DE102012208532A1 - Method for determining concentration of e.g. carbon black particle in e.g. petrol engine, involves determining ignition voltage required in combustion chamber of combustion engine in which spark plug is arranged, for generating spark - Google Patents

Method for determining concentration of e.g. carbon black particle in e.g. petrol engine, involves determining ignition voltage required in combustion chamber of combustion engine in which spark plug is arranged, for generating spark Download PDF

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Abstract

The method involves determining the concentration of particles in response to ignition voltage of ignition triggering spark in spark plugs (20). The ignition voltage required for generation of spark is measured as ignition voltage demand, and the concentration of the particles is determined from the ignition voltage demand. The ignition voltage required in a combustion chamber of the combustion engine in which the spark plug is arranged, is determined for generating the spark. An independent claim is included for a device for determining concentration of particle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Partikelkonzentration, vorzugsweise von Rußpartikeln, in einer Brennkraftmaschine, bei welchem die Partikelkonzentration in Abhängigkeit von einem Zündspannungsbedarf einer, einen zündungsauslösenden Funken in einem Partikel enthaltenden Gas erzeugenden Einrichtung ermittelt wird, wobei die zur Erzeugung der Zündung notwendige Spannung als Zündspannungsbedarf gemessen wird und daraus die Partikelkonzentration bestimmt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining a particle concentration, preferably of soot particles, in an internal combustion engine, in which the particle concentration is determined as a function of an ignition voltage requirement of an ignition-triggering spark in a particle-generating device, wherein the voltage required to produce the ignition is measured as Zündspannungsbedarf and from the particle concentration is determined and an apparatus for performing the method.

Auf Grund der Verschärfung der Partikelemissionsgrenzwerte von Verbrennungsmotoren, z.B. bei Diesel- und Ottomotoren durch den Gesetzgeber wird es zunehmend wichtig, eine über die Lebensdauer der Brennkraftmaschine anhaltend partikelarme Verbrennung zu gewährleisten. Bisher werden zur Reduzierung der Partikelemission zum Teil Partikelfilter eingesetzt, die aber nur eine gewisse Menge der von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Partikel aufnehmen können. Bei hoher Partikelemission im Rohabgas müssen die Filter häufig regeneriert werden, da sie ansonsten schneller verstopfen bzw. größer ausgelegt werden müssen. Eine notwendige Regeneration (Reinigung) der Filter ist aber mit einem deutlich erhöhten Kraftstoffverbrauch verbunden und daher aus Gründen der geforderten Verbrauchs- bzw. CO2-Reduktion unerwünscht. Due to the tightening of the particle emission limits of internal combustion engines, for example, in diesel and gasoline engines by the legislature, it is increasingly important to ensure a persistent low-particulate combustion over the life of the internal combustion engine. Particle filters have been used to date to reduce particulate emissions, but they can only absorb a certain amount of the particles ejected by the internal combustion engine. If there is a high level of particulate emissions in the raw exhaust gas, the filters often have to be regenerated, otherwise they have to be clogged faster or designed to be larger. However, a necessary regeneration (cleaning) of the filter is associated with a significantly increased fuel consumption and therefore undesirable for reasons of required consumption or CO 2 reduction.

Aus der DE 198 53 841 C2 ist ein Verfahren zur schnellen Erfassung der Partikelkonzentration in strömenden und ruhenden unbrennbaren Gasen bekannt, bei welchen eine zündkerzenähnliche Vorrichtung in einem Abgasrohr der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Dabei wird eine Mittelelektrode der Vorrichtung beheizt und die, an die Vorrichtung angelegte elektrische Spannung als Maß für die Partikelkonzentration ermittelt. From the DE 198 53 841 C2 is a method for rapid detection of the particle concentration in flowing and stationary incombustible gases known in which a spark plug-like device is disposed in an exhaust pipe of the internal combustion engine. In this case, a center electrode of the device is heated and determines the, applied to the device electrical voltage as a measure of the particle concentration.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Partikelkonzentration in einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei welcher die in einer Brennkraftmaschine vor, während und nach einer Verbrennung entstehende Partikelkonzentration kostengünstig und gleichzeitig mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann.The invention is thus based on the object of specifying a method and a device for determining a particle concentration in an internal combustion engine, in which the particle concentration produced in an internal combustion engine before, during and after combustion can be determined cost-effectively and at the same time with high accuracy.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Ermittlung des Zündspannungsbedarfes eine mindestens teilweise in einem Brennraum der Brennkraftmaschine angeordnete Einrichtung zur Erzeugung des mindestens einen Funkens verwendet wird. Dies hat den Vorteil, dass durch die direkte Detektion der Partikelkonzentration im Brennraum der Brennkraftmaschine alle Partikel, vorzugsweise Rußpartikel, erfasst werden können, insbesondere solche, die nicht mit dem Abgasstrom aus der Brennkraftmaschine abgeleitet werden. Dazu gehören Partikel entstehend z.B. durch Verbrennung von Schmieröl im Brennraum, Kraftstoff von benetzten Bauteilen, z.B. benetze Kolbenoberflächen durch falsche Einspritzzeiten bzw. ungenügende Gemischaufbereitung, sowie lokal fette Zonen im Brennraum. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird sichergestellt, dass die im Brennraum auch nach Ausstoßen der Abgase im verbleibenden Restgas enthaltenen Partikel zuverlässig detektiert werden. Eine über die Lebensdauer der Brennkraftmaschine ansteigende Partikelemission, vorzugsweise Rußemission, ermöglicht Rückschlüsse z. B. auf sich anbahnende Schäden der Brennkraftmaschine, Injektoränderungen, vorzugsweise durch Alterung, Bauteilverschleiß etc.According to the invention the object is achieved in that for determining the Zündspannungsbedarfes an at least partially disposed in a combustion chamber of the internal combustion engine means for generating the at least one spark is used. This has the advantage that all particles, preferably soot particles, can be detected by the direct detection of the particle concentration in the combustion chamber of the internal combustion engine, in particular those which are not derived with the exhaust gas flow from the internal combustion engine. These include particles resulting from e.g. by combustion of lubricating oil in the combustion chamber, fuel of wetted components, e.g. wetted piston surfaces due to incorrect injection times or inadequate mixture preparation, as well as locally rich zones in the combustion chamber. With the method according to the invention it is ensured that the particles contained in the combustion chamber even after ejection of the exhaust gases in the remaining residual gas are reliably detected. A over the life of the engine increasing particulate emission, preferably soot emission, allows conclusions z. B. on imminent damage to the engine, injector changes, preferably by aging, component wear, etc.

Vorteilhafterweise ragt je eine Einrichtung zur Erzeugung einer Zündung in jeweils den Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine, wobei die Zündspannungsbedarfswerte der einzelnen Einrichtungen zur Erzeugung mindestens eines Funkens unabhängig voneinander bestimmt werden und vorzugsweise die bestimmten Zündspannungsbedarfswerte der einzelnen Einrichtungen zur Erzeugung mindestens eines Funkens mit einem Filteralgorithmus, vorzugsweise einer Mittelwertbildung, ausgewertet werden, wobei der sich aus dem Filteralgorithmus ergebene statistische Wert vorzugsweise zylinderspezifisch aus mehreren Verbrennungszyklen des jeweiligen Zylinders oder aus jeweils einem Verbrennungszyklus mehrerer Zylinder ermittelt wird. Somit ist eine zylinderindividuelle Bestimmung des Zündspannungsbedarfes möglich, welcher eine direkte Rückmeldung über die nach der Verbrennung im Brennraum des Zylinders noch verbleibende Partikelkonzentration erlaubt. Es wird eine quantitative und/oder qualitative Bestimmung der, bei der Verbrennung emittierten Partikelkonzentration während des Betriebes im einzelnen Zylinder möglich. Der Mittelwert des Zündspannungsbedarfes kann dabei über die Zündspannungsbedarfswerte aller Zylinder bestimmt werden. Darüber hinaus ist für jeden Zylinder außerdem eine quantitative und/oder qualitative Bestimmung der in der Ansaugluft vorkommenden Partikel möglich. Die Analyse kann ohne Einspritzung und Verbrennung vorzugsweise im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Das Partikelemissionsverhalten der Brennkraftmaschine kann somit für jeden Zylinder einzeln über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine detektiert werden, wobei Rückschlüsse auf Beschädigungen bzw. Alterung einzelner Bauteile der Brennkraftmaschine wie z.B. den Katalysator oder den Partikelfilter gezogen werden können. Advantageously, a device for generating an ignition in each case protrudes into the combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine, wherein the Zündspannungsbedarfswerte the individual devices for generating at least one spark are determined independently and preferably the determined Zündspannungsbedarfswerte the individual devices for generating at least one spark with a filter algorithm, preferably an averaging, are evaluated, wherein the resulting from the filter algorithm statistical value is preferably determined cylinder-specific from several combustion cycles of the respective cylinder or from each combustion cycle of several cylinders. Thus, a cylinder-specific determination of the ignition voltage requirement is possible, which allows a direct feedback on the after combustion in the combustion chamber of the cylinder remaining particle concentration. A quantitative and / or qualitative determination of the particle concentration emitted during combustion is possible during operation in the individual cylinder. The mean value of the ignition voltage requirement can be determined via the ignition voltage requirement values of all cylinders. In addition, a quantitative and / or qualitative determination of the particles occurring in the intake air is also possible for each cylinder. The analysis can be carried out without injection and combustion, preferably in overrun operation of the internal combustion engine. The particle emission behavior of the internal combustion engine can thus be detected individually for each cylinder over the entire service life of the internal combustion engine, with conclusions regarding damage or aging of individual components of the internal combustion engine such as the catalyst or the particle filter can be pulled.

In einer Ausgestaltung wird nur für einen Zylinder der Brennkraftmaschine der Zündspannungsbedarf bestimmt. Je nach Anforderung an das Zündspannungsbedarfssignal und dessen weiteren Verarbeitung kann es als ausreichend betrachtet werden, wenn der Zündspannungsbedarf nur an einem Leitzylinder detektiert wird. In one embodiment, the ignition voltage requirement is determined only for one cylinder of the internal combustion engine. Depending on the requirement of the ignition voltage requirement signal and its further processing, it may be considered sufficient if the ignition voltage requirement is detected only at a master cylinder.

Eine besonders genaue Information über die nach der Verbrennung im Brennraum enthaltenen Partikelkonzentrationen wird dadurch erreicht, dass der Funken nach Abschluss der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches in der Brennkraftmaschine ausgelöst wird. Particularly accurate information about the particle concentrations contained in the combustion chamber after combustion is achieved by triggering the spark after completion of the combustion of the fuel-air mixture in the internal combustion engine.

In einer anderen Ausführungsform wird der Funken während der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erzeugt. Da diese zusätzliche Funkenerzeugung aber erst nach der Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erfolgt, kann somit zuverlässig die Entstehung der Partikelkonzentration im Prozess der Verbrennung detektiert werden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Funken vor der nächsten Einspritzung zur Detektion von Partikeln zur Systemüberprüfung abgesetzt werden. Bei selbstzündenden Brennverfahren, beispielsweise bei Dieselbrennverfahren, kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt eine Messung des Zündspannungsbedarfes via einen Zündfunken durchgeführt werden. In another embodiment, the spark is generated during the combustion of the fuel-air mixture. However, since this additional spark generation only takes place after the ignition of the fuel-air mixture, the formation of the particle concentration in the combustion process can thus be reliably detected. It is particularly advantageous if the sparks are discontinued before the next injection for the detection of particles for system verification. In self-igniting combustion processes, for example in diesel combustion, a measurement of Zündspannungsbedarfes via a spark can be performed at any time.

In einer Variante wird der Funken mehrfach erzeugt. Eine Mehrfacherzeugung von Funken führt zu mehreren kurz nacheinander ermittelten Werten des Zündspannungsbedarfs und somit zu einer genauen Auswertung der Entstehung von Partikelkonzentrationen im Brennraum über dem Brennverlauf.In one variant, the spark is generated several times. Multiple generation of sparks leads to several values of the ignition voltage requirement determined shortly after one another and thus to an accurate evaluation of the formation of particle concentrations in the combustion chamber above the combustion process.

Insbesondere wenn der Funken als Funkenband erzeugt wird, wobei aus den während des Funkenbandes ermittelten Zündspannungsbedarfswerten ein Mittelwert des Zündspannungsbedarfes eines Verbrennungszyklusses bestimmt wird, wird eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung der Partikelkonzentration erzielt. Als Funkenband wird dabei eine Aneinanderreihung von Zündfunken in schneller Folge während eines Verbrennungszyklusses verstanden.In particular, when the spark is generated as a spark band, wherein an average value of the ignition voltage requirement of a combustion cycle is determined from the ignition voltage requirement values determined during the spark band, a high accuracy in the determination of the particle concentration is achieved. A spark band is understood to mean a sequence of ignition sparks in quick succession during a combustion cycle.

In einer Ausgestaltung werden der mehrfach erzeugte Funken oder das Funkenband mit dem Filteralgorithmus, vorzugsweise der Mittelwertbildung, ausgewertet, wobei der Filteralgorithmus mehrfach erzeugte Funken oder ein Funkenband berücksichtigt, die in einem Zylinder während mehrerer aufeinanderfolgender Verbrennungszyklen oder während eines Verbrennungszyklusses in mehreren Zylindern aufgetreten sind. In one embodiment, the multiple-generated spark or the spark band is evaluated with the filter algorithm, preferably the averaging, wherein the filter algorithm takes into account multiple generated sparks or a spark band that have occurred in a cylinder during several consecutive combustion cycles or during a combustion cycle in multiple cylinders.

Vorteilhafterweise wird der gemessene Zündspannungsbedarf mittels einer Zündspannungsbedarfsreferenz korrigiert. Dies hat den Vorteil, dass Abnutzungen der Elektroden der Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens, die zu Veränderungen des Elektrodenabstandes durch Abbrennen der Elektroden über viele Verbrennungen hinweg führen, berücksichtigt werden. Somit wird immer ein, dem Betriebszustand der Einrichtung zur Erzeugung des Funkens entsprechendes Grundniveau bei der Bestimmung des Zündspannungsbedarfs berücksichtigt, weshalb die ausgewerteten Partikelkonzentrationen immer im richtigen Verhältnis zueinander stehen. Advantageously, the measured ignition voltage requirement is corrected by means of an ignition voltage requirement reference. This has the advantage that erosion of the electrodes of the device for generating a spark, which lead to changes in the electrode spacing by burning off the electrodes over many burns, are taken into account. Thus, a basic level corresponding to the operating state of the device for generating the spark is always taken into account in the determination of the ignition voltage requirement, which is why the evaluated particle concentrations are always in the correct relationship to one another.

In einer Variante wird die Zündspannungsbedarfsreferenz nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine und/oder nach Einbau einer neuen Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens in die Brennkraftmaschine ermittelt. Dadurch wird die Messung des Zündspannungsbedarfes immer auf den aktuellen Zustand der Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens der Brennkraftmaschine abgestimmt. Diese genauen Messergebnisse gewährleisten, die vom Gesetzgeber geforderten Partikelemissionsgrenzwerte über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine einzuhalten.In one variant, the ignition voltage requirement reference after commissioning of the internal combustion engine and / or after installation of a new device for generating a spark in the internal combustion engine is determined. As a result, the measurement of the ignition voltage requirement is always matched to the current state of the device for generating a spark of the internal combustion engine. These precise measurement results ensure compliance with the particle emission limits required by law over the entire service life of the internal combustion engine.

Ferner wird die Zündspannungsreferenz während der Lebensdauer der Brennkraftmaschine und/oder der Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens mehrfach, vorzugsweise in vorgegebenen Zeitabständen, ermittelt. Dies hat den Vorteil, dass eine adaptive Anpassung des ermittelten Zündspannungsbedarfes an die tatsächlichen konstruktiven Verhältnisse der Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens gegeben ist. Furthermore, the ignition voltage reference during the life of the internal combustion engine and / or the device for generating a spark several times, preferably at predetermined time intervals, determined. This has the advantage that an adaptive adaptation of the determined ignition voltage requirement to the actual constructional conditions of the device for generating a spark is given.

Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Partikelkonzentration, insbesondere von Rußpartikeln, in einer Brennkraftmaschine, bei welcher die Partikelkonzentration in Abhängigkeit von einem Zündspannungsbedarf einer, einen Funken in einem, die Partikel enthaltenden Gas erzeugenden Einrichtung ermittelt wird. Um die Partikelkonzentration besonders genau aber trotzdem kostengünstig ermitteln zu können, sind Mittel vorhanden, welche zur Ermittelung des Zündspannungsbedarfes ein Signal über den Zündspannungsbedarf von der direkt in einem Brennraum der Brennkraftmaschine angeordneten Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens erhalten und dieses Signal hinsichtlich der im Brennraum der Brennkraftmaschine entstandenen und/oder von außen eingetragenen Partikelkonzentrationen auswerten. Durch diese Vorrichtung ist eine quantitative Bestimmung der Partikelkonzentration möglich, indem beispielsweise Änderungen der Partikelkonzentration über der Betriebspunktänderung der Brennkraftmaschine ausgewertet werden können. Gleichzeitig wird zuverlässig die Partikelkonzentration qualitativ bestimmt, was über die gesamte Lebensdauer während des Betriebs der Brennkraftmaschine möglich ist.A further development of the invention relates to a device for determining a particle concentration, in particular of soot particles, in an internal combustion engine, in which the particle concentration is determined as a function of an ignition voltage requirement of a spark in a gas-generating device containing the particles. In order to be able to determine the particle concentration particularly accurately, but nevertheless cost-effectively, there are means which receive a signal about the Zündspannungsbedarfes about the Zündspannungsbedarfes arranged directly in a combustion chamber of the engine means for generating a spark and this signal in terms of in the combustion chamber of the internal combustion engine evaluated and / or registered from the outside particle concentrations. By this device, a quantitative determination of the particle concentration is possible by, for example, changes in the particle concentration over the operating point change of the internal combustion engine can be evaluated. At the same time the particle concentration is reliably determined qualitatively, what about the entire life during operation of the internal combustion engine is possible.

Vorteilhafterweise ist die direkt in dem Brennraum angeordnete Einrichtung als Zündkerze ausgebildet. Damit entfällt die Konstruktion von speziellen Einrichtungen zur Erzeugung eines Funkens, was die Kosten für die Erstellung eines entsprechenden Partikelsensors reduziert. Advantageously, the device arranged directly in the combustion chamber is designed as a spark plug. This eliminates the need for special devices to generate a spark, which reduces the cost of creating a corresponding particle sensor.

In einer Ausgestaltung wird als direkt in dem Brennraum angeordnete Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens die an sich im Brennraum der Brennkraftmaschine vorhandene Zündkerze verwendet. Dadurch wird der Aufwand zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung einer Partikelkonzentration sehr gering gehalten, da die Hauptkomponenten, insbesondere für die Anwendung in Ottomotoren, in Form eines konventionellen Zündsystems bereits in der Brennkraftmaschine verbaut sind.In one embodiment, as arranged directly in the combustion chamber means for generating a spark used in the combustion chamber of the internal combustion engine spark plug is used. As a result, the effort for carrying out the method for determining a particle concentration is kept very low, since the main components, in particular for use in gasoline engines, are already installed in the internal combustion engine in the form of a conventional ignition system.

Alternativ ist für die Anwendung in einer Dieselbrennkraftmaschine die direkt in dem Brennraum ausgebildete Einrichtung zur Erzeugung eines Funkens eine Glühstiftkerze, an welcher zwei beabstandete Elektroden zur Erzeugung eines Funkens angeordnet sind. Auch bei dieser Ausgestaltung wird die Glühstiftkerze, welche bei Dieselbrennkraftmaschinen als solche bereits im Brennraum der Brennkraftmaschine vorhanden ist, nur minimal modifiziert, um die Partikelkonzentration während und nach der Verbrennung im Brennraum der Brennkraftmaschine messen zu können. Dadurch werden die Kosten für die Realisierung des Verfahrens weiter reduziert.Alternatively, for use in a diesel internal combustion engine, the spark generating device formed directly in the combustion chamber is a glow plug having two spaced apart electrodes for generating a spark. Also in this embodiment, the glow plug, which is already present in diesel internal combustion engines as such in the combustion chamber of the internal combustion engine, only minimally modified in order to measure the particle concentration during and after combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine. This further reduces the costs for implementing the method.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden. The invention allows numerous embodiments. One of them will be explained in more detail with reference to the figures shown in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1: schematische Darstellung eines konventionellen Ottomotors, 1 : schematic representation of a conventional gasoline engine,

2: Darstellung eines induktiven Zündsystems gemäß dem Ottomotor gemäß 1, 2 : Representation of an inductive ignition system according to the gasoline engine according to 1 .

3: Spannungs- und Stromverläufe am induktiven Zündsystem gemäß 2 3 : Voltage and current characteristics of the inductive ignition system according to 2

Gleiche Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Identical features are identified by the same reference numerals.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ottomotors 1, welcher mit Benzin als Kraftstoff arbeitet. Dieser Ottomotor 1 weist einen Luftansaugtrakt 2 auf und besteht aus vier Zylindern 3, 4, 5, 6. In jedem Zylinder 3, 4, 5, 6 ist ein Kolben 7, 8, 9, 10 beweglich angeordnet, wobei der Kolben 7, 8, 9, 10 über jeweils eine Pleuelstange 11, 12, 13, 14 mit einer Kurbelwelle 15 verbunden ist. Die Kolben 7, 8, 9, 10 bewegen sich nach der Verbrennung eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in dem jeweiligen Zylinder 2, 3, 4, 5 aufgrund der durch die Verbrennung verursachten Druckänderungen und treiben somit die Kurbelwelle 15 an. Jeder Zylinder 3, 4, 5, 6 ist mit einer Einspritzdüse 16, 17, 18, 19 versehen, die den Kraftstoff in Form des Benzins direkt in den jeweiligen Zylinder 3, 4, 5, 6 injiziert. Darüber hinaus ragt in jeden Zylinder 3, 4, 5, 6 jeweils eine Zündkerze 20, 21, 22, 23. Diese Zündkerze 20, 21, 22, 23 hat dabei die Aufgabe, mittels eines Funkens das durch den Kolben 11, 12, 13, 14 in dem Brennraum des jeweiligen Zylinders 3, 4, 5, 6 komprimierte Kraftstoff-Luft-Gemisch zu zünden. Diese Zündung durch die Zündkerze 20, 21, 22, 23 erfolgt, nachdem durch den Luftansaugtrakt 2 Frischluft und durch das Einspritzventil 16, 17, 18, 19 jeweils Kraftstoff in den Brennraum des jeweiligen Zylinders 3, 4, 5, 6 eingespritzt wurden. 1 shows a schematic representation of a gasoline engine 1 , which works with gasoline as fuel. This gasoline engine 1 has an air intake tract 2 on and consists of four cylinders 3 . 4 . 5 . 6 , In every cylinder 3 . 4 . 5 . 6 is a piston 7 . 8th . 9 . 10 movably arranged, the piston 7 . 8th . 9 . 10 each with a connecting rod 11 . 12 . 13 . 14 with a crankshaft 15 connected is. The pistons 7 . 8th . 9 . 10 move after combustion of a fuel-air mixture in the respective cylinder 2 . 3 . 4 . 5 due to the pressure changes caused by the combustion and thus drive the crankshaft 15 at. Every cylinder 3 . 4 . 5 . 6 is with an injector 16 . 17 . 18 . 19 provide the fuel in the form of gasoline directly into the respective cylinder 3 . 4 . 5 . 6 injected. In addition, sticks out in every cylinder 3 . 4 . 5 . 6 one spark plug each 20 . 21 . 22 . 23 , This spark plug 20 . 21 . 22 . 23 has the task, by means of a spark that through the piston 11 . 12 . 13 . 14 in the combustion chamber of the respective cylinder 3 . 4 . 5 . 6 to ignite compressed fuel-air mixture. This ignition through the spark plug 20 . 21 . 22 . 23 takes place after passing through the air intake tract 2 Fresh air and through the injection valve 16 . 17 . 18 . 19 each fuel into the combustion chamber of the respective cylinder 3 . 4 . 5 . 6 were injected.

Die Zündkerzen 20, 21, 22, 23 sind genauso wie die Einspritzdüsen 16, 17, 18, 19 mit einem Steuergerät 24 verbunden. Das Steuergerät 24 weist dabei mindestens eine Empfangseinheit 25 für die, von den Zündkerzen 20, 21, 22, 23 und den Einspritzventilen 16, 17, 18, 19 empfangenen Signale auf. Diese Signale werden von der Empfangseinheit 25 an eine Auswerteeinheit 26, vorzugsweise einen Mikrocontroller, weitergegeben und dort ausgewertet. The spark plugs 20 . 21 . 22 . 23 are the same as the injectors 16 . 17 . 18 . 19 with a control unit 24 connected. The control unit 24 has at least one receiving unit 25 for the, of the spark plugs 20 . 21 . 22 . 23 and the injectors 16 . 17 . 18 . 19 received signals. These signals are received by the receiving unit 25 to an evaluation unit 26 , preferably a microcontroller, passed on and evaluated there.

Im Weiteren soll die vorgehensweise bei der Bestimmung der Partikelkonzentration in einem Brennraum eines Zylinders 3, 4, 5, 6 betrachtet werden, wobei beispielhaft nur der Zylinder 3 betrachtet wird. Die nachfolgend beschriebenen Funktionsweisen sind für die Vorgänge in den Zylindern 4, 5, 6 äquivalent. In addition, the procedure in the determination of the particle concentration in a combustion chamber of a cylinder 3 . 4 . 5 . 6 only the cylinder is exemplified 3 is looked at. The functions described below are for the operations in the cylinders 4 . 5 . 6 equivalent to.

Wie in 2 dargestellt, ist die Zündkerze 20, welche in den Zylinder 3 hineinragt, mit einer Zündspule 27 verbunden. Die Zündspule 27 weist dabei eine Primärseite auf, welche durch eine erste Wicklung 28 gebildet ist und welche induktiv mit einer zweiten, die Sekundärseite der Zündspule 27 bildenden Wicklung 29 verbunden ist. Auf der Primärseite wird die Wicklung 28 mit einer Niederspannung 30 versorgt, wobei der Stromkreis zwischen der Niederspannung 30 und der Wicklung 28 durch eine, von dem Steuergerät 24 angesteuerten Endstufe 31 geöffnet bzw. geschlossen wird. Die zweite Wicklung 29 ist dabei beidseitig mit der zwei Elektroden 20a und 20b aufweisenden Zündkerze 20 verbunden.As in 2 shown is the spark plug 20 which in the cylinder 3 protrudes, with an ignition coil 27 connected. The ignition coil 27 has a primary side, which by a first winding 28 is formed and which inductively with a second, the secondary side of the ignition coil 27 forming winding 29 connected is. On the primary side is the winding 28 with a low voltage 30 supplied, with the circuit between the low voltage 30 and the winding 28 through one, from the controller 24 controlled output stage 31 is opened or closed. The second winding 29 is on both sides with the two electrodes 20a and 20b having spark plug 20 connected.

Wie aus 2 hervorgeht, ist die Endstufe 31 auf der Primärseite der Zündspule 27 normalerweise geöffnet. Nur wenn nach Frischluftzufuhr und Einspritzung des Kraftstoffes eine Verbrennung im Zylinder 3 erfolgen soll, gibt das Steuergerät 24 ein Signal ab (3a), wodurch die Endstufe 31 geschlossen wird. Aufgrund des Schließens der Endstufe 31 wird die erste Wicklung 28 mit der Niederspannung 30 versorgt und mit dem Strom iprim, der kontinuierlich ansteigt, bestromt, wie es in 3b dargestellt ist. Wird nun durch das Steuergerät 24 die Endstufe 31 abrupt wieder geöffnet, bricht die Spannungsversorgung an der Wicklung 28 zusammen. Auf Grund der induktiven Bedingungen an der Wicklung 28 wirkt die Spannung dem Abbruch entgegen und steigt schnell an. Dabei wird in die zweite Wicklung 29 in nur wenigen Sekundenbruchteilen eine Hochspannung induziert, wie aus 3c hervorgeht. Die Hochspannung, die sich zwischen den Elektroden 20a, 20b der Zündkerze 20 ausbildet, führt zu einer Ionisierung des im Brennraum der Zündkerze 3 befindlichen Kraftstoff-Luft-Gemisches. Die Spannung zwischen den Elektroden 20a, 20b im Brennraum wird so weit gesteigert, bis es zu dem sogenannten Funkendurchbruch kommt. How out 2 shows, is the final stage 31 on the primary side of the ignition coil 27 normally open. Only if after fresh air supply and injection of the fuel combustion in the cylinder 3 should be done, gives the controller 24 a signal from ( 3a ), causing the final stage 31 is closed. Due to the closing of the power amplifier 31 becomes the first winding 28 with the low voltage 30 supplied and with the current i prime, which rises continuously, energized, as in 3b is shown. Will now by the control unit 24 the power amplifier 31 abruptly reopened, breaks the voltage supply to the winding 28 together. Due to the inductive conditions on the winding 28 The tension acts against the demolition and rises quickly. It is in the second winding 29 induced a high voltage in just a few fractions of a second, as seen from 3c evident. The high voltage that is between the electrodes 20a . 20b the spark plug 20 forms, leads to an ionization of the combustion chamber in the spark plug 3 located fuel-air mixture. The voltage between the electrodes 20a . 20b in the combustion chamber is increased so far, until it comes to the so-called spark break.

Zusätzlich zu dieser, die Verbrennung auslösenden Hauptzündung, werden ein oder mehrere zusätzliche Funken erzeugt, um die zu diesem Zeitpunkt im Brennraum des Zylinders 3 bestehende Partikelkonzentration zu bestimmen. Der zur Erzeugung des Funkens notwendige Zündspannungsbedarf UZ entspricht dabei der Partikelkonzentration, welche zu diesem Zeitpunkt im Brennraum des Zylinders 3 auftritt. In addition to this, the main ignition triggering combustion, one or more additional sparks are generated at that time in the combustion chamber of the cylinder 3 to determine existing particle concentration. The necessary for generating the spark ignition voltage U Z corresponds to the particle concentration, which at this time in the combustion chamber of the cylinder 3 occurs.

Der Zündspannungsbedarf UZ ist maßgeblich abhängig vom Elektrodenabstand, von der Gasdichte zum Zündzeitpunkt im Brennraum des Zylinders 3 und von der Partikelkonzentration, insbesondere der Rußpartikelkonzentration. Da der Elektrodenabstand bekannt ist und sich die Gasdichte zum Zündzeitpunkt aus motorspezifischen Signalen im Steuergerät 24 bestimmen lässt, kann die Partikelkonzentration als bisher unbekannte Variable im Brennraum einfach berechnet werden.The ignition voltage requirement U Z is significantly dependent on the electrode spacing, from the gas density to the ignition in the combustion chamber of the cylinder 3 and the particle concentration, in particular the soot particle concentration. Since the distance between the electrodes is known and the gas density at the time of ignition from engine-specific signals in the control unit 24 can be determined, the particle concentration can be easily calculated as previously unknown variable in the combustion chamber.

Da die Korrelationen zwischen Elektrodenabstand und dem Zündspannungsbedarf und zwischen der Gasdichte und dem Zündspannungsbedarf bekannt sind, können diese Parameter, z.B. über entsprechende Kennfelder, kompensiert werden und somit die Absolutwerte der Partikelkonzentration bestimmt werden. Es besteht auch die Möglichkeit von vergleichenden Messungen über einen gewissen Zeitraum bei vergleichbaren Betriebspunkten (gleicher Drehzahl und gleicher Last). Somit wird die Erkennung einer qualitativen Änderung der Partikelkonzentration, welche sich in einer signifikanten Änderung der Messwerte auszeichnet, in einem Rohabgas möglich. Als Rohabgas wird das Abgas angesehen, welches einen Partikelfilter noch nicht passiert hat. Since the correlations between electrode spacing and the ignition voltage requirement and between the gas density and the ignition voltage requirement are known, these parameters, e.g. be compensated by corresponding maps, and thus the absolute values of the particle concentration can be determined. There is also the possibility of comparative measurements over a period of time at comparable operating points (same speed and same load). Thus, the detection of a qualitative change in the particle concentration, which is characterized in a significant change in the measured values, in a raw exhaust gas is possible. As raw exhaust gas is considered the exhaust gas, which has not yet passed a particulate filter.

Bei der Bestimmung der Partikelkonzentration kann dabei zylinderindividuell entschieden werden, ob nur ein Zylinder bei der Bestimmung des Zündspannungsbedarfes UZ betrachtet wird, oder ob alle vier Zylinder 3, 4, 5, 6 gezündet und deren Partikelkonzentrationen ausgewertet werden. Da die Zündkerzen 20, 21, 22, 23 mit dem Steuergerät 24 verbunden sind, wird die Partikelkonzentration zylinderindividuell direkt am Entstehungsort bestimmt. Dadurch ist eine direkte Zuordnung bis zu einzelnen Verbrennungszyklen und deren Randbedingungen (z.B. Einspritzmenge, Zündzeitpunkt ZZP, Luftmasse und Einspritzzeitpunkt) möglich. When determining the particle concentration, it can be decided individually for each cylinder whether only one cylinder is considered in the determination of the ignition voltage requirement U Z , or whether all four cylinders 3 . 4 . 5 . 6 ignited and their particle concentrations are evaluated. Because the spark plugs 20 . 21 . 22 . 23 with the control unit 24 are connected, the particle concentration is determined individually for each cylinder directly at the point of origin. This allows a direct assignment up to individual combustion cycles and their boundary conditions (eg injection quantity, ignition time ZZP, air mass and injection time).

Die der Hauptzündung folgende weitere Funkenbildung kann noch vor dem Verbrennungsprozess, während des Verbrennungsprozesses aber auch anschließend nach Abschluss des Verbrennungsprozesses im Zylinder 3 erfolgen. Entscheidend ist, dass diese Nachzündungen immer vor der nächsten Einspritzung des Kraftstoffes durch das Einspritzventil 16 erfolgt. Während der Verbrennung kann die Bildung der Partikelkonzentration während der Verbrennung beobachtet werden, während bei einer Funkenbildung nach Abschluss der Verbrennung im Zylinder 3 eine Aussage über die Partikelkonzentration erfolgen kann, welche im Zylinder 3 nach Ausstoß des Abgases als Restgas nach der Verbrennung noch enthalten ist und bei der nächsten Verbrennung noch im Brennraum des Zylinders 3 enthalten ist. Rußpartikel und andere Partikel entstehen dabei nicht nur beim Verbrennungsvorgang, sondern können auch anderweitig, z.B. durch Eintrag in Ansaug-Luft-Systeme und durch mechanischen Abrieb entstehen. The further spark formation following the main ignition may still occur before the combustion process, during the combustion process, but also after completion of the combustion process in the cylinder 3 respectively. It is crucial that these Nachzündungen always before the next injection of fuel through the injector 16 he follows. During combustion, the formation of particulate concentration during combustion can be observed while sparking upon completion of combustion in the cylinder 3 a statement about the particle concentration can be made, which in the cylinder 3 after discharge of the exhaust gas is still present as residual gas after combustion and in the next combustion still in the combustion chamber of the cylinder 3 is included. Soot particles and other particles are not only produced during the combustion process, but can also be created elsewhere, eg by entry into intake-air systems and by mechanical abrasion.

Besonders genau wird die Bestimmung der Partikelkonzentration, wenn ein Funkenband zum jeweiligen Zündzeitpunkt abgesetzt wird. Dieses Funkenband erzeugt mehrere Zündfunken hintereinander, was den Vorteil hat, dass unmittelbar nacheinander mehrere Zündspannungsbedarfswerte UZ ermittelt werden können, aus welchen ein Mittelwert gebildet wird, so dass für weitere Anwendungsmöglichkeiten der Zündspannungsbedarf UZ der Zündkerze 20 für die Funkenbildung genau bestimmt und daraus die Partikelkonzentration ausgewertet werden kann.The determination of the particle concentration becomes particularly accurate when a spark gap is emitted at the respective ignition point. This spark band generates a plurality of sparks in succession, which has the advantage that a plurality of ignition voltage requirement values U Z can be determined directly one after the other, from which an average value is formed, so that the ignition voltage requirement U Z of the spark plug for further applications 20 for the sparking exactly determined and from it the particle concentration can be evaluated.

Damit das vorgeschlagene Verfahren über die gesamte Lebensdauer des Ottomotors 1 bzw. der Zündkerzen 20, 21, 22, 23 genau funktioniert, wird bei Inbetriebnahme eines neuen Ottomotors 1 oder nach Einbau einer neuen Zündkerze 20, 21, 22, 23 eine Zündspannungsbedarfsreferenz ermittelt und im Steuergerät 24 abgespeichert. Dies kann vorzugsweise im Schubbetrieb des Ottomotors 1 erfolgen, um einen Einfluss von zündspannungsbedarfssenkenden Rußpartikeln zu vermieden. Thus, the proposed method over the entire life of the gasoline engine 1 or the spark plugs 20 . 21 . 22 . 23 exactly works, is when commissioning a new gasoline engine 1 or after installing a new spark plug 20 . 21 . 22 . 23 a Zündspannungsbedarfsreferenz determined and in the control unit 24 stored. This can preferably in overrun operation of the gasoline engine 1 take place in order to avoid an influence of ignition stress reducing soot particles.

Über die Lebensdauer des Ottomotors 1 bzw. der Zündkerzen 20, 21, 22, 23 wird die Zündspannungsbedarfsreferenz in vorgegebenen Zeitabständen wiederholt bestimmt und zur Korrektur der Bestimmung der Rußkonzentration als Funktion des Zündspannungsbedarfs UZ genutzt, welcher durch das Steuergerät 24 bestimmt wird und beispielsweise als Kennlinie im Datensatz des Steuergerätes 24 abgelegt ist. Die Zündspannungsbedarfsreferenz trägt dabei den sich ändernden konstruktiven Bedingungen der Zündkerzen 20, 21, 22, 23 Rechnung, da sich während des Zündprozesses deren Elektroden 20a, 20b abnutzen und sich somit der Elektrodenabstand ändert. Um vergleichbare Zündspannungsbedarfswerte UZ ermitteln zu können, wird mit Hilfe der Zündspannungsbedarfsreferenz der zum jeweiligen Zeitpunkt ermittelte Zündspannungsbedarf UZ korrigiert. Over the life of the gasoline engine 1 or the spark plugs 20 . 21 . 22 . 23 the ignition voltage demand reference is determined repeatedly at predetermined time intervals and to correct the Determination of the soot concentration is used as a function of Zündspannungbedarfs U Z , which by the control unit 24 is determined and, for example, as a characteristic in the record of the control unit 24 is stored. The Zündspannungsbedarfsreferenz thereby contributes to the changing design conditions of the spark plugs 20 . 21 . 22 . 23 Invoice, since during the ignition process whose electrodes 20a . 20b wear and thus the electrode distance changes. In order to determine comparable Zündspannungsbedarfswerte U Z is corrected using the Zündspannungsbedarfsreferenz the ignition voltage determined at the time U Z.

Allerdings sollte das Verfahren erst nach einigen Stunden Laufzeit nach der Erstinbetriebnahme des Ottomotors 1 bzw. der neuen Zündkerze 20 erfolgen, da diese zunächst eingefahren werden müssen. Das bedeutet, dass an der Zündkerze 20 ein Abbrand von Graten erfolgt, die bei der Fertigung der Zündkerze 20 entsteht und in den ersten Betriebsstunden zündspannungsbedarfssenkend wirken. Dafür kann beispielhaft der Betriebsstundenzähler des Steuergerätes 24 verwendet werden.However, the procedure should only after several hours of running time after the initial start-up of the gasoline engine 1 or the new spark plug 20 done, since these must be retracted first. That means that on the spark plug 20 A burn-off of burrs takes place during the manufacture of the spark plug 20 arises and in the first hours of operation reduce ignition voltage required. For example, the operating hours counter of the control unit 24 be used.

Das beschriebene Verfahren ist nicht nur auf beim Verbrennungsprozess erzeugte Rußpartikel beschränkt, sondern eignet sich für eine Vielzahl von Partikeln, die von außen in den Brennraum des Ottomotors 1 gelangen können. Dies sind z.B. Partikel, die in den Brennraum eingeleitet werden und aus dem Ansaugrohrluftsystem, der Kurbelgehäuseentlüftung bzw. dem Abgasrückführsystem stammen. The method described is not limited to soot particles produced during the combustion process, but is suitable for a large number of particles that enter the combustion chamber of the gasoline engine from the outside 1 can reach. These are, for example, particles which are introduced into the combustion chamber and originate from the intake manifold air system, the crankcase ventilation or the exhaust gas recirculation system.

Die vorgeschlagene Lösung hat insbesondere den Vorteil, dass ein konventionelles induktives Zündsystem, bestehend aus der Zündspule 27 und der Zündkerze 20 welches bei Ottomotoren 1 üblicherweise verbaut ist, zur Bestimmung der Partikelkonzentration verwendet werden kann. Dabei entfällt der Aufwand, zusätzliche Einrichtungen zur Erzeugung eines Funkens in den Ottomotor 1 einzubringen, wodurch die Herstellungskosten für einen solchen Ottomotor 1 entscheidend reduziert werden. Bei einem Dieselmotor wird zur Erzeugung eines Funkens eine separate oder im Brennraum verbaute modifizierte Glühstiftkerze eingesetzt. Auch hier wird die im Brennraum bereits vorhandene Glühstiftkerze zur Messung der Partikelkonzentration genutzt.The proposed solution has the particular advantage that a conventional inductive ignition system consisting of the ignition coil 27 and the spark plug 20 which in gasoline engines 1 Usually used, can be used to determine the particle concentration. This eliminates the effort, additional facilities for generating a spark in the gasoline engine 1 introducing, thereby reducing the manufacturing cost of such a gasoline engine 1 be decisively reduced. In a diesel engine, a separate glow plug or a modified glow plug installed in the combustion chamber is used to generate a spark. Again, the existing in the combustion chamber glow plug is used to measure the particle concentration.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19853841 C2 [0003] DE 19853841 C2 [0003]

Claims (15)

Verfahren zur Bestimmung einer Partikelkonzentration, vorzugsweise von Rußpartikeln, in einer Brennkraftmaschine, bei welchem die Partikelkonzentration in Abhängigkeit von einem Zündspannungsbedarf (UZ) einer, einen zündungsauslösenden Funken in einem die Partikel enthaltenden Gas erzeugenden Einrichtung (20, 21, 22, 23) ermittelt wird, wobei die zur Erzeugung mindestens eines Funkens notwendige Zündspannung als Zündspannungsbedarf (UZ) gemessen wird und daraus die Partikelkonzentration bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Zündspannungsbedarfes (UZ) eine mindestens teilweise in einem Brennraum der Brennkraftmaschine (1) angeordnete Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung des mindestens einen Funkens verwendet wird.Method for determining a particle concentration, preferably of soot particles, in an internal combustion engine, in which the particle concentration depends on an ignition voltage requirement (U Z ) of an ignition-triggering spark in a gas-generating device ( 20 . 21 . 22 . 23 ), wherein the ignition voltage necessary for generating at least one spark is measured as Zündspannungsbedarf (U Z ) and from the particle concentration is determined, characterized in that for determining the Zündspannungsbedarfes (U Z ) one at least partially in a combustion chamber of the internal combustion engine ( 1 ) ( 20 . 21 . 22 . 23 ) is used to generate the at least one spark. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je eine Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung eines Funkens in jeweils den Brennraum eines Zylinders (3, 4, 5, 6) der Brennkraftmaschine (1) ragt, wobei die Zündspannungsbedarfswerte (UZ) der einzelnen Einrichtungen (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung mindestens eines Funkens unabhängig voneinander bestimmt werden und vorzugsweise die bestimmten Zündspannungsbedarfswerte (UZ) der einzelnen Einrichtungen zur Erzeugung (20, 21, 22, 23) mindestens eines Funkens mit einem Filteralgorithmus, vorzugsweise einer Mittelwertbildung, ausgewertet werden, wobei der sich aus dem Filteralgorithmus ergebene statistische Wert vorzugsweise zylinderspezifisch aus mehreren Verbrennungszyklen des jeweiligen Zylinders (3, 4, 5, 6) oder aus jeweils einem Verbrennungszyklus mehrerer Zylinder (3, 4, 5, 6) ermittelt wird.Method according to claim 1, characterized in that each one device ( 20 . 21 . 22 . 23 ) for generating a spark in each of the combustion chamber of a cylinder ( 3 . 4 . 5 . 6 ) of the internal combustion engine ( 1 ), wherein the ignition voltage requirement values (U Z ) of the individual devices ( 20 . 21 . 22 . 23 ) for generating at least one spark independently of each other, and preferably the determined ignition voltage requirement values (U Z ) of the individual devices for generating ( 20 . 21 . 22 . 23 ) of at least one spark with a filter algorithm, preferably an averaging, whereby the statistical value resulting from the filter algorithm is preferably cylinder-specific from a plurality of combustion cycles of the respective cylinder ( 3 . 4 . 5 . 6 ) or from a combustion cycle of several cylinders ( 3 . 4 . 5 . 6 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur für einen Zylinder (3, 4, 5, 6) der Brennkraftmaschine (1) der Zündspannungsbedarf (UZ) bestimmt wird. Method according to claim 1, characterized in that only one cylinder ( 3 . 4 . 5 . 6 ) of the internal combustion engine ( 1 ) of the ignition voltage requirement (U Z ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Funken nach Abschluss der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erzeugt wird.A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the spark is generated after completion of the combustion of the fuel-air mixture. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Funken während der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches erzeugt wird.A method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the spark is generated during the combustion of the fuel-air mixture. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Funken mehrfach erzeugt wird.Method according to at least one of claims 4 or 5, characterized in that the spark is generated several times. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Funken als Funkenband erzeugt wird, wobei aus den während des Funkenbandes ermittelten Zündspannungsbedarfswerten (UZ) ein statistischer Wert des Zündspannungsbedarfs (UZ) bestimmt wird. A method according to claim 6, characterized in that the spark is generated as a spark band, wherein from the determined during the spark band Zündspannungsbedarfswerten (U Z ), a statistical value of the ignition voltage requirement (U Z ) is determined. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7 dadurch gekennzeichnet, dass der mehrfach erzeugte Funken oder das Funkenband mit dem Filteralgorithmus, vorzugsweise der Mittelwertbildung, ausgewertet werden, wobei der Filteralgorithmus mehrfach erzeugte Funken oder ein Funkenband berücksichtigt, die in einem Zylinder (3, 4, 5, 6) während mehrerer aufeinanderfolgender Verbrennungszyklen oder während eines Verbrennungszyklusses in mehreren Zylindern (3, 4, 5, 6) aufgetreten sind. Method according to claim 6 or 7, characterized in that the multiply generated spark or the spark band is evaluated with the filter algorithm, preferably the averaging, whereby the filter algorithm takes into account multiply generated sparks or a spark band which is stored in a cylinder ( 3 . 4 . 5 . 6 ) during several consecutive combustion cycles or during a combustion cycle in multiple cylinders ( 3 . 4 . 5 . 6 ) appeared. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gemessene Zündspannungsbedarf (UZ) mittels einer Zündspannungsbedarfsreferenz korrigiert wird.Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the measured ignition voltage requirement (U Z ) is corrected by means of an ignition voltage requirement reference. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannungsbedarfsreferenz nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine (1) und/oder nach Einbau einer neuen Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung eines Funkens in die Brennkraftmaschine (1) ermittelt wird.A method according to claim 9, characterized in that the ignition voltage requirement reference after commissioning of the internal combustion engine ( 1 ) and / or after installation of a new device ( 20 . 21 . 22 . 23 ) for generating a spark in the internal combustion engine ( 1 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündspannungsbedarfsreferenz während der Lebensdauer der Brennkraftmaschine (1) und/oder der Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung des Funkens mehrfach, vorzugsweise in vorgegebenen Zeitabständen, ermittelt wird.A method according to claim 10, characterized in that the ignition voltage requirement reference during the life of the internal combustion engine ( 1 ) and / or the institution ( 20 . 21 . 22 . 23 ) for generating the spark several times, preferably at predetermined time intervals, is determined. Vorrichtung zur Bestimmung einer Partikelkonzentration, insbesondere von Rußpartikeln, in einer Brennkraftmaschine, bei welcher die Partikelkonzentration in Abhängigkeit von einem Zündspannungsbedarf (UZ) einer, einen Funken in einem, die Partikel enthaltenden Gas erzeugenden Einrichtung (20, 21, 22, 23) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (25, 26) vorhanden sind, welche zur Ermittlung des Zündspannungsbedarfes (UZ) ein Signal über den Zündspannungsbedarf (UZ) von der direkt in einem Brennraum der Brennkraftmaschine (1) angeordneten Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung eines Funkens erhalten und diesen hinsichtlich der im Brennraum der Brennkraftmaschine (1) entstandenen und/oder von außen eingetragenen Partikelkonzentrationen auswerten.Device for determining a particle concentration, in particular of soot particles, in an internal combustion engine, in which the particle concentration depends on an ignition voltage requirement (U Z ) of a device that generates a spark in a gas generating device ( 20 . 21 . 22 . 23 ), characterized in that means ( 25 . 26 ), which for determining the Zündspannungbedarfes (U Z ) a signal on the Zündspannungsbedarf (U Z ) of the directly in a combustion chamber of the internal combustion engine ( 1 ) ( 20 . 21 . 22 . 23 ) for generating a spark and this with respect to the combustion chamber of the internal combustion engine ( 1 ) evaluated and / or registered from outside particle concentrations. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die direkt in dem Brennraum angeordnete Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung eines Funkens als Zündkerze ausgebildet ist.Apparatus according to claim 12, characterized in that the arranged directly in the combustion chamber means ( 20 . 21 . 22 . 23 ) is designed to generate a spark as a spark plug. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die direkt in dem Brennraum angeordnete Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung eines Funkens die an sich im Brennraum der Brennkraftmaschine vorhandene Zündkerze verwendet wird.Apparatus according to claim 12, characterized in that the arranged directly in the combustion chamber means ( 20 . 21 . 22 . 23 ) To generate a spark in itself in the combustion chamber of the Internal combustion engine existing spark plug is used. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die direkt in dem Brennraum ausgebildete Einrichtung (20, 21, 22, 23) zur Erzeugung eines Funkens eine Glühstiftkerze ist, an welcher zwei beabstandete Elektroden zur Erzeugung eines Funkens angeordnet sind. Apparatus according to claim 12, characterized in that the device formed directly in the combustion chamber ( 20 . 21 . 22 . 23 ) is a glow plug to generate a spark, on which two spaced electrodes are arranged to generate a spark.
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