Zündfolge der einzelnen Zylinder des Verbrennungsmotors die Reihenfolge der anzusteuernden Zylinder festgelegt ist. Es kann somit in Abhängigkeit von der jeweils augenblicklichen Kurbelwellenposition für jeden einzelnen Zylinder exakt die Zündung bzw. Einspritzung gesteuert werden.
Als Kurbelwellen-Winkelmarkengeber kommt bevorzugt ein optischer oder induktiver Winkelmarkengeber zum Einsatz, welcher unmittelbar auf der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordnet ist. Selbstverständlich kann jedoch auch jeder andere Sensor oder Winkelmarkengeber verwendet werden, welcher ein Ausgangssignal liefert, das für den augenblicklichen Kurbelwellenwinkel repräsentativ ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erkennen des jeweils augenblicklichen Arbeitstakts der einzelnen Zylinder eines Vierzylinder-Viertaktmotors gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen in Fig. 1 dargestellten Kurbelwellen- Winkelmarkengeber,
Fig. 3 zeigt einen geschleppten Zylinderdruckverlauf mit einem Druckmaximum in einem der in Fig. 1 gezeigten Zylinder des Verbrennungsmotors, und
Fig. 4 zeigt den Verlauf des in Fig. 3 dargestellten Zylinderdrucksignals nach dessen Differenziation.
In Fig. 1 ist ein Viertaktmotor 1 mit vier Zylindern oder Brennräumen 2 dargestellt. In jedem Zylinder 2 ist ein Zylinderdrucksensor 3 angeordnet, der ein dem in dem jeweiligen Zylinder 2 herrschenden Zylinderdruck entsprechendes Ausgangssignal erzeugt und einer Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 zuführt. Die Stellung der Kurbelwelle 7 des Motors 1 wird mit Hilfe eines Kurbelwellen-Winkelmarkengebers 6, der an dem freien Ende der Kurbelwelle 7 angeordnet ist, erfasst. Die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 ist - wie nachfolgend noch näher erläutert wird - in der Lage, anhand der von den einzelnen Zylinderdrucksensoren 3 erzeugten Zylinderdrucksignale bzw. der Stellung des Kurbelwellen-Winkelmarkengebers 6 auf den jeweils aktuellen Arbeitstakt in den einzelnen Zylindern 2 zu schließen. D. h. die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 kann für jeden Zylinder 2 die augenblickliche Stellung des in dem jeweiligen Zylinder 2 verschiebbar gelagerten Kolbens bestimmen. Die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 steuert eine Steuereinrichtung 5 an, welche wiederum für die einzelnen Zylinder 2 die Einspritzung und/oder Zündung in Abhängigkeit von dem jeweils augenblicklichen Arbeitstakt des jeweiligen Zylinders 2 elektronisch steuert.
Für den Schnellstart des in Fig. 1 gezeigten Viertaktmotors 1 ermittelt die Arbeitstakt- Erkennungseinrichtung 4 denjenigen Zylinder 2 des Viertaktmotors 1, der als nächstes in den Kompressionstakt gelangt und demzufolge als nächstes gezündet wird. Zu diesem Zweck werden von der Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 die Zylinderdrucksignale der den einzelnen Zylindern 2 zugeordneten Zylinderdrucksensoren 3 ausgewertet. Die Lage des Druckmaximums des Schleppdruckverlaufs eines Zylinderdrucksignals entspricht auf ca. 1°KW genau dem oberen Totpunkt OT des in dem entsprechenden Zylinder 2 befindlichen Kolbens. Die Abhängigkeit des Zylinderdrucks von der Stellung der Kurbelwelle 7 gegenüber dem oberen Totpunkt OT des entsprechenden Kolbens ist in Fig. 3 dargestellt.
Die Erkennung des Druckmaximums für den Schnellstart muss unter allen Umständen gegeben sein. Die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 kann mit Hilfe des Kurbelwellen- Winkelmarkengebers 6 die Zylinderdrucksignale der einzelnen Zylinder 2 in 1°KW-Schritten abtasten.
Zu diesem Zweck kann der Kurbelwellen-Winkelmarkengeber 6 beispielsweise wie in Fig. 2 gezeigt aufgebaut sein und 360 Markierungen 9 in Abständen von jeweils 1°KW aufweisen, so dass der Kurbelwellen-Winkelmarkengeber 6 eine Auflösung von 1°KW ermöglicht. Als Kurbelwelle-Winkelmarkengeber 6 können beispielsweise optische oder induktive Lösungen vorgesehen werden. Anstelle der bevorzugten Ausführungsform mit 360 Markierungen 9 kann der Kurbelwellen-Winkelmarkengeber 6 auch weniger Markierungen 9 aufweisen, wobei die gewünschte 1°KW-Auflösung durch softwaremäßige Interpolation der Arbeitstakt- Erkennungseinrichtung 4 realisiert sein kann.
Die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 bestimmt die Lage des oberen Totpunkts OT durch eine schrittweise Differenziation der diskret abgetasteten Zylinderdrucksignale. In Fig. 4 ist der differenzierte Verlauf (d. h. der Gradientenverlauf) des in Fig. 3 gezeigten Zylinderdrucksignals in Abhängigkeit von der Stellung der Kurbelwelle 7 bezogen auf den oberen Totpunkt OT dargestellt. Der Nulldurchgang des differenzierten Zylinderdrucksignals kennzeichnet die Lage des Druckmaximums. Durch Auswertung des differenzierten Zylinderdrucksignals kann eine genauere und zuverlässigere Bestimmung der Lage des Druckmaximums erfolgen. Zur Validierung der auf diese Weise bestimmten Lage des Druckmaximums überprüft die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 eine weitere Bedingung. In einem Fenster um den erkannten Nulldurchgang, beispielsweise in einem Bereich von +/- 5 Markierungen des Kurbelwellen-Winkelmarkengebers 6, d. h. in einem Bereich von +/- 5°KW, muss das differenzierte Zylinderdrucksignal wie in der vergrößerten Darstellung von Fig. 4 angedeutet einen monoton fallenden Verlauf aufweisen. Erst wenn auch diese zusätzliche Bedingung erfüllt ist, kann zuverlässig auf die Lage des Druckmaximums und damit auf den oberen Totpunkt OT geschlossen werden.
Ebenso kann der im Kompressionstakt befindliche Zylinder dadurch erkannt werden, dass der differenzierte Zylinderdruckverlauf bezüglich einer vorgegebenen (positiven) Schwelle überwacht wird. Untersuchungen haben ergeben, dass hierfür insbesondere eine Schwelle von 0,8 (vgl. Fig. 4) zuverlässige Aussagen erlaubt. Die Auswertung des differenzierten Zylinderdruckverlaufs bezüglich einer vom Absolutwert des Zylinderdrucks unabhängigen Schwelle kann unter Umständen eine nochmals stabile Feststellung des im Kompressionstakt befindlichen Zylinders ermöglichen und kann somit zusätzlich zum Zweck der Überprüfung oder alternativ zu der zuvor beschriebenen Vorgehensweise eingesetzt werden.
Durch die zuvor beschriebene Auswertung der differenzierten Zylinderdrucksignale der einzelnen Zylinderdrucksensoren 3 ist derjenige Zylinder 2 bekannt, der als nächstes gezündet wird. Aufgrund der festen Zündreihenfolge des Viertaktmotors 1 (beispielsweise Zylinder Nr. 1, Zylinder Nr. 3, Zylinder Nr. 4, Zylinder Nr. 2) ist festgelegt, welcher Zylinder 2 als nächstes in den Kompressions- oder Verdichtungstakt gelangt und in welcher Reihenfolge die Zylinder 2 angesteuert werden müssen. Für den genauen Einspritz- bzw. Zündzeitpunkt ist eine Winkelmarkenbasis erforderlich, um den gewünschten Zeitpunkt der Einspritzung/Zündung in Relation zum oberen Totpunkt OT des jeweiligen Zylinders 2 festlegen zu können.
Hierzu wird der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigte Kurbelwellen-Winkelmarkengeber 6, der fest mit der Kurbelwelle 7 verbunden ist und über 360 Teilstriche bzw. Markierungen 9 verfügt (1°KW pro Markierung), verwendet. Von der auf zuvor beschriebene Art und Weise bestimmten Position des Druckmaximums bzw. des oberen Totpunkts OT eines Zylinders 2 muss die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 180 Markierungen bzw. 180°KW abzählen, um zum oberen Totpunkt OT des als nächstes zu zündenden Zylinders 2 zu gelangen. Für diesen Zylinder kann dann der Verbrennungsvorgang eingeleitet werden (Schnellstart).
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Kurbelwellen-Winkelmarkengeber 6 eine Bezugsmarkierung 8 auf, welche den OT-Versatz des ersten Zylinders kennzeichnet. Dieser OT-Versatz entspricht einer Größe, welche bei der Montage des Viertaktmotors 1 und des Kurbelwellen-Winkelmarkengebers 6 ausgemessen und in der Arbeitstakt- Erkennungseinrichtung 4 fest gespeichert werden kann. Sobald die Arbeitstakt- Erkennungseinrichtung 4 diese Bezugsmarkierung 8 erkannt hat, ist eine exakte Zuordnung der Kurbelwellenposition zu der Lage der Kolben in den einzelnen Zylindern 2 möglich. D. h. die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 kann in Abhängigkeit davon, wie stark die Kurbelwelle 7 bzw. der daran befestigte Kurbelwellen-Winkelmarkengeber 6 gegenüber derjenigen Position, in der die Bezugsmarkierung 8 gelesen bzw. erkannt werden kann, verdreht ist, auf die augenblickliche Lage der Kolben in den einzelnen Zylindern 2 und somit auf die augenblicklichen Arbeitstakte der einzelnen Zylinder 2 schließen. Das Maß der Verdrehung gegenüber derjenigen Position, in der die Bezugsmarkierung 8 von der Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 gelesen werden kann, kann von der Arbeitstakt- Erkennungseinrichtung 4 einfach durch Zählen der Winkelinkremente bzw. Markierungen 9 gegenüber dieser Winkelposition erfasst werden.
Sobald die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung 4 einmal die zuvor erwähnte Bezugsmarkierung 8 erkannt hat, kann somit von der Beobachtung des differenzierten Druckverlaufs für den zuvor beschriebenen Schnellstart auf die Erkennung der augenblicklichen Kurbelwellenposition durch Auswertung der Markierungen 8 und 9 umgeschaltet werden. Eine Überwachung der differenzierten Druckverläufe zur Erkennung der Kompressionsphase und somit des jeweils aktiven Zylinders ist dann nicht mehr erforderlich, da aufgrund der festen Zündfolge die Reihenfolge der anzusteuerenden Zylinder 2 festgelegt ist.
Das Steuergerät 5 kann dann in Abhängigkeit von der von der Arbeitstakt- Erkennungseinrichtung 4 gelieferten Information über die augenblicklichen Arbeitstakte der einzelnen Zylinder 2 die Einspritz- bzw. Zündparameter der einzelnen Zylinder 2 zylinderspezifisch einstellen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Verbrennungsmotor
2
Zylinder
3
Zylinderdrucksensor
4
Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung
5
Steuereinheit
6
Kurbelwellen-Winkelmarkengeber
7
Kurbelwelle
8
Bezugsmarkierung
9
360 Grad-Markierung
OT Oberer Totpunkt

Claims (15)

1. Verfahren zum Erkennes des Arbeitstakts eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, wobei der Druckverlauf in dem Zylinder (2) erfasst und differenziert wird, und wobei für den Fall, dass der differenzierte Druckverlauf einen Nulldurchgang aufweist, darauf geschlossen wird, dass sich der Zylinder im Kompressionstakt befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der differenzierte Druckverlauf des Zylinders (2) einen Nulldurchgang aufweist, nur dann darauf geschlossen wird, dass sich der Zylinder (2) im Kompressionstakt befindet, falls der differenzierte Druckverlauf des Zylinders (2) in einem bestimmten Bereich um den Nulldurchgang monoton fallend ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Stellung der Kurbelwelle (7) des Verbrennungsmotors (1) mit Hilfe eines Winkelmarkengebers (6) erfasst wird, und
dass der Druckverlauf in dem Zylinder (2) über die von dem Winkelmarkengeber (6) erfasste Position der Kurbelwelle (7) differenziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zum Erkennen des jeweils augenblicklichen Arbeitstakts der einzelnen Zylinder (2) des mehrere Zylinder (2) umfassenden Verbrennungsmotors (1) durchgeführt wird, wobei nach Bestimmung der Lage des Nulldurchgangs in dem differenzierten Druckverlauf eines Zylinders (2) mit Kenntnis der Zündreihenfolge der einzelnen Zylinder (2) des Verbrennungsmotors (1) der jeweils augenblickliche Arbeitstakt der anderen Zylinder (2) bestimmt wird, um für die einzelnen Zylinder (2) die Zündung und Einspritzung entsprechend dem jeweils erkannten Arbeitstakt zu steuern.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren zum Erkennen des jeweils augenblicklichen Arbeitstakts der einzelnen Zylinder (2) des mehrere Zylinder (2) umfassenden Verbrennungsmotors (1) verwendet wird,
wobei der Winkelmarkengeber (6) eine Bezugsmarkierung (8) aufweist, welche eine eindeutige Zuordnung zwischen einer der Bezugsmarkierung (8) entsprechenden Position der Kurbelwelle (7) und dem Auftreten des Kompressionstaktes in einem bestimmten Zylinder (2) des Verbrennungsmotors (1) ermöglicht, und
wobei die Veränderung der Position der Kurbelwelle (7) gegenüber der der Bezugsmarkierung (8) zugeordneten Position durch Auswertung des Winkelmarkengebers (6) festgestellt wird, um davon abhängig auf den jeweils augenblicklichen Arbeitstakt in den einzelnen Zylindern (2) des Verbrennungsmotors (1) zu schließen und die Einspritzung sowie die Zündung davon abhängig für die einzelnen Zylinder (2) zu steuern.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,
dass während eines Schnellstartbetriebs des Verbrennungsmotors (1) zum Erkennen der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder (2) des Verbrennungsmotors (1) die differenzierten Druckverläufe der einzelnen Zylinder (2) erfasst und ausgewertet werden, und
dass bei Erkennen der der Bezugsmarkierung (8) zugeordneten Position der Kurbelwelle (7) die Erkennung der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder (2) des Verbrennungsmotors (1) nachfolgend in Abhängigkeit von der Veränderung der Position der Kurbelwelle (7) gegenüber der der Bezugsmarkierung (8) zugeordneten Position erfolgt.
7. Verfahren zum Erkennen des Arbeitstakts eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Druckverlauf in dem Zylinder (2) erfasst und differenziert wird, und
dass für den Fall, dass der differenzierte Druckverlauf eine bestimmte Schwelle überschreitet, darauf geschlossen wird, dass sich der Zylinder im Kompressionstakt befindet.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Schwelle für den differenzierten Druckverlauf ein Wert von etwa 0,8 verwendet wird.
9. Vorrichtung zum Erkennen des Arbeitstaktes eines Zylinders eines Verbrennungsmotors,
mit einem in dem Zylinder (2) angeordneten Zylinderdrucksensor (3) zum Erfassen des Druckverlaufs in dem Zylinder (2), und
mit einer Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung (4) zum Differenzieren des von dem Zylinderdrucksensor (3) erfassten Druckverlaufs und zum Feststellen, dass sich der Zylinder (2) im Kompressionstakt befindet, falls der differenzierte Druckverlauf einen Nulldurchgang aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung (4) das Vorliegen des Kompressionstaktes in dem Zylinder (2) nur dann feststellt, falls der differenzierte Druckverlauf in einem bestimmten Bereich um den Nulldurchgang monoton fallend ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Winkelmarkengeber (6) zum Erfassen der augenblicklichen Position der Kurbelwelle (7) des Verbrennungsmotors (1) vorgesehen ist, und
dass die Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung (4) den mit Hilfe des Zylinderdrucksensors (3) erfassten Druckverlauf in dem Zylinder (2) über die Position der Kurbelwelle (7) durch Auswertung des Winkelmarkengebers (6) differenziert, um die Lage des Nulldurchgangs und damit des Kompressionstaktes in dem Zylinder (2) in Bezug auf die Position der Kurbelwelle (7) zu bestimmen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Erkennen der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder (2) des mehrere Zylinder (2) umfassenden Verbrennungsmotors (1) ausgestaltet ist, wobei hierzu die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 ausgestaltet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erkennung der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder (2) des mehrere Zylinder (2) umfassenden Verbrennungsmotors (1) ausgestaltet ist, wobei hierzu die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5 ausgestaltet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6 ausgestaltet ist.
15. Vorrichtung zum Erkennen des Arbeitstaktes eines Zylinders eines Verbrennungsmotors, insbesondere nach einem der Ansprüche 9-14, dadurch gekennzeichnet,
dass ein in dem Zylinder (2) angeordneter Zylinderdrucksensor (3) zum Erfassen des Druckverlaufs in dem Zylinder (2) vorgesehen ist, und
dass eine Arbeitstakt-Erkennungseinrichtung (4) zum Differenzieren des erfassten Druckverlaufs und zum Feststellen, dass sich der Zylinder im Kompressionstakt befindet, falls der differenzierte Druckverlauf einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, vorgesehen ist.
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