DE102006040337A1

DE102006040337A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006040337A1
Application number: DE102006040337A
Authority: DE
Inventors: Michael Kessler; Thomas Bossmeyer; Michael Kolbe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-08-29
Filing date: 2006-08-29
Publication date: 2008-03-06
Also published as: US20080059048A1; US7512478B2; FR2905412A1

Abstract

Um einen Betrieb einer Brennkraftmaschine (2) auch ohne die Signale eines Phasengebers (11) zu ermöglichen und dennoch eine Notfahrfunktion zu ermöglichen, falls eine Störung eines mittels eines Kurbelwellensensors (15) erfassten Kurbelwellensignals vorliegt, wird vorgeschlagen, dass ein Zylinderdruck mittels eines Zylinderdrucksensors (5) erfasst wird und geprüft wird, ob der Zylinderdruck einen vorgebbaren Schwellwert erreicht. Bei Erreichen beziehungsweise Überschreiten des Schwellwerts wird auf eine dem Schwellwert zugeordnete Winkellage geschlossen. Die Winkellage wird dann für einen Betrieb der Brennkraftmaschine (2) zur Verfügung gestellt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine mindestens einen Zylinder aufweist und dem Zylinder ein Zylinderdrucksensor zugeordnet ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Brennkraftmaschine, die mindestens einen Zylinder aufweist, wobei dem Zylinder ein Zylinderdrucksensor zugeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät zum Steuern und Regeln einer mindestens einen Zylinder umfassenden Brennkraftmaschine, wobei dem mindestens einen Zylinder ein Zylinderdrucksensor zugeordnet ist.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Steuergerät zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine, ablauffähig ist.
Das Betreiben einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Ottomotors oder eines Dieselmotors, erfordert eine Steuerung beziehungsweise Regelung der Brennkraftmaschine, primär um das erzeugte Drehmoment einzustellen. Hierzu werden in verschiedenen Teilsystemen der auch als Motorsteuerung bezeichneten Steuerung/Regelung der Brennkraftmaschine die Drehmoment beeinflussenden Größen gesteuert/geregelt. Die Teilsysteme umfassen eine so genannte Füllungssteuerung, eine Gemischbildung und bei Ottomotoren eine Zündung. Eine wichtige Eingangsgröße für die Motorsteuerung ist eine aktuelle Winkellage der Brennkraftmaschine. Weitere wichtige Größen sind eine aktuelle Drehzahl beziehungsweise eine aktuelle Winkelgeschwindigkeit.
Bei der Gemischbildung wird der optimale Einspritzzeitpunkt in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl und der aktuellen Winkellage der Brennkraftmaschine ermittelt. Bei dem Teilsystem Zündung wird der Kurbelwellenwinkel ermittelt, bei dem eine Entflammung des während der Gemischbildung eingebrachten Luft-Kraftstoff-Gemisches erfolgen soll. Es ist bekannt, die aktuelle Winkellage mittels eines an einer Kurbelwelle befestigten Kurbelwellengeberrads und eines Kurbelwellensensors zu erfassen. Bei einem 4-Takt-Motor erstreckt sich ein Arbeitsspiel über 720° Kurbelwelle. Da sich hierbei bei einem Arbeitsspiel die Kurbelwelle zweimal vollständig dreht, ist die Position innerhalb des Arbeitsspiels, die mittels des Kurbelwellensensors ermittelt wird, mehrdeutig. Zur Auflösung der Mehrdeutigkeit wird mittels eines so genannten Phasengebers und eines mit einer Nockenwelle verbundenen Nockenwellengeberrads bestimmt, ob die aktuelle Position bezüglich der ersten Umdrehung der Kurbelwelle (0 bis 360°) oder der zweiten Umdrehung der Kurbelwelle (360–720°) zu bestimmen ist.
Ein Ausfall einer für die Bestimmung der aktuellen Winkellage notwendigen Bauteils kann dazu führen, dass die aktuelle Winkellage nicht mehr ermittelbar und die Brennkraftmaschine nicht mehr steuerbar ist. Um bei einer Störung des Kurbelwellensensors dennoch zumindest mittels einer Notfahrfunktion einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, ist es bekannt, mittels des Phasengebers eine so genannte Ersatzdrehzahl zu bestimmen. Die Ersatzdrehzahl kann dann für eine Plausibilitätsprüfung bezüglich der aus den erhaltenen Kurbelwellensignalen ermittelten Drehzahl herangezogen werden. Im Falle einer Störung des Kurbelwellensensors ist damit eine Notfahrfunktion realisierbar. Hierzu muss das Nockenwellengeberrad eine entsprechende Gestaltung aufweisen, so dass eine Motorposition beziehungsweise Drehzahl bestimmbar ist.
Die mittels des Nockenwellensensors ermittelte Winkellage der Brennkraftmaschine (Motorposition) und die damit ermittelte Drehzahl ist jedoch häufig sehr ungenau, so dass die Notfahrfunktion nur einen unzureichenden Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht. Ein Störungsfall des Phasengebers oder des Nockenwellengeberrads führt jedoch im Falle einer Störung des Kurbelwellensensors regelmäßig dazu, dass die Brennkraftmaschine nicht mehr weiter betrieben werden kann. Bei bekannten Systemen kann es außerdem vorkommen, dass nicht feststellbar ist, ob ein Störungsfall des Kurbelwellensensors oder des Phasengebers vorliegt. In diesem Fall kann eine Notfahrfunktion meist auch nicht realisiert werden.
Ferner sind der Phasengeber, das Nockenwellengeberrad, die Verkabelung sowie die Befestigung dieser Bauteile kostenintensiv, so dass insbesondere bei einer Produktion mit hohen Stückzahlen eine Verzicht auf diese Bauteile wünschenswert wäre.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Betrieb der Brennkraftmaschine auch ohne die Signale eines Phasengebers zu ermöglichen. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Notfahrfunktion zu ermöglichen, falls eine Störung des Kurbelwellensignals vorliegt. Es ist außerdem Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, um eine verbesserte Plausibilitätsprüfung bezüglich der ermittelten aktuellen Winkellage durchführen zu können.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Zylinderdruck mittels eines Zylinderdrucksensors erfasst wird und geprüft wird, ob der Zylinderdruck einen vorgebbaren Schwellwert erreicht. Bei Erreichen beziehungsweise Überschreiten des Schwellwerts wird auf eine dem Schwellwert zugeordnete Winkellage geschlossen. Die Winkellage wird dann für einen Betrieb der Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht folglich die Ermittlung der aktuellen Winkellage der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einem Zylinderdrucksignal. Hierbei wird bei einem bestimmten Zylinderdrucksignal auf eine bestimmte Winkellage geschlossen. Mittels des Zylinderdrucksignals können die Informationen, die bisher durch das Nockenwellengeberrad und den Nockenwellensensor gewonnen wurden, bereitgestellt werden. Damit kann eine Notfahrfunktion realisiert werden, wenn das von einem Phasengeber erwartete Signal gestört ist.
Ferner kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Phasengeber und das Nockenwellengeberrad verzichtet werden. Bei einem Ausfall des Kurbelwellensensors steht mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest noch ein Signal zur Verfügung, mit dem die aktuelle Winkellage ermittelbar ist. In Abhängigkeit von der aktuellen Winkellage kann dann eine Steuerung beziehungsweise Regelung der Brennkraftmaschine im Rahmen einer Notfahrfunktion erfolgen.
Vorzugsweise wird der Schwellwert derartig vorgegeben, dass er pro Arbeitsspiel nur einmal erreicht wird. Bei einem 4-Takt-Motor ist der Schwellwert folglich vorzugsweise derart gewählt, dass er nur alle 720° Kurbelwellenwinkel erreicht wird. Damit ist die Position der Brennkraftmaschine – also die aktuelle Winkellage – stets eindeutig ermittelbar.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschreibt der Schwellwert einen während der Kompressionsphase auftretenden Druck, insbesondere einen Druck vor Beginn der Verbrennung. In der Kompressionsphase sind – insbesondere vor Beginn einer Verbrennung – vorhandene Einlass- und Auslassventile geschlossen. Damit herrscht innerhalb des Brennraums ein relativ gleichmäßiger Druck, so dass die Druckbestimmung zuverlässiger ist. Da die Verbrennung nochmals höhere Drücke erzeugt, die Verbrennung jedoch ungleichmäßig abläuft und der dabei entstehende Druck beispielsweise von der aktuellen Gemischbildung abhängig ist, ist vor Beginn der Verbrennung eine besonders zuverlässige Ermittlung der Winkellage möglich.
Vorzugsweise ist der Schwellwert derartig weit von einer Niederdruckphase entfernt, dass eine Störung durch den Übergang von der Niederdruckphase in die Kompressionsphase möglichst gering ist. Damit werden Fehler von vornherein ausgeschlossen, die durch Druckschwankungen während des Übergangs von der Niederdruckphase in die Hochdruckphase entstehen können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Schwellwert einen während der Kompressionsphase auftretenden Druck vor Beginn einer Kraftstoffzumessung beschreibt, so dass eine Ansteuerung einer Kraftstoffzumesseinrichtung – beispielsweise eines Einspritzventils – bereits unter Berücksichtigung der aktuell ermittelten Winkellage erfolgen kann. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Ansteuerung der Kraftstoffzumesseinrichtung und der Zündung, so dass eine zuverlässige Notfahrfunktion realisierbar ist.
Vorzugsweise beschreibt der Schwellwert einen Maximaldruck. Dies ermöglicht eine besonders genaue Detektion des Erreichens des Schwellwerts, der dadurch bestimmbar ist, dass vorher und nachher ein niederer Druck erfasst wird. Das Maximum kann beispielsweise dann als ermittelt gelten, wenn – zumindest innerhalb vorgegebener Grenzen – kein Druckanstieg beziehungsweise ein Druckabfall erfolgt.
Vorteilhafterweise wird die Brennkraftmaschine mit einer derart späten Verbrennung betrieben, dass der Druckverlauf zwei Maxima pro Arbeitsspiel aufweist. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schwellwert dem ersten Maximum entspricht.
Eine späte Verbrennung bedeutet, dass die Verbrennung und vorzugsweise auch die Zumessung von Kraftstoff erst nach Erreichen des so genannten oberen Totpunkts (OT) erfolgt. Der obere Totpunkt beschreibt die Lage des Kolbens in der Kompressionsphase, in der das Volumen des Brennraums minimal ist. Damit ist folglich an diesem Punkt ein Druckmaximum feststellbar. Dieses Druckmaximum entspricht relativ genau dem oberen Totpunkt (0° Kurbelwellenwinkel, KW). Bei einer derartigen Wahl des Schwellwerts kann folglich mit relativ hoher Genauigkeit die Winkellage der Brennkraftmaschine ermittelt werden.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist mindestens einem weiteren Zylinder ein weiterer Drucksensor zugeordnet. Mittels des weiteren Drucksensors wird der Zylinderdruck des weiteren Zylinders erfasst und es wird geprüft, ob der Zylinderdruck einen vorgebbaren weiteren Schwellwert erreicht beziehungsweise überschreitet. Bei Erreichen beziehungsweise Überschreiten des weiteren Schwellwerts wird auf eine dem Schwellwert zugeordnete Winkellage geschlossen. Durch die Erfassung mehrerer erreichter Schwellwerte und die Ermittlung mehrerer der Schwellwerte zugeordneter Winkellagen kann eine verbesserte und aktuellere Positionsbestimmung und damit eine verbesserte Notfahrfunktion realisiert werden.
Vorzugsweise ist für alle Zylinder derselbe Schwellwert vorgegeben. Insbesondere sind die Schwellwerte vorzugsweise derartige gewählt, dass die den Schwellwerten zugeordneten Winkellagen von je zwei aufeinander folgenden Zylindern dieselbe Winkeldifferenz aufweisen. Zwei Zylinder sind dann als aufeinander folgend anzusehen, wenn sie bezüglich des Arbeitsspiels die geringste Phasenverschiebung aufweisen. Zwei Zylinder sind damit dann aufeinanderfolgend, wenn zwischen der Zündung des Kraftstoffgemisches in dem ersten Zylinder und der Zündung des Kraftstoffgemisches in dem zweiten Zylinder keine Zündung eines Kraftstoffgemisches in einem anderen Zylinder erfolgt.
Diese Ausführungsform ermöglich es, besonders aktuelle Winkellagen besonders präzise zu bestimmen, da die Winkeldifferenzen von zwei aufeinanderfolgenden Zylindern bekannt sind. Weisen die den Schwellwerten zugeordneten Winkellagen von je zwei aufeinander folgenden Zylindern dieselbe Winkeldifferenz auf, kann eine gleichmäßige Verteilung der erfassten Winkellagen über das gesamte Arbeitsspiel erreicht werden. In einer 2-zylindrigen Brennkraftmaschine ist damit nach jeweils 360° Kurbelwellenwinkel, also nach dem halben Arbeitsspiel jedes Zylinders bereits eine neue Ermittlung der aktuellen Winkellage möglich. Ist bei einer 4-zylindrigen Brennkraftmaschine jedem der 4 Zylinder ein Drucksensor zugeordnet, so kann eine aktuelle Winkellage bereits alle 180° KW ermittelt werden. Bei einer 6-zylindrigen Brennkraftmaschine ist dies bereits nach 120° KW und bei einer 8-zylindrigen Brennkraftmaschine nach 90° KW möglich. Selbstverständlich ist es auch vorstellbar, nicht jedem Zylinder einen Zylinderdrucksensor zuzuordnen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, in einer 8-zylindrigen Brennkraftmaschine lediglich zwei oder vier Zylindern einen Drucksensor zugeordnet werden. In diesem Fall wäre eine aktuelle Winkellage alle 360° KW beziehungsweise alle 180° KW ermittelbar.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Schwellwert oder die Winkellage in Abhängigkeit von einem aktuellen Ladedruck ermittelt wird. Der Ladedruck variiert beispielsweise in Abhängigkeit einer aktuellen Drehzahl. Der Ladedruck variiert insbesondere, wenn der Brennkraftmaschine eine Aufladevorrichtung, beispielsweise ein Kompressor oder ein Turbolader, zugeordnet ist. Durch eine Veränderung des Ladedrucks verändert sich der mittels des Drucksensors ermittelte Zylinderdruck. Dies bewirkt eine Verschiebung des Schwellwerts, der einer bestimmten Winkellage zugeordnet ist. Eine Berücksichtigung des Ladedrucks ermöglicht folglich eine sicherere Ermittlung der aktuellen Winkellage.
Vorzugsweise wird die Winkellage in Abhängigkeit von einem vorgebbaren betriebspunktsabhängigen Verlustwinkel bestimmt. Ein betriebspunktartiger Verlustwinkel ermöglicht beispielsweise eine Kompensation von Fehlern, die in Abhängigkeit einer aktuellen Betriebssituation auftreten können. Beispielsweise kann damit berücksichtigt werden, dass bei einer besonders hohen Drehzahl die Zeit zwischen Erfassung des Drucksignals und die Ermittlung der Winkellage stets dazu führt, dass die aktuelle Winkellage der ermittelten aktuellen Winkellage hinterherläuft. Dies umso mehr, je größer die aktuelle Drehzahl ist. Dies kann beispielsweise mittels eines drehzahlabhängigen Verlustwinkels kompensiert werden.
Vorzugsweise wird eine kontinuierliche Positionsbestimmung durch Extrapolation der Werte zwischen je zwei in Abhängigkeit des Zylinderdrucks ermittelten Winkellagen bestimmt. Damit ist es möglich, zu jedem Betriebszeitpunkt die aktuelle Winkellage zu bestimmen und diese für eine Steuerung beziehungsweise Regelung der Brennkraftmaschine einzusetzen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in Abhängigkeit von den ermittelten Winkelwerten eine Winkelgeschwindigkeit bestimmt und daraus auf eine aktuelle Drehzahl geschlossen. Dies ermöglicht besonders gut die Realisierung einer Notfahrfunktion, da eine Vielzahl der Teilaufgaben, beispielsweise die Gemischbildung, in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl durchgeführt werden müssen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird mindestens ein Zylinderdrucksensor einer ersten Menge und mindestens ein weiterer Zylinderdrucksensor einer zweiten Menge zugeordnet, wobei die erste und die zweite Menge disjunkt sind. Die erste und die zweite Menge von Zylinderdrucksensoren kann beispielsweise jeweils einen Zylinderdrucksensor enthalten, so dass in der ersten Menge ein Zylinderdrucksensor eines ersten Zylinders und in der zweiten Menge ein Zylinderdrucksensor eines zweiten Zylinders enthalten ist. Gemäß dieser Ausführungsform wird dann eine erste Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den erfassten Zylinderdrücken der ersten Menge von Zylindern und eine zweite Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den erfassten Zylinderdrücken der zweiten Menge von Zylindern ermittelt.
Damit stehen stets zwei ermittelte Winkelgeschwindigkeiten redundant zur Verfügung. Aus diesen Winkelgeschwindigkeiten kann vorteilhaft ein Mittelwert gebildet werden, um die Genauigkeit nochmals zu erhöhen. Alternativ beziehungsweise ergänzend hierzu ist es auch möglich, mittels der separat ermittelten Winkelgeschwindigkeiten eine Plausibilitätsprüfung durchzuführen. Damit kann beispielsweise erkannt werden, ob ein oder mehrere Zylinderdrucksensoren gestört sind. Mit derart redundanten Werten kann nochmals ein sichererer Betrieb der Brennkraftmaschine erreicht werden.
Vorteilhafterweise wird die Zeit zwischen einem Erreichen des Schwellwerts und einem darauffolgenden Erreichen des Schwellwerts desselben oder eines anderen Zylinderdrucksensors ermittelt. In Abhängigkeit von einer daraus ermittelten Winkeldifferenz und einer ermittelten Zeit zwischen dem ersten Erreichen des Schwellwerts und dem folgenden Erreichen des Schwellwerts wird auf eine aktuelle Drehzahl geschlossen. Dies ermöglicht eine besonders genaue Ermittlung der Drehzahl, da alle zur Verfügung stehende Zylinderdrucksignale beziehungsweise alle zur Verfügung stehenden Winkeldifferenzen aktuell für eine Ermittlung der Drehzahl herangezogen werden können.
Vorzugsweise werden auch die Drehzahlen redundant bestimmt, so dass die Bildung eines Mittelwerts für die aktuelle Drehzahl und/oder eine Plausibilitätsprüfung der redundant ermittelten Drehzahlen durchgeführt werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine Beschleunigung ermittelt und die Drehzahl in Abhängigkeit von der ermittelten Beschleunigung bestimmt. Vorteilhafterweise wird die Beschleunigung durch Vergleich einer Zeitdifferenz und einer zuvor gemessenen Zeitdifferenz ermittelt. Da eine Beschleunigung eine Erhöhung der Drehzahl auch innerhalb eines Arbeitsspiels bewirkt, kann damit eine besonders exakte Ermittlung der Drehzahl erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird das Verfahren zumindest nach erfolgter Synchronisation der Brennkraftmaschine bei einem Start permanent durchgeführt und eine Funktionsprüfung des Kurbelwellensensors, eine Funktionsprüfung des Phasengebers und/oder eine Funktionsprüfung des Drucksensors durchgeführt. Ergänzend oder alternativ hierzu kann eine Plausibilitätsprüfung des Kurbelwellensignals, des Phasengebersignals und/oder des Drucksensorsignals erfolgen. Ergänzend und/oder alternativ hierzu kann außerdem mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine drohende Motorüberlastung oder Zündaussetzer erkannt werden.
Die Aufgabe wird auch durch eine Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Brennkraftmaschine Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Steuergerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Steuergerät mit dem Zylinderdrucksensor verbindbar ist, ein einen Zylinderdruck beschreibendes Signal von dem Zylinderdrucksensor an das Steuergerät übermittelbar ist, das Steuergerät Prüfmittel aufweist zur Prüfung, ob der Zylinderdruck einen vorgebbaren Schwellwert erreicht und das Steuergerät Mittel aufweist, um auf eine dem Schwellwert zugeordnete Winkellage zu schließen, falls der vorgebbare Schwellwert erreicht wird.
Die Aufgabe wird auch durch ein Computerprogramm der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Computerprogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist, wenn das Computerprogramm auf dem Rechengerät, insbesondere auf dem Steuergerät, abläuft. Damit stellt das Computerprogramm ebenso die Erfindung dar wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Computerprogramm programmiert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer in einem Fahrzeug angeordneten und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergerichteten Brennkraftmaschine;
2 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Winkellage einer Brennkraftmaschine;
3 ein Ablaufdiagramm zur Bestimmung der Drehzahl einer Brennkraftmaschine auf der Basis von Zylinderdrucksignalen; und
4 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Steuerung/Regelung einer Brennkraftmaschine.
In 1 ist eine Brennkraftmaschine 2 dargestellt, die in einem durch eine gestrichelte Linie dargestellten Fahrzeug 1 angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine 2 weist Zylinder 4 auf, denen jeweils ein Zylinderdrucksensor 5 derart zugeordnet ist, dass ein aktuell in dem Brennraum des Zylinders 4 herrschender Druck erfassbar ist. Die Zylinderdrucksensoren 5 sind über eine Signalleitung 6 mit einem Steuergerät 3 verbunden.
Jedem Zylinder 4 sind mindestens ein Einlassventil 7 und ein Auslassventil 8 zugeordnet. Das Einlassventil 7 ist mit einem nicht dargestellten Luftsystem verbunden und ermöglicht die Steuerung der Zufuhr von Frischluft und gegebenenfalls Restgas, beziehungsweise der Zufuhr von einem Luft-Kraftstoff-Gemisch. Das Auslassventil 8 ist mit einem nicht dargestellten Abgassystem verbunden.
Die Einlassventile 7 und die Auslassventile 8 werden mittels einer Nockenwelle 9 gesteuert. An der Nockenwelle 9 ist ein Nockenwellengeberrad 10 angeordnet. Dem Nockenwellengeberrad 10 ist ein Phasengeber 11 zugeordnet. Das Nockenwellengeberrad 10 weist beispielsweise eine Markierung auf, die von dem Phasengeber 11 erfassbar ist. Bei jeder vollständigen Umdrehung der Nockenwelle 9 wird diese Markierung genau einmal von dem Phasengeber 11 erfasst. Der Phasengeber 11 übermittelt daraufhin ein Signal mittels einer Signalleitung 12 an das Steuergerät 3.
Die Brennkraftmaschine weist ferner eine Kurbelwelle 13 auf. An der Kurbelwelle 13 ist ein Kurbelwellengeberrad 14 angeordnet. Das Kurbelwellengeberrad 14 weist Markierungen auf, die gleichmäßig über die Kreisfläche des Kurbelwellengeberrads 14 beziehungsweise den Umfang des Kurbelwellengeberrads 14 verteilt sind. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 dreht sich die Kurbelwelle 13 und damit das Kurbelwellengeberrad 14. Mittels eines dem Kurbelwellengeberrad 14 zugeordneten Kurbelwellensensors 15, der beispielsweise als optischer oder magnetischer Sensor ausgebildet ist, wird für jede erkannte Markierung ein Kurbelwellensignal mittels der Signalleitung 16 an das Steuergerät 3 übermittelt. Das Kurbelwellengeberrad 14 weist eine so genannte Synchronisationslücke auf, die eine bestimmte Stelle des Kurbelwellengeberrads 14 bezeichnet, an der eine vorgesehene Markierung weggelassen oder verändert wurde, so dass bei deren Erkennen eine Synchronisation durchführbar ist.
Ist die Brennkraftmaschine 2 als 4-Taktmotor ausgebildet, so erstreckt sich ein Arbeitsspiel über 720° Kurbelwelle. Damit ist die Position, welche bei Erkennung der Kurbelwellengebersynchronisationslücke gefunden wird, mehrdeutig. Zur Auflösung der Mehrdeutigkeit wird die zusätzliche Information des Phasengebers 11 verwendet. Da sich die Nockenwelle 9 pro Arbeitsspiel nur einmal dreht (720° Kurbelwelle = 360° Nockenwelle) ist damit die genaue Winkellage innerhalb des Arbeitsspiels bestimmbar.
Es ist bekannt, mittels des Phasengebers 11 über eine Auswertung so genannter Segmentzeiten (detektierbarer Abschnitt des Nockenwellengeberrads mit definierter Segmentlänge) eine Ersatzdrehzahl zu bestimmen, mit welcher die Plausibilität einer Drehzahl überprüft wird, die über die Auswertung der als Kurbelwellensignale bezeichneten Signale des Kurbelwellensensors 15 gewonnen wird. Bei entsprechender Gestaltung des Nockenwellengeberrads 10 können die Signalmuster des Phasengebers 11 auch mit dem Ziel ausgewertet werden, alleine daraus die Motorposition und die Ersatzdrehzahl zu bestimmen, womit im Störungsfall des Kurbelwellensensors 15 eine Notfunktion realisierbar ist.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nun eine aktuelle Winkellage für die Positionsbestimmung der Brennkraftmaschine 2 alleine aus den Signalen der Zylinderdrucksensoren 5 erzeugbar. Ferner ermöglicht eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die Erzeugung einer aktuellen Drehzahl. Damit ist eine Plausibilitätsprüfung des Kurbelwellensignals möglich.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigt die Brennkraftmaschine 2 insbesondere kein Nockenwellengeberrad 10 und keinen Phasengeber 11 mehr. Sind diese jedoch dennoch vorhanden, so ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, auch eine Plausibilitätsprüfung der von dem Phasengeber 11 erhaltenen Signale durchzuführen. Wird ein Störungsfall beispielsweise des Kurbelwellensensors 15 erkannt, so kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Notfahrfunktion unabhängig von dem Vorhandenseins des Nockenwellengeberrads 10 und des Phasengebers 11 realisiert werden. Selbstverständlich kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auch ein Störungsfall des Phasengebers 11 kompensiert werden.
In 2 ist ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm zur Beschreibung einer möglichen Ausführungsform eines Verfahrens zur Positionsbestimmung auf der Basis von Winkeldrucksignalen dargestellt.
In einem Schritt 100 wird ein aktueller Zylinderdruck mittels eines Zylinderdrucksensor 5 erfasst. In einem Schritt 101 wird geprüft, ob der erfasste Zylinderdruck einem vorgebbaren Schwellwert entspricht, beziehungsweise diesen überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, so wird zu dem Schritt 100 zurückverzweigt.
Der Schwellwert ist derartig gewählt, dass dieser möglichst eindeutig einer bestimmten Position des Zylinders 4, dem der Zylinderdrucksensor 5 zugeordnet ist, entspricht. Grundsätzlich sind die in dem Zylinder 4, beziehungsweise in einem dem Zylinder 4 zugeordneten Brennraum, auftretenden Drücke starken Schwankungen unterworfen. Beispielsweise werden die in dem Brennraum auftretenden Drücke durch das Öffnen beziehungsweise Schließen des Einlassventils 7 und des Auslassventils 8, der Position beziehungsweise Stellung eines in dem Zylinder 4 angeordneten Kolbens, dem Zeitpunkt und der Art der Kraftstoffzumessung sowie dem Zeitpunkt der Zündung und der Art der Verbrennung beeinflusst. Um eine möglichst exakte Bestimmung einer Winkellage der Brennkraftmaschine 2 zu ermöglichen, ist es deshalb vorteilhaft, wenn der Schwellwert derart gewählt wird, dass dieser während eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine 2 möglichst nur einmal auftritt und dies möglichst exakt an stets derselben Winkelposition innerhalb des Arbeitsspiels.
Wie oben bereits dargestellt, variieren die Druckverläufe der Zylinder 4 in Form und Maximalwert in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebspunkt und von einem aktuellen Einspritzmuster. Je nach Lage der Verbrennung weisen die Druckverläufe ein Maximum oder zwei Maxima auf. Setzt die Verbrennung derart nahe an dem oberen Totpunkt ein, dass eine Druckabnahme und anschließende Druckzunahme nach Erreichen des oberen Totpunkts nicht mehr erfolgen kann, so weist der Druckverlauf nur ein Maximum auf. Setzt die Verbrennung jedoch erst deutlich nach Erreichen des oberen Totpunkts ein, so weist der Druckverlauf zwei Maxima auf.
Zur Ermittlung der Winkellage wird bei der in 2 dargestellten beispielhaften Ausführungsform zunächst in einem Schritt 102 der Zylinder 4 ermittelt, dem der Zylinderdrucksensor 5 zugeordnet ist. In einem Schritt 103 wird dann der dem Schwellwert zugeordnete Winkel erfasst. Ist der Schwellwert beispielsweise derart gewählt, dass er den oberen Totpunkt des Zylinders 4 beschreibt, so beträgt der zugeordnete Winkel beispielsweise 0°. Weist die Brennkraftmaschine 2 mehrere Zylinder 4 auf, so arbeiten die Zylinder 4 phasenverschoben. Dies bedeutet, dass der dem Schwellwert zugeordnete Winkel zunächst relativ zu dem Zylinder 4 vorliegt.
In einem Schritt 104 wird mittels des in dem Schritt 103 erhaltenen relativen Winkels die absolute Winkellage der Brennkraftmaschine 2 ermittelt. Hierbei wird die Phasenverschiebung des Zylinders 4, dem der das in dem Schritt 100 erfasste Zylinderdrucksignal erzeugende Zylinderdrucksensor 5 zugeordnet ist, entsprechend berücksichtigt.
Weist die Brennkraftmaschine 2 mehrere Zylinder 4 auf, so ist es besonders vorteilhaft, mehreren, beziehungsweise allen Zylindern 4 jeweils einen Zylinderdrucksensor 5 zuzuordnen, wie dies in 1 dargestellt ist. Damit ist eine kontinuierliche Positions- und Drehzahlberechnung möglich, da dann besonders viele Winkelwerte vorliegen, die als Stützstellen für eine Extrapolierung verwendet werden können.
3 zeigt ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten, die bei der Ermittlung einer aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 aus Zylinderdrucksignalen durchgeführt werden.
In einem Schritt 200 wird zunächst ein Zylinderdrucksignal erfasst und in einem Schritt 201 geprüft, ob ein dem Zylinderdrucksignal zugeordneter Schwellwert erreicht beziehungsweise überschritten wird. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 202 eine aktuelle Zeit erfasst.
In einem Schritt 203 wird eine Differenz aus der aktuellen Zeit und einer zuvor mittels desselben Verfahrens erfassten Zeit gebildet. In einem Schritt 204 wird die aktuelle Drehzahl in Abhängigkeit von der in dem Schritt 203 ermittelten Zeitdifferenz und einer ebenfalls in dem Schritt 203 ermittelten Winkeldifferenz bestimmt. Die Winkeldifferenz entspricht hierbei dem ermittelten Winkel, der zwischen der in dem Schritt 202 aktuell erfassten Zeit und einer zuvor erfassten Zeit durchlaufen wurde. Die Winkeldifferenz kann hierbei mit Verfahrensschritten des in 2 dargestellten Verfahrensausschnitts bestimmt werden.
In 4 ist ein vereinfachtes Ablaufdiagramm dargestellt, das eine permanente Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens während des Betriebs der Brennkraftmaschine 2 zeigt. In einem Schritt 300 wird der Zylinderdruck mittels des Zylinderdrucksensors 5 erfasst. Hierbei werden die Signale sämtlicher Zylinderdrucksensoren 5 berücksichtigt.
In einem Schritt 301 wird ein aktueller Ladedruck erfasst. Der Ladedruck beschreibt den in dem Luftsystem herrschenden Luftdruck. Ist der Brennkraftmaschine 2 beispielsweise ein Turbolader oder ein Kompressor zugeordnet, so verändert sich der Ladedruck in Abhängigkeit von der aktuellen Betriebsposition. Bei geöffnetem Einlassventil 7 tritt die Luft von dem Luftsystem in den in dem Zylinder 4 ausgebildeten Brennraum ein. In der darauffolgenden Kompressionsphase wird das Einlassventil 7 geschlossen und die sich in dem Brennraum befindliche Luft komprimiert. Der in der Kompressionsphase herrschende Zylinderdruck ist damit von dem ursprünglichen Druck abhängig, der dem Ladedruck entspricht. Bei einer Erfassung beziehungsweise Auswertung des Schwellwerts ist es deshalb besonders vorteilhaft, den aktuellen Ladedruck zu berücksichtigen.
In einem Schritt 302 wird der Schwellwert in Abhängigkeit von dem erfassten Ladedruck korrigiert. Dies kann beispielsweise mittels eines Kennfelds durchgeführt werden. Bezeichnet der Schwellwert den oberen Totpunkt des Zylinders 4, so ist es mit der Korrektur möglich, den Schwellwert in Abhängigkeit von dem erfassten Ladedruck derart anzupassen, dass dieser weiterhin möglichst genau den oberen Totpunkt bezeichnet.
In einem Schritt 303 wird schließlich der in dem Schritt 300 erfasste Zylinderdruck mit dem korrigierten Schwellwert verglichen. Liegt der erfasste Zylinderdruck unterhalb des Schwellwerts, so wird zu dem Schritt 300 zurückverzweigt. Erreicht der erfasste Zylinderdruck den korrigierten Schwellwert, so wird in einem Schritt 304 ein betriebspunktabhängiger Verlustwinkel erfasst. Der Verlustwinkel wird dabei derartig bestimmt, dass eine Berücksichtigung von Größen, die die Beziehung zur Zylinderdruck-Winkellage beeinflussen, möglich ist und eine Kompensation durchgeführt werden kann, um eine möglichst genaue aktuelle Winkellage bestimmen zu können. Größen, die die Beziehung Zylinderdruck-Winkellage beeinflussen können, sind beispielsweise eine aktuelle Drehzahl oder eine aktuelle Beschleunigung.
In einem Schritt 305 wird der dem Schwellwert zugeordnete Winkel des Zylinders 4 bestimmt und in Abhängigkeit des ermittelten Verlustwinkels korrigiert.
In einem Schritt 306 wird eine aktuelle Winkelgeschwindigkeit ermittelt. Die aktuelle Winkelgeschwindigkeit ist abhängig von der Winkeldifferenz (der Winkel, der seit dem Erfassen der letzten Winkellage ermittelt wurde) und von der dabei verstrichenen Zeit.
In einem Schritt 307 erfolgt eine Extrapolation auf Grundlage der aktuellen Winkelgeschwindigkeit. Die Extrapolation ermöglicht damit eine Vorhersage, wann die Brennkraftmaschine 2 sich in welcher Position befinden wird. Diese Information kann beispielsweise in einem Schritt 311 zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 2, insbesondere zur Steuerung der Einspritzung und Zündung, verwendet werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schwellwert derart gewählt ist, dass die daraus gewonnenen Informationen bereits für die unmittelbar folgende Verbrennung eingesetzt werden können. Damit ist eine besonders exakte Steuerung beziehungsweise Regelung der Brennkraftmaschine 2 allein aufgrund der erfassten Zylinderdrücke realisierbar.
In einem Schritt 308 wird die aktuelle Drehzahl ermittelt. Diese Information kann beispielsweise wieder für den Schritt 304 verwendet werden, wenn der Zylinderdruck des Zylinders 4 erneut den Schwellwert erreicht beziehungsweise der Zylinderdruck eines anderen, insbesondere des darauffolgenden Zylinders 4 den Schwellwert erreicht.
Die in dem Schritt 308 ermittelte Drehzahl kann insbesondere auch zur Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 2, insbesondere zur Steuerung und Regelung der Einspritzung, Zündung und Gemischbildung in dem Schritt 311 verwendet werden.
In einem Schritt 309 kann vorgesehen sein, die auf Grundlage der Zylinderdrücke ermittelten Informationen (Drehzahl, Winkelgeschwindigkeit, aktuelle Position) mit Werten zu vergleichen, die von dem Kurbelwellensensor 15 erfasst wurden. Dies erlaubt eine Plausibilitätsprüfung beziehungsweise eine Funktionsprüfung des Kurbelwellensensors 15. Zwar ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, die Brennkraftmaschine 2 ohne Nockenwellengeberrad 10 und Phasengeber 11 zu betreiben, jedoch ist es vorstellbar, für einen besonders sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine 2 diese dennoch vorzusehen und eine nochmals höhere Redundanz der Informationen zur Verfügung zu haben. In diesem Fall kann in dem Schritt 309 auch eine Plausibilitätsprüfung beziehungsweise Funktionsprüfung des Phasengebers 11 durchgeführt werden.
In einem Schritt 310 wird entschieden, ob eine Funktionsstörung vorliegt, die das Umschalten auf eine Notfunktion erfordert. Ist dies nicht der Fall, so wird zu dem Schritt 300 zurückverzweigt.
Liegt jedoch eine Störung vor, ist beispielsweise der Kurbelwellenwellensensor 15 defekt, so wird zu einem Schritt 311 verzweigt. In dem Schritt 311 wird dann die Notfunktion gestartet und die Brennkraftmaschine 2 ganz oder vollständig aufgrund der Informationen der Zylinderdrucksensoren 5 geregelt und gesteuert.
Weist die Brennkraftmaschine 2 kein Nockenwellengeberrad 10 und keinen Phasengeber 11 auf, so kann die Auflösung der Mehrdeutigkeit des Signals des Kurbelwellensensors 15 auf Grundlage der aktuellen Winkellage der Brennkraftmaschine 2 aufgelöst werden. Soll nur diese Funktion realisiert werden, so genügt auch bei einer mehr-zylindrigen Brennkraftmaschine 2 das Vorhandensein nur eines Zylinderdrucksensors 5 an nur einem Zylinder 4. Die in dem Schritt 305 erzeugte Information bezüglich der aktuellen Winkellage kann dann in dem Schritt 311 für die Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 2 eingesetzt werden.
Selbstverständlich sind eine Vielzahl weiterer Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise kann der Schritt 301 entfallen oder vor dem Schritt 300 durchgeführt werden.
Insbesondere ergeben sich unterschiedliche Ausführungsformen durch eine unterschiedliche Anzahl von Zylindern 4 und eine unterschiedliche Anzahl der Drucksensoren 5. Beispielsweise ist es vorstellbar, die Drehzahl beziehungsweise die aktuelle Winkellage bei einem 4-zylindrigen Motor, wobei jedem Zylinder 4 ein Drucksensor 5 zugeordnet ist, parallel auf Grundlage der Zylinderdrücke des ersten und dritten Zylinders 4 sowie auf Grundlage der Zylinderdruckwerte des zweiten und vierten Zylinders 4 durchzuführen. Damit werden stets zwei redundanten Informationen erzeugt. Diese können dann verwendet werden, um eine Plausibilitätsprüfung durchzuführen. Damit kann auf einen Defekt eines Zylinderdrucksensors 5 dann geschlossen werden, wenn die Differenz der redundanten Information einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Ferner ist es möglich, aus den redundanten Informationen einen Mittelwert zu bilden und diesen der Steuerung und Regelung der Brennkraftmaschine 2 zugrunde zu legen.
Weist die Brennkraftmaschine 2 noch mehr Zylinder 4 auf, so sind weitere Variationsmöglichkeiten vorstellbar. Beispielsweise kann die Anzahl der redundant ermittelten Informationen erhöht werden oder es kann die Genauigkeit der aktuellen Winkelposition beziehungsweise Drehzahl dadurch erhöht werden, dass besonders viele Zylinderdrucksignale der Ermittlung dieser Information zugrunde gelegt wird. In einem 8-Zylinder-Motor ist es beispielsweise möglich, alle 90° KW eine aktuelle Winkellage aufgrund eines aktuell erfassten Zylinderdrucks zu ermitteln. Ferner ist es vorstellbar, dass die Schwellwerte der Zylinderdrucksensoren, die den Zylindern 4 zugeordnet sind, unterschiedlich sind.
Um möglichst präzise die Drehzahl beziehungsweise Position der Brennkraftmaschine 2 zu ermitteln, ist es vorteilhaft, den Schwellwert derart zu wählen, dass dieser einen hinreichend großen Störabstand zu der Niederdruckphase hat, so dass Schwankungen, die beispielsweise durch das Öffnen und Schließen des Einlassventils 7 und des Auslassventils 8 auftreten können, keine Störung des Zylinderdrucks mehr bewirken können. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Schwellwert so weit vor der Einspritzphase liegt, dass die Einspritzung stets mit dem aktuellen und damit sehr genauen Winkel gesteuert werden können.
Wird die Brennkraftmaschine 2 in einer Notfunktion betrieben und teilweise oder vollständig auf Basis der erfassten Zylinderdrücke gesteuert, so kann es besonders vorteilhaft sein, während des Notfahrbetriebs eine Einspritzstrategie zu wählen, die nur eine so genannte Blockeinspritzung vorsieht und deren Einspritzzeitpunkte derart gewählt sind, dass eine späte Verbrennung auftritt. Damit wird sichergestellt, dass die Druckverläufe in den Zylindern 4 stets zwei ausgeprägte Maxima aufweisen, wobei das erste Maximum mit hoher Genauigkeit (+/– 1° KW) die Lage des oberen Totpunkts des betreffenden Zylinders 4 beschreibt.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (2), wobei die Brennkraftmaschine (2) mindestens einen Zylinder (4) aufweist und dem Zylinder (4) ein Zylinderdrucksensor (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zylinderdruck mittels des Zylinderdrucksensors (5) erfasst wird, geprüft wird, ob der Zylinderdruck einen vorgebbaren Schwellwert erreicht und bei Erreichen des Schwellwerts auf eine dem Schwellwert zugeordnete Winkellage geschlossen wird und die Winkellage für einen Betrieb der Brennkraftmaschine (2) zur Verfügung gestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert derart vorgegeben wird, dass – der Schwellwert nur einmal pro Arbeitsspiel erreicht wird, – der Schwellwert einen während der Kompressionsphase auftretenden Druck beschreibt – der Schwellwert einen während der Kompressionsphase auftretenden Druck vor Beginn einer Verbrennung beschreibt – der Schwellwert einen während der Kompressionsphase auftretenden Druck beschreibt und derart weit von der Niederdruckphase entfernt ist, dass eine Störung durch den Übergang von der Niederdruckphase in die Kompressionsphase möglichst gering ist – der Schwellwert einen während der Kompressionsphase auftretenden Druck vor Beginn einer Kraftstoffzumessung beschreibt, so dass eine Ansteuerung einer Kraftstoffzumessungsvorrichtung unter Berücksichtigung der Winkellage möglich ist, die bei Erreichen des Schwellwerts ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert einen Maximaldruck beschreibt
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (2) mit einer derart späten Verbrennung betrieben wird dass der Druckverlauf zwei Maxima aufweist und der Schwellwert dem ersten Maximum entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels mindestens eines mindestens einem weiteren Zylinder (4) zugeordneten weiteren Drucksensors der Zylinderdruck des weiteren Zylinders (4) erfasst wird, geprüft wird, ob der Zylinderdruck einen vorgebbaren weiteren Schwellwert erreicht und bei Erreichen des weiteren Schwellwerts auf eine dem Schwellwert zugeordnete Winkellage geschlossen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Zylinder (4) derselbe Schwellwert vorgegeben ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwerte derartig gewählt sind, dass die den Schwellwerten zugeordnete Winkellagen von je zwei aufeinanderfolgenden Zylindern (4) dieselbe Winkeldifferenz aufweisen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert oder die Winkellage in Abhängigkeit von einem Ladedruck ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkellage in Abhängigkeit eines vorgebbaren betriebspunktabhängigen Verlustwinkels bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zwischenwerte für eine kontinuierliche Positionsbestimmung durch Extrapolation der Werte zwischen je zwei in Abhängigkeit des Zylinderdrucks ermittelten Winkellagen bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von den ermittelten Winkelwerten eine Winkelgeschwindigkeit bestimmt wird und daraus auf eine aktuelle Drehzahl geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zylinderdrucksensor (5) einer ersten Menge von Zylinderdrucksensoren (5) und mindestens ein weiterer Zylinderdrucksensor (5) einer zweiten Menge Zylinderdrucksensoren (5) zugeordnet wird, wobei die erste und die zweite Menge disjunkt sind, eine erste Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den erfassten Zylinderdrücken der ersten Menge von Zylindern (4) und eine zweite Winkelgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den erfassten Zylinderdrücken der zweiten Menge von Zylindern (4) ermittelt wird und – die Winkelgeschwindigkeit aus einem Mittelwert der ersten Winkelgeschwindigkeit und der zweiten Winkelgeschwindigkeit gebildet wird oder – eine Plausibilitätsprüfung der ersten Winkelgeschwindigkeit durchgeführt wird und die Winkelgeschwindigkeit aus der zweiten Winkelgeschwindigkeit gebildet wird, falls die erste Winkelgeschwindigkeit nicht plausibel ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeit zwischen einem Erreichen des Schwellwerts und einem darauffolgenden Erreichen des Schwellwerts desselben oder eines anderen Zylinderdrucksensors (5) ermittelt wird, und in Abhängigkeit von einer Winkeldifferenz und der ermittelten Zeit auf eine aktuelle Drehzahl geschlossen wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zylinderdrucksensor (5) einer ersten Menge und mindestens ein Zylinderdrucksensor (5) einer zweiten Menge zugeordnet wird, wobei die erste und die zweite Menge disjunkt sind, eine erste Drehzahl in Abhängigkeit von den erfassten Zylinderdrücken der ersten Menge von Zylindern (4) und eine zweite Drehzahl in Abhängigkeit von den erfassten Zylinderdrücken der zweiten Menge von Zylindern (4) ermittelt wird und – die Drehzahl aus einem Mittelwert der ersten Drehzahl und der zweiten Drehzahl gebildet wird oder – eine Plausibilitätsprüfung der ersten Drehzahl durchgeführt wird und die Drehzahl aus der zweiten Drehzahl gebildet wird, falls die erste Drehzahl nicht plausibel ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschleunigung ermittelt wird und die Drehzahl zusätzlich in Abhängigkeit von der ermittelten Beschleunigung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigung durch Vergleich einer Zeitdifferenz und einer zuvor gemessenen Zeitdifferenz ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zumindest nach erfolgter Synchronisation der Brennkraftmaschine (2) bei einem Start permanent durchgeführt wird, mittels des Verfahrens – eine Funktionsprüfung (eine Plausibilitätsprüfung) des Kurbelwellensensors durchgeführt wird; – eine Funktionsprüfung (eine Plausibilitätsprüfung) eines Phasengebers durchgeführt wird; – eine Funktionsprüfung (eine Plausibilitätsprüfung) des Drucksensors durchgeführt wird; – auf Zündaussetzer geschlossen wird; oder – auf eine drohende Motorüberlastung geschlossen wird.
Brennkraftmaschine (2), die mindestens einen Zylinder (4) aufweist, wobei dem Zylinder (4) ein Zylinderdrucksensor (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (2) Mittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zugeordnet sind.
Steuergerät (3) zum Steuern und Regeln einer mindestens einen Zylinder (4) umfassenden Brennkraftmaschine (2), wobei dem mindestens einen Zylinder (4) ein Zylinderdrucksensor (5) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (3) mit dem Zylinderdrucksensor (5) verbindbar ist, ein einen Zylinderdruck beschreibendes Signal von dem Zylinderdrucksensor (5) an das Steuergerät (3) übermittelbar ist, das Steuergerät (3) Prüfmittel aufweist zur Prüfung, ob der Zylinderdruck einen vorgebbaren Schwellwert erreicht und das Steuergerät (3) Mittel aufweist, um auf eine dem Schwellwert zugeordnete Winkellage zu schließen, falls der vorgebbare Schwellwert erreicht wird.
Steuergerät (3) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (3) Mittel zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 aufweist.
Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere einem Steuergerät (3) zur Steuerung und Regelung einer Brennkraftmaschine (2) ablauffähig ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 programmiert ist, wenn das Computerprogramm auf dem Rechengerät abläuft.
Computerprogramm nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm auf einem Speicherelement (18), insbesondere auf einem dem Rechengerät zugeordneten Speicherelement (18), abgespeichert ist, wobei das Speicherelement (18) als ein random access memory (RAM), ein read only memory (ROM), ein flash-Speicher, ein optisches Speichermedium oder ein magnetisches Speichermedium ausgebildet ist.