DE102013212216A1 - Verfahren und System zur Vorzündungssteuerung - Google Patents

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zur Reduzierung von durch späte Verbrennung induzierten Zylindervorzündungsereigni ssen bereitgestellt. Zwangseintritt von Restabgasen aus einem spät verbrennenden Zylinder in einen benachbarten Zylinder können auf Grundlage von in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil des spät verbrennenden Zylinders erfassten Motorblockvibrationen detektiert werden. Als Reaktion auf den Eintritt von Restabgasen wird eine Vorzündungsminderungsmaßnahme, wie zum Beispiel eine Kraftstoffanreicherung oder -deaktivierung in dem benachbarten Zylinder durchgeführt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Verfahren und Systeme zur Steuerung eines Fahrzeugmotors zur Reduzierung von Vorzündungsereignissen.
  • Unter bestimmten Betriebsbedingungen können Motoren, die ein hohes Verdichtungsverhältnis aufweisen oder aufgeladen sind, um eine spezifische Abgabe zu erhöhen, bei niedriger Drehzahl zu Vorzündungsverbrennungsereignissen neigen. Die frühe Verbrennung aufgrund der Vorzündung kann sehr hohe Drücke im Zylinder verursa chen und kann zu Verbrennungsdruckwellen, ähnlich dem Verbrennungsklopfen, aber mit größerer Intensität, führen. Verbrennungsereignisse mit später Verbrennung, bei denen die Verbrennung später als beabsichtigt ist, können auch zu Vorzündungsverbrennungsereignissen führen. Insbesondere kann die späte Verbrennung zu hohen Auslasskrümmerdrücken und -temperaturen sowie zu höheren Restabgasen als beabsichtigt führen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Vorzündungsereignissen erhöht wird.
  • Die Anmelder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass bei turboaufgeladenen Motoren Zylinderverbrennungsereignisse mit später Verbrennung Drücke im Auslasskrümmer bedeutend erhöhen können. Unter einigen Bedingungen können die in einem spät verbrennenden Zylinder erzeugten erhöhten Auslasskrümmerdrücke den Auslassventilfederdruck überwinden und Auslassventile an benachbarten Zylindern potenziell öffnen. Das sich ergebende Füllen eines benachbarten Zylinders mit heißen Restabgasen kann zu einem Vorzündungsereignis am benachbarten Zylinder führen. Das Problem kann bei Auslasskrümmern mit kleinem Volumen, die speziell zur Reduzierung von Turboladerverzug bei turboladeraufgeladenen Motoren ausgeführt sind, verschlimmert sein. Somit kann in einem Beispiel einigen der obigen Pr obleme zumindest zum Teil durch ein Verfahren für einen Motor begegnet werden, das als Reaktion auf eine erfasste Blockvibration in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil eines ersten Zylinders, der einem Spätverbrennungsereignis unterzogen wird, und nach Schließen eines Auslassventils eines zweiten Zylinders die Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem zweiten Zylinder umfasst. Auf diese Weise können durch späte Verbrennung induzierte Vorzündungsereignisse besser detektiert und geeignet gemindert werden.
  • In einem Beispiel kann ein erster Zylinder einem Spätverbrennungsereignis mit von MBT (minimum advanced for best torque/geringste Vorzündung für bestes Drehmoment) nach spät verstelltem Zündzeitpunkt unterliegen, um eine instationäre Drehmomentsteuerung bereitzustellen. Dann kann eine Steuerung die Ausgabe eines oder mehrerer Klopfsensoren, die mit einem Motorblock in einem (ersten) Fenster, das so eingestellt ist, dass es während eines Ereignisses eines geöffneten Auslassventils des e rsten Zylinders vorliegt, gekoppelt sind, bewerten. Das Fenster kann so eingestellt werden, dass es nach dem Schließen des Auslassventils und nach dem Öffnen des Einlassventils eines zweiten Zylinders, der Restabgase von dem ersten Zylinder empfangen könn te, aber vor dem Schließen des Einlassventils und vor einem Funkenzündungsereignis in dem zweiten Zylinder vorliegt. Die Sensorausgabe kann in dem Fenster gefiltert werden. Zum Beispiel kann die Sensorausgabe durch einen ersten Bandpassfilter gefiltert werden, um einen ersten Frequenzbereich herauszufiltern. Als Reaktion darauf, dass die gefilterte Sensorausgabe in dem ersten Fenster größer ist als ein Schwellwert, kann bestimmt werden, dass ein Auslassventil des zweiten Zylinders aufgrund von erhöhten Auslasskrümmerdrücken in den geöffneten Zustand gezwungen wurde und dass die Sensorausgabe ein Anzeichen dafür war, dass das Zylinderauslassventil bei Rückkehr zu dem Auslasssitz aufschlug. Hier ist der hohe Auslasskrümmerdruck auf das Spätverbrennungserei gnis in dem jüngst zündenden ersten Zylinder zurückzuführen, der eine große Menge an heißen Restabgasen erzeugt, und das Zuschlagen des Auslassventils stellt die (unbeabsichtigte) Zufuhr der heißen Restabgase in den benachbarten Zylinder über Zwangsöffnung des Auslassventils dar. Auf Grundlage der Identität des jüngst zündenden Zylinders, der Identität der Motorzylinder, deren Auslassventile sich auf einem Grundkreis einer Auslassnockenwelle befinden, und einem Zeitpunkt der Klopfsensorausgabe kann der die heißen Restabgase von dem Spätverbrennungsereignis empfangende zweite Zylinder identifiziert werden. Dann kann eine Motorsteuerung eine Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem betroffenen Zylinder durchführen. Zum Beispiel kann die Steuerung Kraftstoffeins pritzung deaktivieren oder die Kraftstoffeinspritzung zu dem die heißen Restabgase empfangenden zweiten Zylinder anreichern, um eine Temperatur der heißen Restabgase in situ zu reduzieren und dadurch eine Wahrscheinlichkeit einer durch späte Verbrennung in duzierten Vorzündung zu reduzieren.
  • Es versteht sich, dass die Steuerung auch die gleichen Klopfsensoren verwenden kann, um Zylinderklopf- und Vorzündungsereignisse in anderen Zylindern zu identifizieren. Durch Filtern der Sensorausgabe durch einen zweiten, verschiedenen Bandpassfilter zum Herausfiltern eines zweiten, verschiedenen Frequenzbereichs und durch Bewerten der gefilterten Sensorausgabe in einem zweiten, früheren Fenster kann die Steuerung zum Beispiel bestimmen, ob Klopfen oder Vorzündung in e inem unmittelbar nach dem ersten Zylinder zündenden dritten Zylinder erfolgt ist.
  • Auf diese Weise können während eines geöffneten Auslassventils eines spät verbrennenden Zylinders detektierte Vibrationen zur Detektion von erhöhten Auslasskrümmerdrücken und Zwangseintritt von Restabgasen in einen benachbarten Zylinder verwendet werden. Durch Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem betroffenen Zylinder kann eine Temperatur der empfangenen Ladung schnell abgekühlt werden, um anomale Zylinderverbrennungsereignisse zu reduzieren. Durch Verbesserung der Detektion eines unbeabsichtigten Öffnens des Auslassventils und des Empfangs von heißen Restabgasen können Minderungs maßnahmen zeitgemäß durchgeführt werden, und eine Beeinträchtigung des Motors aufgrund von durch späte Verbrennung induzierten Vorzündungsereignissen kann reduziert werden. Darüber hinaus können die erfassen Vibrationen zur Detektion von Zylinderklopfen und Vorzündungsereignissen in zündenden Zylindern verwendet werden. Durch Verw endung der gleichen Klopfsensoren zur Detektion und zur Differenzierung von Zylinderklopfen, Vorzündung und Zwangsrestabgaseintritt können Vorteile durch Komponenten- und Kostenreduzierung erzielt werden.
  • Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung da zu 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.
  • 1 zeigt ein Schemadiagramm eines Verbrennungsmotors.
  • 2 zeigt eine andere Ausführungsform des Motors von 1.
  • 3 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm zur Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in einem oder mehreren Zylindern als Reaktion auf späte Verbrennung in einem benachbarten Zylinder.
  • 4 zeigt ein detailliertes Flussdiagramm zur Detektion eines unbeabsichtigten Öffnens eines Zylinderauslassventils.
  • 5 zeigt eine beispielhafte Detektion eines Auslassventilschallens als Reaktion auf einen Zwangseintritt von während eines Spätverbrennungsereignisses in einem ersten Zylinder erzeugten Restabgasen in einen zweiten Zylinder.
  • 6–7 zeigen beispielhafte Zylinderanreicherungen gemäß der vorliegenden Offenbarung.
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur Detektion der Zufuhr von heißen Restabgasen in einem Zylinder als Reaktion auf eine späte Verbrennung in einem benachbarten Zylinder und Einstellung ei ner Kraftstoffeinspritzung zu dem betroffenen Zylinder zur Reduzierung von durch späte Verbrennung induzierten Vorzündungsereignissen. In Motoren, die mit kleinen Auslasskrümmern konfiguriert sind, wie zum Beispiel den Motorsystemen der 1–2, können Restabgase von einem Spätverbrennungsereignis in einem ersten Zylinder Auslasskrümmerdrücke erhöhen, so dass die Restabgase in einem zweiten, benachbarten Zylinder zwangsempfangen werden. Eine Motorsteuerung kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine, wie zum Beispiel die Routine von 3, durchzuführen, um eine Kraftstoffeinspritzung zu dem zweiten Zylinder einzustellen (zum Beispiel zu deaktivieren oder die Kraftstoffeinspritzung anzureichern), wenn der Verbrennungszeitpunkt der Verbrennung i m ersten Zylinder hinter einem Schwellzeitpunkt liegt, zu dem eine große Menge von heißen Restabgasen aus dem ersten Zylinder in den Auslasskrümmer abgegeben werden könnte und potenziell in dem zweiten Zylinder zwangsempfangen werden könnte. Beispielhafte Kraftstoffeinspritzungseinstellungen werden unter Bezugnahme auf die 6–7 beschrieben. Die Motorsteuerung kann weiterhin dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine, wie zum Beispiel die Routine von 4, durchzuführen, um die Zwangsöffnung eines Zylinderauslassventils auf Grundlage von Motorblockvibrationen, die in einem Fenster während eines Ereignisses eines geöffneten Auslassventils des spät verbrennenden Zylinders erfasst werden, zu detektieren. Eine beispielhafte Detektion wird in 5 gezeigt. Auf diese Weise kann ein außerhalb eines Zylindereinlass- und -auslasshubs erfolgendes Auslassventilereignis dazu verwendet werden, die Zufuhr von Restabgasen zu einem Zylinder aus einem Spätverbrennungsereignis in einem benachbarten Zylinder zu identifizieren. Durch Einstellung der Kraftstoffeinspritzung zu dem heiße Restabgase empfangenden Zylinder kann eine Temperatur der Restabgase verringert werden, und eine Wahrscheinlichkeit einer durch späte Verbrennung induzierten Vorzündung kann reduziert werden.
  • 1 ist ein Schemadiagramm, das einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein eine Steuerung 12 enthaltendes Steuersystem und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. In einem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Die Brennkammer (das heißt der Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 enthalten. Der Kolben 138 kann so mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Zwischengetriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt 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 Einlassluftleitungen 142, 144 und 146 empfangen. Die Einlasslufteitung 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 30 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen können eine oder mehrere der Einlassleitungen eine Aufladevorrichtung, wie zum Beispiel einen Turbolader oder einen Auflader, enthalten. Zum Beispiel zeigt 1 den Motor 10, der mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen zwischen den Einlassleitungen 142 und 144 angeordneten Verdichter 174 und eine entlang der Auslassleitung 148 angeordnete Turbine 176 enthält. Der Verdichter 174 kann durch die Auslassturbine 176 über eine Welle 180 zumindest teilweise angetrieben werden, wobei die Aufladungsvorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie zum Beispiel wenn die Brennkraftmaschine 10 mit einem Auflader versehen ist, kann die Auslassturbine 176 jedoch wahlweise weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 durch eine mechanische Eingabe von einem Motor oder der Brennkraftmaschine angetrieben werden kann. Eine Drosselklappe 20, die eine Drosselklappenplatte 164 enthält, kann entlang einer Einlassleitung des Motors vorgesehen sein, um die Durchflussrate und/oder den Druck der den Motorzylindern zugeführten Einlassluft zu ändern. Die Drosselklappe 20 kann zum Beispiel stromabwärts des Verdichters 174 angeordnet sein, wie in 1 gezeigt, oder sie kann als Alternative dazu stromaufwärts des Verdichters 174 vorgesehen sein.
  • Die Auslassleitung 148 kann Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 zusätzlich zu dem Zylinder 30 empfangen. In einem Beispiel kann die Auslassleitung 148 Abgas von allen Zylindern des Motors 10 erhalten. Bei einigen Ausführungsformen kann das Abgas aus einem oder mehreren Zylindern, wie in 2 dargelegt, jedoch zu einer ersten Auslassleitung geleitet werden, während das Abgas aus einem oder mehreren anderen (verbleibenden) Zylindern zu einer zweiten, anderen Auslassleitung geleitet werden kann, wobei die verschiedenen Auslassleitungen dann weiter stromabwärts an oder hinter einer Abgasreinigungsvorrichtung konvergieren. In der Darstellung ist der Abgassensor 128 stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 178 mit der Auslassleitung 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 od er 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 Abgasreinigungsvorrichtung 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 in der Auslassleitung 148 positioniert sind, geschätzt werden. Als Alternative dazu kann die Abgastemperatur auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Drehzahl, Last, Luft-/Kraftstoff-Verhältnis (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 Temperatu rschätzungsverfahren geschätzt werden kann.
  • Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Zum Beispiel enthält der Zylinder 30 in der Darstellung mindestens ein Einlasstellerventil 150 un d 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 das Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. Ebenso kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über das 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 (VVS) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL – variable valve lift) verwenden, die zur Änderung des Ventilbetriebs von der Steuerung 12 betätigt werden können. Die Po sition 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 and eren Ausführungsformen können das Einlass- und Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem oder einen VVS-Aktuator oder ein VVS-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 im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen verschiedene Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Dies kann zum Beispiel vorkommen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet w erden. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht sein, 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 Z ylinder des Motors 10 mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen zum Zuführen von Kraftstoff zu diesem konfiguriert sein. Als nicht einschränkendes Beispiel enthält der Zylinder 30 in der Darstellung ein Kraftstoffeinspritzventil 166. Das Kraftstoffeinspritzventil 166 ist in der Darstellung direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt, 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 1 das Kraftstoffeinspritzventil 166 als ein seitliches Einspritzventil zeigt, kann es auch über dem Kolben liegend, zum Beispiel nahe der Position der Zündkerze 192, positioniert sein. Durch solch eine Position können das Mischen und die Verbrennung verbessert werden, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, was auf die geringere Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis zurückzuführen ist. Als Alternative dazu kann das Einspritzventil oben liegend und in der Nähe des Einlassventils positioniert sein, um das Mischen zu verbessern. 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.
  • Es versteht sich, dass bei noch weiteren Ausführungsformen der Motor durch Einspritzung einer variablen Kraftstoffmischung oder von Klopfen/Vorzündung unterdrückendem Fluid über zwei Einspritzventile (ein Direkt-Einspritzventil 166 und ein Kanal-Einspritzventil) und Variieren einer relativen Einspritzmenge von jedem Einspritzventil betrieben werden kann. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 166 von einem Hochdruckkraftstoffsystem 80, 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.
  • Kraftstoff kann dem Zylinder durch das (die) Einspritzventil(e) während eines einzigen Motorzyklus des Zylinders zugeführt werden. Des Weiteren kann die Verteilung und/oder die relative von dem (den) Einspritzventil(en) zugeführte Kraftstoffmenge mit den Betriebsbedingungen variieren. Zum Beispiel kann die Verteilung mit einer Änderungsrate einer Zylinderluftladung, einer Art eines anomalen Zylinderverbrennungsereignisses (wie zum Beispiel, ob ein Zylinderfehlzündungsereignis, Klopfereignis oder Vorzündungsereignis vorliegt) variieren. Zum Beispiel können bei einem einzigen Verbrennungsereignis Mehrfacheinspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die Mehrfacheinspritzungen können während des Verdichtungshubs, Einlasshubs oder irgendeiner angemessenen Kombination davon durchgeführt werden.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 1 nur einen einzigen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Somit kann jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventil(en), Zündkerze(n), usw. enthalten.
  • Kraftstofftanks im Kraftstoffsystem 80 können Kraftstoff oder Klopfen/Vorzündung unterdrückende Fluide mit verschiedenen Qualitäten, wie zum Beispiel verschiedene Zusammensetzungen, enthalten. Diese Unterschiede können unterschiedlichen Alkoholgehalt, unterschiedlichen Wassergehalt, unterschiedliche Oktanzahl, unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen davon usw. umfassen. In einem Beispiel könnten Kraftstoffe oder Klopfen/Vorzündung unterdrückende Fluide mit unterschiedlichem Al koholgehalt einen Kraftstoff, bei dem es sich um Benzin handelt, und einen anderen, bei dem es sich um Ethanol oder Methanol handelt, umfassen. In einem anderen Beispiel kann der Motor Benzin als eine erste Substanz und eine alkoholhaltige Kraftstoffmischung wie etwa E85 (etwa 85% Ethanol und 15% Benzin) oder M85 (etwa 85% Methanol und 15% Benzin), als eine zweite Substanz verwenden. Andere alkoholhaltige Kraftstoffe könnten eine Mischung aus Alkohol und Wasser, eine Mischung aus Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein. In noch einem anderen Beispiel können beide Kraftstoffe Alkoholgemische sein, wobei der erste Kraftstoff ein Benzinalkoholgemisch mit einem geringeren Alkoholverhältnis als ein Benzinalkohlgemisch eines zweiten Kraftstoffs mit einem größeren Alkoholverhältnis, wie zum Beispiel E10 (ca. 10% Ethanol) als erster Kraftstoff und E85 (ca. 85% Ethanol) als z weiter Kraftstoff sein kann.
  • In noch einem anderen Beispiel kann eines der Fluide Wasser enthalten, während das andere Fluid Benzin oder ein Alkoh olgemisch ist. Darüber hinaus können sich der erste und der zweite Kraftstoff auch bezüglich anderer Kraftstoffqualitäten, wie zum Beispiel einer unterschiedlichen Temperatur, Viskosität, Oktanzahl, latenter Verdampfungsenthalpie usw., unterscheiden. Noch weitere Vorzündung unterdrückende Fluide können Wasser, Methanol, Waschflüssigkeit (das ein Gemisch aus ca. 60% Wasser und 40% Methanol ist) usw. umfassen.
  • Darüber hinaus können Kraftstoffeigenschaften des Kraftstoffs oder des Vorzündung unterdrückenden Fluids, der bzw. das im Kraftstofftank gespeichert ist, häufig variieren. In einem Beispiel kann ein Fahrer den Kraftstofftank einen Tag mit E85 auffüllen und den nächsten mit E10 und den nächsten mit E50. Die täglichen Schwankungen beim Auftanken können somit zu häufig variierenden Kraftstoffzusammensetzungen führen, wodurch die durch das Einspritzventil 166 gelieferte Kraftstoffzusammensetzung beeinflusst wird.
  • Der Motor 10 kann weiterhin einen (wie dargestellt) oder mehrere Klopfsensoren 90 enthalten, die entlang einem Körper des Motors (zum Beispiel entlang einem Motorblock) verteilt sind. Falls vorhanden, können die mehreren Klopfsensoren symmetrisch oder asymmetrisch entlang dem Motorblock verteilt sein. Der Klopfsensor 90 kann ein Beschleunigungsgeber, ein Ionisationssensor oder ein Vibrationssensor sein.
  • Wie unter Bezugnahme auf 4 dargelegt, kann eine Motorsteuerung in einem Beispiel dazu konfiguriert sein, basierend auf der Ausgabe (zum Beispiel der Signalzeitsteuerung, -amplitude, -stärke, -frequenz usw.) des einen oder der mehreren Klopfsensoren 90 Motorblockvibrationen, die durch anomale Verbrennungsereignisse, wie zum Beispiel Klopfen und Vorzündung, erzeugt werden, von der Zwangsöffnung (und dem anschließenden Zuschlagen) eines Zylinderauslassventils zu detektieren und zu differenzieren. Die Steuerung kann die Sensorausgaben in verschiedenen Zeitfenstern bewerten, die zylinderspezifisch sind und auf der Art der detektierten Vibration basieren. Zum Beispiel können aufgrund der Zwangsöffnung eines Zylinderauslassventils durch von einem spät verbrennenden Zylinder abgegebene Restabgase erzeugte Vibrationen durch Klopfsensorausgaben identifiziert werden, die in einem Fenster erfasst werden, das während eines Ereignisses eines geöffneten Auslassventils des spät verbrennenden Zylinders im Verhältnis später vorliegt. Im Vergleich dazu können in einem zündenden Zylinder auftretende anomale Zylinderverbrennungsereignisse durch Klopfsensorausgaben identifiziert werden, die in einem Fenster erfa sst werden, das während eines Ereignisses eines geöffneten Auslassventils des spät verbrennenden Zylinders im Verhältnis früher vorliegt. In einem Beispiel kann es sich bei den Fenstern, in denen die Klopfsignale geschätzt werden, um Kurbelwinkelfenster handeln.
  • In weiteren Beispielen kann die Motorsteuerung dazu konfiguriert sein, den Ursprung der Vibrationen auf Grundlage der Ausgabe (zum Beispiel der Signalzeitsteuerung, -amplitude, -stärke, -frequenz usw.) des einen oder der mehreren Klopfsensoren sowie einer Änderungsrate eines Parameters, der eine Zylinderluftladung anzeigt, wie zum Beispiel einer Änderungsrate des Krümmerdrucks (MAP – manifold pressure), eines Krümmerluftstroms (MAF – manifold air flow), zu detektieren und zu differenzieren.
  • Minderungsmaßnahmen, 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 bewältigt werden, während Vorzündung durch Verwendung von Lastbegrenzung und Kraftstoffanreicherung, Kraftstoffabmagerung, Direkteinspritzung eines Kraftstoffs mit höherer Oktanzahl oder eines Klopfen unterdrückenden Fluids, Mehrfachverdichtungshub-Kraftstoffeinspritzungen usw. bewältigt werden kann. Darüber hinaus können sich durch die Steuerung unternommene Vorzündungsminderungsmaßnahmen zur Begegnung einer einset zenden Vorzündung in einem jüngst zündenden Zylinder von durch die Steuerung unternommenen Vorzündungsminderungsmaßnahmen zur Begegnung einer potentiellen durch späte Verbrennung induzierten Vorzündung, die in einem Zylinder erfolgen kann, der heiße Restabgase von einem spät verbrennenden Zylinder zwangsempfängt, unterscheiden. Zum Beispiel kann einer einsetzenden Vorzündung durch Anreichern des betroffenen Zylinders für eine längere Dauer (zum Beispiel eine größere Anzahl von Verbrennungsereignissen) begegnet werden, während einer potentiellen durch späte Verbrennung induzierten Vorzündung durch Anreichern des betroffenen Zylinders für eine kürzere Dauer (zum Beispiel eine geringere Anzahl von Verbrennungsereignissen), bis eine Temperatur der Restabgase re duziert ist, begegnet werden kann. Unter Bedingungen, unter denen die Vorzündungsminderungsmaßnahmen auf ein spätes Zylinderverbrennungsereignis reagieren, können die Einstellungen auch auf einem Verzögerungsausmaß in dem spät verbrennenden Zylinder basie ren.
  • Bei noch weiteren Ausführungsformen kann die Kraftstoffeinspritzung (zum Beispiel die Einspritzsteuerung, die Anzahl von Einspritzungen in einem gegebenen Motorzyklus, die Menge/der Anteil des während eines Einlasshubs bezüglich eines Verdichtungshubs eingespritzten Fluids, die Menge/der Anteil des direkt in den Zylinder eingespritzten Fluids bezüglich einer einlasskanaleingespritzten Menge in den Zylinder usw.) auf Grundlage der detektierten Vibration eingestellt werden.
  • Es versteht sich, dass 1 zwar die Verwendung von Klopfsensoren zur Erfassung von Motorblockvibrationen und Zwangseintritt von Restabgasen in einen Zylinder vorschlägt, in anderen Beispielen jedoch auch andere Beschleunigungsgeber, Vibrationssensoren oder Drucksensoren im Zylinder verwendet werden können, und die Vibrationen zu erfassen.
  • In der Darstellung von 1 ist die Steuerung 12 ein Mikrocomputer, der einen Mikroprozessor 106, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 108, ein in diesem bestimmten Beispiel als Nurlesespeicherchip (ROM) 110 gezeigtes elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, 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) von dem Luftmassensensor 122; die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; ein Profilzündungsaufnahmesignal (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 140 gekoppelten Hall-Sensor 120 (oder Sensor anderer Art); die Drosselklappenstellung (TP) von einem Drosselklappenstellungssensor; ein Absolutkrümmerdrucksignal, MAP, von dem Sensor 124, Zylinder-Kraftstoff-Luft-Verhältnis von dem EGO-Sensor 128 und anomale Verbrennung von einem Klopfsensor und einem Kurbelwellenbeschleunigungssensor. Aus dem PIP-Signal kann die Steuerung 12 ein Motordrehzahlsignal RPM (Revolutions Per Minute) generier en. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe hinsichtlich Vakuum oder Druck in dem Einlasskrümmer zu liefern. Es können noch weitere Sensoren, wie zum Beispiel Zylinderdrucksensoren, Klopfsensoren und/oder Vorzündungssensoren mit dem Motor 10 (zum Beispiel einem Körper des Motors) gekoppelt sein, um die Identifizierung anomaler Verbrennungsereignisse zu unterstützen.
  • 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 anderer Varianten, die erwartet, aber nicht speziell angeführt werden, ausführbar sind.
  • 2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Motors 200, bei dem es sich um den Motor 10 von 1 handeln kann, wobei Abgas aus verschiedenen Zylindergruppen zu verschiedenen Auslassleitungen eines segmentierten Auslasskrümmers geleitet wird. Die verschiedenen Auslaßleitungen können an einer stromabwärtigen Stelle des Auslasskrümmers an oder um einer (eine) Abgasreinigungsvorrichtung herum ineinander übergehen.
  • Der Motor 200 enthält ein System 202 zur variablen Nockensteuerung (VCT – variable cam timing), ein System 204 zur Nocken profil-Umschaltung (CPS – cam profile switching), eine Abgasreinigungsvorrichtung 208, die einen Abgaskatalysator enthält, und einen Zylinderkopf 210 mit mehreren Zylindern 212 (in dem gezeigten Beispiel sind vier Zylinder C1 bis C4 dargestellt). Der Einlasskrümmer 214 ist dazu konfiguriert, den Zylindern 212 Einlassluft und/oder Kraftstoff zuzuführen, und ein segmentierter integrierter Auslasskrümmer 216 ist dazu konfiguriert, die Verbrennungsprodukte von den Zylindern 212 abzuführen. Der segmentierte Auslaßkrümmer 216 kann mehrere Auslassleitungen oder Auslässe enthalten, die jeweils an anderen Stellen entlang dem segmentierten Auslasskrümmer 216 mit der Abgasreinigungsvorrichtung gekoppelt sind. Bei einer weiteren Ausführungsform können die verschiedenen Auslässe mit verschiedenen Auslasskomponenten gekoppelt sein. Obgleich die gezeigte Ausführungsform den Einlasskrümmer 214 von dem Zylinderkopf 210 getrennt und den Auslasskrümmer 216 im Zylinderkopf 210 integriert zeigt, kann bei anderen Ausführungsformen der Einlasskrümmer 214 integriert und/oder der Auslasskrümmer 216 vom Zylinderkopf 210 getrennt sein.
  • Der Zylinderkopf 210 enthält vier Zylinder, die mit C1–C4 bezeichnet werden. Die Zylinder 212 können jeweils eine Zündkerze und ein Kraftstoffeinspritzventil zur direkten Kraftstoffzufuhr zu der Brennkammer enthalten, wie oben in 1 beschrieben. Bei anderen Ausführungsformen enthält jedoch möglicherweise nicht jeder Zylinder eine Zündkerze und/oder ein Direkt-Kraftstoffeinspritzventil. Zylinder können jeweils durch ein oder mehrere Ventile bedient werden. In dem vorliegenden Beispiel enthalten die Zylinder 112 jeweils zwei Einlassventile und zwei Auslaßventile. Jedes Einlass- und Auslassventil ist zum Öffnen und Schließen eines Einlasskanals bzw. eines Auslasskanals konfiguriert. Die Einlassventile sind mit I1–I8 bezeichnet, und die Auslassventile sind mit E1–E8 bezeichnet. Der Zylinder C1 enthält Einlassventile I1 und I2 und Auslaßventile E1 und E2; der Zylinder C2 enthält Einlassve ntile I3 und I4 und Auslassventile E3 und E4; der Zylinder C3 enthält Einlassventile I5 und I6 und Auslassventile E5 und E6; und der Zylinder C4 enthält Einlassventile I7 und I8 und Auslassventile E7 und E8. Jeder Auslasskanal jedes Zylinders kann den gleichen Durchmesser aufweisen. Bei einigen Ausführungsformen können jedoch einige der Auslasskanäle einen anderen Durchmesser aufweisen. Die durch die Auslassventile E4 und E5 gesteuerten Auslasskanäle können zum Beispiel einen kleineren Durchmesser aufweisen als die verbleibenden Auslasskanäle.
  • Jedes Einlassventil ist zwischen einer geöffneten Stellung, in der Einlassluft in einen jeweiligen Zylinder gelassen wird, und einer geschlossenen Stellung, die Einlassluft aus dem jeweiligen Zylinder im Wesentlichen blockiert, betätigbar. Des Weiteren zeigt 2, wie die Einlassventile I1–I8 durch eine gemeinsame Nockenwelle 218 betätigt werden können. Die Einlassnockenwelle 218 enthält mehrere Einlassnocken, die zur Steuerung des Öffnens und Schließens der E inlassventile konfiguriert sind. Jedes Einlassventil kann durch erste Einlassnocken 220 und zweite Einlassnocken 222 gesteuert werden. Des Weiteren können bei einigen Ausführungsformen ein oder mehrere zusätzliche Einlassnocken enthalten sein, die Einlassventile steuern. In dem vorliegenden Beispiel weisen die ersten Einlassnocken 220 ein erstes Nockenprofil zum Öffnen der Einlassventile für eine erste Einlassdauer auf, während zweite Einlassnocken 222 ein zweites Nockenprofil zum Öffnen des Einlassventi ls für eine zweite Einlassdauer aufweisen. Die zweite Einlassdauer kann eine kürzere Einlassdauer (kürzer als die erste Einlassdauer) sein, die zweite Einlassdauer kann eine längere Einlassdauer (länger als die erste Dauer) sein, oder die erste und die zweite Dauer können gleich sein. Darüber hinaus kann die Einlassnockenwelle 218 eine oder mehrere Nullnockenerhebungen enthalten. Nullnockenerhebungen können dazu konfiguriert sein, jeweilige Einlassventile in der geschlossenen Stellung zu halten.
  • Ebenso ist jedes Auslassventil zwischen einer geöffneten Stellung, in der Abgas einen jeweiligen Zylinder der Zylinder 212 verlassen kann, und einer geschlossenen Stellung, die Gas in dem jeweiligen Zylinder im Wesentlichen zurückhält, betätigbar. Des Weiteren ze igt 2, wie die Auslassventile E1–E8 durch eine gemeinsame Auslassnockenwelle 224 betätigt werden können. Die Auslassnockenwelle 224 enthält mehrere Auslassnocken, die zur Steuerung des Öffnens und Schließens der Einlassventile konfiguriert sind. Jedes Auslassventil kann durch erste Auslassnocken 226 und zweite Auslassnocken 228 gesteuert werden. Des Weiteren können bei einigen Ausführungsformen ein oder mehrere zusätzliche Auslassnocken enthalten sein, um die Auslassventile zu steuern. In dem vorliegenden Beispiel weisen die ersten Auslassnocken 226 ein erstes Nockenprofil zum Öffnen der Auslassventile für eine erste Auslassdauer auf, während zweite Auslassnocken 228 ein zweites Nockenprofil zum Öffnen des Auslassventils für eine zweite Auslassdauer aufweisen. Die zweite Auslassdauer kann kürzer als die, länger als die oder gleich der ersten Auslassdauer sein. Darüber hinaus kann die Auslassnockenwelle 224 eine oder mehrere Nullnockenerhebungen enthalten, die dazu konfiguriert sind, jeweilige Auslassventile in der geschlossenen Stellung zu halten.
  • Nicht gezeigte zusätzliche Elemente können weiterhin Stößelstangen, Kipphebel, Stößel usw. enthalten. Solche Vorrichtungen und Merkmale können die Betätigung der Einlassventile und der Auslassventile du rch Umwandlung der Drehbewegung der Nocken in eine translatorische Bewegung der Ventile steuern. In anderen Beispielen können die Ventile über zusätzliche Nockenprofile an den Nockenwellen betätigt werden, wobei die Nockenprofile zwischen den verschieden en Ventilen eine unterschiedliche Nockenhubhöhe, Nockendauer und/oder Nockensteuerung bereitstellen können. Es können jedoch auch alternative Nockenwellenanordnungen (oben liegend und/oder Stößelstange) verwendet werden, falls gewünscht. In einigen Beispielen weisen die Zylinder 212 weiterhin möglicherweise nur ein Auslassventil und/oder Einlassventil oder mehr als zwei Einlass- und/oder Auslassventile auf. In noch weiteren Beispielen können die Auslassventile und Einlassventile durch eine gemeinsame Nockenwelle betätigt werden. Bei einer anderen alternativen Ausführungsform kann jedoch mindestens eines der Einlassventile und/oder Auslaßventile durch seine eigene unabhängige Nockenwelle oder eine andere Vorrichtung betätigt werden.
  • Eine Untergruppe der Auslassventile der Zylinder 212 kann, falls gewünscht, über einen oder mehrere Mechanismen deaktiviert werden. Die Auslassventile E3–E6, die mit dem Auslasskrümmersegment 234 (unten näher erläutert) gekoppelt sind, können zum Beispiel über Schaltstößel, Schaltkipphebel oder Schaltrollenschlepphebel deaktiviert werden. In Modi, in denen VDE-Betrieb (VDE – variable displacement engine/Motor mit variablem Hubraum) aktiviert ist, können die Einlassventile unter Verwendung ähnlicher Mechanismen deaktiviert werden. Als Alternative dazu können die Zylinder mit gezielt deaktivierbaren Kraftstoffeinspritzventilen konfiguriert sein, wobei die Kraftstoffeinspritzventile im VDE-Betriebsmodus (unter Beibehaltung der Einlass-Auslassventilsteuerung) gezielt deaktiviert werden, um Zylinderdeaktivierung bereitzustellen.
  • Der Motor 200 kann variable Ventilsteuerungssysteme, zum Beispiel das CPS-System 204 und das VCT-System 202 (VCT – variable cam timing/-variable Nockensteuerung) enthalten. Ein variables Ventilbetätigungssystem kann zum Betrieb in mehreren Betriebsmodi auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel auf Grundlage dessen, ob der Motor einen Motorkaltstart, einen Betrieb mit warmgelaufenem Motor, Motordrehzahl/-lastbedingungen usw. durchführt, konfiguriert sein. Auf Grundlage des Betriebsmodus kann das variable Ventilbetätigungssystem dazu konfiguriert sein, nur eine Untergruppe von Auslasskanälen einer Untergruppe von Zylindern, wobei alle anderen Auslasskanäle geschlossen sind, zu öffnen. Darüber hinaus kann das variable Ventilbetätigungssystem zum gezielten Öffnen und Schließen der Einlasskanäle gemäß dem Öffnen und Schließen der Auslasskanäle während der verschiedenen Betriebsmodi konfiguriert sein.
  • Das CPS-System 204 kann zur translatorischen Bewegung bestimmter Teile der Einlassnockenwelle 218 in Längsrichtung, wodurch bewirkt wird, dass der Betrieb der Einlassventile I1–I8 zwischen ersten Einlassnocken 220 und zweiten Einlassnocken 222 und/oder anderen Einlassnocken variiert wird, konfiguriert sein. Weiterhin kann das CPS-System 204 zur translatorischen Bewegung bestimmter Teile der Auslassnockenwelle 224 in Längsrichtung, wodurch bewirkt wird, dass der Betrieb der Auslassventile E1–E8 zwischen ersten Auslassnocken 226 und zweiten Auslassnocken 228 und/oder anderen Auslassnocken variiert wird, konfiguriert sein. Auf diese Weise kann das CPS-System 204 zwischen mehreren Profilen schalten. Dabei kann das CPS-System 204 zwischen einem ersten Nocken zum Öffnen eines Ventils für eine erste Dauer und einem zweiten Nocken zum Öffnen des Ventils für eine zweite Dauer und/oder zusätzlichen oder Nullnocken schalten. Das CPS System 204 kann durch die Steuerung 201 (die Steuerung 201 ist ein nicht einschränkendes Beispiel für die Steuerung 12 von 1) über Signalleitungen gesteuert werden.
  • Die oben beschriebene Konfiguration der Nocken kann zur Bereitstellung der Steuerung der Menge und des Zeitpunkts der den Zylindern 212 zugeführten und der daraus abgeführten Luft verwendet werden. Es können jedoch auch andere Konfigurationen verwendet werden, um dem CPS System 204 zu ermöglichen, die Ventilsteuerung zwischen zwei oder mehreren Nocken zu schalten. Ein schaltbarer Stößel oder Kipphebel kann zum Beispiel zur Änderung der Ventilsteuerung zw ischen zwei oder mehreren Nocken verwendet werden.
  • Der Motor 200 kann weiterhin ein VCT-System 202 enthalten. Das VCT-System 202 kann ein unabhängiges variables Doppelnockenwellenverstellsystem zur voneinander unabhängigen Änderung der Einlassventilsteuerung und der Auslassventilsteuerung sein. Das VCT-System 202 enthält einen Einlassnockenwellenversteller 230 und einen Auslassnockenwellenversteller 232 zur Änderung der Ventilsteuerung. Das VCT-System 202 kann dazu konfiguriert sein, die Ventilsteuerung durch Nachfrüh- oder Nachspätverstellen der Nockensteuerung (ein beispielhafter Motorbetriebsparameter) nach früh oder nach spät zu verstellen und kann durch die Steuerung 201 über Signalleitungen gesteuert werden. Das VCT-System 202 kann dazu konfiguriert sein, die Steuerung von Ventilöffnungs- und -schließereignissen durch Ändern der Beziehung zwischen der Kurbelwellenstellung und der Nockenwellenstellung zu ändern. Zum Beispiel kann das VCT-System 202 zur Drehung der Einlassnockenwelle 218 und/oder der Auslassnockenwelle 224 unabhängig von der Kurbelwelle zum Bewirken der Nachfrüh- oder Nachspätverstellung der Ventilsteuerung konfiguriert sein. Bei einigen Ausführungsformen kann das VCT-System 202 eine nockenmomentbetätigte Vorrichtung sein, die dazu kon figuriert ist, die Nockensteuerung schnell zu ändern. Bei einigen Ausführungsformen kann die Ventilsteuerung, wie zum Beispiel Einlassventilschließen (IVC – intake valve closing) und Auslassventilschließen (EVC – exhaust valve closing), durch eine CVVL-Vorrichtung (CVVL – continuously variable valve lift/stufenlos variabler Ventilhub) geändert werden. Die oben beschriebenen Ventil/Nockensteuervorrichtungen und -systeme können hydraulisch angetrieben oder elektrisch betätigt oder Kombinationen daraus sein. Signalleitungen können Steuersignale zu dem CPS-System 204 und dem VCT-System 202 senden und eine Nockensteuerungs- und/oder Nockenwahlmessung von ihnen erhalten.
  • Erneut auf den Auslasskrümmer 216 Bezug nehmend, kann er mit mehreren Auslässen konfiguriert sein, um Abgas von verschiedenen Zylindergruppen zu verschiedenen Stellen entlang dem Auslasskrümmer (zum Beispiel zu verschiedenen Auslasskomponenten) gezielt zu leiten. Obgleich das gezeigte Beispiel den Auslasskrümmer 216 als einen einzelnen, integrierten Auslasskrümmer zeigt, der mehrere Auslässe enthält, kann der Zylinderkopf 210 bei anderen Ausführungsformen mehrere getrennte und physisch verschiedene Auslasskrümmer, die jeweils einen Auslass aufweisen, enthalten. Des Weiteren können die getrennten Auslasskrümmer in einem gemeinsamen Gussteil im Zylinderkopf 210 enthalten sein. Bei der Ausführungsform von 2 enthält der Auslasskrümmer 216 ein erstes Auslasskrümmersegment 234 und ein zweites Auslasskrümmersegment 236, die mit einer gemeinsamen Auslassleitung 238 gekoppelt sind.
  • Das erste Auslasskrümmersegment 234 koppelt eine Untergruppe von Auslasskanälen einer Untergruppe der Zylinder mit der Abgasreinigungsvorrichtung 208. Wie in 2 gezeigt, sind die Auslasskanäle der Auslassventile E3–E6 der Zylinder C2 bzw. C3 mit dem ersten Auslasskrümmersegment 234 gekoppelt. Das erste Auslasskrümmersegment 234 enthält Einlässe 240, 254, die mit den durch die Auslaßventile E3 bzw. E4 gesteuerten Auslasskanälen gekoppelt sind, und Einlässe 242, 256, die mit den durch die Auslassventile E5 bzw. E6 gesteuerten Auslasskanälen gekoppelt sind. Des Weiteren wird Abgas aus dem ersten Auslasskrümmersegment 234 stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 208 in die Auslassleitung 238 geleitet. Wenn d ie Auslassventile E3–E6 geöffnet sind, wird Abgas aus den Zylindern C2 und C3 durch das erste Auslasskrümmersegment 234 zu der Auslassleitung 238 und weiter zu der Abgasreinigungsvorrichtung 208 geleitet.
  • Das zweite Auslasskrümmersegment 236 koppelt ei ne andere Untergruppe der Zylinder mit der Auslassleitung 238. Wie in 2 gezeigt, sind die Auslasskanäle der Auslassventile E1–E2 und E7–E8 der Zylinder C1 bzw. C4 mit dem zweiten Auslasskrümmersegment 236 gekoppelt. Das zweite Auslasskrümmersegment 236 enthält Einlässe 250, 252, die mit den durch die Auslassventile E1 bzw. E2 gesteuerten Auslasskanälen gekoppelt sind, und Einlässe 258, 260, die mit den durch die Auslassventile E7 bzw. E7 gesteuerten Auslasskanälen gekoppelt sind. Des Weiteren w ird Abgas aus dem zweiten Auslasskrümmersegment 236 stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 208 und stromaufwärts von einer Stelle, an der der erste Auslasskrümmer 234 in die Auslassleitung 238 übergeht, in die Auslassleitung 238 geleitet Wenn die Au slassventile E1–E2 und E7–E8 geöffnet sind, wird Abgas aus den Zylindern C1 und C4 durch das zweite Auslasskrümmersegment 236 zu der Auslassleitung 238 und weiter zu der Abgasreinigungsvorrichtung 208 geleitet.
  • Bei einigen Ausführungsformen können das erste und das zweite Auslaßkrümmersegment mit anderen Auslasskomponenten gekoppelt sein. Zum Beispiel kann eines der Auslasskrümmersegmente stromaufwärts einer Auslassturbine gekoppelt sein, während das andere Auslasskrümmersegment stromabwärts der Auslassturbine gekoppelt sein kann. Obgleich die dargestellte Ausführungsform jedes der Auslasskrümmersegmente stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung gekoppelt zeigt, kann als anderes Beispiel bei einer anderen Ausführungsform eines der Auslaßkrümmersegmente stromaufwärts eines Abgasreinigungsvorrichtungskatalysators gekoppelt sein, während das andere Auslasskrümmersegment stromabwärts des Abgasreinigungsvorrichtungskatalysators gekoppelt sein kann.
  • Die Gruppierung von Zylindern auf verschiedenen Faktoren, wie zum Beispiel einer Zündfolge, einer Position der Zylinder am Motor auf Grundlage der speziellen Motorkonfiguration (zum Beispiel, ob sie in einer ersten Motorbank oder einer zweiten Motorbank positioniert sind) sowie einer Konfiguration des Auslasskrümmers (zum Beispiel, ob der Auslasskrümmer segmentiert, integriert usw. ist) basieren. In dem gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem Motor um einen Reihenmotor, und die Zylinder sind auf Grundlage ihrer Zündfolge (hier C1, dann C3, dann C4, dann C2) gruppiert, so dass keine zwei aufeinanderfolgend zündenden Zylinder zusammen gruppiert sind (hier ist C1 mit C4 gruppiert, während C2 mit C3 gruppiert ist. Bei anderen Ausführungsformen können jedoch aufeinanderfolgend zündende Zylinder zusammen gruppie rt sein. In einem anderen Beispiel können Zylinder in einer ersten Motorbank miteinander gruppiert sein, während Zylinder in einer zweiten Bank miteinander gruppiert sein können.
  • Durch Segmentierten des Auslasskrümmers, derart, dass Abgas von verschiedenen Gruppen von Zylindern zu verschiedenen Auslaßkrümmersegmenten und zu verschiedenen Stellen entlang einer Auslaßleitung geleitet wird, können verbesserte Pumparbeit und reduzierte Strömungsverluste erreicht werden.
  • Wie oben beschrieben, zeigt 2 ein nicht einschränkendes Beispiel für einen Verbrennungsmotor und zugehörige Einlass- und Auslasssysteme. Es sei darauf hingewiesen, dass bei einigen Ausführungsformen der Motor unter anderem mehr oder weniger Verbrennungszylinder, Steuerventile, Drosselklappen und Verdichtungsvorrichtungen aufweisen kann. Beispielhafte Motoren können in einer "V"-Konfiguration angeordnete Zylinder aufweisen. Des Weiteren kann eine erste Nockenwelle die Einlassventile für eine erste Gruppe oder Bank von Zylindern steuern, u nd eine zweite Nockenwelle kann die Einlassventile für eine zweite Gruppe von Zylindern steuern. Auf diese Weise kann ein einziges CPS-System und/oder VCT-System zur Steuerung des Ventilbetriebs einer Gruppe von Zylindern verwendet werden, oder es können getrennte CPS- und/oder VCT-Systeme verwendet werden.
  • Auf Grundlage der Konfiguration eines Motors, der einen Motorauslasskrümmer enthält, sowie einer Zündfolge von Zylindern in dem Motor können somit Restabgase, die während der Verbrennung in einem Zylinde r erzeugt werden, in einem anderen Zylinder empfangen werden. Wie weiter unten in dem Beispiel von 5 dargestellt, können zum Beispiel Restabgase von einem Zylinder, der einem Auslasshub unterzogen wird, auf Grundlage von Ventilsteuerzeiten der verschiedenen Zylinder unbeabsichtigt in einem anderen Zylinder empfangen werden, der gleichzeitig einem Einlasshub unterzogen wird. Insbesondere kann bei Motoren, die mit kleinen Auslaßkrümmern konfiguriert sind (um Turboverzugproblemen zu begegnen), die Abgabe einer großen Menge von Restabgasen in einen gemeinsamen Auslasskrümmer zu erhöhten Auslasskrümmerdrücken führen. Der erhöhte Auslasskrümmerdruck kann wiederum den Auslassventilfederdruck eines Zylinders überwinden, wodurch Restabgase aus dem verbrenn enden Zylinder in einen oder mehrere benachbarte Zylinder gedrückt werden. Wenn das Auslassventil anschließend zuschlägt, kann es zu einem charakteristischen Schallen kommen, das auf Grundlage erfasster Motorblockvibrationen detektiert und basierend auf D ifferenzen hinsichtlich Frequenzgehalt der Vibrationen von Vibrationen, die aufgrund von Klopfen und Vorzündungsereignissen erzeugt wurden, differenziert werden kann. Die Anmelder haben erkannt, dass, wenn die Temperatur und der Druck der Restabgase ausreichend erhöht sind, wenn diese in einem benachbarten Zylinder empfangen werden, die heißen Restabgase die Neigung des empfangenden Zylinders zur Vorzündung erhöhen können. Unter instationären Drehmomentwünschen (zum Beispiel als Reaktion auf einen plötzlichen Abfall der Drehmomentanforderung) kann als Beispiel Drehmomentsteuerung durch Modifizieren von Motorparametern von Nenneinstellungen und Nachspätverstellen des Funkenzündzeitpunkts erreicht werden. Obgleich die Zündverstellung nach spät das Erreichen einer im Wesentlichen unmittelbaren Drehmomentreduzierung gestattet, erzeugt die späte Verbrennung heiße Restabgase. Wenn die heißen Restabgase in einem ersten empfangenden Zylinder empfangen werden, erhöhen sie möglicherweise nicht nur die Wahrscheinlic hkeit einer Vorzündung in dem ersten empfangenden Zylinder, sondern können auch die Temperatur der in dem ersten empfangenden Zylinder erzeugten Restabgase erhöhen, so dass bei erfolgender Verbrennung in dem Zylinder ein zweiter empfangender Zylinder (der wahrscheinlich Restabgase von dem ersten empfangenden Zylinder empfängt) möglicherweise auch heiße Restabgase empfangen kann und vorzünden kann. Somit kann ein kaskadenartiges Vorzündungsereignis erfolgen, das den Motor schnell beeinträchtigen kann.
  • Wie in 3 ausgeführt, kann eine Motorsteuerung zur Identifizierung eines Spätverbrennungsereignisses auf Grundlage von Motorparametern konfiguriert sein; und als Reaktion auf das Spätverbrennungsereignis kann die Steuerung der Vorzündung zuvorkommen, ind em sie eine Vorzündungsminderungsmaßnahme in einem oder mehreren Zylindern, die wahrscheinlich durch das Spätverbrennungsereignis beeinflusst werden, durchführt. Als Alternative dazu kann die Steuerung, wie in 4 ausgeführt, auf Grundlage von Motorblockvibrationen, die in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil des spät zündenden Zylinders erfasst werden, detektieren, dass ein Zylinderauslassventil aufgrund des Eintritts heißer Restabgase von einem Spätverbrennungsereignis aufgedrückt worden ist. Auf Grundlage dessen, wann das Zuschlagen des Auslassventils erfolgt, und durch Kenntnis darüber, welcher Zylinder in der Bank spät gezündet hat, sowie welche Ventile der Zylinderbank sich auf dem Grundkreis befinden, kann die Steuerung zusammen mit den in dem korrekten Frequenzspektrum ordnungsgemäß gefilterten Informationen das Fenster festlegen, in dem die Vibration auftrat, und identifizieren, welcher Zylinder die unbeabsichtigten heißen Restabgase empfing. Darüber hinaus könnten Luftmassenstromraten verwendet werden, um herauszufinden, wann sich der Motor unter ausreichend hoher Last befand, um ausreichend hohe Drücke zum Abheben der Auslassventile von den entsprechenden späten Verbrennungen zu erzeugen. Durch genauere Identifizierung des Zylinders, bei dem das Auslassventil aufgedrückt wurde, können Vorzündungsminderungsmaßnahmen auf geeignete Weise durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise ermöglichen die Motorsysteme der 1–2 ein Verfahren für einen Motor, bei dem als Reaktion auf ein spätes Zylinderverbrennungsereignis (wie zum Beispiel als Reaktion darauf, dass die Abgastemperatur der Verbrennung in einem ersten Zylinder über einer Schwelltemperatur liegt, oder ein Verbrennungszeitpunkt in dem ersten Zylinder von einem Schwellzeitpunkt nach s pät verstellt ist) eine Vorzündungsminderungsmaßnahme (wie zum Beispiel eine Zylinderkraftstoffdeaktivierung oder eine Zylinderkraftstoffanreicherung) in einem zweiten Zylinder, der Restabgase aus der Verbrennung in dem ersten Zylinder empfängt, durchgeführt wird. Wahlweise kann eine Vorzündungsminderungsmaßnahme auch in einem dritten Zylinder, der Restabgase aus der Verbrennung in dem zweiten Zylinder empfängt, durchgeführt werden. Durch Einstellung der Kraftstoffeinspritzung zu dem (den) empfangenden Zylinder(n) kann eine Temperatur der Restabgase in dem empfangenden Zylinder gesenkt werden, wodurch die Gefahr von Zylindervorzündungsereignissen reduziert wird.
  • Das Motorsystem der 1–2 ermöglicht auch ein Verfahren für einen Motor, bei dem als Reaktion auf eine erfasste Blockvibration in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil eines ersten Zylinders, der einem Spätverbrennungsereignis unterzogen wird, und nach Schließen eines Auslassventils eines zweiten Zylinders eine Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem zweiten Zylinder durchgeführt wird. Durch bessere Identifizierung des Zwangseintritts von Spätverbrennungsrestabgasen in einen Zylinder können geeignete Minderungsmaßnahmen getroffen werden, und durch späte Verbrennung induzierte Vorzündungs ereignisse können reduziert werden. Somit verbessert dies die Motorleistung.
  • Nunmehr auf 3 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Routine 300 zur Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in einem oder mehreren Zylindern als Reaktion auf ein Spätverbrennungsereignis in einem gegebenen Zylinder durchgeführt. Durch Einstellung der Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren Zylindern, die heiße Restabgase aus Verbrennung in dem gegebenen Zylinder empfangen, können effektive Temperaturen der empfangenen Restabgase gesenkt werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit von durch spätere Verbrennung induzierten Vorzündungsereignissen reduziert wird.
  • Bei 302 umfasst die Routine Schätzen und/oder Messen von Motorbetriebsbedingungen. Zu diesen gehören zum Beispiel Motordrehzahl und -last, Drehmomentanforderung, Aufladung, Krümmerdruck (MAP), Krümmerluftladungstemperatur (MCT – manifold aircharge temperature), Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Lambda), Kraftstoffalkoholgehalt, Barometerdruck, Umgebungsbedingungen (zum Beispiel Umgebungstemperatur, -druck, -feuchtigkeit usw.), zeitlicher Motorvorzündungsverlauf usw. Bei 304 können die Motorparametereinstellungen auf Grundlage der geschätzten Motorbetriebsbedingungen eingestellt werden. Auf Grundlage eines Nenndreh momentwunsches können zum Beispiel Motorparametereinstellungen von Aufladung, Ventilsteuerung, Funkenzündzeitpunkt usw., auf Nenneinstellungen eingestellt werden. Als Beispiel kann der Zündzeitpunkt auf MBT oder Grenzlinienzündung eingestellt werden.
  • Bei 306 kann bestimmt werden, ob ein instationäres Überdrehmoment vorliegt. Das heißt, es kann bestimmt werden, ob ein plötzlicher Abfall der Drehmomentanforderung aufgetreten ist und das zur Verfügung stehende Drehmoment über dem angeforderten Drehmoment l iegt. Instationäre Überdrehmomentbedingungen können zum Beispiel während eines Tip-Out oder Gangschaltens auftreten. Die instationäre Drehmomentreduzierung kann hier gestatten, dass das Drehmoment vorübergehend reduziert wird, und das Gefühl eines gleichmäßigeren Schaltens gewährleisten. Als weitere Beispiele können instationäre Überdrehmomentbedingungen aufgrund von Motorleerlauf-Überdrehzahlbedingungen oder aufgrund einer instationären Änderung der angeforderten AGR auftreten. Wenn kein instationäres Überdrehmoment vorliegt, kann die Routine enden. Bei Bestätigung einer instationären Überdrehmomentbedingung können bei 308 die Nennmotorparametereinstellungen eingestellt werden. Als nicht einschränkende Beispiele kann zur Bereitstellung der Drehmomentreduzierung die Aufladungshöhe gesenkt werden, können die AGR Ventileinstellungen eingestellt werden (zum Beispiel zur Erhöhung der dem Motor zugeführten AGR, während dem Motor zugeführte Einlassfrischluft verringert wird), können Einlass- und/oder Auslassventilsteuerungen eingestellt werden, kann der Zündzeitpunkt nach spät verstellt werden (von MBT- oder Grenzlinienzündungseinstellungen) usw. In einem Beispiel kann eine Rückkopplung-Drehmomentsteuerung dazu konfiguriert sein, die Motorparametereinstellungen als Reaktion auf die Überdrehmomentbedingung von den Nenneinstellungen weg zu bewegen. Die Nenneinstellungen können vorübergehend dazu eingestellt werden, die Drehmomentreduzierung bereitzustellen, und dann zu den ursprünglichen (Nenn-)Einstellungen zurückgeführt werden. Zum Beispiel kann der Zündzeitpunkt vorübergehend von MBT nach spät verstellt werden und dann zu der Nenneinstellung zurückgeführt werden.
  • Somit können Zündverstellung nach spät von MBT oder Grenzlinienzündeinstellungen vorteilhaft verwendet werden, um eine schnelle (im Wesentlichen sofortige) Drehmomentreduzierungsantwort bereitzustellen. Dies gestattet das schnelle Erzielen einer instationären Drehmomentsteuerung. Die nach spät verstellte Zündeinstellung kann jedoch auch Spätverbrennungszyklen im Motor verursachen. Insbesondere kann die Nachspätverstellung der Zündung zu einem Spätverbrennungsereignis führen, wobei die Zylinderverbrennung zu einem Zeitpunkt oder einer Kurbelwinkelposition erfolgen, die später als beabsichtigt ist (das heißt, später als es der Fall wäre, wenn die Motorparametereinstellungen auf den Nenneinstellungen gehalten worden wären). Bei einigen Motorkonfigurationen, wie zum Beispiel bei einem aufgeladenen Motor, kann die späte Verbrennung viel später als beabs ichtigt sein.
  • Die späte Verbrennung in einem Zylinder kann zur Erzeugung heißer Restabgase in dem Zylinder sowie zu hohen Auslasskrümmerdrücken führen. Wenn eine große Menge an heißen Restabgasen in dem Zylinder erzeugt wird, können die Restabgase zu anomalen Verbrennungsereignissen, wie zum Beispiel zu Fehlzündungen und/oder Vorzündungsereignissen, in einem oder mehreren benachbarten Zylindern führen. Insbesondere kann die große Menge an heißen Restabgasen während der Ventilüberlappungsperiode in einem benachbarten Zylinder empfangen werden. Als Alternative oder zusätzlich dazu können die heißen Restabgase das Auslassventil eines benachbarten Zylinders aufdrücken. Insbesondere können die heißen Restabgase den Auslasskrümmerdruck auf Größen erhöhen, die verursachen, dass der Federdruck eines Auslassventils eines benachbarten Zylinders überwunden wird, wodurch die heißen Restabgase in den benachbarten Zylinder gedrückt werden. In beiden Fällen können heiße Restabgase die Temperatur in dem die Restabgase empfangenden Zylinder wesentlich erhöhen und dazu führen, dass der Zylinder zu Vorzündung neigt. Darüber hinaus können in einem ersten empfangenden Zylinder empfangene heiße Restabgase die Abgasverbrennungstemperatur in dem ersten empfangenden Zylinder erhöhen, so dass ein zweiter empfangender Zylinder, der Restabgase von dem ersten empfangenden Zylinder empfängt, auch zu Fehlzündungen und Vorzündungsereignissen neigen wird. Der auf die heißen Restabgase zurückzuführende erhöhte Auslasskrümmerdruck kann darüber hinaus eine Turbine drehen und die in die Zylinder eingeleitete Luftmenge vergrößern, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Zylindervorzündungsereignissen weiter erhöht wird. Das Problem kann in Motoren, die mit kleinvolumigen Auslaßkrümmern konfiguriert sind (wie zum Beispiel jenen, die zur Reduzierung von Turboverzugproblemen verwendet werden) verschlimmert werden.
  • Somit wird bei 310 bestimmt, ob ein Spätverbrennungsereignis vorliegt. Auf Grundlage der modifizierten Motorparametereinstellungen kann insbesondere bestimmt werden, ob ein Spätverbrennungsereignis in einem ersten Zylinder (Zylinder_1) vorliegt. In einem Beispiel wird das Spätverbrennungsereignis im ersten Zylinder auf Grundlage der (Einlass- und/oder Auslass-)-Ventilsteuerung des Zylinders und/oder des Zündkerzenionisationsstroms und/oder der Kurbelwellenbeschleunigung und/oder des Zylinderdrucks abgeleitet. Zum Beispiel kann eine späte Verbrennung als Reaktion darauf bestimmt werden, dass ein Verbrennungszeitpunkt des Zylinders vo n einem Schwellzeitpunkt nach spät verstellt ist. Dies kann umfassen, dass eine Einlass- und/oder Auslassventilsteuerung der Verbrennung im ersten Zylinder von einer Schwellventilsteuerung nach spät verstellt ist und/oder ein Schwellzündzeitpunkt der Verbrennung im ersten Zylinder von einem Schwellzündzeitpunkt (zum Beispiel von MBT) nach spät verstellt ist.
  • Bei Bestätigung eines Spätverbrennungsereignisses im ersten Zylinder kann bei 312 bestimmt werden, ob eine Abgasverbrennungstemperatur im ersten Zylinder (das heißt eine Temperatur der am ersten Zylinder erzeugten Restabgase) höher ist als eine Schwelltemperatur. Weiterhin kann bestimmt werden, ob eine Menge der von dem ersten Zylinder abgegebenen Restabgase größer ist als eine Schwellenmenge. Wenn die Temperatur und die Menge der durch das Spätverbrennungsereignis im ersten Zylinder erzeugten Restabgase höher sind als der Schwellwert, besteht somit eine Wahrscheinlichkeit, dass die Restabgase das Auslaßventil eines benachbarten Zylinders aufdrücken werden, wodurch Restabgase in den Zylinder gedrückt werden. Als Reaktion darauf, dass die Abgasverbrennungstemperatur im ersten Zylinder über der Schwelltemperatur liegt und die Menge der von dem ersten Zylinder abgegebenen Restabgase größer ist als die Schwellenmenge kann die Motorsteuerung somit eine Vorzündungsminderungsmaßnahme in einem oder mehreren Zylindern (Zylinder_2,... n), die (zunehmend) Restabgase aus der Verbrennung im ersten Zylinder empfangen, wie unten erörtert, durchführen.
  • Insbesondere umfasst die Routine bei 314 Bestimmen, welcher Zylinder Restabgase von dem Spätverbrennungsereignis im ersten Zylinder empfängt. Dies kann Ableiten (oder Identifizieren) auf Grundlage mindestens einer Identität des ersten Zylinders und einer Zündfolge des Motors eines zweiten Zylinders (Zylinder_2), der Restabgase aus der Verbrennung im ersten Zylinder empfangen wird (oder empfängt), umfassen. Zum Beispiel kann bei einem Reihen-Vierzylindermotor mit aufeinanderfolgend positionierten Zylindern Nummer 1 bis 4, bei dem eine Zündfolge der Zylinder umfasst, dass Zylinder Nummer 1 zuerst zündet, gefolgt von Zylinder Nummer 3, dann Zylinder Nummer 4 und schließlich Zylinder Nummer 2, bestimmt werden, welcher der Zylinder 1–4 die späte Verbrennung erfuhr, um zu identifizieren, welcher Zylinder höchstwahrscheinlich die heißen Restabgase empfängt. Wenn Zylinder Nummer 1 hier der erste Zylinder ist, der späte Verbrennung erfährt, empfängt Zylinder Nummer 2 wahrscheinlich die Restabgase, da sich Zylinder Nummer 2 in einem Einlasshub befindet (dem Eintritt von Restabgasen den geringsten Widerstand entgegengesetzt), wenn sich Zylinder Nummer 1 im Auslasshub befindet, während sich die anderen Zylinder im Arbeits- oder Verdichtungshub befinden (dem Eintritt von Restabgasen einen höheren Widerstand entgegensetzen). Wenn hier jedoch Zylinder Nummer 4 der erste Zylinder ist, der die späte Verbrennung erfährt, empfängt Zylinder Nummer 3 wahrscheinlich die Restabgase, da sich Zylinder Nummer 3 in einem Einlasshub befindet (dem Eintritt von Restabgasen den geringsten Widerstand entgegengesetzt), wenn sich Zylinder Nummer 4 im Auslasshub befindet. Somit würde sich die Identität des Restabgase empfangenden Zylinders unterscheiden, wenn es sich bei dem Motor um einen Reihen-Sechszylindermotor handeln würde oder wenn es sich bei dem Motor um einen Vierzylinder-V-Motor mit verschiedenen Zylindern verschiedener Motorbänke handeln würde. In einem Beispiel, in dem der Motor verschiedene Zylindergruppen in verschiedenen Bänken hat, können der erste Zylinder, der der späten Verbrennung unterzogen wird, und der zweite Zylinder, der die Restabgase empfängt, in einer gemeinsamen Motorbank positioniert sein.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann der zweite Zylinder ferner auf Grundlage einer Abgaskrümmerkonfiguration identifiziert werden. Zum Beispiel kann die Identität des zweiten Zylinders darauf basieren, ob der Auslasskrümmer integriert oder segmentiert war (wie zum Beispiel der segmentierte Auslasskrümmer in dem Motorsystem von 2). Als Beispiel kann, wenn der Auslasskrümmer segmentiert ist, bestimmt werden, welche Zylinder zu einem gemeinsamen Auslasskrümmersegment gruppiert sind, so dass sie Abgase durch eine gemeinsame Leitung abführen. Der erste Zylinder, der der späten Verbrennung unterzogen wird, und der zweite Zylinder, der die Restabgase empfängt, können hier mit dem gemeinsamen Auslasskrümmer gekoppelt sein, selbst wenn sie sich an verschiedenen Stellen im Motor befinden.
  • Wie in 4 ausgeführt, kann die Steuerung bei and eren Ausführungsformen durch Verwendung der Klopfsensoren des Systems, die entlang dem Motorblock gekoppelt sind, um zu detektieren, ob ein Auslassventil aufgedrückt worden ist, bestimmen, welcher Zylinder die Restabgase erhielt. Nachdem ein Auslassventil eines benachbarten Zylinders bei hohem Druck aufgedrückt worden ist, schlägt das Auslassventil insbesondere nach der Rückkehr auf den Auslasssitz auf. Dieses Zuschlagen erfolgt, weil sich das Auslassventil auf dem Grundkreis der Nockenwelle befindet und nicht dem Auslassnockenprofil für den bestimmten Zylinder in der Zylinderbank folgt. Wenn dieses Zuschlagen erfolgt, erzeugt dies Vibrationen, die ein Mitschwingen der Klopfsensoren verursachen. Durch Kenntnis, welcher Zylinder in der Bank jüngst (spät) gezündet hat, und welche Auslassventile in der Zylinderbank sich auf dem Grundkreis befinden, kann die Steuerung das Fenster festlegen, in dem die Vibrationen aufgetreten sind. Zusammen mit der in dem richtigen Frequenzspektrum ordnungsgemäß gefilterten Sensorausgabe ermöglichen es diese Informationen der Steuerung, zu identifizieren, welcher Zylinder unbeabsichtigt die heißen Restabgase empfangen hat. Darüber hinaus könnten Luftmassenstromraten verwendet werden, um herauszufinden, wann die Lasten des Motors hoch genug waren, um Drücke durch die entsprechenden späten Verbrennungen zu erzeugen, die groß genug waren, die Auslassventile anzuheben. In einem Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf eine erfasste Blockvibration in einem Fenster bei geöffnet em Auslassventil eines ersten Zylinders, der einem Spätverbrennungsereignis unterzogen wird, und nach Schließen des Auslassventils eines zweiten Zylinders ableiten, dass der zweite Zylinder unbeabsichtigt heiße Restabgase von dem ersten Zylinder erhalten hat, und demgemäß eine Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem zweiten Zylinder durchführen.
  • Bei einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Zylinder, die durch die in dem ersten Zylinder erzeugten Restabgase zunehmend beeinflusst werden, identifiziert werden. Zum Beispiel kann neben der Identifizierung eines zweiten Zylinders, der Restabgase von dem ersten Zylinder empfängt (oder wahrscheinlich empfangen wird) auch ein dritter Zylinder, der wahrscheinlich Restabgase von dem zweiten Zylinder empfangen wird, identifiziert werden. Dies liegt daran, dass die in dem zweiten Zylinder empfangenen heißen Restabgase nicht nur eine potentielle Vorzündung des zweiten Zylinders verursachen können, sondern die empfangenen heißen Restabgase können auch zu erhöhten Abgastemperaturen bei Verbrennung im zweiten Zylinder führen, wodurch heiße Restabgase in den dritten Zylinder gedrückt werden können und die Neigung des dritten Zylinders zu Vorzündung erhöht werden kann.
  • Durch Identifizierung des zweiten Zylinders umfass t die Routine bei 316 Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme im zweiten Zylinder, der die Restabgase von dem ersten Zylinder empfängt, (zum Beispiel durch Einstellung der Kraftstoffeinspritzung zum zweiten Zylinder). Es versteht sich, dass die gezeigte Ausführungsform zwar die Durchführung der Vorzündungsminderungsmaßnahme in einem zweiten Zylinder bei Bestätigung eines Spätverbrennungsereignisses in einem ersten Zylinder, bei dem eine Menge und Temperatur von Restabgasen größer ist als ein Schwellwert, darstellt, aber bei anderen Ausführungsformen die Vorzündungsminderungsmaßnahme bei Bestätigung, dass entweder die Abgasverbrennungstemperatur im ersten Zylinder höher ist als eine Schwelltemperatur, oder eine Restabgasmenge größer ist als eine Schwellenmenge, durchgeführt werden kann. Das heißt, dass Vorzündung als wahrscheinlich erachtet werden kann, wenn eine geringe Menge an heißen Restabgasen oder eine große Menge an kühlen Restabgasen abgegeben wird.
  • Erneut auf 316 Bezug nehmend, kann die Du rchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme im zweiten Zylinder bei 318 gezielte Deaktivierung der Kraftstoffeinspritzung zum zweiten Zylinder umfassen. Als Alternative dazu kann die Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme im zweiten Zylinder bei 320 Einstellen der Kraftstoffeinspritzung zum zweiten Zylinder, derart, dass sie fetter als stöchiometrisch ist, umfassen. Ein Anreicherungsgrad des eingespritzten fetten Kraftstoffs kann hier auf Grundlage des Spätheitsgrads des Verbrennungszeitpunkts im ersten Zylinder eingestellt werden. Zum Beispiel kann mit zunehmendem Spätheitsgrad des Verbrennungszeitpunkts im ersten Zylinder ein Anreicherungsgrad der Einspritzung des fetten Kraftstoffs in den zweiten Zylinder erhöht werden. Als Alternative da zu kann der Spätheitsgrad auf Grundlage der Menge und der Temperatur der Restabgase abgeleitet werden, und der Anreicherungsgrad kann auf Grundlage der Menge und der Temperatur der Restabgase bezüglich der jeweiligen Schwellwerte eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Anreicherungsgrad des eingespritzten fetten Kraftstoffs auf Grundlage einer Differenz zwischen der Abgasverbrennungstemperatur im ersten Zylinder und der Schwelltemperatur eingestellt werden, wobei der Anreicherungsgrad mit zunehmender Differenz zunimmt.
  • Als weiteres Beispiel kann die Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme bei 322 Erhöhen eines Kraftstoffanteils (für Einspritzung eines fetten Kraftstoffs), der direkt in den betroffenen Zylinder eingespritzt wird, während dementsprechend ein Anteil von Kraftstoff, der durch Einlasskanaleinspritzung in den betroffenen Zylinder eingespritzt wird, verringert wird, umfassen. Bei Ausführungsformen, bei denen der Zylinder zum Empfang von zwei oder mehr Kraftstoffen mit unterschiedlichem Oktangehalt konfiguriert ist, kann die Steuerung Einspritzung eines fetten Kraftstoffs durch Erhöhen der Direkteinspritzung eines ersten Kraftstoffs mit einem höheren Oktangehalt, während dementsprechend Einzelkanaleinspritzung eines zweiten Kraftstoffs mit einem niedrigeren Oktangehalt in dem betroffenen Zylinder verringert wird, bereitstellen. Das Teilungsverhältnis kann auf dem Spätheitsgrad des Verbrennungszeitpunkts im ersten Zylinder basieren. Die Direkteinspritzung kann für eine Anzahl von Verbrennungsereignissen, die auf dem Spätheitsgrad des Verbrennungszeitpunkts ersten Zylinder basiert, fortgeführt werden. Als Alternative dazu kann die Direkteinspritzung so lange fortgeführt werden, bis eine Temperatur der in den zweiten Zylinder eintretenden Restabgase unter der Schwelltemperatur liegt.
  • Als weiteres Beispiel kann die Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme bei 324 Nachspätverstellen eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts der Einspritzung von fettem Kraftstoff in den betroffenen Zylinder zu einem Verdichtungshub und Zuführung des Kraftstoffs über mehrere Verdichtungshubeinspritzungen umfassen. Die Nachspätverstellung der Kraftstoffeinspritzung und die Anzahl von Verdichtungshubeinspritzungen können auf dem Spätheitsgrad oder der Zündzeitpunktverzögerung im ersten Zylinder basieren.
  • Durch Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme im zweiten Zylinder werden verschiedene Vorteile erzielt. Zunächst wird die gezielte Kraftstoffdeaktivierung oder Zylinderkraftstoffanreicherung durchgefüh rt, um Vorzündung im zweiten Zylinder zu reduzieren. Hier wird Vorzündung aufgrund von Kühlung der Restabgase im zweiten Zylinder über die Kraftstoffdeaktivierung oder die Kraftstoffanreicherung gemindert. Darüber hinaus verringert die abgesenkte Tempera tur der Restabgase im zweiten Zylinder die Abgasverbrennungstemperatur im zweiten Zylinder. Das heißt, es ist nun weniger wahrscheinlich, dass der zweite Zylinder heiße Restabgase abgibt, und somit kann auch Vorzündung in einem dritten Zylinder, der Restabgase von dem zweiten Zylinder empfängt, gemindert werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen kann neben der Durchführung der Vorzündungsminderungsmaßnahme im zweiten Zylinder auch eine Vorzündungsminderungsmaßnahme im dritten Zylinder durchgeführt werden. Als Reaktion darauf, dass ein Verbrennungszeitpunkt in einem ersten Zylinder später als ein Schwellwert ist, kann die Motorsteuerung zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzung zu dem zweiten Zylinder, der Restabgase von dem ersten Zylinder empfängt, gezielt deak tivieren, sowie Kraftstoffeinspritzung zum dritten Zylinder, von dem erwartet wird, dass er Restabgase vom zweiten Zylinder empfängt, gezielt deaktivieren. Als anderes Beispiel kann sowohl der zweite als auch der dritte Zylinder als Reaktion auf das Spätverbrennungsereignis im ersten Zylinder angereichert werden. Der Anreicherungsgrad kann jedoch damit, dass der zweite Zylinder einen höheren Anreicherungsgrad als der dritte Zylinder hat, variieren. Somit wird die Vorzündungsminderungsmaßnahme durchgeführt, bevor eine Anzeige einer Vorzündung im ersten, zweiten sowie im dritten Zylinder empfangen wird.
  • Bei noch anderen Ausführungsformen kann neben der Durchführung der Vorzündungsminderungsmaßnahme im zweiten Zylinder eine Vorzündungsminderungsmaßnahme auch im ersten Zylinder durchgeführt werden, der der späten Verbrennung unterzogen wird. Somit kann dies in Motoren durchgeführt werden, die mit einer Direktkraftstoffeinspritzung konfiguriert sind, wobei Kraftstoff schnell direkt in den Zylinder zugeführt werden kann. Somit kann die Motorsteuerung als Reaktion darauf, dass ein Verbrennungszeitpunkt im ersten Zylinder später als ein Schwellwert ist, zum Beispiel eine Kraftstoffmenge (über Direktkraftstoffeinspritzung) spät in den ersten Zylinder einspritzen, um Restabgase zu erzeugen, die fetter als stöchiometrisch sind. Die späte Kraftstoffeinspritzung kann eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung im Auslasshub des ersten Zylinders umfassen. Hier kann die späte Kraftstoffeinspritzung mehrere Vorteile biet en. Zunächst kann die späte Kraftstoffeinspritzung das Kühlen der in dem zweiten Zylinder empfangenen Restabgase unterstützen, obgleich der erste Zylinder einem Spätverbrennungsereignis unterzogen wird. Somit gestattet dies, dass Vorzündung im zweiten Zylinder zuvorgekommen wird. Darüber hinaus kann ein Teil der Vorzündungsminderungsanreicherung, die in dem zweiten Zylinder erforderlich ist, über die späte Kraftstoffeinspritzung zum ersten Zylinder selbst bereitgestellt werden. Als Beispiel kann ein Teil der im zweiten Zylinder erforderlichen Kraftstoffanreicherung als eine späte (fette) Kraftstoffeinspritzung im Auslasshub zum ersten Zylinder bereitgestellt werden, während ein verbleibender Teil der erforderlichen Kraftstoffanreicherung über eine fette Kraftstoffeinspritzung im zweiten Zylinder bereitgestellt wird.
  • Es versteht sich, dass die Routine von 3 zwar die Überwachung eines Spätverbrennungsereignisses als Reaktion auf eine instationäre Überdrehmomentbedingung zeigt, dies aber nicht einschrä nkend sein soll. Bei anderen Ausführungsformen kann die Steuerung Spätverbrennungsereignisse in allen Motorzylindern unter allen Bedingungen kontinuierlich überwachen und Minderungsmaßnahmen als Reaktion auf irgendein Zylinderspätverbrennungsereignis durchführen. Bei noch anderen Ausführungsformen kann die Steuerung Spätverbrennungsereignisse in Bereichen mit hohem Luftmassendurchsatz betrachten, wobei das Abgaskrümmervolumen eine größere Rolle spielt.
  • Durch Einstellung von Kraftstoffeinspritzung zu eine m Zylinder, der eine große Menge heißer Restabgase von einem Spätverbrennungsereignis in einem benachbarten Zylinder empfängt, können auf diese Weise durch Spätverbrennung induzierte Vorzündungsereignisse besser antizipiert und gemindert werden.
  • Als Reaktion darauf, dass ein Verbrennungszeitpunkt in einem ersten Zylinder von einem Schwellzeitpunkt nach spät verstellt wird, kann eine Steuerung in einem Beispiel Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren Zylindern, darunter ein zweiter Zylinder, der Restab gase aus der Verbrennung im ersten Zylinder empfängt, gezielt anreichern. Der Eintritt von Restabgasen in den zweiten Zylinder kann auf Grundlage der Zylinderzündfolge und Motorbedingungen zu dem Zeitpunkt der späten Verbrennung im ersten Zylinder abgeleitet werden. Als Alternative dazu kann der Eintritt von Restabgasen auf Grundlage von Motorblockvibrationen, die in einem Fenster während eines Ereignisses eines geöffneten Auslassventils des ersten Zylinders erfasst werden, detektiert werden. Der nach sp ät verstellte Verbrennungszeitpunkt im ersten Zylinder kann einen Zündzeitpunkt, eine Einlassventilsteuerung und/oder eine Auslassventilsteuerung umfassen, wobei der von dem Schwellzeitpunkt nach spät verstellte Verbrennungszeitpunkt auf Kurbelwellenbeschl eunigung und/oder Zündkerzenionisiationsstrom und/oder Zylinderdruck basiert.
  • Ein Anreicherungsgrad der fetten Kraftstoffeinspritzung zu dem zweiten Zylinder kann auf Grundlage eines Spätheitsgrads des Verbrennungszeitpunkts im ersten Zylinder bezüglich des Schwellzeitpunkts eingestellt werden, wobei der Anreicherungsgrad mit Zunahme des Spätheitsgrads zunimmt. Der Anreicherungsgrad kann weiterhin auf einer Anzahl von deaktivierten Motorzylindern basieren. Zum Beispiel kann bestimmt werden, ob sich der Motor in einem VDE-Betriebsmodus befindet, und wenn dies der Fall ist, wie viele Zylinder deaktiviert sind und wo sie sich am Motor befinden (zum Beispiel welche Bank, ihre Zündfolge usw.). Der Anreicherungsgrad der fetten Kraftstoffeinspritzung kann auch auf einer Temperatur der empfangenen Restabgase basieren, um eine Abgasverbrennungstemperatur im zweiten Zylinder unter eine Schwelltemperatur zu bringen. Bei einigen Ausführungsformen kann ein größerer Teil der fetten Einspritzung direkt eingespritzt werden, während ein kleinerer Teil der fetten Einspritzung durch Einzelkanaleinspritzung eingespritzt wird. Darüber hinaus kann ein Zeitpunkt der fetten Einspritzung nach spät zu dem Verdichtungshub verstellt werden, während die Einspritzung in mehrere Verdichtungshubeinspritzungen unterteilt wird. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die gezielte Anreicherung der Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren Zylindern die Anreicherung der Kraftstoffeinspritzung zu einem zweiten Zylinder, der Restabgase aus der Verbrennung im ersten Zylinder empfängt, und ferner Anreicherung der Kraftstoffeinspritzung zu einem dritten Zylinder, von dem erwartet wird, dass er Restabgase aus der Verbrennung im zweiten Zylinder empfängt. Hier kann die Anreicherung des zweiten Zylinders höher sein als die Anreicherung des dritten Zylinders. Die Steuerung kann wahlweise auch eine späte Kraftstoffeinspritzung in den ersten (spät verbrennenden) Zylinder durchführen, um die im zweiten Zylinder empfangenen Restabgase gezielt anzur eichern.
  • Unter bestimmten Betriebsbedingungen können Zylindervorzündungsereignisse immer noch aufgrund dessen erfolgen, dass zum Beispiel der Verbrennungszeitpunkt im ersten Zylinder nicht ordnungsgemäß geschätzt/abgeleitet wurde. Zum Beispiel kann als Grundlage von Zylinderventilsteuerungen, Kurbelwellenbeschleunigung, Aufladungshöhe usw. ein erstes Verbrennungszeitpunktverzögerungsausmaß in einem ersten Zylinder geschätzt werden, wobei das erste Verbrennungszeitpunktverzögerungsausmaß unter einem Schwell verzögerungsausmaß liegt. Infolgedessen kann bestimmt werden, dass der Zeitpunkt der späten Verbrennung im ersten Zylinder möglicherweise keinen Zwangseintritt von Restabgasen in einen zweiten Zylinder verursacht, und möglicherweise im zweiten Zylinder keine Vorzündungsminderungsmaßnahme getroffen wird. Das heißt, dass die Kraftstoffanreicherung oder Kraftstoffdeaktivierung im zweiten Zylinder nicht durchgeführt werden darf. Aufgrund von Fehlern bei der Schätzung der Ventilsteuerung, der Kurbelwellenbesc hleunigung, der Aufladungshöhe usw. kann jedoch die Verbrennungszeitpunktverzögerung im ersten Zylinder tatsächlich ein zweites, größeres Verbrennungszeitpunktverzögerungsausmaß sein, wobei das zweite Ausmaß größer ist als das Schwellverzögerungsausmaß. Infolgedessen kann Vorzündung im zweiten Zylinder erfolgen.
  • Die Motorsteuerung kann dazu konfiguriert sein, wenn Vorzündung in dem zweiten Zylinder erfolgt, der Restabgase von einem Zylinder empfängt, der einer späten Verbrennung unterzogen wird (und von einem Sensor, wie zum Beispiel einem Motorblockbeschleunigungsgeber oder anderem Klopfsensor identifiziert wird), den Verbrennungszeitpunkt des ersten Zylinders adaptiv zu lernen. Dadurch kann das Motorsteuerungssystem den Fehler bei der Schätzung der Verbrennungszeitpunktverzögerung des ersten Zylinders besser bestimmen und den Fehler adaptiv für zukünftige Verbrennungszeitpunktverzögerungsschätzungen applizieren. Die Steuerung kann zum Beispiel dazu konfiguriert sein, als Reaktion auf ein Vorzündungsereignis in einem zweiten Zylinder, der Restabgase aus der Verbrennung in einem ersten Zylinder empfängt, eine Verbrennungszeitpunktverzögerung im ersten Zylinder adaptiv zu lernen und einen oder mehrere Parameter oder Faktoren, die bei einem Verbrennungszeitpunktverzögerungsschätzungsmodell verwendet werden, einzustellen. Zum Beispiel kann die Steuerung im Computerspeicher gespeicherte adaptive Parameter einstellen, um die für solche Bedingungen geschätzte Verbrennungszeitpunktverzögerung zu verstärken, so dass bei anschließendem Betrieb der Verbrennungszeitpunkt genauer identifiziert wird und so dass Minderungsmaßnahmen im zweiten Zylinder implementiert werden können. Auf diese Weise kann die Steuerung in der Lage sein, von erfassten Zylindervorzündungsereignissen zu lernen, um die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Vorzündungsereignisse zu reduzieren.
  • Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Routine 400 zur Detektion von Auslassventilzuschlagereignissen und zu ihrer Differenzierung von anomalen Zylinderverbrennungsereignissen gezeigt. Das Zuschlagen oder Schallen des Auslassventils kann aufgrund dessen erfolgen, dass heiße Restabgase, die von einem Spätverbrennungsereignis in einem Zylinder erzeugt werden, in einen benachbarten Zylinder gedrü ckt werden. Durch Überwachung der in einem Fenster während eines geöffneten Auslassventils des spätverbrennenden Zylinders erfassten Motorblockvibrationen können Auslassventilschallereignisse besser detektiert werden, und der betroffene Zylinder kann bess er identifiziert werden. Durch Filtern der Ausgabe von einem oder mehreren Motorblockklopfsensoren durch verschiedene Bandpassfilter können sich aus einem Zylinderklopf- oder Vorzündungsereignis ergebende Vibrationen von dem Zwangseintritt von Restabgasen in einen Zylinder auf Grundlage mindestens eines Frequenzgehalts differenziert werden.
  • Bei 402 umfasst das Verfahren Schätzen einer Klopfsensorausgabe von einem oder mehreren Motorblockklopfsensoren in einem oder mehreren Fenstern bei einem geöffneten Auslassventil eines ersten Zylinders (Zylinder_1), der einem Spätverbrennungsereignis unterzogen wird. Der erste Zylinder, der dem Spätverbrennungsereignis unterzogen wird, kann einen Zündzeitpunkt des ersten Zylinders, der von MBT (oder Nenneinstellungen oder Grenzlinienzündung) verzögert ist, umfassen. Das eine oder die mehreren Fenster können Kurbelwinkelfenster sein, und die Klopfsensorausgaben können erfasste Motorblockvibrationen reflektieren. In dem gezeigten Beispiel können Motorblockvibrationen sow ohl in einem ersten Fenster (Fenster1) und einem zweiten Fenster (Fenster2) erfasst werden. Fenster2 kann früher erfolgen als Fenster1. In einigen Beispielen können sich Fenster1 und Fenster2 zumindest teilweise überlappen.
  • Somit können das eine oder die mehreren Fenster auf Grundlage zumindest der Ventilsteuerung des spät zündenden Zylinders eingestellt werden, so dass die Fenster während eines geöffneten Auslassventils des spät zündenden Zylinders vorliegen. Darüber hinaus können die Fenster auf Grundlage der Konfiguration der Motorzylinder (zum Beispiel auf Grundlage dessen, ob der Motor 4 Zylinder oder 6 Zylinder hat, auf Grundlage dessen, ob die Zylinder in einer Reihe oder in verschiedenen Bänken in einem V-Motor sind) eingestellt werden. Die verschiedenen Fenster können dazu eingestellt werden, anomale Verbrennungsereignisse in einem gerade zündenden Zylinder (wie zum Beispiel Klopf- oder Vorzündungsereignisse, die in einem dritten Zylinder erfolgen, der sich in einem Arbeitshub befindet und der unmittelbar nach dem ersten Zylinder zündet) von Auslassventilzuschlagereignissen zu differenzieren, die aufgrund von unbeabsichtigtem Eintritt von Restabgasen in einen Zylinder erfolgen, der derzeit nicht zündet (wie zum Beispiel einen zweiten Zylinder, der sich in einem Einlasshub befindet und deshalb höchstwahrscheinlich Restabgase von dem spät verbrennenden ersten Zylinder empfängt). Zum Beispiel kann das erste Fenster so eingestellt werden, dass es sich nach dem Schließen des Auslassventils und nach d em Öffnen des Einlassventils des zweiten Zylinders, aber vor dem Schließen des Einlassventils des zweiten Zylinders befindet. In diesem Fenster erfasste Motorblockvibrationen können (auf Grundlage ihrer Amplitude und ihres Frequenzgehalts bezüglich eines Schwellwerts) ein Zuschlagen des Auslassventils im zweiten Zylinder erfassen. Das erste Fenster kann sich auch vor einem Funkenzündungsereignis im zweiten Zylinder, aber nach einem Funkenzündungsereignis in einem dritten Zylinder, der unmittelbar nach dem ersten Zylinder zündet, befinden (das heißt, das erste Fenster liegt zwischen Funkenzündungsereignissen). Im Vergleich dazu kann das zweite Fenster ein früheres Fenster sein, das so eingestellt wird, dass es von vor einem Funkenzündungsereignis im dritte n Zylinder bis nach dem Funkenzündungsereignis im dritten Zylinder (zum Beispiel vom oT im dritten Zylinder bis zu vor dem Schließen des Einlassventils im zweiten Zylinder) reicht. Das heißt, das zweite Fenster liegt um ein Funkenzündungsereignis im dritten Zylinder. In diesem Fenster erfasste Motorblockvibrationen können (auf Grundlage ihrer Amplitude und ihres Frequenzgehalts bezüglich eines Schwellwerts) Klopf- oder Vorzündungsereignisse im dritten Zylinder reflektieren.
  • Bei 404 und 420 werden die erfassten Motorblockvibrationen (das heißt die Klopfsensorausgaben) durch verschiedene Bandpassfilter gefiltert, um ihren Signalgehalt in bestimmten Frequenzbereichen herauszufiltern. Somit können sich die durch das Zuschlagen oder Knallen eines Auslassventils erzeugten mechanischen Geräusche von den bei Verbrennungsklopfen oder Vorzündung erzeugten Vibrationen unterscheiden und deshalb eine andere Filterung innerhalb eines gegebenen Fensters erfordern. Insbesondere können bei 404 die im ersten Fenster erfass ten Motorblockvibrationen durch einen ersten Bandpassfilter gefiltert werden, so dass die Sensorausgabe in einem ersten Frequenzbereich bewertet werden kann. Insbesondere können bei 420 die im zweiten Fenster erfassten Motorblockvibrationen durch einen zweiten, verschiedenen Bandpassfilter gefiltert werden, so dass die Sensorausgabe in einem zweiten, verschiedenen Frequenzbereich bewertet werden kann. Bei 406 kann nach dem Filtern der Sensorausgabe im ersten Fenster durch den ersten Filter bestimmt werden, ob die Amplitude der erfassten Blockvibration im ersten Fenster größer als eine erste (Auslassventilknall-)Schwellamplitude ist. Ist dies nicht der Fall, kann die Routine ohne Bestimmung eines Auslassventilzuschlagens enden. Ist im Vergleich dazu die Amplitude größer als die erste Schwellamplitude, dann kann bei 408 bestimmt werden, dass das Auslassventil eines zweiten Zylinders (Zylinder_2) aufgrund des Zwangseintritts heißer Restabgase aus dem spät verbrennenden ersten Zylinder (Zylinder_1) aufgedrückt wurde. Insbesondere kann als Reaktion darauf, dass eine Amplitude der erfassten Motorblockvibrationen größer ist als eine Schwellamplitude in einem gewählten Frequenzbereich in dem Fenster, Auslassventilzuschlagen am zweiten Zylinder bestimmt werden. Als Reaktion auf die erfasste Motorblockvibration und die Bestimmung dessen, dass unbeabsichtigte Restabgase in den zweiten Zylinder eintreten, umfasst die Routine bei 410 Durchführen einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem zweiten Zylinder. Hier wird die Vorzündungsminderungsmaßnahme durchgeführt, bevor eine Anzeige einer Vorzündung im zweiten Zylinder empfangen wird. Das heißt, die Vorzündungsminderungsmaßnahme wird in Erwartung einer durch späte Verbrennung induzierten Vorzündung im zweiten Zylinder durchgeführt.
  • Die durchgeführten Vorzündungsminderungsmaßnahmen können (bei 411) gezielte Deaktivierung von Kraftstoffeinspritzung zum zweiten Zylinder, (bei 412) gezielte Anreicherung von Kraftstoffeinspritzung zum zweiten Zylinder, (bei 413) Verstärken der Direkteinspritzung eines ersten Kraftstoffs mit einem höheren Oktangehalt, während gleichzeitig Einzelkanaleinspritzung eines zweiten Kraftstoffs mit einem niedrigeren Oktangehalt in den zweiten Zylinder verringert wird, und/oder (bei 414) Nachspätvers tellen des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts des zweiten Zylinders zu einem Verdichtungshub und Zuführen von Kraftstoff über Mehrfachverdichtungshubeinspritzungen umfassen. Hier können die Nachspätverstellung der Kraftstoffeinspritzung und die Anzahl der Verdichtungshubeinspritzungen auf der Zündzeitpunktverzögerung im ersten Zylinder basieren.
  • Zu 420 zurückkehrend, kann nach dem Filtern der Sensorausgabe im zweiten Fenster durch den zweiten Filter bei 422 bestimmt werden, ob die Amplitude der erfassten Blockvibration im zweiten Fenster größer als ein zweiter (Vorzündungs-) und dritter (Klopf-)Schwellwert ist. Der dritte Schwellwert kann niedriger sein als der erste sowie der zweite Schwellwert, und der zweite Schwellwert kann größer sein als der erste Schwel lwert. Wenn ja, dann kann bei 424 ein Zylindervorzündungsereignis im dritten Zylinder (Zylinder_3) bestimmt werden. Insbesondere kann eine Anzeige von Zylindervorzündung nach Erfolgen einer Zylindervorzündung im dritten Zylinder bestimmt werden. In einem Beispiel können die erfassten Motorblockvibrationen eine bevorstehende Vorzündung im Zylinder_3 anzeigen. Demgemäß kann eine Vorzündungsminderungsmaßnahme im Zylinder_3 durchgeführt werden. Dazu können Kraftstoffdeaktivierung, Kraftstoffanreicherung, verstärkte Direkteinspritzung und/oder Mehrfach verdichtungshubkraftstoffeinspritzungen gehören, wie bei 410 ausgeführt. Der Grad der Vorzündungsminderungsmaßnahme kann auf Grundlage des Ausmaßes der Anzeige der Vorzündung (zum Beispiel auf Grundlage der Di fferenz der Klopfsensorausgabe von dem zweiten Schwellwert) aggressiver sein. Zum Beispiel kann der Anreicherungsgrad der zur Minderung der bevorstehenden Zylindervorzündung in Zylinder_3 verwendeten fetten Kraftstoffeinspritzung höher sein als der Anreicherungs-grad der zur Minderung der potentiellen durch späte Verbrennung induzierten Vorzündung in Zylinder_2 verwendeten fetten Kraftstoffeinspritzung.
  • Wenn die Amplitude der gefilterten Sensorausgabe im zweiten Fenster nicht größer ist als jeder des zweiten und dritten Schwellwerts, dann kann bei 426 bestimmt werden, ob die Filtersensorausgabe größer ist als der dritte Schwellwert und niedriger ist als der zweite Schwellwert. Hier kann der zweite, größere Schwellwert einem Vorzündungsschwellwert entsprech en, während der dritte, niedrigere Schwellwert einem Klopfschwellwert entspricht. Wenn die gefilterte Sensorausgabe niedriger ist als der zweite Schwellwert, aber größer ist als der dritte Schwellwert, dann kann somit bei 428 ein Auftreten eines Zylinderklopfens in Zylinder_3 bestimmt werden, und es kann eine Klopfminderungsmaßnahme im dritten Zylinder durchgeführt werden. Dies kann zum Beispiel das Nachspätverstellen der Zündung um ein Ausmaß oder Erhöhen einer Abgasrückführungsmenge (AGR-Menge) umfassen. Wenn die Amplitude nicht größer ist als der zweite Schwellwert, dann kann die Routine somit enden, wobei in Zylinder_3 kein anomales Verbrennungsereignis detektiert wird.
  • Auf diese Weise kann die Ausgabe aus dem gleichen Klopfsensor (oder gleichen Satz von Klopfsensoren) vorteilhafterweise dazu verwendet werden, den Zwangseintritt von Restabgasen aus einem spät verbrennenden Zylinder in einen benachbarten Zylinder zu detektierten sowie ein Zylinderklopf- oder Vorzündungsereignis in einem Zylinder, der ge rade gezündet hat, zu detektieren. Durch anderes Filtern der Sensorausgaben und anderes Analysieren ihres Frequenzgehalts können Motorblockvibrationen mit einem ausgeprägteren Schallen besser anomalen Verbrennungsereignissen zugeschrieben werden, während Motorblockvibrationen mit einem weniger ausgeprägten Schallen Auslassventilzuschlagereignissen zugeschrieben werden können. Durch entsprechende Einstellung der Minderungsmaßnahmen kann die Motorlebensdauer verbessert werden.
  • Es versteht sich, dass die obige Routine zwar Bewerten der Motorblockvibrationen sowohl in einem ersten als auch in einem zweiten Fenster zeigt, bei alternativen Ausführungsformen die Motorblockvibrationen jedoch auch in einem einzigen, gemeinsamen Fenster erfasst werden können, und die Ausgaben zur Detektion von Zwangseintritt von Restabgasen in einen Zylinder oder zur Detektion von Klopfen oder Vorzündung in einem anderen Motorzylinder anders frequenzgefiltert werden können. Zum Beispiel kann eine Klopfsensorausgabe nach einem Spätve rbrennungsereignis in einem ersten Zylinder in einem gemeinsamen, breiteren Fenster geschätzt werden und durch sowohl einen ersten Filter als auch einen zweiten Filter gefiltert werden, um eine gefilterte Ausgabe in einem ersten Frequenzbereich bzw. einem zweiten Frequenzbereich bereitzustellen. Als Reaktion darauf, dass eine Amplitude der gefilterten Ausgabe in dem ersten Frequenzbereich größer ist als ein erster Schwellwert, kann Auslassventilzuschlagen in einem zweiten Zylinder bestimmt werden. Als Rea ktion darauf, dass eine Amplitude der gefilterten Ausgabe in dem zweiten Frequenzbereich niedriger ist als ein zweiter Schwellwert, aber höher ist als ein dritter Schwellwert (wobei der dritte Schwellwert niedriger ist als der zweite Schwellwert) kann Klopfen in einem dritten Zylinder bestimmt werden. Als Reaktion darauf, dass eine Amplitude der gefilterten Ausgabe in dem zweiten Frequenzbereich größer ist als der zweite Schwellwert sowie der dritte Schwellwert, kann Vorzündung im dritten Zylinder bestimmt werden. In einem Beispiel kann der zweite Schwellwert für Vorzündungsdetektion größer sein als der erste Schwellwert für Detektion von Zwangseintritt von Restabgasen, und sowohl der erste als auch der zweite Schwellwert können größer sein als der dritte Schwellwert, der für Klopfdetektion verwendet wird. In anderen Beispielen können die Schwellwerte jedoch auf der besonderen Konfiguration des Motors basieren.
  • Nunmehr auf 5 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Detektion von Auslassventilknallen gezeigt. In 6 wird eine als Reaktion auf die Detektion von 5 durchgeführte Kraftstoffeinspritzungseinstellung gezeigt.
  • In 5 zeigt das Kennfeld 500 einen Reihen-Vierzylinder Motor mit entlang einem (nicht gezeigten) Motorblock angeordnet en Zylindern 1–4, wobei die Zylinder 1–4 zum Zünden in der Reihenfolge 1-3-4-2 konfiguriert sind. Das Kennfeld 500 zeigt die Einlassventilsteuerzeit (durchgezogene Linie) und die Auslassventilsteuerzeit (gestrichelte Linie) bezüglich der Motorkolbenposition, die sich in einem Einlasshub (I – inlet stroke), Auslasshub (E – exhaust stroke), Arbeitshub (P – power stroke) oder Verdichtungshub (C – compression stroke) befindet. Weiterhin zeigt das Kennfeld 500 Zylindervorzündungsereignisse durch die Sterne 501, 503, 505, 507.
  • Das erste Diagramm von oben in der Figur zeigt die Position von Zylinder Nummer eins (Zylinder 1), und insbesondere den Hub von Zylinder Nummer eins bei Drehung der Motorkurbelwelle. Hübe von Zylinder 1 sind gemäß der Motorposition bezeichnet. Zum Beispiel wird Zylinder 1 zunächst in einem Einlasshub (I) gezeigt, der Motor dreht sich und Zylinder Nummer eins tritt in den Verdichtungshub (C), gefolgt vom Arbeitshub (P) und Auslasshub (E) ein. Dann wiederholt sich der Zylinderzyklus für Zylinder 1. Bei einem Viertaktmotor kann ein Zylinderzyklus 720° sein, das gleiche Kurbelwellenintervall für einen vollständigen Zyklus des Motors.
  • Das zweite Diagramm von oben in der Figur zeigt ebenfalls die Position von Zylinder Nummer drei (Zylinder 3), und insbesondere den Hub von Zylinder Nummer drei bei Drehung der Motorkurbelwelle. Hübe von Zylinder 3 sind gemäß der Motorposition bezeichnet. Zum Beispiel wird Zylinder 3 zunächst in einem Auslasshub (E) gezeigt, der Motor dreht sich und Zylind er Nummer drei tritt in den Einlasshub (I), gefolgt vom Verdichtungshub (C) und Arbeitshub (P) ein. Dann wiederholt sich der Zylinderzyklus für Zylinder 3. Das dritte Diagramm von oben in der Figur zeigt ebenfalls die Position von Zylinder Nummer vier (Zylinder 4), und insbesondere den Hub von Zylinder Nummer vier bei Drehung der Motorkurbelwelle. Hübe von Zylinder 4 sind gemäß der Motorposition bezeichnet. Zum Beispiel wird Zylinder 4 zunächst in einem Arbeitshub (P) gezeigt, der Motor dreht sich und Zylinder Nummer vier tritt in den Auslasshub (E), gefolgt vom Einlasshub (I) und Verdichtungshub (C) ein. Dann wiederholt sich der Zylinderzyklus für Zylinder 4. Das vierte Diagramm von oben in der Figur zeigt ebenfalls die Position von Zylinder Nummer zwei (Zylinder 2), und insbesondere den Hub von Zylinder Nummer zwei bei Drehung der Motorkurbelwelle. Hübe von Zylinder 2 sind gemäß der Motorposition bezeichnet. Zum Beispiel wird Zylinder 2 zunächst in einem Verdichtungshub (C) gezeigt, der Motor dreht sich und Zylinder Nummer zwei tritt in den Arbeitshub (P), gefolgt vom Auslasshub (E) und Einlasshub (I) ein. Dann wiederholt sich der Zylinderzyklus für Zylinder 2.
  • Der Stern bei Bezeichnung 501 zeigt das Zündereignis für ein erstes Verbrennungsereignis in Zylinder 1. Die Zündung kann durch eine Zündkerze eingeleitet werden. In dieser Sequenz sind die Ventile von Zylinder Nummer eins über mindestens einen Teil des Einlasshubs geöffnet, um dem Zylinder Luft zuzuführen. Den Motorzylindern kann durch Ei nzelkanal- oder Direkteinspritzventile Kraftstoff zugeführt werden. Das aus Kraftstoff und Luft bestehende Gemisch wird während des Verdichtungshubs verdichtet und gezündet. Am oberen Totpunkt des Verdichtungshubs oder während des Verbrennungshubs kann Sp itzenzylinderdruck vorliegen. Anschließende Verbrennungsereignisse in den Zylindern 3, 4 und 2 werden bei 503, 505 und 507, in dieser Reihenfolge, gezeigt.
  • In dem gezeigten Beispiel erfolgt das Funkenzündungsereignis 501 in Zylinder 1 mit Zündzeitpunktverstellung nach spät, so dass das Zündereignis später in den Arbeitshub verlegt ist. Infolge des Spätverbrennungsereignisses wird eine große Menge heißer Restabgase während des Auslasshubs von Zylinder 1 abgeführt, wenn das Auslassventil geöffnet ist (Diagramm 502). Aufgrund der Konfiguration des Motors befindet sich Zylinder Nummer zwei (Zylinder 2) in einem Einlasshub (Diagramm 503) zu dem gleichen Zeitpunkt, zu dem sich Zylinder 1 im Auslasshub (Diagramm 502) befindet, wodurch dem Eintritt von Restabgase n relativ wenig Widerstand entgegengesetzt wird. Im Vergleich dazu befinden sich Zylinder Nummer drei (Zylinder 3) und Zylinder Nummer vier (Zylinder 4) im Arbeits- bzw. Verdichtungshub zu dem gleichen Zeitpunkt, zu dem sich Zylinder 1 im Auslasshub befindet, wodurch dem Eintritt von Restabgasen im Verhältnis mehr Widerstand entgegengesetzt wird. Infolgedessen werden die durch das Spätverbrennungsereignis in Zylinder 1 erzeugten heißen Restabgase höchstwahrscheinlich in Zylinder 2 empfangen, wodurch die N eigung von Zylinder 2 zur Vorzündung potenziell zunimmt. Da wahrscheinlich weder Zylinder Nummer drei noch vier (Zylinder 3, Zylinder 4) Restabgase aus dem Spätverbrennungsereignis in Zylinder 1 empfangen, ist es unwahrscheinlich, dass einer von ihnen durch das Spätverbrennungsereignis beeinflusst wird.
  • Die Abgabe von Restabgasen aus Zylinder 1 kann den Auslasskrümmerdruck auf Höhen vergrößern, die den Auslassventilfederdruck von Zylinder 2 überwinden können. Wenn das Auslassventil bei hohem Druck aufgedrückt wird, schlägt es bei Rückkehr zu dem Auslassventilsitz zu, wodurch ein charakteristisches mechanisches Geräusch erzeugt wird, das hier auch als Auslassventilknallen, Zuschlagen oder Schallen bezeichnet wird, hier in Diagramm 503 gezeigt. Wenn das Zuschlagen erfolgt, verursacht es ein Mitschwingen des Motorblocksensors. Dieses Zuschlagen erfolgt, weil sich das Auslassventil auf dem Grundkreis der Nockenwelle befindet und nicht dem Auslassnockenprofil für den bestimmten Zylinder in der Zylinderbank folgt. Somit kann dieses mechanische Geräusch von bei Vorzündung und Klopfen erfassten Motorblockvibrationen unterschieden werden. Insbesondere können die verschiedenen Vibrationen einen unterschiedlichen Frequenzgehalt haben. Durch Filtern der in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil des spätzündenden Zylinders durch verschiedene Bandpassfilter erfassten Motorblockvibrationen kann die Ausgabe aus dem gleichen Satz von Klopfsensoren zur Identifizierung von Klopfen oder Vorzündung in einem jüngst zündenden Zylinder sowie Auslassventilzuschlagen in einem benachbarten Zylinder verwendet werden. Bei noch weiteren Ausführungsformen können darüber hinaus Luftmassenstromraten verwendet werden, um zu bestimmen, wann sich der Motor unter ausreichend hoher Last befand, um ausreichend hohe Drücke zum Abheben der Auslassventile vom benachbarten Zylinder von den entsprechenden späten Verbrennungen zu erzeugen.
  • In dem gezeigten Beispiel werden die Motorblockvibrationen in einem ersten Fenster w1 sowie in einem zweiten Fenster w2 erfasst, wobei beide Fenster bei geöffnetem Auslassventil (Diagramm 502) des spätzündenden Zylinders (hier Zylinder 1) vorliegen. Insbesondere ist das erste Fenster w1 ein Fenster, das während des geöffneten Auslassventils des spätzündenden ersten Zylinders Zylinder 1 vorliegt, wobei das zweite Fenster w2 ein Fenster ist, das während des geöffneten Auslassventils des ersten Zylinders relativ früh vorliegt. In dem gezeigten Beispiel werden w1 und w2 als nicht überlappende Fenster gezeigt. Es versteht sich jedoch, dass sich das erste und das zweite Fenster bei anderen Ausführungsformen überlappen können. In dem gezeigten Beispiel wird das erste Fenster bei geöffnetem Auslassventil des ersten Zylinders, nach Schließen des Auslassventils und Öffnen des Einlassventils des zweiten Zylinders (Zylinder 2) und vor Öffnen des Einlassventils des zweiten Zylinders eingestellt. Somit befindet sich das erste Fenster ebenfalls zwischen Funkenzündungsereignissen. Somit liegt das erste Fenster nach ein em Funkenzündungsereignis 503 in dem dritten Zylinder, der unmittelbar nach dem ersten Zylinder zündet, und vor den Funkenzündungsereignissen 505 und 507 in dem vierten bzw. zweiten Zylinder vor, wobei der vierte Zylinder nach dem dritten Zylinder zündet. Im Vergleich dazu befindet sich zweite Fenster in einem Bereich, der das Funkenzündungsereignis im dritten Zylinder abdeckt. Zum Beispiel kann das zweite Fenster bei dem oder vor dem oT von Zylinder 3 beginnen und nach dem Funkenzündungsereignis 503 in Zylinder 3 enden.
  • Es versteht sich, dass die Fenster auf Grundlage der Identität des spät verbrennenden Zylinders fortwährend aktualisiert werden können. Wenn der spät verbrennende Zylinder zum Beispiel Zylinder 3 ist, können sich die Fenster verschieben, so dass Motorblockvibrationen in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil von Zylinder 3 erfasst werden, um Auslaßventilknallen bei Zylinder 1 (dem wahrscheinlichsten Kandidaten) und anomale Verbrennungsereignisse bei Zylinder 4 (dem unmittelbar nach Zylinder 3 zündenden Zylinder) zu suchen.
  • Im ersten Fenster w1 erfasste Motorblockvibrationen können durch einen ersten Bandpassfilter gefiltert werden, so dass ihr Frequenzgehalt in einem ersten Frequenzbereich bewertet wird. Im zweiten Fenster w2 erfasste Motorblockvibrationen können dann durch einen zweiten, verschiedenen Bandpassfilter gefiltert werden, so dass ihr Frequenzgehalt in einem zweiten, anderen Frequenzbereich bewertet wird. Als Reaktion darauf, dass die gefilterten Klopfsensorausgaben in dem ersten Fenster größer sind als ein Schwellwert, können die in dem ersten Fenster w1 erfassten Motorblockvibrationen dem unzeitgemäßen Öffnen und anschließenden Zuschlagen des Auslassventils von Zylinder 2, in Diagramm 503 gezeigt, zugeschrieben werden.
  • Als Reaktion auf die Detektion von Auslassventilknallen kann die Motorsteuerung eine Vorzündungsminderungsmaßnahme in Zylinder 2 durchführen, um die Wahrscheinlichkeit einer durch späte Verbrennung induzierten Vorzündung zu reduzieren. Wie zuvor dargeleg t, können zu diesen Maßnahmen zum Beispiel gezielte Kraftstoffdeaktivierung, gezielte Kraftstoffanreicherung, verstärkte Direkteinspritzung von Kraftstoff und/oder verstärkte Verdichtungshubeinspritzung von Kraftstoff zu dem betroffenen Zylinder gehören.
  • Als Reaktion auf in dem zweiten Fenster erfasste Motorblockvibrationen kann die Steuerung ein anomales Verbrennungsereignis in dem Zylinder, der zu dem Zeitpunkt zündet, das heißt Zylinder 3, bestimmen. Die Steuerung kann die Ausgaben bezüglich verschieden er Klopf- und Vorzündungsschwellwerte vergleichen, um zu bestimmen, ob das anomale Verbrennungsereignis in dem dritten Zylinder auf Klopfen oder Vorzündung zurückzuführen ist. Als Reaktion darauf, dass eine Amplitude der gefilterten Klopfsensorausgabe in dem zweiten Fenster in dem zweiten Frequenzbereich größer ist als sowohl ein zweiter als auch ein dritter Schwellwert, können zum Beispiel die im zweiten Fenster w1 erfassten Motorblockvibrationen einem Vorzündungsereignis im Zylinder 3 zugeschrieben werden. Wenn jedoch die Amplitude der gefilterten Klopfsensorausgabe in dem zweiten Fenster in dem zweiten Frequenzbereich größer ist als der dritte Schwellwert, aber kleiner ist als der zweite Schwellwert, können die im zweiten Fenster w1 erfassten Motorblockvibrationen einem Vorzündungsereignis in Zylinder 3 zugeschrieben werden. Als Reaktion auf die Anzeige von Klopfen kann eine Klopfminderungsmaßnahme in Zylinder 3 durchgeführt werden, während als Reaktion auf die Anzeige von Vorzündung eine Vorzündungsminderungsmaßnahme Zylinder 3 durchgeführt werden kann.
  • Es versteht sich, dass die in Zylinder 3 durchgeführte Vorzündungsminderungsmaßnahme als Reaktion auf die Anzeige von Zylindervorzündung aggressiver als die zuvorgekommene in Zylinder 2 als Reaktion auf Auslassventilzuschlagen durchgeführte Vorzündungsminderungsmaßnahme sein kann.
  • Auf diese Weise kann die Ausgabe aus dem gleichen Satz von Klopfsensoren zur Detektion von Auslassventilzuschlagen in einem Zylinder und zur Unterscheidung der durch Auslassv entilzuschlagen verursachten Vibrationen von den durch Klopfen oder Vorzündung in einem Zylinder, der einem Funkenzündungsereignis unterzogen wird, verursachten verwendet werden. Durch Verbesserung der Genauigkeit der Detektion von Zwangseintritt von Restabgasen können Minderungsmaßnahmen zeitgemäß durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass unter einigen Bedingungen, wie zum Beispiel, wenn Ventildauern länger als dargestellt sind, der durch die von Zylinder 1 abgegebenen Restabgase erzeugte hohe Auslasskr ümmerdruck die Ventilüberlappung von Zylinder 2 beeinflussen kann. Insbesondere kann der hohe Druck der Restabgase verursachen, dass Restabgase während einer Periode positiver Ventilüberlappung zwangsweise dem Zylinder 2 zugeführt werden. Da die Restabgase eintreten, während die Einlass- und Auslassventile von Zylinder 2 geöffnet sind, können somit mit Auslaßventilschallen in Verbindung stehende mechanische Geräusche und Vibrationen unter diesen Bedingungen möglicherweise nicht beobachtet werden. Motorblockvibrationen können in dem Fenster während eines Ereignisses eines geöffneten Auslassventils von Zylinder 1 somit möglicherweise nicht detektiert werden. Unter diesen Bedingungen können Druckwandler, Ionensensoren und/oder Ausnahmeverarbeitung von Kurbelwellenbeschleunigungsdaten verwendet werden, um zu bestimmen, wo die späte Verbrennung auftrat (in der Kurbelwellendomäne), um zu bestätigen, ob die Restabgase die Ventilüberlappungsperiode eines benachbarten Zylinders beeinflussen könnten, und um Restab gaseintritt in den Zylinder zu identifizieren. Zum Beispiel kann Restabgaszwangseintritt auf Grundlage eines im Wesentlichen erhöhten Ducks im Zylinder detektiert werden.
  • Nunmehr auf 6 Bezug nehmend, zeigt Kennfeld 600 eine beispielhafte Motorkraftstoffeinspritzungseinstellung, die als Reaktion auf die in 5 gezeigte Auslassventilknalldetektion durchgeführt wird. Somit zeigt 6 die gleiche Motorkonfiguration wie 5. Deshalb werden zuvor in 5 vorgestellte Elemente mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und in 6 nicht erneut vorgestellt.
  • In dem gezeigten Beispiel tritt 5 folgend ein Funkenzündungsereignis 501 in Zylinder 1 mit Zündverstellung nach spät auf, so dass das Zündereignis später in den Verdichtungshub verla gert ist. Infolge des Spätverbrennungsereignisses wird eine große Menge heißer Restabgase aus Zylinder 1 während des Auslasshubs (Diagramm 502) in Zylinder_2 abgeführt, und der Zwangseintritt heißer Restabgase wird über Signaturmotorblockvibrationen, die sich aus dem Schallen des Auslassventils von Zylinder_2 in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil von Zylinder_1 ergeben, detektiert. Als Reaktion auf die Detektion des Zwangseintritts von Restabgasen in Zylinder_2 und zur Reduzierung der Wahrscheinl ichkeit einer Vorzündung in Zylinder 2 kann eine fette Kraftstoffeinspritzung 602 während des Einlasshubs von Zylinder 2 durchgeführt werden. Die fette Kraftstoffeinspritzung ermöglicht die in-situ-Senkung einer Temperatur der in Zylinder 2 empfangenen Restabgase, wodurch eine Wahrscheinlichkeit einer Vorzündung in Zylinder 2 verringert wird. Ein Anreicherungsgrad der fetten Kraftstoffeinspritzung kann auf Grundlage des Spätheitsgrads der Verbrennung von Zylinder_1 eingestellt werden. Bei einigen Ausführungsformen kann die fette Kraftstoffeinspritzung einen höheren Anteil an direkt eingespritztem Kraftstoff und einen niedrigeren Anteil an einlasskanaleingespritztem Kraftstoff enthalten. Obgleich die fette Kraftstoffeinspritzung als eine einzige Einspritzung im Einlasshub von Zylinder_2 gezeigt wird, kann darüber hinaus bei anderen Ausführungsformen die fette Kraftstoffeinspritzung in den Verdichtungshub von Zylinder_2 nach spät verstellt und als Mehrfachverdichtungshubeinspritzungen zugeführt werden. Hie r können das Ausmaß der Nachspätverstellung und eine Anzahl der Verdichtungshubeinspritzungen auf dem Spätheitsgrad der Verbrennung von Zylinder_1 basieren.
  • Bei einigen Ausführungsformen, bei denen mindestens ein Teil der Zylinderkraftstoffeinspritzung über Direkteinspritzung bereitgestellt wird, kann die Temperatur der Restabgase auch durch wahlweises Durchführen einer späten fetten Kraftstoffeinspritzung 604 in Zylinder 1 selbst gesenkt werden. Zum Beispiel kann eine Steuerung eine anfängliche (stöchiometrische) Kraftstoffeinspritzung zu Zylinder 1 im Einlasshub durchführen, und als Reaktion darauf, dass der Verbrennungszeitpunkt der Verbrennung im Zylinder 1 später als ein Schwellzeitpunkt ist, kann die Steuerung eine zweite fette Kraftstoffeinspritzung zu Zylinder 1 im Auslasshub durchführen. Dies bietet mehrere Vorteile. Zunächst gestattet dies, dass die Temperatur der Restabgase, die von Zylinder 1 abgegeben werden, in situ gesenkt wird. Darüber hinaus stellt dies mindestens einen Teil der fetten Vorzündungsminderungs-Kraftstoffeinspritzung, die für Zylinder 2 erforderlich ist, im Voraus bereit. Folglich muss möglicherweise eine fette Kraftstoffeinspritzung mit einem geringeren Anreicherungsgrad dem Zylinder 2 zugeführt werden. In einem Beispiel kann die Steuerung eine Menge einer fetten Vorzündungsminderungskraftstoffeinspritzung zur Einspritzung in den Zylinder 2 als Reaktion auf das Spätverbrennungsereignis in Zylinder 1 bestimmen und kann einen ersten (zum Beispiel geringeren) Teil der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge während des Auslasshubs von Zylinder 1 zuführen, während ein zweiter (zum Beispiel größerer) Teil der Gesamtkraftstoffeinspritzmenge während des Einlasshubs von Zylinder 2 zugeführt wird. Ein Teilungsverhältnis des ersten und des zweiten Teils kann auf einem Spätheitsgrad des Spätverbrennungsereignisses in Zylinder 1 basieren (zum Beispiel basierend darauf, wie spät der Verbrennungszeitpunkt von Zylinder 1 von einem Schwellzeitpunkt ist).
  • Obgleich die Temperatur der in Zylinder 2 empfan genen Restabgase gesenkt ist, kann bei einigen Ausführungsformen die darin empfangene große Menge an Restabgasen die Abgasverbrennungstemperatur erhöhen, wenn Verbrennung in Zylinder 2 erfolgt. Wie in Kennfeld 600 gezeigt, werden die in Zylinder 2 erzeugten Restabgase, da sich die Auslassventilsteuerung von Zylinder 2 mit der Einlassventilsteuerung von Zylinder 4 überlappt, höchstwahrscheinlich in Zylinder 4 empfangen. Die erhöhte Abgasverbrennungstemperatur in Zylinder 2 kann dann die Wahrscheinlichkeit einer Vorzündung in Zylinder 4 erhöhen. Mit anderen Worten kann das Spätverbrennungsereignis in Zylinder 1 Zylinder 4 direkt beeinflussen und die Gefahr einer Vorzündung darin erhöhen, obgleich Zylinder 4 keine Restabgase direkt von Zylinder 1 empfängt. Um dieser indirekten Vorzündungsgefahr nach dem Spätverbrennungsereignis in Zylinder 1 zuvorzukommen, kann zusätzlich zu der in Zylinder 2 durchgeführten fetten Kraftstoffeinspritzung 602 eine weitere zuvorkommende fette Vorzündungsminderungskraftstoffein spritzung 606 in Zylinder 4 durchgeführt werden. Der Anreicherungsgrad der fetten Kraftstoffeinspritzung 606 kann jedoch geringer sein als der Anreicherungsgrad der fetten Kraftstoffeinspritzung 602 (vergleiche die Größen der Kästen 602 und 606).
  • Durch Durchführung einer Vorzündungsminderungskraftstoffeinstellung in einem Zylinder, der einem unzeitgemäßen Auslassventilknallen unterzogen wird, können auf diese Weise durch späte Verbrennung induzierte Zylindervorzündungsereignisse, die aufgrund der Zwangszuf uhr heißer Restabgase in den Zylinder erfolgen, reduziert werden.
  • Nunmehr auf 7 Bezug nehmend, zeigt Kennfeld 700 ein anderes Beispiel für die Kraftstoffeinstellung in einem benachbarten Zylinder als Reaktion auf ein Spätverbrennungsereignis in einem gegebenen Zylinder. Insbesondere zeigt Kennfeld 700 einen beispielhaften Motorbetrieb, wobei Motorparametereinstellungen von Nenneinstellungen als Reaktion auf einen plötzlichen Abfall der gewünschten Drehmomentanforderung modifiziert werden. In dem gezeigten Beispiel verwendet der Motor mindestens eine gewisse Zündzeitpunktverstellung nach spät, um der instationären Überdrehmomentbedingung zu begegnen. Als Reaktion auf die sich ergebende späte Verbrennung in einem Zylinder wird Kraftstoffeinspritzung in einen benachbarten Zylinder modifiziert (hier angereichert), um einer potentiellen Vorzündung, die sich aus dem Eintritt heißer Restabgase in den benachbarten Zylinder gibt, zu begegnen. Insbesondere zeigt Kennfeld 700 eine Änderung des Solldrehmoments in Diagramm 702, eine Änderung des Zündzeitpunkts in Diagramm 704, einen geschätzten Verbrennungszeitpunkt (für jeden Zylinder, der einem Verbrennungsereignis unterzogen wird) in Diagramm 706 und eine Änderung des Zylinder-Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses (AFR – air-to-fuel ratio) aufgrund einer Änderung der Zylinderkraftstoffeinspritzung in Diagramm 708.
  • Vor t1 kann der Motor mit einer Nenndrehmomentanforderung (Diagramm 702) betrieben werden, das durch Halten der Motorparametereinstellungen auf Nenneinstellungen (Diagramm 704) bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann auf Grundlage einer Bedienerpedalstellungsanzeige die Solldrehmomenthöhe durch Einstellung einer Aufladungshöhe eines Motorturboladers, Einstellung des Zündzeitpunkts auf MBT (oder Grenzlinienzündungseinstellungen), Einstellung einer Motordrehzahl (zum Beispiel auf Leerlaufdrehzahl), Einstellung eines AGR-Ventils zur Bereitstellung einer geringeren AGR-Menge usw. bereitgestellt werden. Bei t1 kann ein plötzlicher Abfall der Drehmomentanforderung erfolgen, aufgrund dessen eine Überdrehmomentbedingung bestätigt wird. Der plötzliche Abfall der Drehmomentanforderung kann auf das Anfordern eines Getriebeschaltens, Motorleerlauf-Überdrehzahlbedingungen, eine instationäre Änderung der gewünschten AGR, ein Pedal-Tip-Out usw. zurückzuführen sein. Um ein schnelles Absenken des erzeugten Drehmoments zu gestatten, um der reduzierten Drehmomentanforderung zu entsprechen, können Motorparametereinstellungen von den Nenneinstellungen, auf denen sie sich befanden, modifiziert werden. Zum Beispiel kann die Aufladungshöhe gesenkt werden, die AGR kann zur Verstärkung der Motorverdünnung erhöht werden, Einlass- und/oder Ventilsteuerungen können eingestellt werden und/oder der Zündzeitpunkt kann nach spät verstellt werden (Diagramm 704).
  • Auf Grundlage der modifizierten Einstellungen kann ein Verbrennungszeitpunkt geschätzt werden (Diagramm 706) und mit einem Schwellzeitpunkt 707 verglichen werden. Somit kann der Schwellzeitpunkt 707 auf Grundlage der Drehmomentanforderung (Diagramm 702) eingestellt werden. In dem gezeigten Beispiel kann nach t1 ein geschätzter Verbrennungszeitpunkt (Diagramm 706) eines ersten Verbrennungsereignisses in einem ersten Zylinder 1 (als 1 gezeigt) zu dem Schwellzeitpunkt 707 durchgeführt werden, während der erste Zylinder mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) bei oder um Stöchiometrie 709 (siehe Diagramm 708) betrieben wird. Ein zweites Verbrennungsereignis in einem zweiten Zylinder 2 (als 2 gezeigt) kann durchgeführt werden, während der zweite Zylinder auch mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR) bei oder um Stöchiometrie 709 (siehe Diagramm 708) betrieben wird. Der geschätzte Verbrennungszeitpunkt der Verbrennung in dem zweiten Zylinder 2 kann jedoch zumindest teilweise aufgrund der bei t1 angelegten Zündzeitpunktverstellung nach spät später als der Schwellzeitpunkt 707 durchgeführt werden. Infolgedessen kann der geschätzte Verbrennungszeitpunkt der Verbrennung in dem zweiten Zylinder 2 als spät bestimmt werden. Dies kann dazu führen, dass eine große Menge heißer Restabgase am zweiten Zylinder 2 erzeugt wird und im dritten Zylinder 3 (als 3 dargestellt) empfangen wird. Große Menge heißer Restabgase kann die Wahrscheinlichkeit einer Vorzündung im dritten Zylinder 3 erhöhen.
  • Um der Vorzündung im dritten Zylinder 3 zuvorzukommen, kann als Reaktion auf den späten Verbrennungszeitpunkt der Verbrennung im zweiten Zylinder 2 die Kraftstoffeinspritzung zum dritten Zylinder 3 angereichert werden, so dass der dritte Zylinder 3 Verbrenn ung zum Schwellzeitpunkt 707 unterzogen wird, während er mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, das fetter als Stöchiometrie 709 ist (siehe Diagramm 708). Zusätzlich zu der Anreicherung des dritten Zylinders 3 kann wahlweise (wie hier gezeigt) auch ein vierter Zylinder 4 (als 4 gezeigt), der zum Empfangen von Restabgasen vom dritten Zylinder 3 konfiguriert ist, angereichert werden. Der Anreicherungsgrad der fetten Kraftstoffeinspritzung zum vierten Zylinder 4 ist jedoch geringer als der Anreicherungsgrad der fetten Kraftstoffeinspritzung zum dritten Zylinder 3, wie durch das im Verhältnis weniger fette Luft-Kraftstoff-Verbrennungsverhältnis im vierten Zylinder 4 im Vergleich zum dritten Zylinder 3 gezeigt. Selbst wenn die in dem dritten Zylinder 3 empfangenen heißen Restabgase keine Vorzündung im dritten Zylinder 3 verursachen, können sie somit die Abgasverbrennungstemperatur im Zylinder 3 erhöhen. Da dann Restabgase von Zylinder 3 in Zylinder 4 empfangen werden, kann die erhöhte Abgasverbrennungstemperatur im dritten Zylinder 3 die Möglichkeit einer Vorzündung im vierten Zylinder 4 erhöhen. Durch Anreicherung des vierten Zylinders 4 zusätzlich zum dritten Zylinder 3 kann somit trotz eines geringeren Anreicherungsgrads das Potenzial für eine durch späte Verbrennung induzierte Vorzündung (durch das Spätverbrennungsereignis im zweiten Zylinder 2 induziert) sowohl im dritten Zylinder 3 als auch im vierten Zylinder 4 reduziert werden.
  • Bei t2 kann der instationäre Abfall der Drehmomentanforderun g enden, und die Drehmomentanforderung kann zunehmen. Demgemäß können die Motorbetriebsparameter auf Nenneinstellungen zurückgeführt werden, einschließlich Zurückführen des Zündzeitpunkts auf MBT oder Grenzlinienzündungseinstellungen. Infolgedessen kann ein anschließendes Verbrennungsereignis im fünften Zylinder 5 (als 5 gezeigt) zu einem geschätzten Verbrennungszeitpunkt durchgeführt werden, der auf dem Schwellzeitpunkt 707 liegt oder früher als dieser ist, während der fünfte Zylinder 5 mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, das im Wesentlichen auf Stöchiometrie 709 liegt (siehe Diagramm 708).
  • Als Reaktion auf ein Spätverbrennungsereignis in einem gegebenen Zylinder kann auf diese Weise Kraftstoffeinspritzung zu einem oder mehreren benachbarten Zylindern, einschließlich mindestens eines benachbarten Zylinders, der Restabgase von dem Spätverbrennungsereignis in dem gegebenen Zylinder empfängt, eingestellt werden, um durch späte Verbrennung induzierten Vorzündungsereignissen zuvorzukommen.
  • Es versteht sich, dass die Beispiele der 6 und 7 zwar das Zuvorkommen einer durch späte Verbrennung induzierten Vorzündung einer fetten Kraftstoffeinspritzung darstellen, bei anderen Ausführungsformen aber ein anderer Vorzündungsminderungsbetrieb in d em (den) Zylinder(n), der (die) Restabgase (direkt oder indirekt) von dem spät verbrennenden Zylinder empfängt (empfangen), durchgeführt werden kann. Als Reaktion auf ein Spätverbrennungsereignis in einem ersten Zylinder kann zum Beispiel Kraftstoffeinspritzung zu einem zweiten Zylinder, der Restabgase von dem ersten Zylinder empfängt, deaktiviert werden. Wahlweise kann auch Kraftstoffeinspritzung zu einem dritten Zylinder, der Restabgase von dem zweiten Zylinder empfängt, deaktiviert werden.
  • Durch Erfassung von Motorblockvibrationen in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventilereignis eines spät verbrennenden Zylinders können auf diese Weise aufgrund von Zwangseintritt von Restabgasen in einen benachbarten Zylinder verursachte Vibrationen besser detektie rt und von Klopf- und Vorzündungsereignissen in anderen Motorzylindern unterschieden werden. Durch Durchführung einer Zylindervorzündungsminderungsmaßnahme (zum Beispiel Zylinderkraftstoffanreicherung oder gezielte Kraftstoffdeaktivierung) in dem Zylinder, der Restabgase von dem spät verbrennenden Zylinder empfängt, kann eine Temperatur der empfangenen Restabgase verringert werden, und die Neigung zu durch späte Verbrennung induzierter Vorzündung in dem die heißen Restabgase empfangenen Zylinder kann gesenkt werden. Darüber hinaus wird auch die Wahrscheinlichkeit, dass Vorzündung durch den die heißen Restabgase empfangenden Zylinder in weiteren Zylindern induziert wird, reduziert. Insgesamt kann eine Motorbeeinträchtigung durch Vorzündung gemindert werden.
  • Für einen Durchschnittsfachmann versteht sich, dass die in 4 beschriebenen Routinen eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und derg leichen, darstellen kann. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine ode r mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden können.
  • Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Gedankens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims (20)

  1. Verfahren für einen Motor, das Folgendes umfasst: als Reaktion auf eine erfasste Blockvibration in einem Fenster bei geöffnetem Auslassventil eines ersten Zylinders, der einem Spätverbrennungsereignis unterzogen wird, und nach Schließen eines Auslassventils eines zweiten Zylinders Durchführen einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem zweiten Zylinder.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Zylinder, der einem Spätverbrennungsereignis unterzogen w ird, das Verzögern eines Zündzeitpunkts des ersten Zylinders von MBT umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme durchgeführt wird, bevor eine Anzeige einer Vorzündung im zweiten Zylinder empfangen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Fenster vor einem Funkenzündungsereignis im zweiten Zylinder und nach einem Funkenzündungsereignis in einem dritten Zylinder, der unmittelbar nach dem ersten Zylinder zündet, liegt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Durchführung einer Vorzündungsminderungsmaßnahme als Reaktion darauf, dass eine Amplitude der erfassten Blockvibration größer ist als eine erste Schwellamplitude in einem ersten Frequenzbereich in dem Fenster erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, das weiterhin als Reaktion dar auf, dass eine Amplitude der erfassten Blockvibration größer ist als sowohl eine zweite Schwellamplitude als auch eine dritte Schwellamplitude in einem zweiten Frequenzbereich in dem Fenster, Durchführen einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem dritten Z ylinder, und als Reaktion darauf, dass eine Amplitude der erfassten Blockvibration größer ist als die zweite Schwellamplitude aber geringer ist als die dritte Schwellamplitude in dem zweiten Frequenzbereich in dem Fenster, Durchführen einer Klopfminderungsmaßnahme in dem dritten Zylinder umfasst, wobei der dritte Schwellwert größer ist als der erste und der zweite Schwellwert, und wobei der erste Schwellwert größer ist als der zweite Schwellwert.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme gezieltes Deaktivieren der Kraftstoffeinspritzung zu dem zweiten Zylinder umfasst.
  8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme gezieltes Anreichern des zweiten Zylinders umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme Verstärken der Direkteinspritzung eines ersten Kraftstoffs mit einem höheren Oktangehalt bei entsprechender Verringerung von Einzelkanaleinspritzung eines zweiten Kraftstoffs mit einem geringeren Oktangehalt in den zweiten Zylinder umf asst.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme weiterhin Nachspätverstellen eines Zeitpunkts der Einspritzung von fettem Kraftstoff in den zweiten Zylinder zu einem Verdichtungshub und Zuführung des Kraftstoffs über Mehrfachverdichtungshubeinspritzungen umfasst, wobei die Nachspätverstellung des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts und eine Anzahl von Verdichtungshubeinspritzungen auf der Zündzeitpunktverzögerung in dem ersten Zylinder basiert.
  11. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Fenster ein erstes Fenster ist, wobei das Verfahren weiterhin als Reaktion auf eine erfasste Blockvibration in einem zweiten Fenster, das früher ist als das erste Fenster, und bei geöffnetem Auslassventil des ersten Zylinders und geöffnetem Einlassventil des zweiten Zylinders Durchführen einer Klopfminderungszündzeitpunkteinstellung oder einer Vorzündungsminderungskraftstoffeinstellung in dem dritten Zylinder umfasst.
  12. Motorverfahren, das Folgendes umfasst: Verzögern des Verbrennungszeitpunkts in einem ersten Zylin der; Erfassen von Motorblockvibrationen in einem ersten Fenster bei geöffnetem Auslassventil des ersten Zylinders; und Durchführen einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in einem zweiten Zylinder auf Grundlage darauf, dass eine Amplitude der erfassten Motorblockvibrationen in einem ersten Frequenzbereich in dem ersten Fenster größer ist als ein erster Schwellwert.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, das weiterhin Folgendes umfasst: Erfassen von Motorblockvibrationen in einem zweiten Fenster bei dem geöffneten Auslassventilereignis, wobei das zweite Fenster früher als das erste Fenster ist, Durchführen einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in einem dritten Zylinder, der unmittelbar nach dem ersten Zylinder zündet, auf Grundlage darauf, dass eine Amplitude der erfassten Bl ockvibrationen in einem zweiten, verschiedenen Frequenzbereich in dem zweiten Fenster größer ist als ein zweiter Schwellwert, und Durchführen einer Klopfminderungsmaßnahme in dem dritten Zylinder auf Grundlage darauf, dass die Amplitude der erfassten Blockvibrationen in dem zweiten Frequenzbereich in dem zweiten Fenster kleiner ist als der zweite Schwellwert.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das erste Fenster nach einem Funkenzündungsereignis in dem zweiten Zylinder und vor einem Funkenzündungsereignis in dem dritten Zylinder, liegt.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei sich das zweite Fenster teilweise mit dem ersten Fenster überlappt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem zweiten Zylinder für eine erste, geringere Anzahl von Verbrennungsereignissen durchgeführt wird, und wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem dritten Zylinder für eine zweite, größere Anzahl von Verbrennungsereignissen durchgeführt wird.
  17. Motorverfahren, das Folgendes umfasst: Erfassen von Motorblockvibrationen in einem ersten Fenster bei geöffnetem Auslassventil in einem erstem Zylinder, der einer späten Verbrennung unterzogen wird; Anzeigen eines unzeitgemäßen Öffnens des Auslassventils in einem zweiten Zylinder auf Grundlage der erfassten Motorbloc kvibrationen; und Durchführen einer Vorzündungsminderungsmaßnahme in dem zweiten Zylinder als Reaktion auf die Anzeige.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Anzeigen, wenn eine Amplitude der erfassten Motorblockvibrationen in einem ersten Frequenzbereich über einem ersten Schwellwert liegt, Anzeigen eines unzeitgemäßen Öffnens des Auslassventils im zweiten Zylinder umfasst.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme Verstärken der Direkteinspritzung eines ersten Kraftstoffs mit einem höheren Oktangehalt bei entsprechender Verringerung von Einzelkanaleinspritzung eines zweiten Kraftstoffs mit einem geringeren Oktangehalt in den zweiten Zylinder umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei die Vorzündungsminderungsmaßnahme so lange fort geführt wird, bis eine Temperatur von in den zweiten Zylinder eintretenden Restabgasen unter einer Schwelltemperatur liegt.
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