DE102011087477B4

DE102011087477B4 - Verfahren und system für vorzündungssteuerung

Info

Publication number: DE102011087477B4
Application number: DE102011087477.1A
Authority: DE
Inventors: Chris Paul Glugla; Chris Richard Weber; John Eric Rollinger
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2031-12-01
Also published as: US8245692B2; US8627800B2; US20110139118A1; US20120316762A1; CN102562410A; DE102011087477A1; RU2011149222A; CN102562410B; RU2578589C2

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Motors (10), der mehrere Klopfsensoren (90, 92) enthält, die auf einem Motorblock (11) verteilt sind, umfassend: bei Motorbetrieb: dynamisches Wählen eines Klopfen anzeigenden Sensors (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen im Zylinder (30) und dynamisches Wählen eines Vorzündung anzeigenden Sensors (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren (90, 92) zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder (30), wobei die Wahlen auf Betriebsbedingungen basieren, wobei unter einer ersten Bedingung der Klopfen anzeigenden Sensor (90, 92) derselbe wie der Vorzündung anzeigenden Sensor ((90, 92) ist und während einer zweiten Bedingung der Klopfen anzeigende Sensor (90, 92) von dem Vorzündung anzeigenden Sensor (90, 92) verschieden ist, wobei die Auswahlen für jeden Zylinder (30) durchgeführt werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein Verfahren und Systeme zur Erkennung einer Vorzündung, bekannt auch unter dem Begriff Frühzündung, in einem Fahrzeugmotor.
Hintergrund/Kurzdarstellung
Unter bestimmten Betriebsbedingungen können Motoren, die hohe Verdichtungsverhältnisse haben oder aufgeladen werden, um eine bestimmte Leistung zu erhöhen, anfällig für Vorzündungsverbrennungsereignisse bei niedriger Drehzahl sein. Die frühe Verbrennung aufgrund von Vorzündung kann sehr hohe Zylinderinnendrücke verursachen und kann zu Verbrennungsdruckwellen ähnlich wie Verbrennungsklopfen, aber mit größerer Intensität, führen. Solche Vorzündungsereignisse können eine schnelle Motorbeeinträchtigung verursachen. Demgemäß sind Strategien für eine frühe Erkennung von Vorzündung auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen entwickelt worden.
Ein beispielhafter Lösungsansatz wird von Hashizume in der US 5 632 247 A dargestellt. Darin wird Vorzündung und Klopfen für einen Zylinder durch einen am Zylinderblock befestigten Klopfsensor erkannt. Insbesondere wird auf Grundlage einer Schätzung des Klopfsensormesswerts in zwei verschiedenen Zeitfenstern, jeweils mit unterschiedlichen Schwellenwerten, Vorzündung bestimmt und von Klopfen differenziert.
Aus der US 7 347 081 B2 ist ein Verfahren zum Betrieb eines Motors, der mehrere Klopfsensoren enthält, die auf einem Motorblock verteilt sind, bekannt. Bei dem Verfahren werden folgende Schritte ausgeführt:

bei Motorbetrieb: dynamisches Wählen eines Klopfen anzeigenden Sensors unter den mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen im Zylinder und dynamisches Wählen eines Vorzündung anzeigenden Sensors unter den mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder, wobei die Wahlen auf Betriebsbedingungen basieren.

DE 35 04 039 C2 beschreibt ein Verfahren zum Beeinflussen des Klopfpegels einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, die Ventilgeräusche und durch Klopfen hervorgerufene Vibrationen erzeugt, bei dem ein Signal, das auf die durch Klopfen hervorgerufenen Vibrationen zurückgeht, zum einen mit dem Hintergrundgeräuschsignal verglichen wird, um die Zündung auf optimale Bedingungen hinsichtlich der Maschinenleistung zu bringen, ohne für den Fahrer unangenehme Geräusche zu entwickeln, und zum andern wird das vorgenannte 'Klopfsignal" mit einem Grenzwertsignal verglichen, das als Sicherheitsmaßnahme gegen eine mögliche Beschädigung der Maschine in einem Betriebszustand wirkt.
DE 696 28 770 T2 beschreibt ein Vorzünderfassungssystem mit einer Zündzeitpunktsteuerungseinrichtung zur Bestimmung eines Zündzeitpunktes in Abhängigkeit der Bedingungen, unter denen ein Verbrennungsmotor arbeitet mit einer Einrichtung zur Bestimmung anormaler Schwingungen und einer Vorzündbestimmungseinrichtung zur Bestimmung.
Im Stand der Technik ist jedoch nachteilig, dass die Empfindlichkeit n Abhängigkeit von der Positionierung des Sensors schwanken kann. Zudem kann die Sensorposition für eine zuverlässige Identifikation von Klopfen im Zylinder möglicherweise nicht passend zur Sensorposition für eine zuverlässige Identifikation von Vorzündung im Zylinder ausgerichtet sein. Das Vorhandensein mehrerer Sensoren (ein Klopfsensor pro Zylinder) erhöht die Komponentenkosten, ohne zwangsweise die Leistung von entweder Klopf- oder Vorzündungserkennung im Zylinder zu verbessern. Somit kann die verminderte Genauigkeit von Motorvorzündungsbestimmung und -differenzierung (von Klopfen) zu einer schnellen Motorbeeinträchtigung führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Somit werden einige der obigen Probleme durch ein Verfahren zum Betrieb eines Motors angegangen, der mehrere Klopfsensoren enthält, die auf einem Motorblock verteilt sind. Bei einer Ausführungsform umfasst das Verfahren bei Motorbetrieb dynamisches Wählen eines Klopfen anzeigenden Sensors unter den mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen im Zylinder und dynamisches Wählen eines Vorzündung anzeigenden Sensors unter den mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder, wobei die Wahlen auf Betriebsbedingungen basieren.
In einem Beispiel kann ein Fahrzeugmotor einen ersten und einen zweiten Klopfsensor enthalten, die an verschiedenen Stellen entlang des Motorblocks verteilt sind. Unter einer ersten Bedingung (wie zum Beispiel auf Grundlage der Motordrehzahllastbedingungen, Zylinderposition und Zylinderzündreihenfolge) können Klopfen und Vorzündung in einem ersten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors identifiziert werden, während Klopfen und Vorzündung in einem zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors identifiziert werden. Im Vergleich dazu können unter einer zweiten Bedingung Klopfen und Vorzündung in dem ersten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors identifiziert werden, während Klopfen und Vorzündung in dem zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors identifiziert werden. Auf diese Weise kann durch Zuweisung verschiedener Klopfsensoren zu jedem Zylinder auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen die Klopf- und Vorzündungserkennungsempfindlichkeit für jeden Zylinder mit weniger Klopfsensoren verbessert werden.
In einem anderen Beispiel kann Zylinderklopfen (in einem beliebigen gegebenen Zylinder) auf Grundlage des ersten Klopfsensors unter einer ersten Bedingung identifiziert werden, während Zylindervorzündung auf Grundlage des zweiten Klopfsensors identifiziert wird. Unter einer zweiten Bedingung kann Zylinderklopfen in dem gegebenen Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors identifiziert werden, während Zylindervorzündung auf Grundlage des ersten Klopfsensors identifiziert wird. Unter noch anderen Bedingungen kann sowohl Klopfen als auch Vorzündung in dem gegebenen Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Zylinders identifiziert werden.
Es versteht sich, dass die oben genannten Beispiele zwar das Konzept unter Verwendung von zwei Klopfsensoren und zwei Zylindern darstellen, dies aber nicht einschränkend gemeint ist. Somit kann für einen gegebenen Zylinder Klopfen oder Vorzündung auf Grundlage einer oder mehrerer von mehreren Klopfsensoren, die entlang des Motorblocks verteilt sind, identifiziert werden. Darin können sich der eine oder die mehreren Klopfen anzeigenden Sensoren gegebenenfalls mit einem oder mehreren Vorzündung anzeigenden Sensoren überlappen.
Auf diese Weise können durch Verbesserung der Empfindlichkeit der Erkennung von Zylinderklopfen und -vorzündung anomale Zylinderverbrennungsereignisse genauer identifiziert werden. Durch Verbesserung der Differenzierung von Zylinderklopfereignissen von Zylindervorzündungsereignissen können geeignete Abhilfeschritte unternommen werden. Durch Verbesserung der Genauigkeit und Reaktionszeit von Vorzündungserkennung und Abhilfe kann Motorbeeinträchtigung aufgrund von Vorzündung reduziert werden. Durch Verbesserung der Genauigkeit und Reaktionszeit von Klopferkennung können Kraftstoffersparnisvorteile erzielt werden. Weiterhin können durch Verwendung des gleichen Klopfsensors zur Identifikation sowohl von Klopfen als auch von Vorzündung in jedem Zylinder synergistische Vorteile erzielt werden.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt ein beispielhaftes Motorsystem mit mehreren Klopfsensoren.
2 zeigt eine beispielhafte Brennkammer.
3 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm für die Auswahl eines Klopfen anzeigenden Sensors und eines Vorzündung anzeigenden Sensors unter mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen und Vorzündung in jedem Zylinder des Motors von 1.
4 - 6 zeigen Tabellen mit beispielhaften Sensorkombinationen für die Erkennung von Zylinderklopfen und -vorzündung.
7 zeigt ein Beispiel für die Differenzierung von Klopfen und Vorzündung in einem Motorzylinder auf Grundlage der Ausgabe eines oder mehrerer Klopfsensoren gemäß der vorliegenden Offenbarung.

Ausführliche Beschreibung
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur Identifikation und Differenzierung von Zylinderklopfen und -vorzündung unter Verwendung von mehreren Klopfsensoren, die entlang einem Motorblock verteilt sind, wie in dem Motorsystem von 1 gezeigt. Wie hier unter Bezugnahme auf 3 genau dargelegt, kann eine Motorsteuerung einen oder mehrere Klopfen anzeigende Sensoren und einen oder mehrere Vorzündung anzeigende Sensoren unter mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen und Vorzündung in jedem Zylinder dynamisch auswählen. Die Auswahl kann für jeden Zylinder auf Grundlage der Betriebsbedingungen des gegebenen Zylinders (wie zum Beispiel Motordrehzahllastbedingungen, die Zündreihenfolge des Zylinders usw.) durchgeführt werden. Beispielhafte Sensorkombinationen werden in den Tabellen der 4 - 6 dargestellt. Durch dynamisches Einstellen der Sensorkombination, die für jeden Zylinder auf Grundlage von Betriebsbedingungen verwendet wird, kann sowohl Klopf- als auch Vorzündungserkennungsempfindlichkeit für jeden Zylinder verbessert werden. Wie in 7 gezeigt, können durch Bewertung der Ausgabe des (der) ausgewählten Klopfsensors (Klopfsensoren) in verschiedenen Zeitfenstern und hinsichtlich verschiedener Schwellenwerte Vorzündungsereignisse zuverlässiger von Klopfereignissen differenziert werden. Durch Verbesserung der Genauigkeit von Klopf- und Vorzündungserkennung und -differenzierung können geeignete Abhilfemaßnahmen schnell durchgeführt werden, wodurch die Motorbeeinträchtigung aufgrund von anomalen Verbrennungsereignissen reduziert wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsystems 6, das ein Motorsystem 8 enthält. Das Motorsystem 8 kann einen Motor 10 mit mehreren Zylindern 30 enthalten. Der Motor 10 enthält einen Motoreinlass 23 und einen Motorauslass 25. Der Motoreinlass 23 enthält eine Drossel 62, die über einen Einlasskanal 42 mit dem Motoreinlasskrümmer 44 strömungsgekoppelt ist. Der Motorauslass 25 enthält einen Auslasskrümmer 48, der letztendlich zu einem Auslasskanal 35 führt, der Abgas an die Atmosphäre leitet. Die Drossel 62 kann im Einlasskanal 42 stromabwärts einer Aufladungsvorrichtung, wie zum Beispiel eines Turboladers 50 oder eines Aufladers, und stromaufwärts eines (nicht gezeigten) Nachkühlers positioniert sein. Somit kann der Nachkühler dazu konfiguriert sein, die Temperatur der durch die Aufladungsvorrichtung komprimierten Einlassluft zu vermindern. Der Turbolader 50 kann einen Verdichter 52 enthalten, der zwischen dem Einlasskanal 42 und dem Einlasskrümmer 44 angeordnet ist. Der Verdichter 52 kann zumindest teilweise durch eine Auslassturbine 54, die zwischen dem Auslasskrümmer 48 und dem Auslasskanal 35 angeordnet ist, über eine Turbinenwelle 56 angetrieben werden.
Der Motorauslass 25 kann eine oder mehrere Abgasreinigungsanlagen 70 (Emissionssteueranlage) enthalten, die in einer eng gekoppelten Position im Auslass angebracht sein können. Eine oder mehrere Abgasreinigungsanlagen können einen Dreiwegekatalysator, einen Mager-NOx-Filter, einen SCR-Katalysator, einen PM-Filter usw. enthalten.
Des Weiteren kann das Motorsystem 8 mehrere Klopfsensoren enthalten, die entlang des Motorblocks 11 verteilt sind. In dem dargestellten Beispiel wird das Motorsystem 8 mit einem ersten Klopfsensor 90, der an einem Ende des Zylinderblocks positioniert ist, und einem zweiten Klopfsensor 92, der (symmetrisch) am anderen Ende des Zylinderblocks positioniert ist, gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass bei alternativen Ausführungsformen eine größere Anzahl von Klopfsensoren enthalten sein kann. Des Weiteren können die Klopfsensoren symmetrisch oder asymmetrisch entlang des Motorblocks verteilt sein.
Wie in 3 genau dargestellt, kann eine Motorsteuerung dazu konfiguriert sein, einen oder mehrere Klopfsensoren 90, 92 zur Anzeige von Klopfen und Vorzündung in jedem Zylinder auszuwählen, wobei die Wahl auf Motorbetriebsbedingungen basiert. Durch Positionieren der Klopfsensoren an verschiedenen Stellen in dem Motorblock und dynamisches Einstellen der Wahl von Sensoren bei Motorverbrennung kann ein verbessertes Signal/RauschVerhältnis zur Erkennung sowohl von Vorzündung als auch von Klopfen in jedem der Motorzylinder erreicht werden.
Die Motorsteuerung kann des Weiteren dazu konfiguriert sein, anomale Verbrennungsereignisse aufgrund von Zylinderklopfen von jenen, die Zylindervorzündung anzeigen, auf Grundlage der ausgewählten Klopfsensoren zu differenzieren. Somit können die Klopfsensoren 90, 92 ein Beschleunigungsaufnehmer oder ein Ionisationssensor sein. Wie in den 3 und 7 ausführlich dargestellt, kann die Steuerung auf Grundlage der Ausgabe des ausgewählten Klopfsensors, wie zum Beispiel auf Grundlage von Signal-Timing, Amplitude, Intensität, Frequenz usw., Klopfen von Vorzündung unterscheiden. In einem Beispiel kann ein Zylindervorzündungsereignis auf Grundlage eines in einem ersten, früheren Fenster geschätzten Zylinderklopfsignals, das größer ist als ein erster, höherer Schwellenwert, bestimmt werden, während ein Zylinderklopfereignis auf Grundlage eines in einem zweiten, späteren Fenster geschätzten Zylinderklopfsignals, das größer ist als ein zweiter, niedrigerer Schwellenwert, bestimmt werden kann. In einem Beispiel können die Fenster, in denen die Klopfsignale geschätzt werden, Kurbelwinkelfenster sein.
Abhilfemaßnahmen, die von der Motorsteuerung unternommen werden, um das Klopfen zu bewältigen, können sich weiterhin von jenen unterscheiden, die von der Steuerung unternommen werden, um Vorzündung zu bewältigen. Zum Beispiel kann Klopfen durch Verwendung von Zündfunkensteuerungsverstellungen (zum Beispiel Zündfunkenverstellung nach spät) und AGR (Abgasrückführung) bewältigt werden, während Vorzündung durch Verwendung von Lastbegrenzung und Kraftstoffanreicherung bewältigt werden kann.
Das Fahrzeugsystem 6 kann weiterhin ein Steuersystem 14 enthalten. Das Steuersystem 14 empfängt in der Darstellung Informationen von mehreren Sensoren 16 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben werden) und sendet Steuersignale an mehrere Aktuatoren 81 (von denen verschiedene Beispiele hier beschrieben werden). Zum Beispiel können die Sensoren 16 einen Abgassensor 126 (der im Auslasskrümmer 48 positioniert ist), die Klopfsensoren 90 und 92, einen Temperatursensor 128 und einen Drucksensor 129 (die stromabwärts der Abgasreinigungsanlage 70 positioniert sind) enthalten. Andere Sensoren, wie zum Beispiel Druck-, Temperatur-, Luft-/Kraftstoff-Verhältnis- und Zusammensetzungssensoren können an verschiedene Stellen im Fahrzeugsystem 6 gekoppelt sein, wie hier ausführlicher besprochen wird. Als weiteres Beispiel können die Aktuatoren Kraftstoffeinspritzventile 66 und die Drossel 62 enthalten. Das Steuersystem 14 kann eine Steuerung 12 enthalten. Die Steuerung kann Eingabedaten von den verschiedenen Sensoren empfangen, die Eingabedaten verarbeiten und die Aktuatoren als Reaktion auf die verarbeiteten Eingabedaten auf Grundlage von darin programmierten Anweisungen oder Code entsprechend einer oder mehrere Routinen auslösen. Eine beispielhafte Steuerroutine wird hier unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Brennkammer oder eines Zylinders des Verbrennungsmotors 10 (von 1). Der Motor 10 kann Steuerparameter von einem die Steuerung 12 enthaltenden Steuersystem und Eingaben von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 empfangen. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalstellungssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Der Zylinder (hier auch „die Brennkammer“) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 enthalten. Der Kolben 138 kann mit der Kurbelwelle 140 verbunden sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens verbunden sein. Des Weiteren kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 140 verbunden sein, um einen Startbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 30 kann Einlassluft über eine Reihe von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 empfangen. Der Einlassluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 30 mit anderen Zylindern des Motors 10 in Verbindung stehen. Bei einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Einlasskanäle eine Aufladungsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Turbolader oder einen Auflader, enthalten. Zum Beispiel zeigt 2 den Motor 10, der mit einem Turbolader konfiguriert ist, welcher einen Verdichter 174, der zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Auslassturbine 176, die entlang dem Auslasskanal 148 angeordnet ist, enthält. Der Verdichter 174 kann zumindest teilweise durch eine Auslassturbine 176 über eine Welle 180 angetrieben werden, wo die Aufladungsvorrichtung als ein Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, zum Beispiel wenn der Motor 10 mit einem Auflader versehen ist, kann die Auslassturbine 176 wahlweise weggelassen werden, wo der Verdichter 174 durch mechanische Eingabe von einem Motor oder der Brennkraftmaschine angetrieben werden kann. Eine Drossel 20, die eine Drosselplatte 164 enthält, kann entlang einem Einlasskanal des Motors zum Ändern der Durchflussrate und/oder des Drucks der den Motorzylindern zugeführten Einlassluft vorgesehen sein. Zum Beispiel kann die Drossel 20 stromabwärts des Verdichters 174 angeordnet sein, wie zum Beispiel in 2 gezeigt, oder sie kann als Alternative stromaufwärts des Verdichters 174 vorgesehen sein.
Der Auslasskanal 148 kann Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 zusätzlich zu dem Zylinder 30 empfangen. Der Abgassensor 128 ist in der Darstellung stromaufwärts der Abgasreinigungsanlage 178 mit dem Auslasskanal 148 gekoppelt. Der Sensor 128 kann unter verschiedenen geeigneten Sensoren zur Bereitstellung einer Anzeige des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, wie zum Beispiel einem linearen Sauerstoffsensor oder UEGO (universal oder wide-range exhaust gas oxygen), einem Zweizustands-Sauerstoffsensor oder einem EGO-Sensor (wie dargestellt), einem HEGO- (heated EGO), einem Nox-, einem HC- oder einem CO-Sensor, ausgewählt werden. Die Abgasreinigungsanlage 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC - three way catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsanlagen oder Kombinationen daraus sein.
Die Abgastemperatur kann durch einen oder mehrere (nicht gezeigte) Temperatursensoren, die im Auslasskanal 148 positioniert sind, geschätzt werden. Als Alternative dazu kann die Abgastemperatur auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Drehzahl, Last, Luft-/KraftstoffVerhältnis (AFR - air-fuel ratio), Zündfunkenverstellung nach spät usw. abgeleitet werden. Des Weiteren kann die Abgastemperatur durch einen oder mehrere Abgassensoren 128 berechnet werden. Es versteht sich, dass die Abgastemperatur als Alternative auch durch eine beliebige Kombination von hier angeführten Temperaturschätzungsverfahren geschätzt werden kann.
Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile oder ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Zum Beispiel enthält der Zylinder 30 in der Darstellung mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156, die in einem oberen Bereich des Zylinders 30 angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10, darunter der Zylinder 30, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile, die in einem oberen Bereich des Zylinders positioniert sind, enthalten.
Das Einlassventil 150 kann durch die Steuerung 12 durch Nockenbetätigung über ein Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. Ebenso kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über ein Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 151 und 153 können jeweils einen oder mehrere Nocken enthalten und können ein oder mehrere Systeme zur Nockenprofilumschaltung (CPS - cam profile switching), variablen Nockensteuerung (VCT - variable cam timing), variablen Ventilsteuerung (WS) und/oder zum variablen Ventilhub (WL - variable valve lift) verwenden, die zur Änderung des Ventilbetriebs von der Steuerung 12 betätigt werden können. Die Position des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 können durch Ventilpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. Bei alternativen Ausführungsformen kann/können das Einlass- und/oder Auslassventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 30 als Alternative ein Einlassventil, das durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung, darunter CPS- und/oder VCT-Systeme, gesteuert wird, enthalten. Bei noch anderen Ausführungsformen können das Einlass- und Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem oder einen WS-Aktuator oder ein WS-Betätigungssystem gesteuert werden.
Der Zylinder 30 kann ein Verdichtungsverhältnis haben, wobei es sich dabei um das Verhältnis von Volumen handelt, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt oder am oberen Totpunkt befindet. Herkömmlicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis in einem Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen verschiedene Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis erhöht werden. Dies kann zum Beispiel vorkommen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht werden, wenn Direkteinspritzung aufgrund ihrer Wirkung auf das Motorklopfen verwendet wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 eine Zündkerze 192 zur Einleitung von Verbrennung enthalten. Unter bestimmten Betriebsmodi kann das Zündsystem 190 der Brennkammer 30 über die Zündkerze 192 als Reaktion auf ein Zündungsfrühverstellungssignal SA von der Steuerung 12 einen Zündfunken zuführen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch auch weggelassen werden, zum Beispiel wenn der Motor 10 Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff einleiten kann, wie es bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann.
Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen zum Zuführen von Kraftstoff zu diesem konfiguriert sein. Als nicht einschränkendes Beispiel wird der Zylinder 30 mit einem Kraftstoffeinspritzventil 166 gezeigt. Das Kraftstoffeinspritzventil 166 ist direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff direkt in diesen proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, einzuspritzen. Auf diese Weise stellt das Kraftstoffeinspritzventil 166 die so genannte Direkteinspritzung (im Folgenden als „DI“ (direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bereit. Obgleich 2 das Einspritzventil 166 als ein Seiteneinspritzventil zeigt, kann es auch oben über dem Kolben positioniert sein, wie zum Beispiel in der Nähe der Position der Zündkerze 192. Solch eine Position kann bei Betrieb des Motors mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis die Mischung und Verbrennung aufgrund der geringeren Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis verbessern. Als Alternative dazu kann das Einspritzventil oben liegend und in der Nähe des Einspritzventils positioniert sein, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 166 von einem Hochdruck-Kraftstoffsystem 9, das Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und eine Kraftstoff-Verteilerleitung enthält, zugeführt werden. Als Alternative dazu kann Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe auf niedrigerem Druck zugeführt werden, wobei dann die Zeitsteuerung der Kraftstoffdirekteinspritzung während des Verdichtungshubs begrenzter sein kann als bei Verwendung eines Hochdruckkraftstoffsystems. Obgleich dies nicht gezeigt wird, können die Kraftstofftanks des Weiteren einen Druckwandler aufweisen, der der Steuerung 12 ein Signal zuführt. Es versteht sich, dass bei einer alternativen Ausführungsform das Einspritzventil 166 ein Saugkanal-Einspritzventil sein kann, das dem Einlasskanal stromaufwärts des Zylinders 30 Kraftstoff zuführt.
Wie oben beschrieben, zeigt 2 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Somit kann jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventil(en), Zündkerze, usw. enthalten.
Kraftstofftanks im Kraftstoffsystem 9 können Kraftstoff mit verschiedenen Kraftstoffqualitäten, wie zum Beispiel verschiedenen Kraftstoffzusammensetzungen, aufnehmen. Diese Unterschiede können unterschiedlichen Alkoholgehalt, unterschiedliche Oktanzahl, unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen daraus usw. enthalten.
Die Steuerung 12 wird in 2 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangs-Ports 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Nurlesespeicherchip (ROM) 110 gezeigt wird, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 112, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 114 und einen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 kann neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren erhalten, darunter Messung der eingeleiteten Luftmasse (MAF - mass air flow) von dem Luftmassensensor 122; die Motorkühlmitteltemperatur (ECT - engine coolant temperature) von dem mit der Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; ein Profilzündungsaufnahmesignal (PIP - profile ignition pickup signal) von dem mit der Kurbelwelle 140 gekoppelten Hall-Sensor 120 (oder Sensor anderer Art); die Drosselstellung (TP) von einem Drosselstellungssensor; ein Absolutkrümmerdrucksignal (MAP - manifold pressure signal) von dem Sensor 124, das Zylinder-Luft-/Kraftstoff-Verhältnis vom EGO-Sensor 128 und eine anomale Verbrennung von einem Klopfsensor und einem Kurbelwellenbeschleunigungssensor. Das Motordrehzahlsignal RPM (Revolutions per Minute) kann von der Steuerung 12 aus dem Signal PIP generiert werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe hinsichtlich Vakuum oder Druck in dem Einlasskrümmer zu liefern.
Das Nurlesespeicher-Speichermedium 110 kann mit rechnerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche durch den Prozessor (CPU) 106 zur Durchführung der unten beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten davon, die erwartet, aber nicht speziell angeführt werden, ausführbar sind.
Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Routine 300 zur Auswahl eines oder mehrerer Klopfsensoren aus mehreren Klopfsensoren zur Bestimmung von Klopfen und Vorzündung in jedem Zylinder auf Grundlage von Betriebsbedingungen beschrieben. Durch dynamisches Einstellen der Auswahl von Klopfsensoren während des Motorbetriebs auf Grundlage von Echtzeitbetriebsbedingungen jedes Zylinders kann die Genauigkeit und die Geschwindigkeit der Erkennung und Differenzierung von anomalen Verbrennungsereignissen in jedem Zylinder des Motors verbessert werden.
Bei 302 können die Motorbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Die bestimmten Betriebsbedingungen können zum Beispiel Motordrehzahl, Drehmoment, Motorlast, Motortemperatur, Motorkrümmerdruck, Lufttemperatur usw. enthalten. Des Weiteren können zylinderspezifische Bedingungen für jeden Zylinder bestimmt werden, wie zum Beispiel Zylinderdruck (IMEP - indicated mean effective pressure/indizierter Mitteldruck), Zylindertemperatur, Zylinderluftladung usw. Bei 304 können ein oder mehrere Klopfen anzeigende Sensoren unter den mehreren Klopfsensoren am Motorblock zur Identifizierung von Klopfen in jedem Zylinder auf Grundlage der geschätzten Betriebsbedingungen dynamisch ausgewählt werden. Darüber hinaus können ein oder mehrere Vorzündung anzeigende Sensoren unter den mehreren Klopfsensoren am Motorblock zur Identifizierung von Vorzündung im Zylinder auf Grundlage der geschätzten Betriebsbedingungen dynamisch ausgewählt werden.
Wie hier anhand der Tabellen der 4 - 5 ausführlich dargelegt, kann unter bestimmten Bedingungen ein einziger Sensor zur Anzeige von Klopfen und Vorzündung in einem gegebenen Zylinder ausgewählt werden. Hier kann der Klopfen anzeigende Sensor in einem Beispiel der gleiche sein wie der Vorzündung anzeigende Sensor, während in einem anderen Beispiel der Klopfen anzeigende Sensor von dem Vorzündung anzeigenden Sensor verschieden sein kann. Unter anderen Bedingungen, wie in der Tabelle von 6 ausführlich dargelegt, können mehrere Klopfen anzeigende Sensoren unter den mehreren Klopfsensoren zur Anzeige von Zylinderklopfen ausgewählt werden und/oder mehrere Vorzündung anzeigende Sensoren können unter den mehreren Klopfsensoren zur Anzeige von Zylindervorzündung ausgewählt werden. Dabei kann in einem Beispiel mindestens einer der Klopfen anzeigenden Sensoren der gleiche sein wie mindestens einer der Vorzündung anzeigenden Sensoren, während in einem anderen Beispiel jeder der mehreren Klopfen anzeigenden Sensoren von jedem der mehreren Vorzündung anzeigenden Sensoren verschieden sein kann.
Die Wahlen können vorher in einer Nachschlagetabelle (zum Beispiel in einem auf Drehzahllast basierenden Kennfeld) im Speicher der Steuerung abgebildet werden und es kann darauf durch die Steuerung bei Motorbetrieb und Zylinderverbrennung zugegriffen werden. Bei einigen Ausführungsformen können während der Abbildung ein oder mehrere Klopfsensoren für einen Zylinder auf Grundlage der jeweiligen Betriebsbedingungen des Zylinders ausgewählt werden, wobei andere Zylinderdetails, wie zum Beispiel die Position des Zylinders am Motorblock, die Zündreihenfolge des Zylinders usw. berücksichtigt werden. Unter ansonsten identischen Motorbetriebsbedingungen kann die Wahl zum Beispiel auf Grundlage dessen, ob sich der Zylinder in einem Reihenmotor befindet oder ob sich der Zylinder an einem V-Motor (und des Weiteren in welcher Bank darin) befindet, variieren. Ebenso kann die Wahl unter ansonsten identischen Motorbetriebsbedingungen auf Grundlage der Zündreihenfolge des Zylinders variieren.
In einem anderen Beispiel können die Sensorwahlen bei Motorbetrieb und Zylinderverbrennung dynamisch bestimmt werden (zum Beispiel in Echtzeit). Die dynamische Wahl kann zum Beispiel in festgelegten Intervallen (zum Beispiel nach einer definierten Zeitspanne oder nach einer definierten Anzahl von Verbrennungsereignissen) wiederholt werden. Als Alternative dazu kann die dynamische Wahl als Reaktion auf eine Änderung der Motordrehzahl und/oder Last (zum Beispiel als Reaktion auf eine Schwellenwertänderung der Drehzahl oder der Last) wiederholt werden. Durch Einstellung der Sensorwahl in erster Linie dynamisch als Reaktion auf Motorbetriebsbedingungen und nicht auf Grundlage anderer Faktoren (wie zum Beispiel akustischer Signale) kann die Genauigkeit der Erkennung von Klopfen und Vorzündung unter im Wesentlichen allen Motorbetriebsbedingungen aufrechterhalten werden, und zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt während des Motorbetriebs können Klopfen und Vorzündung zuverlässig differenziert werden.
Bei 306 kann für jeden Zylinder auf Grundlage der geschätzten Betriebsbedingungen ein Klopffenster für den (die) Klopfen anzeigenden Sensor(en) bestimmt werden und ein Vorzündungsfenster für den (die) Vorzündung anzeigenden Sensor(en) bestimmt werden. Das Klopffenster kann ein erstes, späteres Fenster sein, während das Vorzündungsfenster ein zweites, früheres Fenster sein kann. In einem Beispiel können das Klopffenster und das Vorzündungsfenster vollständig verschieden sein und sich nicht überlappen. In einem anderen Beispiel können sich das erste Klopffenster und das zweite Vorzündungsfenster teilweise überlappen. In noch einem anderen Beispiel können sich das erste und das zweite Fenster vollständig überlappen (zum Beispiel ein Fenster in dem anderen Fenster). Bei einer Ausführungsform können das Klopffenster und das Vorzündungsfenster Kurbelwinkelzeitsteuerungsfenster sein. Andere Zeitsteuerfenster können jedoch auch möglich sein. Durch Schätzung der Ausgabe der ausgewählten Sensoren in verschiedenen Fenstern können anomale Verbrennungsereignisse, die Zylinderklopfen betreffen, zuverlässiger von anomalen Verbrennungsereignissen, die Vorzündung betreffen, differenziert werden. Darüber hinaus können auch Klopf- und Vorzündungsschwellenwerte für die jeweiligen Fenster auf Grundlage der geschätzten Betriebsbedingungen bestimmt werden.
In einem Beispiel können die Klopf- und Vorzündungserkennungsfenster und - schwellenwerte auf Grundlage der Sensorwahlen ausgewählt werden. Zum Beispiel kann für einen gegebenen Zylinder das Klopferkennungsfenster (und der Klopferkennungsschwellenwert) auf dem ausgewählten Klopfen anzeigenden Sensor basieren, während das Vorzündungserkennungsfenster (und der Vorzündungserkennungsschwellenwert) auf dem ausgewählten Vorzündung anzeigenden Sensor basieren kann. In einem anderen Beispiel können Klopf- und Vorzündungserkennungsfenster für jeden Zylinder bestimmt werden, und Sensorwahlen können auf der Fensterwahl basieren oder auf Grundlage dessen eingestellt werden. Zum Beispiel kann, wie hier ausführlich dargelegt, unter einigen Bedingungen das Klopf- oder Vorzündungsfenster erweitert werden, und die Sensorwahl kann auf Grundlage des erweiterten Fensters eingestellt werden (zum Beispiel kann die Anzahl von Sensoren, die zur Anzeige von Klopfen oder Vorzündung verwendet wird, in dem erweiterten Fenster erhöht werden). In noch anderen Beispielen können die Klopf- und Vorzündungserkennungsfenster (und die Klopf- und Vorzündungsschwellenwerte) unabhängig von der Wahl der Klopfen anzeigenden Sensoren und Vorzündung anzeigenden Sensoren bestimmt werden.
Bei 308 kann die Ausgabe des Klopfen anzeigenden Sensors in dem ersten, späteren Fenster geschätzt werden und es kann bestimmt werden, ob die Ausgabe einen ersten (niedrigeren) Schwellenwert („Klopf_Schwellenwert“) übersteigt. Ist dies nicht der Fall, dann wird bei 310 kein Zylinderklopfen ermittelt und die Routine kann enden. Im Vergleich dazu, wenn die Ausgabe des Klopfen anzeigenden Sensors den ersten Schwellenwert übersteigt, kann die Routine zu 312 übergehen, wo die Ausgabe des Vorzündung anzeigenden Sensors in dem zweiten, früheren Fenster geschätzt wird, und es kann ermittelt werden, ob die Ausgabe einen zweiten (höheren) Schwellenwert („Vorzündungs_Schwellenwert“) übersteigt.
Wenn die Ausgabe des Vorzündung anzeigenden Sensors den zweiten Schwellenwert bei 312 übersteigt, dann kann bei 318 Zylindervorzündung angezeigt werden, und bei 320 können Vorzündungsabhilfemaßnahmen durchgeführt werden. Die Anzeige von Zylindervorzündung kann Einstellen eines Diagnosecodes und Aktualisierung einer Zylindervorzündungszählung in der Datenbank enthalten. Darüber hinaus kann eine Motorvorzündungszählung aktualisiert werden. Im Vergleich dazu kann, wenn die Ausgabe des Vorzündung anzeigenden Sensors den Schwellenwert nicht übersteigt, dann bei 314 Zylinderklopfen als Reaktion darauf, dass die Ausgabe des Klopfen anzeigenden Sensors den Schwellenwert übersteigt, angezeigt werden, und bei 316 können Klopfenabhilfemaßnahmen durchgeführt werden. Die Anzeige von Zylinderklopfen kann Einstellen eines anderen Diagnosecodes enthalten.
Klopferkennungsfenster und der Klopferkennungsschwellenwert können auch vorbestimmt und in der Nachschlagetabelle zusammen mit den Sensorwahlen, und auf diese basierend, gespeichert sein. Ein Beispiel für verschiedene Fenster und Schwellenwerte eines ersten und einen zweites Klopfsensors, die zur Identifikation und Differenzierung von Klopfen und Vorzündung in einem ersten und einem zweiten Zylinder verwendet werden, wird hier unter Bezugnahme auf 7 ausführlich dargelegt.
Somit können sich die Abhilfemaßnahmen, die zur Bewältigung von Zylinderklopfen verwendet werden von jenen unterscheiden, die zur Bewältigung von Zylindervorzündung verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Motorsteuerung als Reaktion auf die Anzeige von Zylinderklopfen die Zündfunkensteuerung des betroffenen Zylinders nach spät verstellen. Im Vergleich dazu kann die Steuerung als Reaktion auf die Anzeige von Zylindervorzündung die Kraftstoffeinspritzung zu dem betroffenen Zylinder und/oder der Bank von Zylindern anreichern. Die Anreicherung kann auf Grundlage der Vorzündungszählung des betroffenen Zylinders eingestellt werden. Zum Beispiel kann ein Anreicherungsgrad und/oder eine Anreicherungsdauer mit Zunahme der Zylindervorzündungszählung erhöht bzw. verlängert werden. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Zylinderlast zusätzlich zu der Anreicherung zum Beispiel durch Einstellung einer Nockensteuerung des betroffenen Zylinders (oder der betroffenen Bank von Zylindern) begrenzt werden, um ein Ausmaß an dem Zylinder (oder der Bank) zugeführter Luftladung zu begrenzen.
Auf diese Weise können durch Einstellung der Wahl von Sensoren auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen sowie der Klopf- und Vorzündungserkennungsfenster und -schwellenwerte für die Sensoren auf Grundlage der Sensorwahl Klopfen und Vorzündung schnell identifiziert und bewältigt werden. Somit kann dies eine schnelle Motorbeeinträchtigung aufgrund von Vorzündung reduzieren.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird eine Tabelle 400 dargestellt, die beispielhafte Klopfsensorwahlen für einen Zylinder in einem Motor darstellt, der einen ersten und einen zweiten Klopfsensor enthält, die an verschiedenen Stellen entlang des Motorblocks positioniert sind. Durch dynamisches Einstellen des Klopfsensors, der zur Identifikation von Klopfen und Vorzündung im Zylinder auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen ausgewählt wird, können Klopf- und Vorzündungserkennungsleistung für den Zylinder verbessert werden.
In einem Beispiel können unter einer ersten Bedingung Klopfen und/oder Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des ersten oder zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und dann können unter einer zweiten Bedingung Klopfen und/oder Vorzündung auf Grundlage des jeweils anderen, des zweiten oder ersten, Klopfsensors angezeigt werden. Unter einer ersten, Niedrigdrehzahl-Niedriglastbedingung kann zum Beispiel Zylinderklopfen auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während Zylindervorzündung auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden kann. Im Vergleich dazu kann unter einer zweiten, Hochdrehzahl-Hochlastbedingung Klopfen im Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt wird. In einem anderen Beispiel können unter einer Niedrigdrehzahl-Hochlastbedingung sowohl Klopfen als auch Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während unter einer Hochdrehzahl-Niedriglastbedingung sowohl Klopfen als auch Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden können.
Durch Verwendung des gleichen Sensors zur Erkennung von Klopfen in einem Zylinder unter einigen Bedingungen und Erkennung von Vorzündung in dem gleichen Zylinder unter anderen Bedingungen können auf diese Weise Erkennungsempfindlichkeit und -zuverlässigkeit sowohl für Klopf- als auch Vorzündungserkennung ohne das Erfordernis zusätzlicher Sensoren verbessert werden.
Obgleich die oben genannten Bedingungen die Wahl eines einzigen Sensors unter dem ersten und dem zweiten Klopfsensor darstellen, können unter noch anderen Bedingungen sowohl der erste als auch der zweite Klopfsensor ausgewählt werden. Unter einer ersten Bedingung kann zum Beispiel Klopfen im Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung im Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Im Vergleich dazu kann Klopfen unter einer zweiten Bedingung im Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird.
Auf die in Tabelle 400 gezeigten Beispiele Bezug nehmend, kann unter einer ersten Hochdrehzahl-Mittellastbedingung Zylinderklopfen auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird, und unter einer Niedrigdrehzahl-Mittellastbedingung kann Zylinderklopfen auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Im Vergleich dazu kann Zylinderklopfen unter einer Mitteldrehzahl-Hochlastbedingung auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden kann. Ebenso kann unter einer Mitteldrehzahl-Niedriglastbedingung Zylinderklopfen auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. In noch weiteren Beispielen können mehrere Sensoren zur Erkennung sowohl von Klopfen als auch Vorzündung im Zylinder ausgewählt werden, wie in Tabelle 400 in dem Beispiel von Mitteldrehzahl-Mittellastbedingungen dargestellt.
Es liegt auf der Hand, dass das gezeigte Beispiel zwar zum Treffen einer Wahl für einen Zylinder unter zwei Klopfsensoren dargestellt ist, dies jedoch nicht einschränkend gemeint ist, und dass die Wahl auf ähnliche Weise für den gegebenen Zylinder unter mehreren Sensoren, die an verschiedenen Stellen entlang des Motorblocks verteilt sind, getroffen werden kann.
Nunmehr auf 5 Bezug nehmend, zeigt Tabelle 500 beispielhafte Sensorwahlen für einen ersten und einen zweiten Zylinder eines Motors, der einen ersten und einen zweiten Klopfsensor enthält, die an verschiedenen Stellen entlang des Motorblocks positioniert sind. Durch dynamisches Einstellen des Klopfsensors, der zur Identifikation von Klopfen und Vorzündung in jedem Zylinder unter den vorhandenen Klopfsensoren ausgewählt wird, auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, können Klopf- und Vorzündungserkennungsempfindlichkeit für jeden Zylinder unter Verwendung der bestehenden Anzahl von Klopfsensoren verbessert werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann nur ein Klopfsensor unter den zur Verfügung stehenden Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen oder Vorzündung in jedem Zylinder ausgewählt werden. In einem Beispiel, das in Tabelle 500 gezeigt wird, kann unter einer ersten Bedingung (Bedingung 1) Klopfen in dem ersten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, und Vorzündung kann in dem gleichen Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden. Gleichzeitig kann Klopfen in dem zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Vorzündung kann in dem gleichen Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden. In einem anderen Beispiel kann unter einer zweiten Bedingung (Bedingung 2) Klopfen in dem ersten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Vorzündung kann in dem gleichen Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen in dem zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt wird und Vorzündung in dem gleichen Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Auf diese Weise kann durch Verwendung von sich gegenseitig ausschließenden Klopfsensoren (oder Sensorkombinationen) zur Identifikation von Klopfen oder Vorzündung in den beiden Zylindern der Erkennungsbereich jedes Sensors erweitert werden, ohne Erkennungsempfindlichkeit zu reduzieren.
In einem anderen Beispiel (Bedingung 3) kann Klopfen sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Unter einer anderen Bedingung (Bedingung 4) kann Klopfen sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt wird.
In noch einem anderen Beispiel (Bedingung 5) können sowohl Klopfen als auch Vorzündung in dem ersten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während sowohl Klopfen als auch Vorzündung in dem zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden. Unter einer anderen Bedingung (Bedingung 6) können sowohl Klopfen als auch Vorzündung in dem ersten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während sowohl Klopfen als auch Vorzündung in dem zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden.
Unter einigen Betriebsbedingungen kann ein einziger Sensor, obgleich mehrere Klopfsensoren zur Verfügung stehen, idealerweise so positioniert sein, dass er sowohl Klopfen als auch Vorzündung in jedem der Zylinder identifiziert. Auf Grundlage der Betriebsbedingungen kann der einzige Sensor zur Identifikation von Klopfen und Vorzündung in allen Zylindern dynamisch variiert werden. Zum Beispiel können unter einer ersten Bedingung (Bedingung 7) sowohl Klopfen als auch Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während unter einer anderen Bedingung (Bedingung 8) sowohl Klopfen als auch Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden können. In einem Beispiel können die Klopf- und Vorzündungsschwellenwerte für jeden Zylinder unter solchen Bedingungen variiert werden, obgleich der gleiche Sensor zur Erkennung von Klopfen und Vorzündung in den Zylindern verwendet wird.
Unter noch anderen Betriebsbedingungen kann ein gemeinsamer Klopfsensor zur Anzeige von Klopfen in jedem der Zylinder verwendet werden, während verschiedene (zum Beispiel sich gegenseitig ausschließende) Klopfsensoren verwendet werden, um Vorzündung in jedem der Zylinder anzuzeigen. In einem Beispiel (Bedingungen 9 und 10) kann Klopfen sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung in dem ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Zylinders angezeigt wird und Vorzündung in dem zweiten Zylinder auf Grundlage des jeweils anderen, des zweiten oder ersten, Zylinders angezeigt wird. In einem anderen Beispiel (Bedingungen 11 und 12) kann Klopfen sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder zweiten Zylinders angezeigt werden und Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage des jeweils anderen, des zweiten oder ersten, Zylinders angezeigt werden.
Auf die gleiche Weise kann unter anderen Betriebsbedingungen ein gemeinsamer Klopfsensor verwendet werden, um Vorzündung in jedem der Zylinder anzuzeigen, während verschiedene (zum Beispiel sich gegenseitig ausschließende) Klopfsensoren zur Anzeige von Klopfen in jedem der Zylinder verwendet werden. In einem Beispiel (Bedingungen 13 und 14) kann Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Zylinders angezeigt wird und Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage des jeweils anderen, des zweiten oder des ersten, Zylinders angezeigt wird. In einem anderen Beispiel (Bedingungen 15 und 16) kann Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Zylinders angezeigt wird und Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage des jeweils anderen, des zweiten oder des ersten, Zylinders angezeigt wird.
Es versteht sich, dass die in Tabelle 500 gezeigten Beispiele zwar die Wahl eines einzigen Klopfsensors für jeden der beiden Zylinder unter zwei Klopfsensoren darstellen, dies jedoch nicht einschränkend gemeint ist, und dass in weiteren Beispielen ein einziger Klopfsensor unter mehreren Klopfsensoren (wie zum Beispiel drei oder mehr Klopfsensoren) ausgewählt werden kann. Weiterhin versteht sich, dass die gezeigten Beispiele zwar Sensorwahlen für zwei Zylinder darstellen, die Wahl aber auf ähnliche Weise für mehrere Zylinder (das heißt von Zylinder 1 bis Zylinder n in einem Motor mit n Zylindern) getroffen werden kann. In einem Beispiel können die Wahlen vorher in einer Nachschlagetabelle (zum Beispiel in einem auf Drehzahllast basierenden Kennfeld) im Speicher der Steuerung abgebildet und gespeichert werden. Auf die Nachschlagetabelle kann durch die Steuerung auf Grundlage von Änderungen der Motorbetriebsbedingungen zur Einstellung der Sensorwahl zugegriffen werden. In einem anderen Beispiel können die Sensorwahlen bei Motorbetrieb und Zylinderverbrennung dynamisch bestimmt und eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Wahl von Klopfsensoren, die zur Anzeige von Klopfen und Vorzündung in jedem der Zylinder verwendet werden, auf Grundlage von Betriebsbedingungen schnell und dynamisch geändert werden, so dass zu jedem gegebenem Zeitpunkt bei Motorbetrieb Klopfen und Vorzündung zuverlässig für alle der Zylinder des Motors identifiziert werden können.
Nunmehr auf 6a, 6b, 6c Bezug nehmend, zeigt Tabelle 600 beispielhafte Sensorwahlen für einen ersten und einen zweiten Zylinder eines Motors, der mehrere Klopfsensoren (wie zum Beispiel einen ersten und einen zweiten Klopfsensor), die an verschiedenen Stellen entlang des Motorblocks positioniert sind, enthält. Insbesondere können mehrere Klopfen anzeigende Sensoren und/oder mehrere Vorzündung anzeigende Sensoren unter den mehreren Klopfsensoren ausgewählt werden. Durch Verwendung mehrerer Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen oder Vorzündung unter einigen Bedingungen, während ein einziger Klopfsensor zur Identifikation von Klopfen oder Vorzündung unter anderen Bedingungen verwendet wird, kann Vorzündungserkennung und -differenzierung von Klopfen in jedem der Zylinder ohne das Erfordernis eigens dafür vorgesehener Sensoren in jedem Zylinder verbessert werden.
Unter einigen Bedingungen kann eine Motorsteuerung mehrere Klopfen anzeigende Sensoren unter den mehreren Sensoren zur Identifikation von Klopfen im Zylinder dynamisch auswählen, während sie einen (einzigen) Vorzündung anzeigenden Sensor unter den mehreren Sensoren zur Identifikation von Vorzündung dynamisch auswählt. Hier kann einer der mehreren Klopfen anzeigenden Sensoren der gleiche sein wie der Vorzündung anzeigende Sensor. Als Alternative dazu kann jeder der mehreren Klopfen anzeigenden Sensoren von dem Vorzündung anzeigenden Sensor verschieden sein.
In einem Beispiel kann, wie in Tabelle 600 gezeigt, unter einigen Bedingungen (Bedingungen 1 - 8) Klopfen in dem ersten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Vorzündung kann im ersten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen und Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden. In einem anderen Beispiel kann unter anderen Bedingungen (Bedingungen 17 - 24) Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Vorzündung kann im zweiten Zylinder auf Grundlage ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen und Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden. In noch einem anderen Beispiel kann Klopfen unter einigen Bedingungen (Bedingungen 37 - 40) sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird.
Unter anderen Bedingungen kann die Motorsteuerung mehrere Vorzündung anzeigende Sensoren unter den mehreren Sensoren zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder dynamisch auswählen, während er einen (einzigen) Klopfen anzeigenden Sensor unter den mehreren Sensoren zur Identifikation von Klopfen dynamisch auswählt. Hier kann einer der mehreren Vorzündung anzeigenden Sensoren der gleiche sein wie der Klopfen anzeigende Sensor. Als Alternative dazu kann jeder der mehreren Vorzündung anzeigenden Sensoren von dem Klopfen anzeigenden Sensor verschieden sein.
Zum Beispiel kann Vorzündung unter einigen Bedingungen (Bedingungen 9 - 16) in dem ersten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Klopfen kann in dem ersten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen und Vorzündung in dem zweiten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden. Unter anderen Bedingungen (Bedingungen 25 - 32) kann Vorzündung in dem zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Klopfen kann in dem zweiten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen und Vorzündung in dem ersten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden. In noch einem anderen Beispiel kann unter einigen Bedingungen (Bedingungen 33 - 36) Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage entweder des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird.
Unter noch anderen Bedingungen können mehrere Klopfen anzeigende Sensoren und mehrere Vorzündung anzeigende Sensoren ausgewählt werden. Hier kann mindestens einer der mehreren Vorzündung anzeigenden Sensoren der gleiche sein wie mindestens einer der mehreren Klopfen anzeigenden Sensoren (das heißt, mindestens einer der Vorzündung anzeigenden Sensoren kann sich mit mindestens einem der Klopfen anzeigenden Sensoren überlappen). Zum Beispiel können unter einigen Bedingungen die gleichen mehreren Klopfsensoren (das heißt der gleiche Satz von Sensoren kann) zur Identifikation von Klopfen und Vorzündung verwendet werden. Als Alternative dazu kann sich jeder der mehreren Vorzündung anzeigenden Sensoren von dem Klopfen anzeigenden Sensor unterscheiden (das heißt, keiner der Vorzündung anzeigenden Sensoren kann sich mit irgendeinem der Klopfen anzeigenden Sensoren überlappen).
Erneut auf die Beispiele, die in Tabelle 600 gezeigt werden, Bezug nehmend, kann unter einigen Bedingungen (Bedingungen 41 - 44) Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Vorzündung kann im ersten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird und Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Unter anderen Bedingungen (Bedingungen 45 - 48) kann Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, und Vorzündung kann im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird und Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird.
In einem anderen Beispiel können unter einigen Bedingungen (Bedingungen 49 - 52) sowohl Klopfen als auch Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während sowohl Klopfen als auch Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden. Unter anderen Bedingungen (Bedingungen 53 - 56) können sowohl Klopfen als auch Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während sowohl Klopfen als auch Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt werden.
In einem anderen Beispiel können unter einigen Bedingungen (Bedingungen 57 - 58) sowohl Klopfen als auch Vorzündung in dem ersten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird und Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Unter anderen Bedingungen (Bedingungen 59 - 60) können sowohl Klopfen als auch Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird und Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird.
Auf die gleiche Weise können unter noch anderen Bedingungen (Bedingungen 61 - 62) sowohl Klopfen als auch Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird und Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Unter noch anderen Bedingungen (Bedingungen 63 - 64) können sowohl Klopfen als auch Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird und Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird.
In noch weiteren Beispielen können sowohl Klopfen als auch Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage mehrerer Sensoren angezeigt werden. In dem dargestellten Beispiel (Bedingung 65) werden sowohl Klopfen als auch Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt. Obgleich das gezeigte Beispiel die Verwendung des gleichen Satzes von mehreren Sensoren zur Anzeige von Klopfen und Vorzündung in verschiedenen Zylindern darstellt, versteht sich, dass sich in anderen Beispielen die Wahlen gegebenenfalls teilweise überlappen können. Zum Beispiel kann in einem Motor mit vier Klopfsensoren, die entlang des Motorblocks verteilt sind, unter einigen Bedingungen Klopfen sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des dritten und des vierten Klopfsensors angezeigt wird. In einem anderen Beispiel können Klopfen und Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden, während Klopfen und Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage des dritten und des vierten Klopfsensors angezeigt werden. Es sind noch weitere Kombinationen möglich.
Es versteht sich, dass die in Tabelle 600 gezeigten Beispiele zwar mehrere Sensoren für mindestens einen der beiden Zylinder unter einigen Bedingungen darstellen, dies aber nicht einschränkend sein soll, und dass in weiteren Beispielen zwei oder mehr Sensoren unter mehreren Sensoren (zum Beispiel unter drei oder mehr Sensoren) ausgewählt werden können. Weiterhin versteht sich, dass die gezeigten Beispiele zwar Sensorwahlen für zwei Zylinder darstellen, die Wahl aber ebenso auch für mehrere Zylinder getroffen werden kann (das heißt von Zylinder 1 bis Zylinder n in einem Motor mit n Zylindern). In einem Beispiel können die Wahlen in einer Nachschlagetabelle (zum Beispiel in einem auf Drehzahllast basierenden Kennfeld) im Speicher der Steuerung abgebildet werden.
In einigen Beispielen können ein Klopfen anzeigender Sensor und ein Vorzündung anzeigender Sensor für jeden der mehreren Motorzylinder unter den mehreren Klopfsensoren auf Grundlage von Betriebsbedingungen und weiterhin auf Grundlage der Zylinderkonfiguration dynamisch ausgewählt werden. Zum Beispiel kann in Motoren, in denen Zylinder als eine Gruppe von Zylindern (oder eine Bank von Zylindern) angeordnet sind, ein gemeinsamer Sensor (oder Satz von Sensoren) zur Anzeige von Klopfen und/oder Vorzündung für alle Zylinder in der Bank ausgewählt werden. In einem Beispiel können bei der Nachschlagetabelle die Wahlen vorbestimmt und auf bankspezifische Weise gespeichert sein. Hier können nach der bankspezifischen Erkennung bankspezifische Abhilfemaßnahmen unternommen werden, wie hier ausführlich beschrieben.
In noch weiteren Beispielen kann die dynamische Wahl von Sensoren für Klopf- und/oder Vorzündungserkennung weiterhin auf Grundlage der Vorzündungszählung oder der Vorgeschichte jedes Zylinders weiter eingestellt werden. In einem Beispiel kann die Anzahl von Sensoren, die zur Identifikation von Vorzündung verwendet werden, als Reaktion auf fortdauernde Vorzündung erhöht werden. Zum Beispiel kann unter einer gegebenen Betriebsbedingung, wenn die Vorzündungszählung eines Zylinders geringer ist als eine Schwellenwertzählung, ein erster oder ein zweiter Klopfsensor zur Anzeige von Vorzündung im Zylinder verwendet werden. Im Vergleich dazu können unter der gleichen Betriebsbedingung, wenn die Vorzündungszählung des Zylinders höher ist als die Schwellenwertzählung, sowohl der erste als auch der zweite Klopfsensor (oder mehr als zwei Sensoren) zur Anzeige von Vorzündung im Zylinder verwendet werden. Ebenso können auf Grundlage der Vorzündungszählung die Schwellenwerte und/oder die Fenster für Klopferkennung oder Vorzündungserkennung eingestellt werden. In einem Beispiel kann als Reaktion darauf, dass eine Zylindervorzündungszählung höher ist als ein Schwellenwert (wie zum Beispiel, wenn in einem Zylinder fortdauernde Vorzündung auftritt) das Vorzündungserkennungsfenster erweitert werden, um zu einem früheren Zeitpunkt zu starten und/oder zu einem späteren Zeitpunkt zu enden. Darüber hinaus kann der Vorzündungsschwellenwert gesenkt werden. Durch Ausdehnen des Vorzündungserkennungsfensters und Absenken des Vorzündungserkennungsschwellenwerts kann früheres Auftreten von Vorzündung schnell identifiziert werden und demgemäß können Abhilfemaßnahmen unternommen werden, um das Fortdauern von Vorzündung zu reduzieren.
Darüber hinaus kann die Sensorwahl auf Grundlage der Fensterwahl eingestellt werden und umgekehrt. In einem Beispiel kann das Erweitern eines Vorzündungserkennungsfensters aufgrund eines Auftretens von fortdauernder Zylindervorzündung (oder auf Grundlage dessen, dass eine Zylindervorzündungszählung höher ist als ein Schwellenwert) bewirken, dass eine vorherige Wahl von Vorzündung anzeigenden Sensoren nicht ausreicht. Somit können als Reaktion auf das Erweitern des Vorzündungsfensters und auf Grundlage des erweiterten Fensters die Anzahl und die Wahl der Klopfen und der Vorzündung anzeigenden Sensoren verstellt (zum Beispiel erhöht) werden. In einem Beispiel kann die Motorsteuerung dazu konfiguriert sein, adaptiv zu „lernen“ und demgemäß die Nachschlagetabelle auf Grundlage der Motorvorzündungsvorgeschichte und der Zylindervorzündungszählung zu aktualisieren.
Auf diese Weise können unter Bedingungen, unter denen die Ausgabe irgendeines einzelnen Klopfsensors möglicherweise nicht dazu ausreicht, Zylinderklopfen und Zylindervorzündung zuverlässig zu identifizieren und zu differenzieren, mehrere Sensoren verwendet werden, um Klopfen und Vorzündung in mindestens einem Motorzylinder besser anzuzeigen und zu differenzieren.
Nunmehr auf 7 Bezug nehmend, zeigen die Schaubilder 700 und 750 beispielhafte Ausgaben von einem ersten bzw. einem zweiten Klopfsensor, wobei der erste und der zweite Klopfsensor an verschiedenen Stellen entlang einem Motorblock positioniert sind. Auf Grundlage der Ausgabe der Sensoren sowohl in einem Klopffenster als auch in einem Vorzündungsfenster können Klopfen und Vorzündung sowohl für einen ersten als auch einen zweiten Zylinder bestimmt und differenziert werden.
In dem gezeigten Beispiel wird Klopfen auf Grundlage der vorherrschenden Betriebsbedingungen im ersten Zylinder auf Grundlage einer Ausgabe des ersten Klopfsensors angezeigt, während Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage einer Ausgabe des zweiten Klopfsensors angezeigt wird. Darüber hinaus wird Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage der Ausgabe des zweiten Klopfsensors angezeigt, während Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage einer Ausgabe des ersten Klopfsensors angezeigt wird.
Schaubild 700 zeigt die Ausgabe des ersten Klopfsensors entlang der Y-Achse, wie bei verschiedenen Kurbelwinkelgraden (CAD - crank angle degrees) geschätzt. Eine Steuerung kann die (erste) Ausgabe des ersten Klopfsensors in einem ersten Kurbelwinkelfenster (Fenster 1 a) schätzen und Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage der ersten Ausgabe im Vergleich zu einem ersten Klopfschwellenwert 701 im ersten Fenster anzeigen. Die Steuerung kann weiterhin die (erste) Ausgabe des ersten Klopfsensors in einem zweiten Kurbelwinkelfenster (Fenster 2a) schätzen und Vorzündung in dem zweiten Zylinder auf Grundlage der ersten Ausgabe im Vergleich zu einem zweiten Vorzündungsschwellenwert 702 im zweiten Fenster anzeigen. In dem gezeigten Beispiel ist der erste Klopfschwellenwert 701 niedriger als der zweite Vorzündungsschwellenwert 702. Des Weiteren ist in dem gezeigten Beispiel das erste Kurbelwinkelfenster (Fenster 1a) ein späteres Fenster, das bei CAD2 beginnt und zu CAD4 weiterführt, während das zweite Kurbelwinkelfenster (Fenster 2a) ein früheres Fenster ist, das bei CAD1 beginnt und zu CAD3 weiterführt. Das heißt, das erste Fenster überlappt sich teilweise mit dem zweiten Fenster (wobei der Überlappungsbereich zwischen CAD2 und CAD3 liegt). In anderen Beispielen können sich das erste und das zweite Fenster vollständig überlappen (wobei zum Beispiel ein erstes Fenster das gleiche ist wie das zweite Fenster oder ein erstes, kleineres Fenster in einem zweiten, größeren Fenster liegt). Darüber hinaus können die Fenster vollständig verschieden sein (wie unten für den zweiten Klopfsensor gezeigt).
Wie anhand von Schaubild 700 gezeigt kann Klopfen als Reaktion darauf, dass die Ausgabe des ersten Klopfsensors den ersten Schwellenwert 701 im ersten Fenster (Fenster 1 a) übersteigt, im ersten Zylinder angezeigt werden. Des Weiteren kann Vorzündung als Reaktion darauf, dass die Ausgabe des ersten Klopfsensors den zweiten Schwellenwert 702 im zweiten Fenster (Fenster 2a) übersteigt, im zweiten Zylinder angezeigt werden. Auf diese Weise können durch Verwendung eines späteren Fensters mit einem niedrigeren Schwellenwert zur Erkennung von Klopfen bei Verwendung eines früheren Fensters mit einem höheren Schwellenwert zur Erkennung von Vorzündung unter Verwendung des gleichen Klopfsensors frühere und intensivere anomale Verbrennungsereignisse, die mit Vorzündung in Verbindung stehen, von späteren und weniger intensiven anomalen Verbrennungsereignissen, die mit Klopfen in Verbindung stehen, besser differenziert werden.
Schaubild 750 zeigt die Ausgabe des zweiten Klopfsensors entlang der Y-Achse, wie bei verschiedenen Kurbelwinkelgraden geschätzt. Eine Steuerung kann die (zweite) Ausgabe des zweiten Klopfsensors in einem ersten Kurbelwinkelfenster (Fenster 1 b) schätzen und Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage der zweiten Ausgabe im Vergleich zu einem ersten Klopfschwellenwert 751 im ersten Fenster anzeigen. Die Steuerung kann weiterhin die (zweite) Ausgabe des zweiten Klopfsensors in einem zweiten Kurbelwinkelfenster (Fenster 2b) schätzen und Vorzündung in dem ersten Zylinder auf Grundlage der zweiten Ausgabe im Vergleich zu einem zweiten Vorzündungsschwellenwert 752 im zweiten Fenster anzeigen. In einem Beispiel kann der erste Klopfschwellenwert 751 niedriger als der zweite Vorzündungsschwellenwert 752 sein. In dem gezeigten Beispiel ist das erste Kurbelwinkelfenster (Fenster 1b) ein späteres Fenster, das bei CAD7 beginnt und zu CAD8 weiterführt, während das zweite Kurbelwinkelfenster (Fenster 2b) ein früheres Fenster ist, das bei CAD5 beginnt und zu CAD6 weiterführt. Das heißt, das erste Fenster überlappt sich nicht mit dem zweiten Fenster.
Wie gezeigt, kann Klopfen als Reaktion darauf, dass die Ausgabe des zweiten Klopfsensors den ersten Schwellenwert 751 im ersten Fenster (Fenster 1b) nicht übersteigt, nicht im zweiten Zylinder bestimmt werden. Des Weiteren kann Vorzündung als Reaktion darauf, dass die Ausgabe des zweiten Klopfsensors den zweiten Schwellenwert 752 im zweiten Fenster (Fenster 2b) nicht übersteigt, nicht im zweiten Zylinder bestimmt werden.
Obgleich die dargestellten Beispiele ein unterschiedliches erstes und zweites Fenster für den ersten und den zweiten Sensor zeigen, versteht sich, dass in anderen Beispielen die verschiedenen Sensoren das gleiche erste und zweite Fenster haben können. Ebenso können in anderen Beispielen die verschiedenen Sensoren, obgleich das gezeigte Beispiel verschiedene erste Schwellenwerte und verschiedene zweite Schwellenwerte für den ersten und den zweiten Sensor zeigt, die gleichen Schwellenwerte in ihrem ersten und zweiten Fenster aufweisen. Wie zuvor angedeutet, können in noch anderen Beispielen einer oder mehrere der Sensoren ein erstes und ein zweites Fenster aufweisen, die sich ganz überlappen oder teilweise überlappen.
Obgleich das dargestellte Beispiel Klopfen und Vorzündung auf Grundlage der Ausgabe des ersten und des zweiten Klopfsensors zeigt, versteht sich, dass in anderen Beispielen, wie in den 5 - 6 gezeigt, Klopfen und Vorzündung auf Grundlage der Ausgabe des ersten und des zweiten Klopfsensors angezeigt werden können. Dies kann zum Beispiel Anzeigen von Klopfen, wenn eine kombinierte Ausgabe des ersten und des zweiten Klopfsensors im ersten (späteren) Fenster den ersten (niedrigeren) Schwellenwert übersteigt, und Anzeigen von Vorzündung, wenn eine kombinierte Ausgabe des ersten und des zweiten Klopfsensors im zweiten (früheren) Fenster den zweiten (höheren) Schwellenwert übersteigt, einschließen. In einem anderen Beispiel kann dies Anzeigen von Klopfen, wenn eine Ausgabe sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors im ersten Fenster den ersten Schwellenwert übersteigt, und Anzeigen von Vorzündung, wenn eine Ausgabe sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors im zweiten Fenster den zweiten Schwellenwert übersteigt, einschließen.
Nach Erkennung und Differenzierung können verschiedene Steuerungsvorgänge durchgeführt werden, um Klopfen und Vorzündung zu bewältigen. Zum Beispiel kann als Reaktion auf die Anzeige von Klopfen im ersten Zylinder die Zündfunkensteuerung des ersten Zylinders nach spät von MBT weg verstellt werden. Als Reaktion auf die Anzeige von Vorzündung im zweiten Zylinder kann Zylinderkraftstoffeinspritzung zu dem zweiten Zylinder für eine Schwellenwertzahl von Verbrennungsereignissen angereichert werden. Der Grad und/oder die Dauer der Zylinderanreicherung kann auf Grundlage der Vorzündungszählung (oder der Vorzündungsvorgeschichte) des zweiten Zylinders eingestellt werden.
In einigen Beispielen kann die Klopfminderung auf zylinderspezifische Weise durchgeführt werden, während die Vorzündungsminderung auf bankspezifische Weise durchgeführt wird. Zum Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf die Anzeige von Vorzündung in dem zweiten Zylinder, wobei der erste und der zweite Zylinder in einer gemeinsamen Bank (das heißt in der gleichen Gruppe von Zylindern) angeordnet sind, Zylinderkraftstoffeinspritzung zu der gemeinsamen Bank für eine vordefinierte Anzahl von Verbrennungsereignissen anreichern. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf ein Auftreten von Vorzündung im zweiten Zylinder, aber nicht im ersten Zylinder, wobei sich der erste Zylinder in einer ersten Bank (oder ersten Gruppe von Zylindern) befindet und sich der zweite Zylinder in einer zweiten, verschiedenen Bank (oder einer zweiten, verschiedenen Gruppe von Zylindern) befindet, Zylinderkraftstoffeinspritzung der zweiten Bank stärker anreichern (zum Beispiel mit einem höheren Anreicherungsgrad und/oder für eine längere Dauer) als bei der ersten Bank.
In noch einem anderen Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf ein Auftreten von Vorzündung im zweiten Zylinder und im ersten Zylinder, wobei sich der erste Zylinder in einer ersten Bank (oder ersten Gruppe von Zylindern) und der zweite Zylinder in einer zweiten, verschiedenen Bank (oder einer zweiten, verschiedenen Gruppe von Zylindern) befindet, Kraftstoffeinspritzung der zweiten Bank auf Grundlage der Vorzündungszählung des zweiten Zylinders anreichern, während sie Kraftstoffeinspritzung der ersten Bank auf Grundlage der Vorzündungszählung des ersten Zylinders anreichert. Somit kann Anreichern von Kraftstoffeinspritzung einer Bank auf Grundlage der Vorzündungszählung eines Zylinders Erhöhen des Anreicherungsgrads und/oder Verlängern der Anreicherungsdauer (zum Beispiel Zeit, Anzahl von Verbrennungsereignissen usw.) der Bank mit Zunahme der Vorzündungszählung des betroffenen Zylinders enthalten. Durch Anreicherung des von Vorzündung betroffenen Zylinders wird das Auftreten von weiteren Zylindervorzündungsereignissen reduziert.
Zusätzlich zu der Anreicherung des (der) von Vorzündung betroffenen Zylinders (oder Bank) kann eine Nockensteuerung der betroffenen Bank eingestellt werden, um eine Motorlast des Zylinders zu begrenzen. Als Alternative dazu können in nockenfreien Systemen eine oder mehrere Zylinderkanaldrosseln, ein elektrisch betätigtes Einlassventil und ein elektrisch betätigtes Auslassventil des Zylinders eingestellt werden, um die Last nur des betroffenen Zylinders zu begrenzen. In beiden Fällen kann die Lastbegrenzung mit Zunahme der Zylindervorzündungszählung erhöht werden. Durch Lastbegrenzung des Zylinders kann die Luftladung oder die Luftmasse zu dem Zylinder begrenzt werden, wodurch das Auftreten von weiteren Vorzündungsereignissen reduziert wird.
Auf diese Weise können durch Wahl eines oder mehrerer Klopfsensoren unter den zur Verfügung stehenden Klopfsensoren zum Anzeigen von Klopfen und Vorzündung in einem Motorzylinder sowohl Klopfen als auch Vorzündung genauer identifiziert und voneinander differenziert werden. Durch Einstellung der Wahl jedes Zylinders kann die Erkennung für jeden Zylinder mit den zur Verfügung stehenden Sensoren und ohne das Erfordernis zusätzlicher Sensoren verbessert werden. Durch Verbessern der Leistung und Reaktionszeit von Vorzündungserkennung kann Vorzündungsminderung beschleunigt werden und dadurch kann eine Motorbeeinträchtigung aufgrund von Vorzündung reduziert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuerungs- und Schätzungsroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen bestimmten Routinen können eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Handlungen, Betätigungen oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die Merkmale und Vorteile der beispielhaften Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Des Weiteren können die beschriebenen Handlungen einen in das computerlesbare Speichermedium im Motorsteuersystem zu programmierenden Code graphisch darstellen.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen rein beispielhaft sind und dass diese bestimmten Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne betrachtet werden sollen, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Motortypen angewandt werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt somit alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hierin offenbart sind, ein.
Die Erfindung umfasst insbesondere ein Verfahren zum Betrieb eines Motors, der einen ersten und einen zweiten Klopfsensor an verschiedenen Stellen an einem Motorblock enthält, umfassend:

unter einer ersten Bedingung Anzeigen von Klopfen oder Vorzündung in einem Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors; und
unter einer zweiten Bedingung Anzeigen von Klopfen oder Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des jeweils anderen, zweiten oder ersten, Klopfsensors.

Dabei enthält bevorzugt die erste Bedingung das Anzeigen von Klopfen und Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors enthält und wobei unter der zweiten Bedingung das Anzeigen von Klopfen und Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors enthält.
Weiter bevorzugt enthält die ersten Bedingung das Anzeigen von Klopfen im Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors und Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors enthält, und wobei unter der zweiten Bedingung das Anzeigen von Klopfen im Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors und Anzeigen von Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors enthält.
Die Erfindung umfasst insbesondere Verfahren zum Betrieb eines Motors, der einen ersten und einen zweiten Klopfsensor an verschiedenen Stellen enthält, umfassend:

unter einer ersten Bedingung Anzeigen von Klopfen in einem Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors, während Vorzündung im Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors angezeigt wird; und
unter einer zweiten Bedingung Anzeigen von Klopfen im Zylinder auf Grundlage sowohl des ersten als auch des zweiten Klopfsensors, während Vorzündung im Zylinder auf Grundlage des ersten oder des zweiten Klopfsensors angezeigt wird.

In einer weiteren Ausführung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Motors, der einen ersten und einen zweiten Klopfsensor an verschiedenen Stellen an einem Motorblock enthält, folgendes:

Anzeigen von Klopfen sowohl in einem ersten als auch in einem zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors; und
Anzeigen von Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors.

Dabei umfasst das Verfahren bevorzugt das Anzeigen von Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors und Anzeigen von Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors.
In einer weiter bevorzugten Ausführung umfasst das Verfahren das Anzeigen von Klopfen im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors und Anzeigen von Klopfen im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors.
In einer weiter bevorzugten Ausführung umfasst das Verfahren Anzeigen von Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors und Anzeigen von Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors.
In einer weiter bevorzugten Ausführung umfasst das Verfahren Anzeigen von Vorzündung im ersten Zylinder auf Grundlage des ersten und des zweiten Klopfsensors und Anzeigen von Vorzündung im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors.
In einer weiter bevorzugten Ausführung umfasst das Verfahren Anzeigen von Klopfen sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des ersten Klopfsensors Schätzen einer ersten Ausgabe des ersten Klopfsensors in einem ersten, späteren Kurbelwinkelfenster und Anzeigen von Klopfen als Reaktion darauf, dass die erste Ausgabe einen ersten, niedrigeren Schwellenwert übersteigt, enthält; und wobei Anzeigen von Vorzündung sowohl im ersten als auch im zweiten Zylinder auf Grundlage des zweiten Klopfsensors Schätzen einer zweiten Ausgabe des zweiten Klopfsensors in einem zweiten, früheren Kurbelwinkelfenster und Anzeigen von Vorzündung als Reaktion darauf, dass die zweite Ausgabe einen zweiten, höheren Schwellenwert übersteigt, enthält.
Dabei erfolgt bevorzugt Nachspätverstellen der Zündfunkensteuerung als Reaktion auf die Anzeige von Klopfen und Anreichern der Zylinderkraftstoffeinspritzung als Reaktion auf die Anzeige von Vorzündung.
Dabei befindet sich bevorzugt der erste und der zweite Zylinder in einer gemeinsamen Motorbank und enthält das Anreichern von Zylinderkraftstoffeinspritzung Anreichern von Zylinderkraftstoffeinspritzung zu der gemeinsamen Motorbank für mehrere Verbrennungsereignisse.
Alternativ bevorzugt befindet sich der erste Zylinder in einer ersten Motorbank und der zweite Zylinder in einer zweiten Motorbank und erfolgt das Anreichern von Zylinderkraftstoffeinspritzung Anreichern der ersten Motorbank auf Grundlage einer Zylindervorzündungszählung des ersten Zylinders und Anreichern der zweiten Motorbank auf Grundlage einer Zylindervorzündungszählung des zweiten Zylinders.
Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als den Einschluss von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob ihr Schutzbereich weiter, enger, gleich oder anders in Bezug auf die ursprünglichen Ansprüche ist, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
Bezugszeichenliste

6: Fahrzeugsystem
8: Motorsystem
9: Kraftstoffsystem
10: Motor
11: Motorblock
12: Steuerung
14: Steuersystem
16: Sensoren
20: Drossel
23: Motoreinlass
25: Motorauslass
30: Zylinder
35: Auslasskanal
42: Einlasskanal
44: Motoreinlasskrümmer
48: Auslasskrümmer
50: Turbolader
52: Verdichter
54: Auslassturbine
56: Turbinenwelle
62: Drossel
66: Kraftstoffeinspritzventile
70: Abgasreinigungsanlage
81: Aktuatoren
90: Erster Klopfsensor
92: Zweiter Klopfsensor
106: Mikroprozessoreinheit
108: Eingangs-/Ausgangs-Ports
110: Nurlesespeicherchip (ROM)
112: Direktzugriffsspeicher (RAM)
114: Erhaltungsspeicher (KAM)
116: Temperatursensor
118: Kühlhülse
120: Hall-Sensor
122: Luftmassensensor
124: Sensor
126: Abgassensor
128: Temperatursensor
129: Drucksensor
130: Fahrzeugführer
132: Eingabevorrichtung
134: Pedalstellungssensor
136: Brennkammerwände
138: Kolben
140: Kurbelwelle
142: Einlasskanal
144: Einlasskanal
146: Einlassluftkanal
148: Auslasskanal
150: Einlasstellerventil
151: Nockenbetätigungssystem
153: Nockenbetätigungssystem
155: Ventilpositionssensor
156: Auslasstellerventil
157: Ventilpositionssensor
164: Drosselplatte
166: Kraftstoffeinspritzventil
168: Treiber
174: Verdichter
176: Auslassturbine
178: Abgasreinigungsanlage
180: Welle
190: Zündsystem
192: Zündkerze
300: Routine
302: Motorbetriebsbedingungen schätzen und/oder messen
304: Klopfen anzeigende(n) Sensor(en) und Vorzündung anzeigende(n) Sensor(en) für jeden Zylinder auf Grundlage von Betriebsbedingungen für jeden Zylinder wählen
306: Für jeden Zylinder Klopferkennungsfenster für Klopfen anzeigenden Sensor bestimmen und Vorzündungserkennungsfenster für Vorzündung anzeigenden Sensor bestimmen
308: Ausgabe von Klopfen anzeigendem Sensor im Klopferkennungsfenster > Klopf_Schwellenwert?
310: Kein Zylinderklopfen ermittelt
312: Ausgabe von Vorzündung anzeigendem Sensor im Vorzündungserkennungsfenster > Vorzündungs_Schwellenwert?
318: Zylindervorzündung ermittelt
320: Vorzündungsabhilfemaßnahmen durchführen
314: Zylinderklopfen ermittelt
316: Klopfabhilfemaßnahmen durchführen
400: Tabelle
500: Tabelle
600: Tabelle
700: Schaubild
701: Klopfschwellenwert
702: Vorzündungsschwellenwert
750: Schaubild
751: Klopfschwellenwert
752: Vorzündungsschwellenwert
ECT: Motorkühlmitteltemperatur (engine coolant temperature)
EGO: EGO-Sensor (Exhaust Gas Oxygen Sensor)
MAF: Luftmassensensor (mass air flow)
MAP: Krümmerdrucksignal (manifold pressure signal)
PIP: Profilzündungsaufnahmesignal (profile ignition pickup signal)
PP: Pedalstellungssignal
TP: Drosselstellung (TP)
SA: Zündungsfrühverstellungssignal

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Motors (10), der mehrere Klopfsensoren (90, 92) enthält, die auf einem Motorblock (11) verteilt sind, umfassend: bei Motorbetrieb: dynamisches Wählen eines Klopfen anzeigenden Sensors (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen im Zylinder (30) und dynamisches Wählen eines Vorzündung anzeigenden Sensors (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren (90, 92) zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder (30), wobei die Wahlen auf Betriebsbedingungen basieren, wobei unter einer ersten Bedingung der Klopfen anzeigenden Sensor (90, 92) derselbe wie der Vorzündung anzeigenden Sensor ((90, 92) ist und während einer zweiten Bedingung der Klopfen anzeigende Sensor (90, 92) von dem Vorzündung anzeigenden Sensor (90, 92) verschieden ist, wobei die Auswahlen für jeden Zylinder (30) durchgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin Folgendes umfasst: Anzeigen von Klopfen als Reaktion darauf, dass eine Ausgabe des Klopfen anzeigenden Sensors (90, 92) einen ersten, niedrigeren Schwellenwert übersteigt; und Anzeigen von Vorzündung als Reaktion darauf, dass eine Ausgabe des Vorzündung anzeigenden Sensors (90, 92) einen zweiten, höheren Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Ausgabe des Klopfen anzeigenden Sensors (90, 92) in einem ersten, späteren Fenster geschätzt wird; und wobei die Ausgabe des Vorzündung anzeigenden Sensors (90, 92) in einem zweiten, früheren Fenster geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das erste und das zweite Fenster Kurbelwinkelfenster sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei sich das erste Fenster teilweise mit dem zweiten Fenster überlappt.
Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin Nachspätverstellen der Zündfunkensteuerung des Zylinders (30) als Reaktion auf die Anzeige von Klopfen und Anreichern der Kraftstoffeinspritzung zu dem Zylinder (30) als Reaktion auf die Anzeige von Vorzündung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin Folgendes umfasst: unter einer ersten Bedingung dynamisches Wählen mehrerer Klopfen anzeigender Sensoren (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren (90, 92) zur Identifikation von Klopfen im Zylinder (30); unter einer zweiten Bedingung dynamisches Wählen mehrerer Vorzündung anzeigender Sensoren (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren (90, 92) zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder (30); und unter einer dritten Bedingung dynamisches Wählen mehrerer Klopfen anzeigender Sensoren (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren zur Identifikation von Klopfen (90, 92) im Zylinder (30), und dynamisches Wählen mehrerer Vorzündung anzeigender Sensoren unter den mehreren Klopfsensoren (90, 92) zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder (30).
Verfahren nach Anspruch 7, wobei unter der ersten Bedingung einer der mehreren Klopfen anzeigenden Sensoren (90, 92) der gleiche ist wie der Vorzündung anzeigende Sensor (90, 92); unter der zweiten Bedingung einer der mehreren Vorzündung anzeigenden Sensoren der gleiche ist wie der Klopfen anzeigende Sensor (90, 92); und unter der dritten Bedingung mindestens einer der mehreren Klopfen anzeigenden Sensoren der gleiche ist wie mindestens einer der Vorzündung anzeigenden Sensoren.
Motorsystem, umfassend: einen Motorzylinder (30); mehrere Klopfsensoren, die entlang einem Motorblock (11) verteilt sind; einen variablen Nockenwellenverstellmechanismus, der einen mit dem Zylinder (30) gekoppelten Nocken und eine Steuerung (12) mit einem rechnerlesbaren Code enthält, der Anweisungen für Folgendes trägt: bei Motorbetrieb dynamisches Wählen eines Klopfen anzeigenden Sensors (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren (90, 92) zur Identifikation von Klopfen im Zylinder (30) und dynamisches Wählen eines Vorzündung anzeigenden Sensors (90, 92) unter den mehreren Klopfsensoren (90, 92) zur Identifikation von Vorzündung im Zylinder (30), wobei die Wahlen auf Betriebsbedingungen basieren, wobei unter einer ersten Bedingung der Klopfen anzeigenden Sensor (90, 92) derselbe wie der Vorzündung anzeigenden Sensor (90, 92) ist und während einer zweiten Bedingung der Klopfen anzeigende Sensor (90, 92) von dem Vorzündung anzeigenden Sensor (90, 92) verschieden ist, wobei die Auswahlen für jeden Zylinder (30) durchgeführt werden; als Reaktion auf eine Identifikation von Klopfen im Zylinder (30) Nachspätverstellen der Zündfunkensteuerung; und als Reaktion auf eine Anzeige von Vorzündung im Zylinder (30) Einstellen der Nockensteuerung zur Begrenzung einer Motorlast des Zylinders (30) und Anreichern des Zylinders (30) auf Grundlage einer Zylindervorzündungszählung.