DE102016204269B3

DE102016204269B3 - Method for equalizing torque outputs of at least two cylinders of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102016204269B3
Application number: DE102016204269.6A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Eser; Dirk Heinitz
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2017-06-22
Anticipated expiration: 2036-03-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomentabgaben von wenigstens zwei Zylindern einer Brennkraftmaschine, wobei für wenigstens eine vorgegebene Drehzahl der Kurbelwelle für jeden Zylinder während eines Verbrennungsvorganges im Zylinder während eines Arbeitstaktes des Zylinders ein zeitlicher Verlauf für die Geschwindigkeit des Zylinders erfasst wird, wobei aus den zeitlichen Verläufen der Geschwindigkeiten der Zylinder mithilfe einer Analyse Geschwindigkeitsmerkmale ermittelt werden, wobei anhand der Geschwindigkeitsmerkmale der Zylinder ein Referenzwert ermittelt wird, wobei die Verbrennung in wenigstens einem Zylinder in der Weise verändert wird, dass sich das Geschwindigkeitsmerkmal des Zylinders an den Referenzwert annähert, um eine verbesserte Gleichstellung der Drehmomentabgaben der Zylinder zu erreichen.The invention relates to a method for equalizing torque outputs of at least two cylinders of an internal combustion engine, wherein for at least a predetermined speed of the crankshaft for each cylinder during a combustion process in the cylinder during a power stroke of the cylinder, a time course for the speed of the cylinder is detected, from determining the time courses of the speeds of the cylinders by means of an analysis of speed characteristics, wherein a reference value is determined based on the speed characteristics of the cylinders, wherein the combustion in at least one cylinder is changed in such a way that the speed characteristic of the cylinder approaches the reference value to achieve an improved equality of the torque outputs of the cylinder.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomentabgaben von wenigstens zwei Zylindern einer Brennkraftmaschine und ein Steuergerät zum Ausführen des Verfahrens.The invention relates to a method for equalizing torque outputs of at least two cylinders of an internal combustion engine and a control device for carrying out the method.

Aus DE 10 2012 210 301 B3 ist ein Verfahren zum Bestimmen der in dem Arbeitstakt eines Zylinders einer Brennkraftmaschine freigesetzten Energiemenge bekannt, wobei das Verfahren aufweist: Erfassen eines zeitlichen Verlaufs der Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine anhand von Zahnzeiten, welche jeweils eine Zeitdauer darstellen, innerhalb der zwei benachbarte Zähne einer Geberscheibe, die mit der Kurbelwelle verbunden ist und die entlang ihres Umfangs eine abwechselnde Anordnung von Zähnen und Zahnlücken aufweist, eine Referenzposition passieren, Zuordnen der Zahnzeiten zu jeweils einem Arbeitstakt eines ausgewählten Zylinders der Brennkraftmaschine, Ermitteln eines zylinderindividuellen Mittelwertes über die dem Arbeitstakt des ausgewählten Zylinders zugeordneten Zahnzeiten, Ermitteln von zylinderindividuellen Zahnzeitabweichungen der jeweils zum Arbeitstakt des ausgewählten Zylinders zugeordneten Zahnzeiten von dem ermittelten zylinderindividuellen Mittelwert, Ermitteln einer zylinderindividuellen charakteristischen Zahnzeit zum Ermitteln der geometrischen Summe aus den ermittelten zylinderindividuellen Zahnzeitabweichungen, und Bestimmen der in dem Arbeitstakt des ausgewählten Zylinders der Brennkraftmaschine freigesetzten Energiemenge in Abhängigkeit der ermittelten zylinderindividuellen charakteristischen Zahnzeit, wobei die freigesetzte Energiemenge indirekt proportional zu der ermittelten zylinderindividuellen charakteristischen Zahnzeit ist.Out DE 10 2012 210 301 B3 a method is known for determining the amount of energy released in the power stroke of a cylinder of an internal combustion engine, the method comprising: detecting a time profile of the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine based on tooth times, which each represent a time duration, within the two adjacent teeth of a donor disk, which is connected to the crankshaft and which has an alternating arrangement of teeth and tooth spaces along its circumference, pass a reference position, assigning the tooth times to one working stroke of a selected cylinder of the internal combustion engine, determining a cylinder-individual mean value over the tooth periods associated with the working cycle of the selected cylinder Determining cylinder-specific tooth time deviations of the respective tooth times assigned to the working cycle of the selected cylinder from the determined cylinder-specific mean value, determining a cylinder individual To determine the geometric sum of the determined cylinder individual Zahnzeitabweichungen, and determining the amount of energy released in the working cycle of the selected cylinder of the internal combustion engine as a function of the determined individual cylinder characteristic tooth time, wherein the amount of energy released is indirectly proportional to the determined individual cylinder characteristic tooth time.

Die DE 102 35 665 A1 zeigt ein Regelungsverfahren zur Regelung der Betriebsweise einer Brennkraftmaschine, bei dem eine Regelungseinrichtung, eine Einrichtung zur Signalabtastung, eine nachgeschaltet angeordnete Einrichtung zur Frequenzanalyse sowie eine nachgeschaltet angeordnete Einrichtung zur Zylinderklassifikation aufweist, bei dem zunächst ein Drehzahlsignal ermittelt wird und anschließend das Drehzahlsignal in einen Winkel-Frequenzbereich transformiert wird. Die Transformation wird dabei mittels einer Hartley-Transformation durchgeführt. Ferner ist eine Vorrichtung zur Regelung der Betriebsweise einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mittels eines solchen Verfahrens sowie eine Brennkraftmaschine offenbart.The DE 102 35 665 A1 shows a control method for controlling the operation of an internal combustion engine, in which a control device, means for signal sampling, arranged downstream means for frequency analysis and a downstream arranged means for cylinder classification, in which a speed signal is first determined and then the speed signal in an angular Frequency domain is transformed. The transformation is carried out by means of a Hartley transformation. Further, a device for controlling the operation of an internal combustion engine of a motor vehicle by means of such a method and an internal combustion engine is disclosed.

In der US 6,302,083 B1 ist ein Verfahren zur Zylindergleichstellung bezüglich der Kraftstoffeinspritzmengen für eine mit Direkteinspritzung arbeitende Brennkraftmaschine beschrieben. Die Kraftstoffeinspritzmenge ist durch Ändern der Einspritzzeiten steuerbar und die Einspritzzeiten mit zylinderindividuellen Korrekturtermen derart beaufschlagt, dass die Laufruhe der Brennkraftmaschine erhöht ist. Sowohl in quasistationärem als auch im dynamischen Betriebszustand der Brennkraftmaschine wird die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine erfasst und die Drehzahlwerte mittels eines, eine Gruppenlaufzeit von null aufweisendem Mittelwertfilters korrigiert. Aus den korrigierten Drehzahlwerten wird die Änderung der kinetischen Energie der Kurbelwelle im Expansionsintervall eines Zylinders berechnet. Daraus wird ein Relativmaß (Residuum) für jeden Zylinder abgeleitet, das die Information über zu viel oder zu wenig eingespritzte Kraftstoffmenge enthält und aus diesem Maß werden Korerkturterme für die Einspritzzeit berechnet.In the US 6,302,083 B1 A method for cylinder equalization with respect to fuel injection quantities for a direct injection internal combustion engine is described. The fuel injection quantity can be controlled by changing the injection times and the injection times are subjected to cylinder-specific correction terms in such a way that the running smoothness of the internal combustion engine is increased. Both in quasi-stationary and in the dynamic operating state of the internal combustion engine, the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine is detected and the rotational speed values are corrected by means of a mean value filter having a group delay of zero. From the corrected speed values, the change in the kinetic energy of the crankshaft in the expansion interval of a cylinder is calculated. From this, a relative measure (residuum) for each cylinder is derived, which contains the information about too much or too little injected fuel quantity, and from this measure, calculation terms are calculated for the injection time.

Weitere Verfahren zur Drehzahlgleichstellung von Drehmomentabgaben bei Brennkraftmaschinen sind in den Druckschriften DE 11 2005 003 378 B4 , DE 10 2008 052 245 A1 , DE 10 2008 054 215 A1 und DE 10 2013 217 725 B3 beschrieben.Other methods for speed equalization of torque outputs in internal combustion engines are in the publications DE 11 2005 003 378 B4 . DE 10 2008 052 245 A1 . DE 10 2008 054 215 A1 and DE 10 2013 217 725 B3 described.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomentabgaben von Zylindern einer Brennkraftmaschine bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved method for equalizing torque outputs of cylinders of an internal combustion engine.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch das Steuergerät gemäß Patentanspruch 12 gelöst.The object of the invention is achieved by the method according to claim 1 and by the control device according to claim 12.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are indicated in the dependent claims.

Es wird ein Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomentabgaben von wenigstens zwei Zylindern einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, wobei für mehrere vorgegebene Drehzahlen der Kurbelwelle für jeden Zylinder während eines Verbrennungsvorganges im Zylinder und während eines Arbeitstaktes des Zylinders ein zeitlicher Verlauf für die Geschwindigkeit des Zylinders erfasst wird, wobei aus den zeitlichen Verläufen der Geschwindigkeiten der Zylinder mithilfe einer Analyse Geschwindigkeitsmerkmal ermittelt werden,
wobei anhand der Geschwindigkeitsmerkmale der Zylinder ein Referenzwert ermittelt wird, wobei die Verbrennung in den Zylindern in der Weise verändert wird, dass sich die Geschwindigkeitsmerkmale der Zylinder an den Referenzwert annähern, um eine verbesserte Gleichstellung der Drehmomentabgaben der Zylinder zu erreichen, wobei für die mehreren Drehzahlen angenäherte Geraden für die Geschwindigkeitsmerkmale und angenäherte Referenzgeraden für die Referenzwerte über einen vorgegebenen Drehzahlbereich ermittelt werden, wobei die Verbrennung in wenigstens einem Zylinder in der Weise verändert wird, dass sich die Gerade für das Geschwindigkeitsmerkmal des Zylinders an die Referenzgerade annähert und als Analyse eine Frequenztransformation, insbesondere eine Fouriertransformation verwendet wird, und wobei als Geschwindigkeitsmerkmale Frequenzwerte, insbesondere Fourierwerte erhalten werden, wobei insbesondere eine diskrete Fouriertransformation durchgeführt wird, und wobei als Geschwindigkeitsmerkmale diskrete Fourierwerte erhalten werden. In einer Ausführung wird für die Zylinder zusätzlich zu dem Referenzwert jeweils ein individueller Korrekturwert berücksichtigt, wobei der Korrekturwert von einem zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Zylinders während eines Arbeitstaktes ohne Verbrennung abhängt.It is proposed a method for equalizing torque outputs of at least two cylinders of an internal combustion engine, wherein for a plurality of predetermined speeds of the crankshaft for each cylinder during a combustion process in the cylinder and during a working stroke of the cylinder, a time course for the speed of the cylinder is detected, from the temporal courses of the speeds of the cylinders are determined by means of an analysis speed characteristic,
wherein a reference value is determined from the speed characteristics of the cylinders, wherein the combustion in the cylinders is varied such that the speed characteristics of the cylinders approach the reference value to achieve improved equalization of the torque outputs of the cylinders, wherein for the plurality of speeds Approximated straight lines for the speed characteristics and approximate reference lines for the reference values over a predetermined speed range are determined, wherein the combustion is changed in at least one cylinder in such a way that the straight line for the Speed characteristic of the cylinder to the reference line approximates and as a frequency transformation analysis, in particular a Fourier transform is used, and wherein as frequency characteristics frequency values, in particular Fourier values are obtained, in particular a discrete Fourier transform is performed, and wherein discrete Fourier values are obtained as speed characteristics. In one embodiment, an individual correction value is taken into account in each case for the cylinders in addition to the reference value, the correction value depending on a chronological progression of the speed of the cylinder during a working cycle without combustion.

In einer Ausführung wird als Korrekturwert ein Geschwindigkeitsmerkmal des zeitlichen Verlaufs der Geschwindigkeit des Zylinders während eines Arbeitstaktes ohne Verbrennung verwendet.In one embodiment, a speed characteristic of the time course of the speed of the cylinder during a power stroke without combustion is used as a correction value.

In einer Ausführung wird aus der Differenz zwischen dem Referenzwert und dem Geschwindigkeitsmerkmal eine Änderung der Verbrennung des Zylinders in der Weise ausgebildet, dass die Differenz zwischen dem Geschwindigkeitsmerkmal und dem Referenzwert reduziert wird. In einer Ausführung wird aus der Differenz zwischen dem Referenzwert und der Summe aus dem Geschwindigkeitsmerkmal und dem Korrekturwert eine Änderung der Verbrennung des Zylinders in der Weise ausgebildet, dass die Differenz zwischen dem Referenzwert und der Summe aus dem Geschwindigkeitsmerkmal und dem Korrekturwert reduziert wird.In one embodiment, from the difference between the reference value and the speed feature, a change in the combustion of the cylinder is made such that the difference between the speed feature and the reference value is reduced. In one embodiment, from the difference between the reference value and the sum of the speed feature and the correction value, a change in the combustion of the cylinder is made such that the difference between the reference value and the sum of the speed feature and the correction value is reduced.

In einer Ausführung wird der Referenzwert als Mittelwert für die Geschwindigkeitsmerkmale der Zylinder ermittelt.In one embodiment, the reference value is determined as the mean value for the speed characteristics of the cylinders.

In einer Ausführung wird für die wenigstens eine vorgegebene Drehzahl der Kurbelwelle für jeden Zylinder während eines Arbeitstaktes des Zylinders ohne einen Verbrennungsvorgang ein zeitlicher Verlauf für die Geschwindigkeit des Zylinders erfasst, wobei die zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeiten der Zylinder mithilfe einer Frequenztransformation zu Geschwindigkeitsmerkmalen in einen Frequenzraum transformiert werden, wobei anhand der Geschwindigkeitsmerkmale der Zylinder ein Referenzwert ermittelt wird, und wobei anhand des Geschwindigkeitsmerkmales eines Zylinders und dem Referenzwert der Korrekturwert für den Zylinder ermittelt wird.In one embodiment, for the at least one predetermined speed of the crankshaft for each cylinder during a power stroke of the cylinder without a combustion process, a time history for the speed of the cylinder is detected, wherein the time courses of the speeds of the cylinders transformed by means of a frequency transformation to speed characteristics in a frequency space wherein a reference value is determined on the basis of the speed characteristics of the cylinders, and the correction value for the cylinder is determined on the basis of the speed characteristic of a cylinder and the reference value.

In einer Ausführung wird aus einer Differenz eines Geschwindigkeitsmerkmales des Zylinders und dem Referenzwert der Korrekturwert für den Zylinder ermittelt.In an embodiment, the correction value for the cylinder is determined from a difference of a speed characteristic of the cylinder and the reference value.

In einer Ausführung wird für die mehreren vorgegebenen Drehzahlen der Kurbelwelle für jeden Zylinder während eines Arbeitstaktes des Zylinders ohne einen Verbrennungsvorgang ein zeitlicher Verlauf für die Geschwindigkeit des Zylinders erfasst, wobei aus den zeitlichen Verläufen der Geschwindigkeiten der Zylinder mithilfe einer Analyse Geschwindigkeitsmerkmale ermittelt werden, wobei anhand der Geschwindigkeitsmerkmale eines Zylinders eine Gerade für die Geschwindigkeitswerte für den Zylinder über einen vorgegebenen Drehzahlbereich angenähert wird, wobei anhand der Geraden für die Geschwindigkeitsmerkmale der Zylinder die Referenzgerade ermittelt wird, und wobei anhand der Geraden für die Geschwindigkeitsmerkmale eines Zylinders und anhand der Referenzgerade Korrekturwerte für den Zylinder für mehrere Drehzahlen im vorgegebenen Drehzahlbereich ermittelt werden.In one embodiment, for the multiple predetermined speeds of the crankshaft for each cylinder during a power stroke of the cylinder without a combustion process, a time course for the speed of the cylinder is detected, from the time profiles of the speeds of the cylinders using an analysis speed characteristics are determined, based the cylinder speed characteristics approximating a straight line for the speed values for the cylinder over a predetermined speed range, the reference straight line being determined from the cylinder speed characteristics line, and using the cylinder speed characteristics line and the reference straight line correction values for the cylinder Cylinders are determined for several speeds in the specified speed range.

In einer Ausführung werden die Korrekturwerte aus einem Abstand zwischen der angenäherten Geraden für die Geschwindigkeitsmerkmale und der angenäherten Referenzgeraden ermittelt.In one embodiment, the correction values are determined from a distance between the approximate straight line for the speed characteristics and the approximate reference straight line.

In einer Ausführung werden Kennlinien, Kennfelder und/oder Berechnungsverfahren verwendet, mit denen abhängig von den Geschwindigkeitsmerkmalen und den Referenzwerten und insbesondere abhängig von den Korrekturwerten eine Änderung der Verbrennungen der Zylinder in Richtung auf eine gleichmäßigere Drehmomentabgabe durchgeführt wird.In one embodiment, characteristic curves, maps and / or calculation methods are used with which, depending on the speed characteristics and the reference values and in particular depending on the correction values, a change in the combustion of the cylinders is carried out in the direction of a more even torque output.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail below with reference to FIGS. Show it

1 eine Vorrichtung zum Durchführen der Verfahren, 1 an apparatus for carrying out the methods,

2 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufes von Zahnzeiten für Zylinder einer Brennkraftmaschine, 2 a schematic representation of a time course of tooth times for cylinders of an internal combustion engine,

3 Frequenzwerte für Zylinder während eines Arbeitstaktes ohne Verbrennung, 3 Frequency values for cylinders during a work cycle without combustion,

4 Frequenzwerte für die Zylinder ohne Verbrennung für mehrere Drehzahlen, 4 Frequency values for the cylinders without combustion for several speeds,

5 Frequenzwerte für die Zylinder der Brennkraftmaschine mit Verbrennung, 5 Frequency values for the cylinders of the internal combustion engine with combustion,

6 Frequenzwerte für die Zylinder mit Verbrennung für mehrere Drehzahlen, 6 Frequency values for the cylinders with combustion for several speeds,

7 ein erstes Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomenten von Zylindern, 7 a first method for equalizing torques of cylinders,

8 ein zweites Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomenten von Zylindern, und 8th a second method for equalizing torques of cylinders, and

9 ein drittes Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomenten von Zylindern. 9 a third method for equalizing torques of cylinders.

1 zeigt eine Vorrichtung 100, die ausgebildet ist, um das Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomentabgaben von Zylindern einer Brennkraftmaschine auszuführen. Die Vorrichtung 100 weist eine Erfassungseinheit 102 zum Erfassen eines zeitlichen Verlaufs einer Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, insbesondere zum Erfassen eines zeitlichen Verlaufes einer Geschwindigkeit eines Zylinders auf. 1 shows a device 100 , which is designed to carry out the method for equalizing torque outputs of cylinders of an internal combustion engine. The device 100 has a detection unit 102 for detecting a time profile of a rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine, in particular for detecting a time profile of a speed of a cylinder.

Zudem weist die Vorrichtung 100 Mittel auf, um einen Arbeitstakt eines Zylinders zu erfassen. Der Arbeitstakt eines Zylinders wird anhand der Kurbelwellenstellung der Brennkraftmaschine ermittelt. Die Geschwindigkeit des Zylinders beziehungsweise der Verlauf der Geschwindigkeit des Zylinders kann z. B. anhand von Zahnzeiten erfasst werden. Eine Zahnzeit stellt eine Zeitdauer dar, innerhalb der zwei festgelegte Zähne, insbesondere zwei benachbarte Zähne einer Geberscheibe, die mit der Kurbelwelle verbunden ist, und die entlang ihres Umfanges beispielsweise eine abwechselnde Anordnung von Zähnen und Zahnlücken aufweist, eine feststehende Referenzposition passieren. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch andere Sensoren oder Verfahren eingesetzt werden, um die Geschwindigkeit eines Zylinders insbesondere während eines Arbeitstaktes mit oder ohne Verbrennung zu erfassen.In addition, the device 100 Means to detect a stroke of a cylinder. The working cycle of a cylinder is determined on the basis of the crankshaft position of the internal combustion engine. The speed of the cylinder or the course of the speed of the cylinder can, for. B. are recorded on the basis of tooth times. A tooth time represents a period of time during which two fixed teeth, in particular two adjacent teeth of a donor disk, which is connected to the crankshaft and which has along its circumference, for example, an alternating arrangement of teeth and tooth gaps, pass a fixed reference position. Depending on the chosen embodiment, other sensors or methods may be used to detect the speed of a cylinder, in particular during a power stroke with or without combustion.

Die Vorrichtung 100 weist ferner ein Steuergerät 104 auf. Das Steuergerät 104 ist ausgebildet, um einen Arbeitstakt eines ausgewählten Zylinders der Brennkraftmaschine zu ermitteln. Das Steuergerät 104 ist weiterhin ausgebildet, um ein Verfahren zum Gleichstellen von Drehmomentabgaben von wenigstens zwei Zylindern einer Brennkraftmaschine auszuführen.The device 100 also has a controller 104 on. The control unit 104 is configured to determine a power stroke of a selected cylinder of the internal combustion engine. The control unit 104 is further configured to implement a method for equalizing torque outputs of at least two cylinders of an internal combustion engine.

2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Diagramm, in dem ein zeitlicher Verlauf von gemessenen Zahnzeiten ZT einer mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine gekoppelten Geberscheibe über die Zeit t aufgetragen ist. Die Brennkraftmaschine weist vier Zylinder, die Brennstoff mit vier Arbeitstakten verbrennen. Die einzelnen Zahnzeiten der einzelnen Zylinder, d. h. die zeitlichen Verläufe der Zahnzeiten sind mit Z1 für den ersten Zylinder, mit Z2 für den zweiten Zylinder, mit Z3 für den dritten Zylinder und mit Z4 für den vierten Zylinder bezeichnet. 2 shows a schematic representation of a diagram in which a time course of measured tooth times ZT is coupled to a crankshaft of an internal combustion engine coupled donor disk over time t. The internal combustion engine has four cylinders that burn fuel with four power strokes. The individual tooth times of the individual cylinders, ie the time courses of the tooth times, are denoted by Z1 for the first cylinder, Z2 for the second cylinder, Z3 for the third cylinder and Z4 for the fourth cylinder.

Die Zahnzeit, die beispielsweise mittels eines magnetischen Sensors gemessen wird, ermöglicht eine hohe zeitliche Auflösung der Geschwindigkeit des Zylinders und damit eine Erfassung einer zeitlichen Änderung der Geschwindigkeit des Zylinders insbesondere während des Arbeitstaktes. Eine lange Zahnzeit entspricht einer niedrigen Geschwindigkeit des Zylinders. Eine kurze Zahnzeit entspricht einer hohen Geschwindigkeit des Zylinders.The tooth time, which is measured for example by means of a magnetic sensor, allows a high temporal resolution of the speed of the cylinder and thus a detection of a temporal change in the speed of the cylinder, in particular during the power stroke. A long tooth time corresponds to a low speed of the cylinder. A short tooth time corresponds to a high speed of the cylinder.

Aus dem zeitlichen Verlauf der Zahnzeiten können die Arbeitstakte der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine erkannt werden. Dabei kann zum Beispiel auf die Tatsache zurückgegriffen werden, dass derjenige Zylinder der Brennkraftmaschine, der sich gerade in einem Arbeitstakt befindet, zu Beginn des Arbeitstaktes ausgehend von einer relativ geringen Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle beschleunigt. Nachdem innerhalb des Arbeitstaktes eine maximale Drehgeschwindigkeit erreicht worden ist, wird die Drehgeschwindigkeit wieder abnehmen, bevor der nächste Zylinder in seinen Arbeitstakt tritt. Der nächste Zylinder beschleunigt im Arbeitstakt auf ähnliche Weise ausgehend von einer relativ geringen Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle und nach Überschreiten einer maximalen Drehgeschwindigkeit fällt die Geschwindigkeit des Zylinders wieder ab.From the time course of the teeth times the working cycles of the individual cylinders of the internal combustion engine can be detected. In this case, it is possible, for example, to resort to the fact that the cylinder of the internal combustion engine which is currently in a power stroke accelerates at the beginning of the power stroke starting from a relatively low rotational speed of the crankshaft. After a maximum rotational speed has been reached within the power stroke, the rotational speed will decrease again before the next cylinder enters its working stroke. The next cylinder accelerates in the work cycle in a similar manner, starting from a relatively low rotational speed of the crankshaft and after exceeding a maximum rotational speed, the speed of the cylinder drops again.

Der zeitliche Verlauf der Drehgeschwindigkeit eines Zylinders im Arbeitstakt wird von dem Steuergerät 104 für eine Verarbeitung als Analyse in einem Frequenzraum transformiert. Dazu wird der zeitliche Verlauf der Zahnzeit eines Zylinders während des Arbeitstaktes in den Frequenzraum transformiert und es werden Frequenzwerte als Drehzahlmerkmale für die Drehgeschwindigkeit beziehungsweise für die Änderung der Drehgeschwindigkeit des Zylinders während des Arbeitstaktes ermittelt.The time course of the rotational speed of a cylinder in the power stroke is from the controller 104 transformed for processing as analysis in a frequency domain. For this purpose, the time course of the tooth time of a cylinder during the power stroke is transformed into the frequency space and frequency values are determined as speed characteristics for the rotational speed or for the change in the rotational speed of the cylinder during the power stroke.

Für die Frequenztransformation kann beispielsweise eine Fouriertransformation, insbesondere eine diskrete Fouriertransformation verwendet werden. Als Frequenzwerte werden Fourierwerte, das heißt fouriertransformierte Frequenzwerte erhalten. Bei Verwendung der diskreten Fouriertransformation für die Transformation des zeitlichen Verlaufes der Geschwindigkeit des Zylinders während des Arbeitstaktes werden diskrete Fourierwerte erhalten.For example, a Fourier transformation, in particular a discrete Fourier transformation, can be used for the frequency transformation. Fourier values, ie Fourier-transformed frequency values, are obtained as frequency values. When using the discrete Fourier transform for the transformation of the time course of the speed of the cylinder during the power stroke, discrete Fourier values are obtained.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann es ausreichen, bei der Fouriertransformation erste harmonische Frequenzanteile für die Bestimmung der Frequenzwerte des zeitlichen Verlaufes der Geschwindigkeit der Zylinder zu berücksichtigen.Depending on the selected embodiment, it may be sufficient to take into account in the Fourier transformation first harmonic frequency components for the determination of the frequency values of the time profile of the speed of the cylinders.

Die Frequenzwerte der Zylinder während der Arbeitstakte werden verwendet, um relative Unterschiede bei der Drehmomentabgabe der Zylinder zu erfassen. Dazu wird beispielsweise anhand der Frequenzwerte der Zylinder während der Arbeitstakte ein Referenzwert ermittelt. Je größer der Unterschied zwischen dem Referenzwert und einem Frequenzwert eines Zylinders ist, umso größer ist die Abweichung des Drehmomentes des Zylinders von einem einheitlichen Referenzdrehmoment.The frequency values of the cylinders during the power strokes are used to detect relative differences in the torque output of the cylinders. For this purpose, a reference value is determined, for example, based on the frequency values of the cylinders during the power strokes. The greater the difference between the reference value and a frequency value of a cylinder, the greater the deviation of the torque of the cylinder from a uniform reference torque.

In einer einfachen Ausführung wird eine Amplitude einer Grundwelle des zeitlichen Verlaufes der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle für den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Zylinders als Geschwindigkeitsmerkmal verwendet. Abhängig von der gewählten Ausführung können auch zusätzlich Amplituden von Oberwellen des zeitlichen Verlaufes der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle als Geschwindigkeitsmerkmal verwendet werden. In a simple embodiment, an amplitude of a fundamental wave of the time profile of the rotational speed of the crankshaft is used as the speed characteristic for the time profile of the speed of the cylinder. Depending on the selected embodiment, amplitudes of harmonics of the time profile of the rotational speed of the crankshaft can also be used as a speed characteristic.

In einer weiteren Ausführungsform wird als Geschwindigkeitsmerkmal ein Effektivwert einer Grundschwingung der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle während eines Arbeitstaktes des Zylinders verwendet. Der Effektivwert wird mit dem quadratischen Mittelwert der Amplitude der Grundschwingung der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle während des Arbeitstaktes eines Zylinders berechnet.In a further embodiment, the speed characteristic used is an effective value of a fundamental vibration of the rotational speed of the crankshaft during a working stroke of the cylinder. The RMS value is calculated with the root mean square of the amplitude of the fundamental of the rotational speed of the crankshaft during the working stroke of a cylinder.

Im Folgenden wird das Verfahren für den Frequenzwert als Geschwindigkeitsmerkmal beschrieben. Das Verfahren kann auch mit anderen Geschwindigkeitsmerkmalen entsprechend durchgeführt werden.The procedure for the frequency value as a speed feature is described below. The method may also be performed according to other speed characteristics.

Das Steuergerät erfasst die Abweichung wenigstens eines Frequenzwertes eines Zylinders vom Referenzwert und verändert die Verbrennung des Zylinders in der Weise, dass sich der Frequenzwert des Zylinders an den Referenzwert annähert. Das Steuergerät ist ausgebildet, um über verschiedene Maßnahmen wie zum Beispiel den Einspritzzeitpunkt, die Einspritzmenge usw. das vom Zylinder während des Arbeitstaktes abgegebene Drehmoment zu verändern.The controller detects the deviation of at least one frequency value of a cylinder from the reference value and changes the combustion of the cylinder in such a way that the frequency value of the cylinder approaches the reference value. The control unit is designed to vary the output from the cylinder during the power stroke through various measures such as the injection timing, the injection amount and so on.

Dieses Verfahren wird insbesondere für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine durchgeführt. Der Referenzwert kann beispielsweise durch Bildung eines Mittelwertes der Frequenzwerte der Zylinder während der Arbeitstakte festgelegt werden. Zudem kann der Referenzwert anhand von Kennlinien, Tabellen und Formeln festgelegt werden, bei denen wenigstens einer, insbesondere alle Frequenzwerte der Zylinder berücksichtigt werden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann ein festgelegter Zylinder, bei dem beispielsweise ein Zylinderdrucksensor zur Erfassung des Druckes im Zylinder vorgesehen ist, verwendet werden, um den Referenzwert stärker zu bestimmen oder um den Referenzwert alleine zu bestimmen. Beispielsweise kann der Frequenzwert des festgelegten Zylinders, der über einen Zylinderdrucksensor verfügt, als Referenzwert verwendet werden.This method is carried out in particular for each cylinder of the internal combustion engine. The reference value can be determined, for example, by forming an average of the frequency values of the cylinders during the power strokes. In addition, the reference value can be determined on the basis of characteristic curves, tables and formulas in which at least one, in particular all frequency values of the cylinders are taken into account. Depending on the embodiment chosen, a fixed cylinder, for example, where a cylinder pressure sensor is provided to detect the pressure in the cylinder, may be used to more strongly determine the reference value or to determine the reference value alone. For example, the frequency value of the specified cylinder having a cylinder pressure sensor may be used as a reference value.

Eine Verbesserung des Verfahrens kann dadurch erreicht werden, dass für wenigstens einen Zylinder, insbesondere für alle Zylinder, ein individueller Korrekturwert berücksichtigt wird. Der Korrekturwert bildet einen zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Zylinders während eines Arbeitstaktes ohne Verbrennung ab. Versuche haben gezeigt, dass zylinderindividuelle Messfehler bei der Bestimmung der Geschwindigkeit des Zylinders, insbesondere bei der Bestimmung von Frequenzwerten durch eine Frequenztransformation der erfassten Geschwindigkeit der Zylinder vorliegen. Diese Messfehler für die Geschwindigkeiten der Zylinder und damit für die Frequenzwerte der Zylinder können experimentell vorab für die Brennkraftmaschine, insbesondere den Typ der Brennkraftmaschine, erfasst und in einem Datenspeicher abgelegt werden.An improvement of the method can be achieved by taking account of an individual correction value for at least one cylinder, in particular for all cylinders. The correction value maps a time profile of the speed of the cylinder during a working cycle without combustion. Experiments have shown that cylinder-specific measurement errors in the determination of the speed of the cylinder, in particular in the determination of frequency values by a frequency transformation of the detected speed of the cylinder are present. These measurement errors for the speeds of the cylinders and thus for the frequency values of the cylinders can be detected experimentally in advance for the internal combustion engine, in particular the type of internal combustion engine, and stored in a data memory.

Zudem können die Korrekturwerte für die Zylinder im Betrieb der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Dazu erfasst das Steuergerät 104 für wenigstens einen Zylinder, insbesondere für alle Zylinder der Brennkraftmaschine während eines Arbeitstaktes ohne eine Verbrennung den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit des Zylinders beispielsweise durch Erfassen der Kurbelwellengeschwindigkeit mithilfe von Zahnzeiten. Anschließend werden der zeitliche Verlauf der Geschwindigkeit des Zylinders einer Frequenztransformation unterworfen und Frequenzwerte in einem Frequenzraum erhalten. Diese Frequenzwerte werden wenigstens für eine vorgegebene Drehzahl der Brennkraftmaschine für wenigstens einen Zylinder, insbesondere für alle Zylinder, während des Arbeitstaktes ohne Verbrennung ermittelt und in einem Datenspeicher abgelegt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform werden die Frequenzwerte für den zeitlichen Verlauf der Geschwindigkeit der Zylinder ohne Verbrennung im Arbeitstakt für mehrere Drehzahlen der Brennkraftmaschine ermittelt und in einem Datenspeicher abgelegt.In addition, the correction values for the cylinders during operation of the internal combustion engine can be determined. The control unit detects this 104 for at least one cylinder, in particular for all cylinders of the internal combustion engine during a power stroke without combustion, the time profile of the speed of the cylinder, for example by detecting the crankshaft speed by means of tooth times. Subsequently, the time course of the speed of the cylinder is subjected to a frequency transformation and frequency values in a frequency space are obtained. These frequency values are determined at least for a given speed of the internal combustion engine for at least one cylinder, in particular for all cylinders, during the power stroke without combustion and stored in a data memory. Depending on the selected embodiment, the frequency values for the chronological progression of the speed of the cylinders without combustion in the power stroke for a plurality of rotational speeds of the internal combustion engine are determined and stored in a data memory.

Anhand der Frequenzwerte der Zylinder während des Arbeitstaktes ohne Verbrennung kann ein zweiter Referenzwert ermittelt werden. Der zweite Referenzwert kann ein Mittelwert der zweiten Frequenzwerte der Zylinder darstellen. Der individuelle Korrekturwert für einen Zylinder kann abhängig von der Differenz zwischen dem zweiten Referenzwert und dem zweiten Frequenzwert ermittelt werden. Der zweite Referenzwert kann abhängig von wenigstens einem Frequenzwert eines Zylinders während des Arbeitstaktes ohne Verbrennung ermittelt werden.Based on the frequency values of the cylinders during the working cycle without combustion, a second reference value can be determined. The second reference value may represent an average of the second frequency values of the cylinders. The individual correction value for a cylinder may be determined depending on the difference between the second reference value and the second frequency value. The second reference value can be determined as a function of at least one frequency value of a cylinder during the power stroke without combustion.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Diagramm, bei dem für die vier Zylinder Z1, Z2, Z3, Z4 für eine festgelegte Drehzahl der Brennkraftmaschine U/min die zweiten Frequenzwerte FT1, FT2, FT3, FT4 angegeben sind. Zudem ist ein zweiter Korrekturwert K2 eingezeichnet, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sich aus dem Mittelwert der zweiten Frequenzwerte ergibt. 3 shows a schematic representation of a diagram in which the second frequency values FT1, FT2, FT3, FT4 are given for the four cylinders Z1, Z2, Z3, Z4 for a specified speed of the internal combustion engine rpm. In addition, a second correction value K2 is plotted, which results in the illustrated embodiment from the mean value of the second frequency values.

Die individuellen Korrekturwerte IK1, IK2, IK3, IK4 können aus dem Abstand zwischen dem zweiten Referenzwert und dem zweiten Frequenzwert der Zylinder ermittelt werden. Dazu können Kennfelder, Kennlinien oder Formeln vorgegeben sein, die aus dem Abstand den individuellen Korrekturwert ermitteln. Je größer der Abstand der zweiten Frequenzwerte vom zweiten Referenzwert ist, umso größer ist der Messfehler gegenüber dem zweiten Referenzwert und damit ist der individuelle Korrekturwert IK1, IK2, IK3, IK4 umso größer.The individual correction values IK1, IK2, IK3, IK4 can be determined from the distance between the second reference value and the second frequency value of the cylinders. Can do this Maps, curves or formulas are given, which determine the individual correction value from the distance. The greater the distance of the second frequency values from the second reference value, the greater the measurement error compared to the second reference value, and thus the individual correction value IK1, IK2, IK3, IK4 is greater.

4 zeigt ein zweites Diagramm, bei dem die zweiten Frequenzwerte für die vier Zylinder der Brennkraftmaschine für einen Arbeitstakt ohne Verbrennung für mehrere Drehzahlen angegeben sind. Der zeitliche Verlauf der zweiten Frequenzwerte für einen Zylinder kann mithilfe von zylinderindividuellen Regressionsgeraden R1, R2, R3, R4 erfasst werden. Die zylinderindividuellen Regressionsgeraden werden mithilfe einer Interpolation anhand der zweiten Frequenzwerte für die Zylinder ermittelt. Zudem kann anhand der zylinderindividuellen Regressionsgeraden der Zylinder eine Ausgleichsgerade A beispielsweise durch eine Mittelwertbildung der zylinderindividuellen Regressionsgeraden gebildet werden. Die zylinderindividuellen Regressionsgeraden und die Ausgleichsgerade werden in einen Datenspeicher abgelegt. Somit ist ein Kennlinienfeld vorgegeben, das es ermöglicht, für verschiedene Drehzahlen der Brennkraftmaschine den Korrekturwert für einen Zylinder abhängig von dem Abstand zwischen der zylinderindividuellen Regressionsgeraden und der Ausgleichsgeraden festzulegen. 4 shows a second diagram in which the second frequency values for the four cylinders of the internal combustion engine for a power stroke without combustion for several speeds are indicated. The time profile of the second frequency values for a cylinder can be detected by means of cylinder-specific regression lines R1, R2, R3, R4. The cylinder-specific regression lines are determined by means of an interpolation based on the second frequency values for the cylinders. In addition, on the basis of the cylinder-specific regression line of the cylinder, a compensation straight line A can be formed, for example, by averaging the cylinder-specific regression line. The cylinder-specific regression line and the regression line are stored in a data memory. Thus, a characteristic field is predetermined, which makes it possible to set the correction value for a cylinder as a function of the distance between the cylinder-specific regression line and the compensation straight line for different rotational speeds of the internal combustion engine.

Bei der Ermittlung der Ausgleichsgeraden A kann abhängig von der gewählten Ausführungsform eine zylinderindividuelle Regressionsgerade eines Zylinders stärker gewichtet werden, bei dem beispielsweise eine Zylinderdrucksensorik zur Erfassung des Zylinderdruckes vorgesehen ist. Insbesondere kann abhängig von der gewählten Ausführungsform die Regressionsgerade des Zylinders, der die Zylinderdrucksensorik aufweist, als Ausgleichsgerade verwendet werden. Zudem könne verschiedene Modelle zur Ermittlung der Ausgleichsgeraden in Abhängigkeit von wenigstens einer zylinderindividuellen Regressionsgeraden verwendet werden.In the determination of the compensation straight line A, a cylinder-specific regression line of a cylinder can be weighted more heavily, depending on the selected embodiment, in which, for example, a cylinder pressure sensor is provided for detecting the cylinder pressure. In particular, depending on the selected embodiment, the regression line of the cylinder, which has the cylinder pressure sensor, can be used as a straight line. In addition, various models can be used to determine the regression line as a function of at least one cylinder-specific regression line.

5 zeigt in einer schematischen Darstellung ein drittes Diagramm, bei dem für die vier Zylinder Z1, Z2, Z3, Z4 für eine festgelegte Drehzahl der Brennkraftmaschine U/min die Frequenzwerte FT1, FT2, FT3, FT4 für die Zylinder für die Arbeitstakte mit Verbrennung angegeben sind. Zudem ist ein Referenzwert R eingezeichnet, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sich aus dem Mittelwert der Frequenzwerte ergibt. Es können jedoch auch andere Verfahren verwendet werden, um den Referenzwert R zu ermitteln. Der Referenzwert R kann auch durch den Frequenzwert des Zylinders angegeben werden, der eine Zylinderdrucksensorik aufweist. 5 shows a schematic diagram of a third diagram in which for the four cylinders Z1, Z2, Z3, Z4 for a fixed speed of the internal combustion engine rpm, the frequency values FT1, FT2, FT3, FT4 for the cylinders for the combustion cycles are indicated , In addition, a reference value R is drawn, which results in the illustrated embodiment from the mean value of the frequency values. However, other methods may be used to determine the reference value R. The reference value R can also be indicated by the frequency value of the cylinder, which has a cylinder pressure sensor.

Die individuellen Korrekturwerte K1, K2, K3, K4 für die Einstellung der Verbrennung in Bezug auf den Referenzwert R können aus dem Abstand zwischen dem Referenzwert und dem Frequenzwert des jeweiligen Zylinders ermittelt werden. Dazu können Kennfelder, Kennlinien oder Formeln vorgegeben sein, die aus dem Abstand den individuellen Korrekturwert ermitteln. Je größer der Abstand der Frequenzwerte vom Referenzwert ist, umso größer ist der Messfehler gegenüber dem Referenzwert und damit ist der individuelle Korrekturwert K1, K2, K3, K4 umso größer.The individual correction values K1, K2, K3, K4 for setting the combustion with respect to the reference value R can be determined from the distance between the reference value and the frequency value of the respective cylinder. For this purpose, maps, characteristics or formulas can be specified, which determine the individual correction value from the distance. The greater the distance of the frequency values from the reference value, the greater the measurement error with respect to the reference value, and thus the individual correction value K1, K2, K3, K4 is greater.

6 zeigt ein viertes Diagramm, bei dem die Frequenzwerte für die vier Zylinder der Brennkraftmaschine für einen Arbeitstakt mit Verbrennung für mehrere Drehzahlen angegeben sind. Der zeitliche Verlauf der Frequenzwerte für einen Zylinder kann mithilfe von zylinderindividuellen Regressionsgeraden R1, R2, R3, R4 erfasst werden. Die zylinderindividuellen Regressionsgeraden werden mithilfe einer Interpolation anhand der Frequenzwerte für die Zylinder ermittelt. Zudem kann anhand der zylinderindividuellen Regressionsgeraden der Zylinder eine Ausgleichsgerade A beispielsweise durch eine Mittelwertbildung der zylinderindividuellen Regressionsgeraden gebildet werden. Die zylinderindividuellen Regressionsgeraden und die Ausgleichsgerade werden in einen Datenspeicher abgelegt. Somit ist ein Kennlinienfeld vorgegeben, das es ermöglicht, für verschiedene Drehzahlen der Brennkraftmaschine den Korrekturwert K1, K2, K3, K4 für einen Zylinder abhängig von dem Abstand zwischen der zylinderindividuellen Regressionsgeraden und der Ausgleichsgeraden festzulegen. 6 shows a fourth diagram in which the frequency values for the four cylinders of the internal combustion engine are given for a multi-speed combustion cycle. The time profile of the frequency values for a cylinder can be recorded using cylinder-specific regression lines R1, R2, R3, R4. The cylinder-specific regression lines are determined by means of an interpolation on the basis of the frequency values for the cylinders. In addition, on the basis of the cylinder-specific regression line of the cylinder, a compensation straight line A can be formed, for example, by averaging the cylinder-specific regression line. The cylinder-specific regression line and the regression line are stored in a data memory. Thus, a characteristic field is specified, which makes it possible to set the correction value K1, K2, K3, K4 for a cylinder as a function of the distance between the cylinder-specific regression line and the compensation straight line for different rotational speeds of the internal combustion engine.

Bei der Ermittlung der Ausgleichsgeraden A kann abhängig von der gewählten Ausführungsform eine zylinderindividuelle Regressionsgerade eines Zylinders stärker gewichtet werden, bei dem beispielsweise eine Zylinderdrucksensorik zur Erfassung des Zylinderdruckes vorgesehen ist. Insbesondere kann abhängig von der gewählten Ausführungsform die Regressionsgerade des Zylinders, der eine Zylinderdrucksensorik aufweist, als Ausgleichsgerade verwendet werden. Zudem können verschiedene Modelle zur Ermittlung der Ausgleichsgeraden in Abhängigkeit von wenigstens einer zylinderindividuellen Regressionsgeraden verwendet werden.In the determination of the compensation straight line A, a cylinder-specific regression line of a cylinder can be weighted more heavily depending on the selected embodiment, in which, for example, a cylinder pressure sensor is provided for detecting the cylinder pressure. In particular, depending on the selected embodiment, the regression line of the cylinder, which has a cylinder pressure sensor, can be used as a compensation straight line. In addition, different models can be used to determine the regression line as a function of at least one cylinder-specific regression line.

7 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Programmablauf zur Durchführung einer Gleichstellung einer Drehmomentabgabe von wenigstens zwei Zylindern einer Brennkraftmaschine. 7 shows a schematic diagram of a program sequence for performing an equalization of a torque output of at least two cylinders of an internal combustion engine.

Bei Programmpunkt 200 startet das Steuergerät die Brennkraftmaschine. Bei einem zweiten Programmpunkt 210 werden für wenigstens einen Zylinder, insbesondere für alle Zylinder der Brennkraftmaschine, die zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeiten der Zylinder während eines Arbeitstaktes mit einem Verbrennungsvorgang erfasst. Anschließend transformiert das Steuergerät die zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeiten des wenigstens einen Zylinders mithilfe einer Frequenztransformation zu Frequenzwerten in einen Frequenzraum. Dazu kann das Steuergerät eine Fouriertransformation, insbesondere eine diskrete Fouriertransformation auf den Verlauf der Geschwindigkeit der Zylinder anwenden. Bei Programmpunkt 220 wird anhand der Frequenzwerte FT1, FT2, FT3, FT4 der Zylinder ein Referenzwert R ermittelt. Dazu können verschiedene Verfahren verwendet werden. Beispielsweise wird der Referenzwert R durch Bildung eines Mittelwertes aus den Frequenzwerten der Zylinder erfasst.At program point 200 the control unit starts the internal combustion engine. At a second program point 210 be for at least one cylinder, in particular for all cylinders of the internal combustion engine, the time courses of the Speeds of cylinders detected during a power stroke with a combustion process. Subsequently, the control unit transforms the time profiles of the speeds of the at least one cylinder by means of a frequency transformation to frequency values in a frequency space. For this purpose, the control unit can apply a Fourier transformation, in particular a discrete Fourier transformation, to the course of the speed of the cylinders. At program point 220 a reference value R is determined on the basis of the frequency values FT1, FT2, FT3, FT4 of the cylinders. Various methods can be used for this. For example, the reference value R is detected by forming an average value from the frequency values of the cylinders.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann der Referenzwert bereits im Datenspeicher abgelegt sein. In einem folgenden Programmpunkt 230 vergleicht das Steuergerät die Frequenzwerte mit dem Referenzwert und ändert die Verbrennung des wenigstens einen Zylinders abhängig von dem Frequenzwert des Zylinders und dem Referenzwert in der Weise, dass sich der Frequenzwert des Zylinders an den Referenzwert annähert. Das Steuergerät führt dieses Verfahren insbesondere für alle Zylinder durch, so dass eine Verschiebung der Verbrennung der Zylinder in Richtung auf den Referenzwert erfolgt.Depending on the selected embodiment, the reference value may already be stored in the data memory. In a following program point 230 The controller compares the frequency values with the reference value and changes the combustion of the at least one cylinder depending on the frequency value of the cylinder and the reference value in such a way that the frequency value of the cylinder approaches the reference value. The control unit carries out this method, in particular for all cylinders, so that there is a shift in the combustion of the cylinders in the direction of the reference value.

Der Referenzwert kann abhängig von der gewählten Ausführung durch den Frequenzwert eines festgelegten Zylinders festgelegt sein, insbesondere dem Frequenzwert des festgelegten Zylinders entsprechen. Der festgelegte Zylinder kann beispielsweise der Zylinder mit einer Zylinderdrucksensorik sein. Zudem kann der Referenzwert anhand des Frequenzwertes des festgelegten Zylinders ermittelt werden. Dazu können Kennlinien, Kennfelder, Formeln usw. verwendet werden. In einer einfachen Ausführungsform kann der Referenzwert durch eine Multiplikation mit einem festgelegten Multiplikator mit dem Frequenzwert des festgelegten Zylinders berechnet werden. Zudem kann für die Bestimmung des Referenzwertes ein Verfahren verwendet werden, wie anhand der 5 oder 6 beschrieben wurde.The reference value may be determined by the frequency value of a specified cylinder depending on the selected embodiment, in particular corresponding to the frequency value of the specified cylinder. The specified cylinder may be, for example, the cylinder with a cylinder pressure sensor. In addition, the reference value can be determined based on the frequency value of the specified cylinder. Characteristics, maps, formulas, etc. can be used for this purpose. In a simple embodiment, the reference value may be calculated by multiplication by a fixed multiplier with the frequency value of the specified cylinder. In addition, a method can be used to determine the reference value, as shown by the 5 or 6 has been described.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verfahrens, bei der die Programmpunkte 200 bis 220 der Ausführungsform der 7 entsprechen. Nach Programmpunkt 220 wird bei dieser Ausführung ein Programmpunkt 240 durchgeführt, bei dem wenigstens für einen Zylinder, insbesondere für alle Zylinder der Brennkraftmaschine ein individueller Korrekturwert berücksichtigt wird. Der individuelle Korrekturwert kann abgespeichert sein und, wie anhand der 3 und 4 erläutert, experimentell vorab ermittelt worden sein. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform im Betrieb der Brennkraftmaschine der individuelle Korrekturwert für wenigstens einen Zylinder gemäß den Beispielen der 3 und 4 ermittelt werden und abgespeichert werden. 8th shows a further embodiment of the method in which the program items 200 to 220 the embodiment of the 7 correspond. After program point 220 becomes a program item in this design 240 performed, in which at least for a cylinder, in particular for all cylinders of the internal combustion engine, an individual correction value is taken into account. The individual correction value can be stored and, as shown by the 3 and 4 have been previously determined experimentally. In addition, depending on the selected embodiment in the operation of the internal combustion engine, the individual correction value for at least one cylinder according to the examples of 3 and 4 be determined and stored.

Bei einem folgenden Programmpunkt 250 werden für wenigstens einen Zylinder der Brennkraftmaschine abhängig von dem Frequenzwert des Zylinders, dem Referenzwert und dem individuellen Korrekturwert des Zylinders die Verbrennung des Zylinders in der Weise geändert, dass sich der Frequenzwert des Zylinders an die Summe aus Referenzwert und individuellem Korrekturwert annähert.At a following program point 250 For at least one cylinder of the internal combustion engine, depending on the cylinder frequency value, the reference value and the cylinder individual correction value, the combustion of the cylinder is changed such that the cylinder frequency value approaches the sum of the reference value and the individual correction value.

9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Verfahrens, wobei bei Programmpunkt 300 das Steuergerät den Programmablauf startet und die Brennkraftmaschine in Betrieb nimmt, das heißt Verbrennungen steuert. Bei Programmpunkt 310 wird ein zeitlicher Verlauf der Geschwindigkeiten der Zylinder beispielsweise mithilfe der Messung von Zahnzeiten erfasst. Die zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeiten der Zylinder können mit Verbrennung und insbesondere zusätzlich ohne Verbrennung erfasst werden. 9 shows a further embodiment of the method, wherein at program point 300 the control unit starts the program sequence and the internal combustion engine is put into operation, that is, controls burns. At program point 310 For example, a chronological progression of the speeds of the cylinders is recorded by means of the measurement of tooth times, for example. The time profiles of the speeds of the cylinders can be detected with combustion and, in particular, additionally without combustion.

Bei einem folgenden Programmpunkt 320 wird für die zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeiten der Zylinder mit Verbrennung eine Frequenztransformation zu Frequenzwerten in einem Frequenzraum durchgeführt. Dazu kann beispielsweise eine Fouriertransformation, insbesondere eine diskrete Fouriertransformation, verwendet werden. Bei der diskreten Fouriertransformation kann es ausreichend sein, nur die ersten harmonischen Frequenzanteile zu berücksichtigen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Frequenztransformation auch für die zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeiten der Zylinder im Arbeitstakt ohne Verbrennung durchgeführt werden. Die ermittelten Frequenzwerte werden in einem Datenspeicher abgelegt. Bei einem folgenden Programmpunkt 330 wird überprüft, ob für festgelegte Drehzahlbereiche oder festgelegte Drehzahlen der Brennkraftmaschine für wenigstens einen Zylinder, insbesondere für alle Zylinder, die Frequenzwerte der zeitlichen Verläufe der Geschwindigkeiten der Zylinder mit und/oder ohne Verbrennung vorliegen.At a following program point 320 a frequency transformation to frequency values in a frequency space is performed for the time courses of the speeds of the cylinders with combustion. For this purpose, for example, a Fourier transformation, in particular a discrete Fourier transformation, can be used. In the discrete Fourier transform, it may be sufficient to consider only the first harmonic frequency components. Depending on the selected embodiment, the frequency transformation can also be carried out for the time profiles of the speeds of the cylinders in the working cycle without combustion. The determined frequency values are stored in a data memory. At a following program point 330 It is checked whether for fixed speed ranges or fixed speeds of the internal combustion engine for at least one cylinder, in particular for all cylinders, the frequency values of the time courses of the speeds of the cylinders with and / or without combustion are present.

Ist dies nicht der Fall, so wird zu Programmpunkt 310 zurückverzweigt und die Programmpunkte 310 und 320 werden so oft durchlaufen, bis die Bedingung von Programmpunkt 330 erfüllt ist.If this is not the case, then becomes program point 310 branched back and the program points 310 and 320 will go through this until the condition of program point 330 is satisfied.

Ergibt die Abfrage bei Programmpunkt 330, dass die festgelegte Anzahl von Frequenzwerten für die festgelegten Drehzahlbereiche oder Drehzahlwerte vorliegen, so wird zu Programmpunkt 340 verzweigt. Bei Programmpunkt 340 wird für jeden Zylinder eine zylinderindividuelle Regressionsgerade aufgrund der Frequenzwerte ermittelt, wie anhand der 5 und 6 erläutert wurde.Returns the query at program point 330 that the specified number of frequency values for the specified speed ranges or speed values are present, so becomes program point 340 branched. At program point 340 For each cylinder, a cylinder-specific regression line is determined based on the frequency values, as determined by the 5 and 6 was explained.

Anschließend wird bei Programmpunkt 350 anhand wenigstens einer zylinderindividuellen Regressionsgeraden eine Ausgleichsgerade ermittelt. In einer einfachen Ausführungsform kann die Regressionsgerade eines Zylinders als Ausgleichsgerade verwendet werden. Dazu kann beispielsweise der Zylinder verwendet werden, der über eine Zylinderdrucksensorik verfügt. In einer weiteren einfachen Ausführungsform kann die Ausgleichsgerade aus einem Mittelwert der zylinderindividuellen Regressionsgeraden ermittelt werden.Subsequently, at program point 350 Based on at least one cylinder-specific regression line determines a best-fit line. In a simple embodiment, the regression line of a cylinder can be used as a straight line. For this example, the cylinder can be used, which has a cylinder pressure sensor. In a further simple embodiment, the balancing line can be determined from an average value of the cylinder-specific regression line.

Bei einem folgenden Programmpunkt 360 wird ein Eingriff in die Verbrennung anhand der Ausgleichsgeraden und der zylinderindividuellen Regressionsgeraden für wenigstens einen Zylinder, insbesondere für alle Zylinder, berücksichtigt.At a following program point 360 an intervention in the combustion on the basis of the straight line and the cylinder-individual regression line for at least one cylinder, in particular for all cylinders, is taken into account.

Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann ein individueller Korrekturwert für jeden Zylinder berücksichtigt werden. Dazu kann der individuelle Korrekturwert in Form von einzelnen Werten oder in Form einer Korrekturwertgeraden vorgegeben sein oder ermittelt werden, wie anhand von 3 und 4 erläutert wurde. Der individuelle Korrekturwert kann beispielsweise bei Programmpunkt 360 berücksichtigt werden.Depending on the chosen embodiment, an individual correction value may be considered for each cylinder. For this purpose, the individual correction value can be predetermined or determined in the form of individual values or in the form of a correction value line, as can be determined on the basis of 3 and 4 was explained. The individual correction value can be, for example, at program point 360 be taken into account.

Mithilfe des beschriebenen Verfahrens ist es möglich, eine verbesserte Gleichstellung der Drehmomentabgabe von Zylindern einer Brennkraftmaschine zu erreichen. Insbesondere kann durch eine Schätzung der Einzelmomente basierend auf einzelnen Messstellen für den Zylinderdruck eines Zylinders auf eine vollständige Bestückung aller Zylinder mit einer Zylinderdruckmesstechnik verzichtet werden.By means of the described method, it is possible to achieve an improved equalization of the torque output of cylinders of an internal combustion engine. In particular, by estimating the individual moments based on individual measuring points for the cylinder pressure of a cylinder, a complete equipping of all cylinders with a cylinder pressure measuring technique can be dispensed with.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Vorrichtungcontraption
102102: Erfassungseinheitacquisition unit
104104: Steuergerätcontrol unit
ZTZT: Zahnzeitendental times
Z1, Z2, Z3, Z4Z1, Z2, Z3, Z4: Zahnzeiten der einzelnen ZylinderTooth times of the individual cylinders
IK1, IK2, IK3, IK4IK1, IK2, IK3, IK4: individuelle Korrekturwerteindividual correction values
K2K2: zweiter Korrekturwertsecond correction value
R1, R2, R3, R4R1, R2, R3, R4: Regressionsgeraderegression line
AA: Ausgleichsgeradefit line
F1, F2, F3, F4F1, F2, F3, F4: Frequenzwertefrequency values
RR: Referenzwertreference value
200–250200-250: Programmpunktprogram point
300–360300-360: Programmpunktprogram point

Claims

A method for equalizing torque outputs of at least two cylinders of an internal combustion engine, wherein for a plurality of predetermined speeds of the crankshaft for each cylinder during a combustion process in the cylinder and during a power stroke of the cylinder, a time course for the speed of the cylinder is detected, wherein from the time courses of the Speeds of the cylinders are determined by means of an analysis speed characteristics, based on the speed characteristics of the cylinders a reference value is determined, wherein the combustion in the cylinders is changed in such a way that the speed characteristics of the cylinders approach the reference value, to an improved equalization of the torque outputs reach the cylinder, wherein for the several speeds approximate straight lines for the speed characteristics and approximate reference lines for the reference values over a given Drehzahlbere I determined, wherein the combustion is changed in at least one cylinder in such a way that the straight line for the speed characteristic of the cylinder approaches the reference line and a frequency transformation, in particular a Fourier transform is used as analysis, and as speed characteristics frequency values, in particular Fourier values In particular, a discrete Fourier transformation is performed, and discrete Fourier values are obtained as the velocity characteristics.

The method of claim 1, wherein in addition to the reference value in each case an individual correction value is taken into account for the at least one cylinder, wherein the correction value depends on a time profile of the speed of the cylinder during a power stroke without combustion.

Method according to Claim 2, wherein a speed characteristic of the time profile of the speed of the cylinder during a working cycle without combustion is used as the correction value.

Method according to one of the preceding claims, wherein from the difference between the reference value and the speed feature, a change of the combustion of the cylinder is performed in such a way that the difference between the speed feature and the reference value is reduced.

Method according to one of claims 2 to 4, wherein from the difference between the reference value and the sum of the speed feature and the correction value is performed a change in the combustion of the cylinder in such a way that the difference between the reference value and the sum of the speed feature and the correction value is reduced.

Method according to one of the preceding claims, wherein the reference value is determined as the mean value of the speed characteristics of the cylinders.

Method according to one of the preceding claims, wherein for the at least one predetermined speed of the crankshaft for each cylinder during a power stroke of the cylinder without a combustion process, a time course for the speed of the cylinder is detected, wherein from the time courses of the speeds of the cylinders by means of an analysis Speed characteristics are determined, based on the speed characteristics of the cylinder, a reference value is determined, and based on the speed characteristic of a cylinder and the reference value of the correction value for the cylinder is determined.

The method of claim 7, wherein from a difference of a speed characteristic of the cylinder and the reference value of the correction value for the cylinder is determined.

The method of claim 1, wherein for the plurality of predetermined speeds of the crankshaft for each cylinder during a power stroke of the cylinder without a combustion process, a time course for the speed of the cylinder is detected, wherein obtained from the time courses of the speeds of the cylinders by means of an analysis speed characteristics in which, based on the speed characteristics of a cylinder, a straight line for the speed characteristics of the cylinder is approximated over a predetermined speed range, the reference straight line being determined on the basis of the straight line of the speed characteristics of the cylinder, and using the line for the speed characteristics of a cylinder and the reference straight line correction values for determine the cylinder for several speeds in the specified speed range.

The method of claim 9, wherein the correction values are determined from a distance between the approximate straight line for the speed characteristics and the approximate reference straight line.

Method according to one of the preceding claims, wherein characteristic curves, maps and / or calculation methods are used, with which depending on the speed characteristics and the reference values and in particular depending on the correction values, a change of the burns is performed at least in a cylinder in the direction of a more even torque output.

A controller adapted to carry out a method according to any one of the preceding claims.