DE102013014116A1 - Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors, bei welchem der Ottomotor in einem Betriebszustand betrieben wird, in welchem in wenigstens einem Brennraum des Ottomotors Verbrennungen von jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemischen zumindest durch Funkenzündung bewirkt werden, wobei wenigstens ein die jeweiligen Verbrennungen charakterisierendes Messsignal mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst wird, wobei die Verbrennungen in Abhängigkeit von dem Messsignal in wenigstens drei Kategorien eingeteilt werden, von denen eine erste der Kategorien Soll-Verbrennungen, eine zweite der Kategorien verschleppte Verbrennungen und die dritte Kategorie kritische Verbrennungen charakterisiert, bei welchen ein Druckanstieg in dem Brennraum einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet, wobei der Ottomotor in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien betrieben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
  • Derartige Verfahren zum Betreiben von Ottomotoren, insbesondere zum Antreiben von Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik sowie aus dem Serienfahrzeugbau hinlänglich bekannt. Bei einem solchen Verfahren wird der Ottomotor in einem Betriebszustand betrieben, in welchem in wenigstens einem Brennraum des Ottomotors Verbrennungen von jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemischen zumindest durch Funkenzündung bewirkt werden. Darüber hinaus ist es bekannt, wenigstens ein die jeweiligen Verbrennungen charakterisierendes Messsignal mittels einer Erfassungseinrichtung zu erfassen.
  • Die DE 10 2006 016 484 A1 offenbart beispielsweise ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, bei welchem verbrennungsrelevante Kenngrößen gemessen, Messsignale aufbereitet und infolge einer Interpretation der aufbereiteten Messsignale Verbrennungsaussetzer erkannt werden. Zum Messen der verbrennungsrelevanten Kenngrößen wird beispielsweise eine Brennraumdruckmessung durchgeführt.
  • Darüber hinaus ist aus dem Serienfahrzeugbau hinlänglich das Bestreben bekannt, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen von Verbrennungskraftmaschinen und insbesondere von Ottomotoren stetig zu reduzieren. Hierzu ist es wünschenswert, Verfahren zum Betreiben von Ottomotoren zu entwickeln, welche einerseits die Realisierung eines kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmen Betriebs ermöglichen. Andererseits ist es wünschenswert, insbesondere bei Personenkraftwagenanwendungen eine vorteilhafte Fahrbarkeit der Ottomotoren zu realisieren. Eine vorteilhafte Fahrbarkeit geht beispielsweise mit einem vorteilhaften Instationärverhalten des Ottomotors anher.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors, insbesondere für einen Kraftwagen, derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders kraftstoffverbrauchs- und emissionsgünstiger Betrieb sowie eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit des Ottomotors realisieren lassen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
  • Um ein Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors, insbesondere für einen Kraftwagen und insbesondere für einen Personenkraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders kraftstoffverbrauchs- und emissionsgünstiger Betrieb sowie eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit des Ottomotors realisiert werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbrennungen in Abhängigkeit von dem Messsignal in wenigstens drei Kategorien eingeteilt werden. Eine erste der Kategorien charakterisiert Soll-Verbrennungen. Mit anderen Worten werden diejenigen der Verbrennungen in die erste Kategorie eingeteilt, die einer vorgebbaren Soll-Verbrennung zumindest im Wesentlichen entsprechen.
  • Eine zweite der Kategorien charakterisiert verschleppte Verbrennungen. Mit anderen Worten werden diejenigen der Verbrennungen in die zweite Kategorie eingeteilt, welche von der Soll-Verbrennung abweichen und im Vergleich zur Soll-Verbrennung einen zeitlich unterschiedlichen, unerwünschten Verlauf aufweisen. Verschleppte Verbrennungen sind beispielsweise solche Verbrennungen, welche im Vergleich zur Soll-Verbrennung später, das heißt zu einem späteren Kurbelwinkel einer Kurbelwelle des Ottomotors beginnen als sie sollten bzw. als gewünscht oder deren Dauer länger ist als gewünscht.
  • Die dritte Kategorie charakterisiert kritische Verbrennungen. Mit anderen Worten werden diejenigen der Verbrennungen in die dritte Kategorie eingeordnet, welche kritische Verbrennungen sind. Kritische Verbrennungen sind dabei solche Verbrennungen, bei welchen ein durch diese Verbrennungen bewirkter Druckanstieg in dem Brennraum, das heißt ein Druckanstiegsgradient einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Bei kritischen Verbrennungen kommt es zu einem zu schnellen beziehungsweise zu starken Druckanstieg im Vergleich zur Soll-Verbrennung. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der Ottomotor in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien betrieben wird. Durch die Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien ist ein Kriterium zur Bewertung des Betriebs des Ottomotors gemäß einem ottomotorischen Brennverfahren geschaffen, auf Grundlage dessen ottomotorische Brennverfahren realisiert werden können, die einen besonders effizienten, kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmen Betrieb des Ottomotors sowie eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit, das heißt ein besonders vorteilhaftes Instationärverhalten des Ottomotors gewährleisten können. Das Verfahren bildet die Grundlage zur Schaffung einer Regelung des Ottomotors, mittels welcher einerseits ein sehr effizienter Betrieb und andererseits ein stabiler und laufruhiger, instationärer Betrieb des Ottomotors realisiert werden kann.
  • Insbesondere ist es möglich, ein solches ottomotorisches Brennverfahren zu realisieren, bei welchem in den Betriebszustand des Ottomotors die Verbrennungen der jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemische durch Funkenzündung und durch Selbstzündung des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirkt werden. Dies bedeutet, dass sich ein ottomotorisches Brennverfahren mit Selbstzündungsanteil realisieren lässt, durch welches insbesondere die Stickoxid-Emissionen (NOx-Emissionen) des Ottomotors, insbesondere wenn dieser als direkteinspritzender Ottomotor ausgebildet ist, besonders gering halten lassen. Dabei ist es durch die Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien möglich, das Auftreten von kritischen Verbrennungen und von verschleppten Verbrennungen zu vermeiden oder zumindest gering zu halten, so dass einerseits übermäßige Belastungen des Ottomotors und andererseits unerwünschte verschleppte Verbrennungen sowie insbesondere Verbrennungsaussetzer vermieden werden können.
  • Unter dem Betreiben des Ottomotors in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien ist zu verstehen, dass wenigstens ein die Verbrennung beeinflussender Parameter in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien eingestellt wird. Vorzugsweise ist dabei eine brennraumindividuelle Einstellung des Parameters vorgesehen. Mit anderen Worten kann der Ottomotor eine Mehrzahl von Brennräumen insbesondere in Form von Zylindern aufweisen, wobei der Parameter für jeden einzelnen der Brennräume beziehungsweise Zylinder unabhängig von den entsprechend anderen Brennräumen beziehungsweise Zylindern in Abhängigkeit von der Einteilung eingestellt wird. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien für jeden der Brennräume beziehungsweise Zylinder einzeln beziehungsweise separat, das heißt unabhängig von den entsprechenden anderen Brennräumen erfolgt. Hierdurch kann eine sogenannte brennraumindividuelle beziehungsweise brennraumselektive Verbrennungsregelung dargestellt werden, so dass in jedem der Brennräume effiziente und effektive Verbrennungen des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirkt werden können.
  • Insbesondere ist es möglich, hierdurch eine brennraumindividuelle, sogenannte H50-Lageregelung zu realisieren. H50 bezeichnet dabei den jeweiligen Verbrennungsschwerpunkt, dessen Lage, beispielsweise bezogen auf eine Drehstellung einer Kurbelwelle des Ottomotors, mittels des Verfahrens brennraumindividuell eingestellt werden kann.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn als das Messsignal ein einen Brennraumdruckverlauf in dem Brennraum charakterisierendes Brennraumdrucksignal mittels wenigstens eines dem Brennraum zugeordneten Brennraumdrucksensors erfasst wird. Hierdurch ist ein brennraumdruckbasierte, vorzugsweise zylinder- beziehungsweise brennraumindividuelle und arbeitsspielaufgelöste Analyse der ottomotorischen Verbrennungen, die jeweils Selbstzündungsanteile enthalten können, realisierbar. Die Verbrennungen können somit besonders gut bewertet werden, so dass die Einstellung beziehungsweise Applikation des ottomotorischen Brennverfahrens mit Selbstzündungsanteilen realisierbar ist. Insbesondere können so stabile und stickoxidarme Verbrennungen dargestellt werden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 ein Diagramm mit differentiellen Heizverläufen von jeweiligen Verbrennungen eines Ottomotors, welche in Abhängigkeit von jeweiligen Druckverläufen in jeweiligen Brennräumen des Ottomotors ermittelt werden, wobei die Verbrennungen in Abhängigkeit von den differentiellen Heizverläufen in drei Kategorien eingeteilt werden, von denen eine erste der Kategorien Soll-Verbrennungen, eine zweite der Kategorien verschleppte Verbrennungen und die dritte Kategorie kritische Verbrennungen charakterisiert, und wobei der Ottomotor in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien betrieben wird;
  • 2 ein Diagramm mit ersten Ableitungen der jeweiligen differentiellen Heizverläufe, wobei die Verbrennungen in Abhängigkeit von den ersten Ableitungen in die Kategorien eingeteilt werden; und
  • 3 ein Diagramm mit zweiten Ableitungen der jeweiligen differentiellen Heizverläufe, wobei die Verbrennungen in Abhängigkeit von den zweiten Ableitungen in die Kategorien eingeteilt werden.
  • 1 bis 3 dienen zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben eines Ottomotors eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Der Ottomotor weist eine Mehrzahl von Brennräumen in Form von Zylindern auf, in welchen bei einem gefeuerten Betrieb des Ottomotors Verbrennungen oder Verbrennungsprozesse ablaufen. Hierzu umfasst der Ottomotor wenigstens ein Einspritzelement, mittels welchem flüssiger Kraftstoff in Form von Benzin in die Zylinder eingebracht wird. Vorzugsweise ist der Ottomotor als direkteinspritzender Ottomotor ausgebildet, wobei jedem der Zylinder ein Injektor zugeordnet ist. Mittels des jeweiligen Injektors kann das Benzin direkt in den jeweiligen Zylinder eingespritzt werden.
  • Den Zylindern wird auch Luft zugeführt, so dass in dem jeweiligen Zylinder ein jeweiliges Kraftstoff-Luft-Gemisch entsteht. Während des Betriebs des Ottomotors werden somit in dem jeweiligen Zylinder mehrere Kraftstoff-Luft-Gemische gebildet. Beim gefeuerten Betrieb des Ottomotors werden dabei Verbrennungen der jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemische im jeweiligen Zylinder bewirkt. Der Ottomotor wird dabei in einem Betriebszustand betrieben, in welchem in dem jeweiligen Zylinder die Verbrennungen der jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemische durch Funkenzündung sowie durch Selbstzündung des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirkt werden. Dies bedeutet, dass das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch mittels eines Zündfunkens gezündet wird, welcher mittels einer jeweiligen Zündeinrichtung in Form einer Zündkerze des jeweiligen Zylinders erzeugt wird. Darüber hinaus wird eine Selbstzündung bewirkt. Die Selbstzündung wird beispielsweise derart bewirkt, dass sich infolge der Funkenzündung eine Flammenfront ausbreitet, wobei es nach einer gewissen Ausbreitung der Flammenfront zur Selbstzündung des Kraftstoff-Luft-Gemisches kommt.
  • Der Ottomotor wird mittels des Verfahrens also gemäß einem ottomotorischen Brennverfahren mit Selbstzündungsanteilen betrieben. Hierdurch kann ein besonders kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmer Betrieb des Ottomotors realisiert werden. Insbesondere ist es durch ein solches ottomotorisches Brennverfahren mit Selbstzündungsanteil möglich, die Stickoxid-Emissionen gering zu halten.
  • Um darüber hinaus auch stabile Verbrennungen zu realisieren und somit Zünd- und Verbrennungsaussetzer zu vermeiden und einen verbrauchs- und emissionsarmen Betrieb und eine hohe Laufruhe sowie eine besonders vorteilhafte Fahrbarkeit des Ottomotors zu gewährleisten, ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass wenigstens ein die jeweiligen Verbrennungen in dem jeweiligen Zylinder charakterisierendes Messsignal mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst wird, wobei die jeweiligen Verbrennungen in dem jeweiligen Zylindern in Abhängigkeit von dem Messsignal in wenigstens drei Kategorien eingeteilt werden.
  • Eine erste der Kategorien charakterisiert Soll-Verbrennungen. Mit anderen Worten werden diejenigen der Verbrennungen in die erste Kategorie eingeteilt, die einer vorgebbaren Soll-Verbrennung zumindest im Wesentlichen entsprechen.
  • Eine zweite der Kategorien charakterisiert verschleppte Verbrennungen, welche von der Soll-Verbrennung abweichen und im Vergleich zur Soll-Verbrennung einen zeitlich unterschiedlichen, unerwünschten Verlauf aufweisen und im Vergleich zur Soll-Verbrennung später, das heißt zu einem späteren Kurbelwinkel einer Kurbelwelle des Ottomotors beginnen oder eine längere Dauer haben. Die dritte Kategorie charakterisiert kritische Verbrennungen. Kritische Verbrennungen sind solche Verbrennungen, bei welchen ein durch diese Verbrennungen bewirkter Druckanstieg in dem jeweiligen Zylinder Brennraum, das heißt ein Druckanstiegsgradient einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet. Bei kritischen Verbrennungen kommt es zu einem zu schnellen beziehungsweise zu starken Druckanstieg im Vergleich zur Soll-Verbrennung.
  • Jedem der Zylinder ist dabei ein Brennraumdrucksensor der Erfassungseinrichtung zugeordnet. Mittels des jeweiligen Brennraumdrucksensors kann ein jeweiliger Brennraumdruckverlauf in dem jeweiligen Zylinder erfasst werden, wobei der Brennraumdruckverlauf einen entsprechenden Verlauf eines in dem jeweiligen Zylinder herrschenden Drucks über der Drehstellung einer Kurbelwelle des als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildeten Ottomotors charakterisiert. Der jeweilige Brennraumdruckverlauf wird dabei durch die jeweilige, in dem Zylinder ablaufende Verbrennung bewirkt. Mit anderen Worten resultiert aus jeder im Zylinder ablaufenden Verbrennung ein entsprechender, zugehöriger Brennraumdruckverlauf.
  • Der jeweilige Brennraumdruckverlauf wird somit als Messsignal verwendet, wobei die Verbrennungen in Abhängigkeit von diesem Messsignal in die Kategorien eingeteilt werden. Da für jeden der Zylinder die jeweiligen Brennraumdruckverläufe mittels des entsprechenden Brennraumdrucksensors erfasst werden, ist eine zylinderindividuelle beziehungsweise zylinderselektive Erfassung der jeweiligen Brennraumdruckverläufe dargestellt. Dies bedeutet auch, dass die genannte Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien für jeden Zylinder individuell durchgeführt werden kann und wird.
  • Der Ottomotor wird in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien betrieben. Da die Erfassung der Brennraumdruckverläufe und die Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien zylinderindividuell durchgeführt wird, kann auch der Betrieb beziehungsweise eine Regelung des Ottomotors zylinderindividuell durchgeführt werden. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien wenigstens ein die Verbrennungen beeinflussender Parameter eingestellt. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Parameter zylinderindividuell beziehungsweise zylinderselektiv eingestellt wird. Dies bedeutet, dass der Parameter für jeden der Zylinder einzeln und somit unabhängig von den entsprechend anderen Zylindern eingestellt wird, um somit in jedem einzelnen der Zylinder stabile und effiziente Verbrennungen zu realisieren.
  • Im Folgenden wird die Erfassung der Brennraumdruckverläufe, die Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien und das Verfahren zum Betreiben des Ottomotors insgesamt der Übersicht wegen am Beispiel eines der Zylinder beschrieben, wobei das im Folgenden zu dem einen der Zylinder Geschilderte ohne weiteres auch auf die anderen Zylinder des Ottomotors übertragen werden kann.
  • 1 zeigt ein Diagramm 10, auf dessen Abszisse 12 die Drehstellung der Kurbelwelle in Grad Kurbelwinkel [°KW] aufgetragen ist. Auf der Ordinate 14 des Diagramms 10 ist die aus der jeweiligen Verbrennung resultierende Energieumsetzung aufgetragen. In das Diagramm 10 ist eine Mehrzahl von differentiellen Heizverläufen 16 von jeweiligen, in dem zugehörigen Zylinder ablaufenden Verbrennungen eingetragen. Die differentiellen Heizverläufe 16 werden dabei aus den jeweils zugehörigen und erfassten Brennraumdruckverläufen berechnet.
  • 2 zeigt ein Diagramm 18, auf dessen Abszisse 20 die Drehstellung der Kurbelwellung in Grad Kurbelwinkel aufgetragen ist. Auf der Ordinate 22 ist die Steigung der jeweiligen differentiellen Heizverläufe 16 aufgetragen. In das Diagramm 18 sind jeweilige Ableitungen 24 der differentiellen Heizverläufe 16 eingetragen. Mit anderen Worten wird aus den differentiellen Heizverläufen 16 jeweils die zugehörige erste Ableitung 24 berechnet. Die ersten Ableitungen 24 charakterisieren jeweilige Steigungen der differentiellen Heizverläufe 16.
  • In das Diagramm 18 ist ferner ein erster Schwellenwert 26 eingetragen. Der erste Schwellenwert 26 liegt beispielsweise bei acht Joule pro Grad Kurbelwinkel im Quadrat (8[ J/°KW2]). Übersteigt eine der ersten Ableitungen 24 den ersten Schwellenwert 26, so wird die zugehörige Verbrennung in die dritte Kategorie eingeordnet. Mit anderen Worten wird anhand der ersten Ableitungen 24 und des ersten Schwellenwerts 26 entschieden, ob eine kritische Verbrennung vorliegt oder nicht.
  • Anstelle der ersten Ableitung des jeweiligen Heizverlaufs 16 können auch erste Ableitungen der jeweiligen Brennraumdruckverläufe berechnet werden. Übersteigt eine erste Ableitung eines der Brenndruckverläufe einen zugeordneten Schwellenwert, so wird die zugehörige Verbrennung in die dritte Kategorie eingeordnet. Durch einen Doppelpfeil 28 ist in 2 ein Betrachtungsbereich gekennzeichnet, innerhalb dessen die Einteilung der Verbrennungen durchgeführt wird. Wie aus 2 erkennbar ist, überschreiten zwei mit K gekennzeichnete der ersten Ableitungen 24 den Schwellenwert 26. Die zu den ersten Ableitungen K gehörenden Verbrennungen werden somit in die dritte Kategorie eingeteilt.
  • 3 zeigt ein Diagramm 30, auf dessen Abszisse 32 die Drehstellung der Kurbelwelle in Grad Kurbelwinkel aufgetragen ist. Auf der Ordinate 34 des Diagramms 30 ist die Krümmung des jeweiligen Heizverlaufs 16 eingetragen.
  • In das Diagramm 30 sind zweite Ableitungen 36 der differentiellen Heizverläufe 16 eingetragen. Die zweiten Ableitungen 36 charakterisieren dabei die Krümmung der jeweiligen differentiellen Heizverläufe 16. Darüber hinaus ist in das Diagramm 30 ein zweiter Schwellenwert 38 eingetragen, welcher vorliegend bei –1 Joule pro Grad Kurbelwinkel hoch drei (–1[J/°KW3]) liegt. Überschreitet beziehungsweise unterschreitet eine der zweiten Ableitungen 36 den zweiten Schwellenwert 38, so wird die zugehörige Verbrennung in die zweite Kategorie eingeordnet. Durch die zweiten Ableitungen 36 und den Schwellenwert 38 ist somit eine Entscheidungsmöglichkeit geschaffen, anhand welcher ermittelt beziehungsweise entschieden werden kann, ob eine verschleppte Verbrennung vorliegt oder nicht. Eine Verbrennung, deren erste Ableitung nicht den ersten Schwellenwert 26 und deren zweite Ableitung nicht den zweiten Schwellenwert 38 überschreitet beziehungsweise unterschreitet, wird in die erste Kategorie eingeteilt und stellt somit eine Soll-Verbrennung dar.
  • Anstelle der jeweiligen zweiten Ableitung des differentiellen Heizverlaufs 16 und des zugehörigen Schwellenwerts 38 kann auch die jeweilige zweite Ableitung des Brenndruckverlaufs und ein zugehöriger Schwellenwert als Entscheidungsmöglichkeit verwendet werden, anhand derer die Verbrennungen eingeteilt werden können.
  • Im Rahmen des Verfahrens zum Betreiben des Ottomotors erfolgt somit eine charakteristische Kurvenformbetrachtung der differentiellen Heizverläufe 16 beziehungsweise der Brennraumdruckverläufe, so dass Kriterien zur Bewertung des Betriebs des Ottomotors geschaffen werden können. Darüber hinaus kann so eine Grundlage für aufsetzende Motorsteuerungsfunktionen entwickelt werden.
  • Bei dem zuvor genannten ottomotorischen Brennverfahren mit Selbstzündungsanteilen erschwert die Zyklenstreuung der Verbrennungen mit Selbstzündungsanteil die Beurteilung des Betriebs des Ottomotors. Durch die Betrachtung der differentiellen Heizverläufe 16 und der zugehörigen ersten und zweiten Ableitungen 24, 26 kann jedoch eine besonders gute und aussagekräftige Bewertung geschaffen werden, um in der Folge einen stabilen, laufruhigen sowie kraftstoffverbrauchs- und emissionsarmen Betrieb des Ottomotors realisieren zu können.
  • Die differentiellen Heizverläufe 16 werden beispielsweise bei einem Mitteldruck pmi von 5,1 bar und bei einer Drehzahl n des Ottomotors von 2000 Umdrehungen pro Minute erfasst. Der jeweilige Betrachtungsbereich erstreckt sich beispielsweise von 10° Kurbelwinkel oder –10° Kurbelwinkel bis 40° Kurbelwinkel.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006016484 A1 [0003]

Claims (5)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Ottomotors, bei welchem der Ottomotor in einem Betriebszustand betrieben wird, in welchem in wenigstens einem Brennraum des Ottomotors Verbrennungen von jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemischen zumindest durch Funkenzündung bewirkt werden, wobei wenigstens ein die jeweiligen Verbrennungen charakterisierendes Messsignal mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungen in Abhängigkeit von dem Messsignal in wenigstens drei Kategorien eingeteilt werden, von denen eine erste der Kategorien Soll-Verbrennungen, eine zweite der Kategorien verschleppte Verbrennungen und die dritte Kategorie kritische Verbrennungen charakterisiert, bei welchen ein Druckanstieg in dem Brennraum einen vorgebbaren Schwellenwert überschreitet, wobei der Ottomotor in Abhängigkeit von der Einteilung der Verbrennungen in die Kategorien betrieben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Betriebszustand die Verbrennungen der jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemische durch Funkenzündung und durch Selbstzündung des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches bewirkt werden.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als das Messsignal ein einen Brennraumdruckverlauf in dem Brennraum charakterisierendes Brennraumdrucksignal mittels wenigstens eines dem Brennraum zugeordneten Brennraumdrucksensors erfasst wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Brennraumdruckverlauf ein Heizverlauf (16), insbesondere ein differentieller Heizverlauf (16), ermittelt wird, wobei die Verbrennungen in Abhängigkeit von dem Heizverlauf (16) in die Kategorien eingeteilt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ableitung (24, K, 36) des Heizverlaufes (16) ermittelt wird, wobei die Verbrennungen in Abhängigkeit von der wenigstens einen Ableitung (24, K, 36) in die Kategorien eingeteilt werden.
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