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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Verbrennungsmotoren mit variabel einstellbarem Verdichtungsverhältnis. Weiterhin betrifft die Erfindung Maßnahmen zum Ermitteln eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses sowie zum Adaptieren eines VCR-Stellgebers (VCR: Variable Compression Ratio) zum Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses in dem Verbrennungsmotor.
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Stand der Technik
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Herkömmliche Verbrennungsmotoren weisen bislang ein fest vorgegebenes Verdichtungsverhältnis auf. Das Verdichtungsverhältnis ist hierbei ein Verhältnis der Summe aus Hubraum und dem Kompressionsvolumen zu dem Kompressionsvolumen, auch bezeichnet als Gesamtvolumen durch Restvolumen. Jedoch kann eine Variation des Verdichtungsverhältnisses über verschiedene Betriebsbereiche des Verbrennungsmotors zum Erhöhen des jeweiligen Wirkungsgrads vorteilhaft sein.
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Bei Verbrennungsmotoren ohne variabel einstellbares Verdichtungsverhältnis ist das Verdichtungsverhältnis als ein Kompromiss aus einer Optimierung des Wirkungsgrads bei Teillast und einer Klopfneigung bei Volllast gewählt. Eine entsprechende Vorgabe des Verdichtungsverhältnisses führt jedoch bei bestimmten Betriebszuständen zu einem nicht optimalen Wirkungsgrad und dadurch zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch.
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Bei der Bereitstellung eines variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnisses ist dagegen vorgesehen, das Verdichtungsverhältnis für jeden Betriebszustand optimal einzustellen, ohne dass eine motorschädigende klopfende Verbrennung, d. h. eine unkontrollierte Selbstzündung des Kraftstoff-/Luftgemischs im Brennraum, auftritt.
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Zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses sind in der Regel VCR-Stellgeber vorgesehen. Es ist dazu bekannt, die Kurbelwelle exzentrisch in einem Zylinderkurbelgehäuse zu lagern. Die Lagerung erfolgt durch zweiteilige Exzenterscheiben, wobei die Lage der Kurbelwelle im Zylinderkurbelgehäuse durch Drehen der Exzenterscheiben variiert werden kann. Die Exzenterscheiben können dazu eine Verzahnung aufweisen, in die eine durch einen Stellgeber drehbare Schneckenwelle eingreift. Durch Drehen der Exzenterscheibe kann dadurch die Kurbelwelle in ihrer Lage bezüglich der Zylinder variiert und somit das Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine eingestellt werden.
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Das Bewegen der exzentrisch gelagerten Kurbelwelle erfolgt mithilfe eines so genannten VCR-Stellgebers, der elektrisch durch das Motorsteuergerät angesteuert wird. Auf diese Weise ist es möglich, durch Stellen des Fahrzeugstellgebers ein bestimmtes Verdichtungsverhältnis einzustellen. Solche VCR-Stellgeber werden motorindividuell vor Inbetriebnahme des Verbrennungsmotors kalibriert. Jedoch können aufgrund von Verschleiß oder sonstigen Einflüssen über die Lebensdauer des Verbrennungsmotors Veränderungen der Eigenschaften des VCR-Stellgebers auftreten, die dazu führen, dass ein von dem Motorsteuergerät vorgegebenes Verdichtungsverhältnis nicht exakt durch den VCR-Stellgeber einstellbar ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Bestimmen eines Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Verdichtungsverhältnisses in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, ein Verfahren zum Adaptieren eines VCR-Stellgebers sowie ein entsprechendes Motorsystem gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
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Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Verdichtungsverhältnisses in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors vorgesehen, das die folgenden Schritte umfasst:
- – Einstellen oder Bestimmen einer Füllung in einem der Zylinder des Verbrennungsmotors;
- – Ermitteln einer Angabe über eine Drehzahlabnahme des Verbrennungsmotors aufgrund eines Kompressionstakts des Zylinders; und
- – Ermitteln eines Verdichtungsverhältnisses abhängig von der Angabe über die Drehzahlabnahme sowie abhängig von der eingestellten oder bestimmten Füllung des Zylinders.
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Eine Idee des obigen Verfahrens zum Bestimmen eines eingestellten Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors besteht darin, bei unterschiedlichen Verdichtungsverhältnissen unterschiedliche Kompressionsverhalten des Verbrennungsmotors auszuwerten und daraus auf das aktuelle Verdichtungsverhältnis zu schließen. Insbesondere spiegelt sich das Kompressionsverhalten des Verbrennungsmotors im Verlauf der Drehzahl des Verbrennungsmotors wider, da insbesondere in einer Kompressionsphase eines Zylinders des Verbrennungsmotors aufgrund der dafür benötigten Verdichtungsarbeit die Drehzahl abnimmt und sich nach Überwinden des oberen Totpunkts durch den Kolben in dem betreffenden Zylinder durch die Expansion des zuvor komprimierten Gases bzw. durch die bei einer stattfindenden Verbrennung wieder erhöht. Dadurch kommt es in Abhängigkeit von dem jeweiligen Arbeitstakt der Zylinder zu Drehzahlschwankungen. Da bei höherem Verdichtungsverhältnis die Abnahme der Drehzahl während eines Kompressionstakts eines Zylinders stärker ist als bei einem niedrigeren Verdichtungsverhältnis, kann über die Drehzahlamplitude bzw. das Abbremsverhalten des Verbrennungsmotors während einer Kompressionsphase in einem Zylinder anhand des Kompressionsverhaltens auf das Verdichtungsverhältnis geschlossen werden.
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Ein solches Verfahren ermöglicht es, unabhängig von einer Stellgröße für den VCR-Stellgeber das Verdichtungsverhältnis zu ermitteln und dieses für eine Adaption des VCR-Stellgebers zu verwenden. Dadurch ist es möglich, das Grenzpotenzial in Bezug auf das Klopfverhalten auszuschöpfen, wodurch letztlich ein niedrigerer Kraftstoffverbrauch erreicht werden kann. Insgesamt kann die Genauigkeit des VCR-Stellgebers über die Lebensdauer des Verbrennungsmotors erhöht werden, da Einflüsse von beispielsweise zunehmendem Blowby, d. h. dem Druckverlust durch Ausströmen von Gasen zwischen Zylinderwand und Kolben, bei fortschreitender Alterung des Verbrennungsmotors erkannt und adaptiert werden können. Außerdem erhält man das tatsächliche thermodynamische Verdichtungsverhältnis, das sich von dem geometrischen Verdichtungsverhältnis unterscheiden kann, so dass geometrische Toleranzen erkannt und ausgeglichen werden können.
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Weiterhin kann die Angabe über die Drehzahlabnahme einer Amplitude des Drehzahlverlaufs während eines stationären Betriebs des Verbrennungsmotors entsprechen.
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Es kann vorgesehen sein, dass vor dem Ermitteln der Angabe über die Drehzahlabnahme die Füllung des Zylinders über eine vorgegebene Füllung, insbesondere auf die vorgegebene Füllung, eingestellt bzw. erhöht wird.
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Insbesondere kann das Erhöhen der Füllung drehmomentneutral, insbesondere durch Verschiebung des Zündwinkels, erfolgen
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Weiterhin kann das Verdichtungsverhältnis mithilfe einer Verdichtungsverhältnisfunktion, insbesondere mithilfe eines Verdichtungsverhältniskennfeldes, basierend auf der Angabe über die Drehzahlabnahme und basierend auf der eingestellten Füllung in dem Zylinder ermittelt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Verdichtungsverhältnis bei einer Drehzahl unter einer vorgegebenen Schwellendrehzahl ermittelt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Verdichtungsverhältnis bei einem Auslauf- oder einem Schubbetrieb des Verbrennungsmotors ermittelt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, zum Bestimmen eines Verdichtungsverhältnisses in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors vorgesehen, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um
- – eine Füllung in einem der Zylinder des Verbrennungsmotors einzustellen oder zu bestimmen;
- – eine Angabe über eine Drehzahlabnahme des Verbrennungsmotors aufgrund eines Kompressionstakts des Zylinders zu ermitteln; und
- – ein Verdichtungsverhältnis abhängig von der Angabe über die Drehzahlabnahme sowie abhängig von der eingestellten bzw. bestimmten Füllung des Zylinders zu ermitteln.
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Weiterhin kann ein Verfahren zum Adaptieren eines VCR-Stellgebers zum variablen Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses in einem Verbrennungsmotor vorgesehen sein, wobei das Verdichtungsverhältnis durch Vorgabe einer Stellgröße an den VCR-Stellgeber eingestellt wird. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- – Durchführen des obigen Verfahrens, um ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis zu bestimmen;
- – Bestimmen einer Korrekturgröße, um einen Unterschied zwischen gestelltem Verdichtungsverhältnis und tatsächlichem Verdichtungsverhältnis zu korrigieren; und
- – Adaptieren des VCR-Stellgebers durch Beaufschlagen der Stellgröße mit der bestimmten Korrekturgröße.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, zum Adaptieren eines VCR-Stellgebers zum variablen Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses in einem Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei das Verdichtungsverhältnis durch Vorgabe einer Stellgröße an den VCR-Stellgeber eingestellt wird, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um:
- – das obige Verfahren durchzuführen, um ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis zu bestimmen;
- – eine Korrekturgröße zu bestimmen, um einen Unterschied zwischen gestelltem Verdichtungsverhältnis und tatsächlichem Verdichtungsverhältnis zu korrigieren; und
- – den VCR-Stellgeber durch Beaufschlagen der Stellgröße mit der bestimmten Korrekturgröße zu adaptieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Motorsystem vorgesehen, umfassend:
- – einen Verbrennungsmotor;
- – einen VCR-Stellgeber, um ein Verdichtungsverhältnis in dem Zylinder variabel einzustellen; und
- – das obige Steuergerät.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausschnitts aus einem Verbrennungsmotor mit einer exzentrisch gelagerten Kurbelwelle, die über einen VCR-Stellgeber einstellbar ist;
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2 eine schematische Darstellung eines VCR-Stellgebers mit einer Exzenterscheibe, in der die Kurbelwelle gelagert ist;
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3 Verlaufsdiagramme zur Darstellung des Verlaufs der Drehzahl und des Zylinderdrucks eines Zweizylinder-Verbrennungsmotors;
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4 eine Darstellung der Abhängigkeit einer Füllungsveränderung von einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses des Verbrennungsmotors; und
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5 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Bestimmen eines Verdichtungsverhältnisses und zum Adaptieren eines VCR-Stellgebers.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt ein Motorsystem 1 mit einem Verbrennungsmotor 2, der vier Zylinder 3 aufweist. Die Zylinder 3 enthalten bewegliche Kolben 4, die über Pleuelstangen 5 mit einer Kurbelwelle 6 verbunden sind, um eine transversale Bewegung der Kolben 4 in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle 6 zu wandeln.
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Die Kurbelwelle 6 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel über exzentrische Lager 7, insbesondere Exzenterscheiben, gelagert, so dass eine Verdrehung der Exzenterscheiben durch einen VCR-Stellgeber 8 zu einer Verlagerung der Kurbelwelle 6 in Richtung hin zu den Zylindern 3 oder weg von den Zylindern 3 führen kann. Eine Verlagerung der Kurbelwelle 6 in Richtung der Zylinder 3 oder weg davon führt zu einer Reduzierung oder Erhöhung des Totvolumens (Restvolumen im Zylinder 3, wenn sich der Kolben 4 an einem oberen Totpunkt befindet) und dadurch zu einer Erhöhung bzw. Reduzierung eines Verdichtungsverhältnisses ε in den Zylindern 3.
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Das Verdichtungsverhältnis ε bestimmt sich im Allgemeinen aus einem Verhältnis zwischen einem (maximalen) Volumen des Brennraums des betreffenden Zylinders 3, wenn sich der Kolben 4 an einem unteren Totpunkt befindet, und einem (minimalen) Volumen im Brennraum eines Zylinders 3, wenn sich der entsprechende Kolben 4 an einem oberen Totpunkt befindet. Mit anderen Worten entspricht das Verdichtungsverhältnis einem Verhältnis des maximalen Brennraumvolumen zu dem minimalen Brennraumvolumen bzw. dem Verhältnis der Summe aus Hubraum und dem Kompressionsvolumen (minimalen Volumen des Brennraums) zu dem Kompressionsvolumen.
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Der Verbrennungsmotor 2 wird im Viertaktbetrieb betrieben, d. h. die Zylinder 3 vollziehen nacheinander vier Arbeitstakte, einen Kompressionstakt, einen Verbrennungstakt, einen Ausstoßtakt und einen Ansaugtakt.
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Es ist ein Luftzuführungssystem 10 vorgesehen, in dem eine Drosselklappe 11 angeordnet ist. Eine Stellung der Drosselklappe 11 ist variabel einstellbar und bestimmt einen während des Ansaugtakts in die Zylinder 3 strömenden Luftmassenstrom, der über (nicht gezeigte) Einlassventile in die Zylinder 3 eingelassen wird. Die Höhe des Luftmassenstroms bestimmt die in einen Zylinder 3 eingesaugte Luftfüllung. Die Luftfüllung entspricht der Luftmenge, die der Zylinder 3 unmittelbar vor Beginn der Kompression in dem Kompressionstakt aufweist.
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Es ist ein Steuergerät 15 vorgesehen, durch das der Verbrennungsmotor 2 zum Bereitstellen eines vorgegebenen Solldrehmoments an der Kurbelwelle 6 angesteuert wird. Dazu kann das Steuergerät 15 eine Steuerung der Stellung der Drosselklappe 11, eines Zündzeitpunkts von (nicht gezeigten) Zündeinrichtungen zum Zünden eines Kraftstoff-/Luftgemischs in den Zylindern 3 sowie weiterer Aktuatoren, wie beispielsweise der Öffnungs- und Schließzeitpunkte von Einlassund Auslassventilen (nicht gezeigt), vornehmen.
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Weiterhin kann die Steuereinheit 15 den VCR-Stellgeber 8 ansteuern, um ein Verdichtungsverhältnis ε abhängig von einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 einzustellen, der z. B. durch die momentan abgegebene Last und die momentane Drehzahl bestimmt sein kann. Das Steuergerät 15 steuert den Verbrennungsmotor 2 weiterhin basierend auf durch Sensoren oder Systemmodelle erhaltenen Systemzustandsgrößen, wie beispielsweise einer Drehzahl, einem Saugrohrdruck, einer Motortemperatur und dergleichen, an.
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In 2 ist ein Beispiel für eine Verstellung der Lage der Kurbelwelle 6 durch das exzentrische Lager 7 detaillierter dargestellt. Man erkennt die Verdrehung des exzentrischen Lagers 7 mithilfe eines Schneckenrads 9, das durch den VCR-Stellgeber 8, der in der Regel als elektromechanischer Stellgeber ausgebildet sein kann, vorgenommen wird. Durch Einstellen einer Position des VCR-Stellgebers 8 wird das exzentrische Lager 7 verdreht und dadurch die exzentrisch gelagerte Kurbelwelle 6 bezüglich ihrer Position bzw. ihres Abstands zum Zylinder 3 verstellt. Dadurch verändern sich die Positionen des oberen und unteren Totpunkts der Kolbenbewegung in den Zylindern 3, woraus ein sich änderndes Verdichtungsverhältnis ε resultiert.
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Zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses ε auf ein bestimmtes Verdichtungsverhältnis ε ist der VCR-Stellgeber 8 vor Inbetriebnahme des Motorsystems 1 kalibriert, d. h. eine bestimmte Stellung des VCR-Stellgebers 8 (z. B. ermittelt durch einen Positionssensor oder eine sonstige Lageerfassung) wird einem bestimmten Verdichtungsverhältnis ε zugeordnet. Durch Verschleiß und sonstige Alterungseffekte kann es über die Lebensdauer des Verbrennungsmotors 2 und des VCR-Stellgebersystems zu Abweichungen zwischen dem (vermeintlich) eingestellten Verdichtungsverhältnis ε und dem tatsächlichen Verdichtungsverhältnis ε kommen. Somit lässt sich bei einer Fehlkalibrierung des VCR-Stellgebersystems ein bestimmtes von dem Steuergerät 15 gewünschtes Verdichtungsverhältnis ε nicht exakt einstellen. Um ein Überschreiten der Klopfgrenze (in einen Betriebsbereich, in dem Verbrennungsmotor eine klopfende Betriebsweise aufweist,) aufgrund einer solchen Fehljustierung zu vermeiden, werden daher bei der Einstellung des VCR-Stellgebers 8 Toleranzen vorgesehen. Dies führt dazu, dass das Potenzial zu einem höheren Wirkungsgrad durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses ε näher an die Klopfgrenze nicht vollständig ausgeschöpft werden kann.
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Es ist daher eine Adaption des VCR-Stellgebers 8 vorgesehen, die auf einer von dem VCR-Stellgeber 8 unabhängigen Ermittlung des Verdichtungsverhältnisses ε basiert. Eine Möglichkeit, das Verdichtungsverhältnis ε unabhängig von der Stellung des VCR-Stellgebers 8 zu bestimmen, besteht darin, die Drehzahlschwankungen (Drehzahlabnahme) aufgrund der Kompression einer Luftfüllung in den Zylindern 3 des Verbrennungsmotors 2 auszuwerten. Beispielsweise ist in 3a der Drehzahlverlauf über dem Kurbelwellenwinkel KW dargestellt und man erkennt, dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 über einen Zyklus erheblich schwankt. Der Verbrennungsmotor 2 wird mit jedem Durchlaufen eines Verbrennungstakts beschleunigt und in jedem Kompressionstakt abgebremst.
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In 3a ist der Verlauf der Drehzahl für einen Zweizylindermotor bei 2.000 Umdrehungen pro Minute dargestellt. Die Abnahme der Drehzahl während des Durchlaufens eines Kompressionstakts hängt im Wesentlichen von der Reibung des Verbrennungsmotors 2 sowie von der Verdichtungsarbeit ab, die geleistet werden muss, um das Gas bzw. die Luftfüllung in dem Zylinder 3 zu verdichten. In 3b ist dazu der Verlauf des Zylinderdrucks über dem Kurbelwellenwinkel KW aufgetragen. Während bei hohen Drehzahlen die Verluste durch das so genannte Blowby, d. h. durch Ausströmverluste zwischen der Zylinderwand und dem Kolben 4, vernachlässigt werden können, sollten diese bei kleinen Drehzahlen berücksichtigt werden. Die gezeigten Drehzahlschwankungen können über einen geeigneten Drehzahlsensor erfasst und in dem Steuergerät 15 ausgewertet werden.
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Bei einem betriebswarmen Verbrennungsmotor 2, bei dem ein Quereinfluss aufgrund von Reibung vernachlässigt werden kann, sowie bei einer bekannten Luftfüllung ist die Verdichtungsarbeit und somit der Drehzahleinbruch nur noch vom Verdichtungsverhältnis ε des Verbrennungsmotors 2 abhängig.
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Durch ein Erstellen eines motorindividuellen Kennfeldes kann somit eine Drehzahlamplitude der Schwingung der Drehzahl während eines stationären Betriebs, d. h. eine Drehzahlschwankung, also eine Differenz zwischen einer maximalen und einer minimalen Drehzahl bei einem stationären Motorbetrieb, einem Verdichtungsverhältnis ε zugeordnet werden.
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Wie in 4 dargestellt, wird der Drehzahleinbruch, d. h. die Verringerung der Drehzahl, während des Kompressionstakts mit zunehmendem Verdichtungsverhältnis ε aufgrund der größeren Verdichtungsarbeit größer, mit abnehmenden Verdichtungsverhältnis ε wird die Verringerung der Drehzahl dagegen geringer.
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Ein beispielhaftes Verfahren zum Adaptieren eines VCR-Stellgebers 8 ist anhand des Flussdiagramms der 5 dargestellt. In Schritt S1 wird überprüft, ob der Verbrennungsmotor 2 betriebswarm ist, d. h. ob die Temperatur des Verbrennungsmotors 2 oberhalb einer bestimmten vorgegebenen Schwellentemperatur liegt. Dazu kann beispielsweise die Öl- oder Kühlwassertemperatur als Angabe für die Temperatur des Verbrennungsmotors 2 angenommen werden. Wird festgestellt, dass der Verbrennungsmotor 2 betriebswarm ist (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S2 fortgesetzt. Anderenfalls (Alternative: Nein) wird das Verfahren beendet oder es wird zu Schritt S1 zurückgesprungen und auf das Erreichen der Betriebstemperatur gewartet.
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Im Schritt S2 wird überprüft, ob der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 in einem Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 2 liegt, indem eine Adaption vorteilhaft ist. Der vorgegebene Betriebsbereich stellt einen Betriebsbereich dar, in dem ein ausgeprägtes Drehzahlminimum des periodischen Drehzahlverlaufs erhalten werden kann, d. h. in dem eine relativ hohe Verdichtungsarbeit während eines Kompressionstakts verrichtet werden muss. Zudem sollte in dem vorgegebenen Betriebsbereich der Einfluss der Verbrennung auf den Verdichtungstakt möglichst gering sein.
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Ein Betriebsbereich, der sich für eine Adaption eignet, liegt beispielsweise bei sehr geringen bzw. relativ geringen Drehzahlen, z. B. bei Drehzahlen unter 2.000 Upm, und einem Teillastbetrieb des Verbrennungsmotors 2 vor. Geringe Drehzahlen bewirken eine höhere Drehungleichförmigkeit und somit eine bessere Auswertbarkeit der Drehzahlschwankungen der Kurbelwelle 6.
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Wird in Schritt S2 festgestellt, dass der Betriebszustand des Verbrennungsmotors 2 sich innerhalb des vorgegebenen Betriebsbereichs befindet (Alternative: Ja), so wird in Schritt S3 unter Beibehaltung des bereitgestellten Motormoments eine Luftfüllung in den Zylindern 3 erhöht. Andernfalls (Alternative: nein) wird zu Schritt S1 zurückgesprungen. Durch die höhere Luftfüllung wirkt sich eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses ε stärker auf die Drehungleichförmigkeit der Drehzahl aus und kann somit leichter detektiert werden. Damit die Erhöhung der Luftfüllung drehmomentneutral erfolgen kann, wird ein Zündzeitpunkt entsprechend nach spät verstellt.
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Die Erhöhung der Luftfüllung kann durch ein Öffnen der Drosselklappe 11 und/oder durch eine Erhöhung eines Ladedrucks durch eine geeignete Aufladeeinrichtung erfolgen. Dadurch entsteht ein höherer Saugrohrdruck zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Einlassventil des betreffenden Zylinders 3 schließt, und es kommt zu einer Erhöhung der Verdichtungsarbeit. Insgesamt kann bei einer Erhöhung der Verdichtungsarbeit der Drehzahleinbruch während Kompressionstakten in den Zylindern 3 vergrößert und somit die während des Kompressionstakts resultierende Drehzahlschwankung besser ausgewertet werden.
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In Schritt S4 wird die Füllung durch Messung und/oder anhand eines geeigneten Füllungsmodells ermittelt und in Schritt S5 wird eine Drehzahlamplitude, d. h. die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Drehzahl während einer oder einiger weniger (wie z. B. 2 bis 4) Kurbelwellendrehungen, in dem bestimmten Betriebszustand des stationär betriebenen Verbrennungsmotors 2 bestimmt.
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Mithilfe eines vorgegebenen Verdichtungsverhältniskennfeldes, das über die Füllung des Zylinders 3 und die für den bestimmten Betriebszustand zu erwartende Drehzahlamplitude ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis ε angibt, wird in Schritt S6 der eingestellten Luftfüllung in dem Betriebszustand (der eine Drehzahl bestimmt) und der gemessenen Drehzahlamplitude ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis ε zugeordnet.
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In einem nachfolgenden Schritt S7 wird das so ermittelte tatsächliche Verdichtungsverhältnis ε für eine Adaption des VCR-Stellgebers 8 verwendet. Insbesondere wird eine zum Beispiel multiplikativ und/oder additiv zu beaufschlagende Korrekturgröße erhöht oder erniedrigt, je nachdem ob das tatsächliche Verdichtungsverhältnis ε größer oder kleiner als das durch die momentane Stellung des VCR-Stellgebers 8 eingestellte Verdichtungsverhältnis ε ist.
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Eine weitere Möglichkeit zur Adaption des Verdichtungsverhältnisses ε besteht darin, die Drehzahlamplitude während einer Schubphase des Verbrennungsmotors 2 oder während des Motorauslaufs zu messen. Eine solche Messung erfolgt vorzugsweise bei einem betriebswarmen Verbrennungsmotor 2 bei einer vorgegebenen Referenzfüllung. Da mit abnehmender Drehzahl die Drehungleichförmigkeit zunimmt, sollte eine Adaption vorzugsweise bei geringen Drehzahlen bzw. über mehrere Motorausläufe vorgenommen werden.
