DE102019128692A1 - Verfahren und system zur erkennung von motorklopfen - Google Patents

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Christopher Paul Glugla
Mohannad Hakeem
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Abstract

Diese Offenbarung stellt ein Verfahren zur Erkennung von Motorklopfen bereit. Es werden Verfahren und Systeme zum Betreiben eines Motors, der ein Klopfregelungssystem beinhaltet, offenbart. Das Verfahren und das System können Gelegenheiten zum Erlernen eines oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel über Ändern der Zeitsteuerung von Tellerventilen und/oder der Zeitsteuerung einer Kraftstoffeinspritzung erhöhen. Das Verfahren und das System können zudem die Klopferkennung verbessern, wenn eine Klopfsensorbeeinträchtigung vermutet wird.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren und Systeme zum Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Ein Motor kann ein Motorklopfregelungssystem zum Erhöhen des Motorwirkungsgrads und Verringern der Wahrscheinlichkeit einer Motorbeeinträchtigung beinhalten. Das Klopfregelungssystem kann einen Klopfsensor beinhalten, der Schwingungen des Motorblocks erfasst. Das Klopfregelungssystem kann bestimmte Frequenzen feststellen, die von dem Klopfsensor ausgegeben werden, um das Vorliegen oder Fehlen von Motorklopfen zu bestimmen. Motorklopfen oder eine Detonation kann eintreten, wenn sich Endgase im Zylinder entzünden, bevor eine durch einen Zündfunken erzeugte Flammenfront die Endgase während eines Zyklus eines Zylinders entzündet. Die Zündung der Endgase aufgrund höherer Zylindertemperaturen und -drücke können eine Schwingung im Motorblock anregen, die über den Klopfsensor erkannt werden kann. Das Kopfsystem kann auf Grundlage einer Ausgabe von dem Klopfsensor während eines Kurbelwellenintervalls, in dem Klopfen zu erwarten ist, und eines Motorklopfhintergrundgeräuschpegels bestimmen, dass Motorklopfen vorliegt. Der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel kann Motorschwingungen wiedergeben, wenn kein Motorklopfen vorliegt. Wenn jedoch der Klopfsensor beeinträchtigt ist oder wenn sich der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel verändert oder von Motor zu Motor variiert, kann es sein, dass Motorklopfen nicht vom Regelungssystem festgestellt wird oder von dem Regelungssystem fälschlicherweise angegeben wird. Daher kann es wünschenswert sein, eine Möglichkeit bereitzustellen, das Klopfregelungssystem derart zu betreiben, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Klopfen übersehen oder Klopfen falsch angegeben wird, verringert werden kann.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ein Motorbetriebsverfahren entwickelt, umfassend: Abtasten eines ersten Klopfsensors in einem Klopffenster eines ausgewählten Zylinders über eine Steuerung; und Abtasten eines zweiten Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders über die Steuerung in Reaktion darauf, dass weniger als eine Schwellenanzahl von Klopfangaben erzeugt wird, die durch Abtasten des ersten Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders erzeugt werden.
  • Durch Abtasten der Ausgabe eines zweiten Klopfsensors in Reaktion darauf, dass weniger als eine Ist-Schwellengesamtzahl von Motorklopfangaben erzeugt werden, die durch Abtasten der Ausgabe des ersten Klopfsensor erzeugt werden, kann es möglich sein, das technische Ergebnis bereitzustellen, dass die Motorklopferkennung unter Bedingungen verbessert wird, bei denen ein Klopfsensor beeinträchtigt ist. Obwohl es sein kann, dass der zweite Klopfsensor kein so wünschenswertes Signal-Rausch-Verhältnis wie der erste Sensor in Bezug auf eine Klopferkennung in einem bestimmten Motorzylinder bereitstellt, kann er ein Signal bereitstellen, das ausreichend ist, um Klopfen in dem bestimmten Motorzylinder zu erkennen. Der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für den bestimmten Zylinder kann gemäß der Ausgabe des zweiten Klopfsensors erneut beurteilt werden. Überdies sieht der Ansatz ein Einstellen der Öffnungs- und Schließzeiten von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Tellerventilen vor, um zusätzliche Möglichkeiten bereitzustellen, Hintergrundgeräuschpegel des Motors zu modifizieren, sodass die Motorklopferkennung verbessert werden kann.
  • Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bereitstellen. Insbesondere kann der Ansatz die Erkennung von Motorklopfen verbessern. Ferner sieht der Ansatz ein Erhöhen von Gelegenheiten zum Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln vor, sodass Angaben von Motorklopfen genauer sein können. Weiterhin kann der Ansatz Möglichkeiten zum Ändern von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln bereitstellen, um Signal-Rausch-Verhältnisse zum Erkennen von Motorklopfen zu verbessern.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt ist, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beheben.
  • Figurenliste
    • 1A zeigt eine schematische Abbildung eines Motorsystems eines Fahrzeugs.
    • 1B zeigt beispielhafte Stellen für Klopfsensoren bei einem V8-Motor.
    • 1C zeigt eine alternative Ansicht von Klopfsensorstellen bei dem V8-Motor.
    • Die 2-4 zeigen ein Ablaufdiagramm auf hoher Ebene einer Möglichkeit, Lerngelegenheiten für Motorklopfhintergrundgeräusche und die Genauigkeit beim Angeben von Motorklopfen zu verbessern; und
    • die 5-8 zeigen beispielhafte Motorbetriebsabläufe gemäß dem Verfahren aus den 2-4.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betreiben eines Motors, der ein Klopfregelungssystem beinhaltet. Bei dem Motor kann es sich um die in den 1A-1C gezeigte Art handeln. Der Motor kann gemäß dem Verfahren aus den 2-4 betrieben werden. Das Verfahren kann Gelegenheiten zum Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln verbessern, sodass die Erkennung von Motorklopfen verbessert werden kann. Ferner kann der Ansatz die Motorklopferkennung bei Vorliegen einer Motorklopfsensorbeeinträchtigung verbessern. Das Verfahren aus den 2-4 wird in den Motorbetriebsabläufen der 5-8 zumindest teilweise veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass die vorliegende Beschreibung nicht auf die konkret hier dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist und auf Motoren angewandt werden kann, die weniger oder mehr Motorzylinder enthalten.
  • 1A bildet, um an dieser Stelle auf die Figuren Bezug zu nehmen, ein Beispiel für einen Zylinder 14 einer Brennkraftmaschine 10 ab, die in einem Fahrzeug 5 beinhaltet sein kann. Der Motor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem, das eine Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingaben von einem menschlichen Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 gesteuert werden. Eine Brennkraftmaschine 10, die einen oder mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1A dargestellt ist, wird durch eine elektronische Motorsteuerung 12 gesteuert. Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen in den 1A-1C dargestellten Sensoren. Die Steuerung 12 setzt die in den 1A-1C dargestellten Aktoren ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung 12 gespeichert sind, einzustellen. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals. Der Zylinder (hier auch „Brennkammer“) 14 des Motors 10 kann Brennkammerwände 136 beinhalten, in denen ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebe 54 an wenigstens ein Fahrzeugrad 55 des Fahrzeugs 5 gekoppelt sein, wie nachstehend näher beschrieben. Außerdem kann ein Anlasser (nicht dargestellt) über ein Schwungrad an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
  • In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 55 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor oder ein Elektrofahrzeug nur mit einer elektrischen Maschine(n). In dem dargestellten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 den Motor 10 und eine elektrische Maschine 52. Bei der elektrischen Maschine 52 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Motorgenerator handeln. Die Kurbelwelle 140 des Motors 10 und die elektrische Maschine 52 sind über das Getriebe 54 mit den Fahrzeugrädern 55 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 56 eingerückt sind. In dem abgebildeten Beispiel ist eine erste Kupplung 56 zwischen der Kurbelwelle 140 und der elektrischen Maschine 52 bereitgestellt und ist eine zweite Kupplung 57 zwischen der elektrischen Maschine 52 und dem Getriebe 54 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktor jeder Kupplung 56 senden, um die Kupplung einzurücken oder auszurücken, um so die Kurbelwelle 140 mit der elektrischen Maschine 52 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 52 mit dem Getriebe 54 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder von diesen zu trennen. Bei dem Getriebe 54 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln.
  • Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weise konfiguriert sein, darunter als ein Parallel-, Serien- oder Serien-Parallel-Hybridfahrzeug. In Beispielen als Elektrofahrzeug kann eine Systembatterie 58 eine Traktionsbatterie sein, die elektrische Leistung an die elektrische Maschine 52 abgibt, um den Fahrzeugrädern 55 Drehmoment bereitzustellen. In einigen Beispielen kann die elektrische Maschine 52 zudem als Generator betrieben werden, um zum Beispiel während eines Bremsbetriebs elektrische Leistung zum Laden der Systembatterie 58 bereitzustellen. Es versteht sich, dass die Systembatterie 58 in anderen Beispielen, einschließlich Beispielen als Nicht-Elektrofahrzeug, eine typische Starter-, Licht- und Zündungs(starting, lighting, ignition battery - SLI)-Batterie sein kann, die an eine Lichtmaschine 46 gekoppelt ist.
  • Die Lichtmaschine 46 kann dazu konfiguriert sein, die Systembatterie 58 unter Verwendung von Motordrehmoment über die Kurbelwelle 140 bei laufendem Motor zu laden. Darüber hinaus kann die Lichtmaschine 46 ein oder mehrere elektrische Systeme des Motors, wie etwa ein oder mehrere Hilfssysteme, zu denen ein Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungssystem (HLK-System), Fahrzeugleuchten, ein bordeigenes Unterhaltungssystem und andere Hilfssysteme gehören, auf Grundlage ihrer elektrischen Bedarfe mit Leistung versorgen. In einem Beispiel kann ein an der Lichtmaschine entnommener Strom auf Grundlage von jedem von einem Bedienerkabinenkühlbedarf, einer Batterieladeanforderung, Bedarfen anderer Hilfsfahrzeugsysteme und Elektromotordrehmoment kontinuierlich variieren. Ein Spannungsregler kann an die Lichtmaschine 46 gekoppelt sein, um die Leistungsausgabe der Lichtmaschine auf Grundlage von Systemnutzungsanforderungen, einschließlich Hilfssystembedarfen, zu regulieren.
  • Der Zylinder 14 des Motors 10 kann über eine Reihe von Ansaugkanälen 142 und 144 und einen Ansaugkrümmer 146 Ansaugluft aufnehmen. Der Ansaugkrümmer 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern des Motors 10 kommunizieren. Einer oder mehrere der Ansaugkanäle können eine oder mehrere Aufladevorrichtungen beinhalten, wie etwa einen Turbolader oder einen Kompressor. Beispielsweise zeigt 1A, dass der Motor 10 mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen zwischen den Ansaugkanälen 142 und 144 angeordneten Verdichter 174 und eine entlang eines Abgaskanals 135 angeordnete Abgasturbine 176 beinhaltet. Der Verdichter 174 kann zumindest teilweise über eine Welle 180 durch die Abgasturbine 176 mit Strom versorgt werden, wenn die Aufladevorrichtung als Turbolader ausgelegt ist. In anderen Beispielen, wie etwa, wenn der Motor 10 mit einem Kompressor versehen ist, kann der Verdichter 174 jedoch durch mechanische Eingaben von einem Elektromotor oder dem Motor mit Leistung versorgt werden und kann die Abgasturbine 176 optional weggelassen sein. In noch anderen Beispielen kann der Motor 10 mit einem elektrischen Kompressor (z. B. einem „eBooster“) versehen sein und kann der Verdichter 174 durch einen Elektromotor angetrieben werden. In noch anderen Beispielen kann es sein, dass der Motor 10 nicht mit einer Aufladevorrichtung versehen ist, wie etwa, wenn der Motor 10 ein Saugmotor ist.
  • Eine Drossel 162, einschließlich einer Drosselklappe 164, kann in den Motoransaugkanälen bereitgestellt sein, um einen Durchsatz und/oder Druck der Ansaugluft, die den Motorzylindern bereitgestellt wird, zu variieren. Beispielsweise kann die Drossel 162 stromabwärts des Verdichters 174 positioniert sein, wie in 1A dargestellt, oder sie kann alternativ dazu stromaufwärts des Verdichters 174 bereitgestellt sein. Eine Position der Drossel 162 kann über ein Signal von einem Drosselpositionssensor an die Steuerung 12 kommuniziert werden.
  • Ein Abgaskrümmer 148 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 Abgase von anderen Zylindern des Motors 10 aufnehmen. Der Darstellung nach ist ein Abgassensor 126 stromaufwärts von einer Abgasreinigungsvorrichtung 178 an den Abgaskrümmer 148 gekoppelt. Der Abgassensor 126 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (LKV) des Abgases ausgewählt sein, wie z. B. einer linearen Lambdasonde oder UEGO-Sonde (Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor - Breitband- oder Lernbereichsintegrierende), einer binären Lambdasonde oder EGO-Sonde, einer HEGO-Sonde (beheizten EGO-Sonde), einem NOx-, HC- oder CO-Sensor. In dem Beispiel aus 1A ist der Abgassensor 126 eine UEGO-Sonde. Bei der Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator, eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon handeln. In dem Beispiel aus 1A ist die Abgasreinigungsvorrichtung 178 ein Dreiwegekatalysator. Die Lambdasonde 159 kann die Abgasreinigungsvorrichtung 178 auf eine Beeinträchtigung überwachen.
  • Jeder Zylinder des Motors 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile beinhalten. Beispielsweise beinhaltet der Zylinder 14 der Darstellung nach wenigstens ein Einlasstellerventil 150 und wenigstens ein Auslasstellerventil 156 beinhaltet, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind. In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10, einschließlich des Zylinders 14, wenigstens zwei Einlasstellerventile und wenigstens zwei Auslasstellerventile beinhalten, die in einem oberen Bereich des Zylinders angeordnet sind. In diesem Beispiel kann das Einlassventil 150 durch die Steuerung 12 durch Nockenbetätigung über ein Nockenbetätigungssystem 152, das einen oder mehrere Nocken 151 beinhaltet, gesteuert werden. Gleichermaßen kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über das Nockenbetätigungssystem 154, das einen oder mehrere Nocken 153 beinhaltet, gesteuert werden. Die Position des Einlassventils 150 und Auslassventils 156 kann durch Ventilpositionssensoren (nicht dargestellt) und/oder die Nockenwellenpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden.
  • Während einiger Bedingungen kann die Steuerung 12 die Signale variieren, die den Nockenbetätigungssystemen 152 und 154 bereitgestellt werden, um das Öffnen und Schließen des jeweiligen Einlass- und Auslassventils zu steuern. Die Einlass- und die Auslassventilansteuerung können gleichzeitig gesteuert werden, oder es kann eine beliebige von einer Möglichkeit zur variablen Einlassnockenansteuerung, zur variablen Auslassnockenansteuerung, zur dualen unabhängigen variablen Nockenansteuerung oder zur festgelegten Nockenansteuerung verwendet werden. Jedes Nockenbetätigungssystem kann einen oder mehrere Nocken beinhalten und eines oder mehrere aus Systemen für Motoren mit variablem Hubraum (Variable Displacement Engine - VDE), zur Nockenprofilverstellung (Cam Profile Switching - CPS), variablen Nockenansteuerung (Variable Cam Timing - VCT), variablen Ventilansteuerung (Variable Valve Timing - VVT) und/oder zum variablen Ventilhub (Variable Valve Lift - VVL), die durch die Steuerung 12 betrieben werden können, zum Variieren des Ventilbetriebs verwenden. In alternativen Beispielen können das Einlassventil 150 und/oder das Auslassventil 156 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 14 alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung, einschließlich eines CPS- und/oder VCT-Systems, gesteuert wird, beinhalten. In anderen Beispielen können das Einlass- und Auslassventil durch einen gemeinsamen Ventilaktor (oder ein gemeinsames Betätigungssystem) oder einen Aktor (oder ein Betätigungssystem) zur variablen Ventilansteuerung gesteuert werden.
  • Wie in dieser Schrift näher beschrieben, können das Einlassventil 150 und das Auslassventil 156 während des VDE-Modus über elektrisch betätigte Kipphebelmechanismen abgeschaltet werden. In einem anderen Beispiel können das Einlassventil 150 und das Auslassventil 156 über einen CPS-Mechanismus, bei dem eine Nockenerhebung ohne Hub für abgeschaltete Ventile verwendet wird, abgeschaltet werden. Es können noch andere Ventilabschaltmechanismen verwendet werden, wie etwa für elektrisch betätigte Ventile. In einem Beispiel kann die Abschaltung des Einlassventils 150 durch einen ersten VDE-Aktor (z. B. einen ersten elektrisch betätigten Kipphebelmechanismus, der an das Einlassventil 150 gekoppelt ist) gesteuert werden, während die Abschaltung des Auslassventils 156 durch einen zweiten VDE-Aktor (z. B. einen zweiten elektrisch betätigten Kipphebelmechanismus, der an das Auslassventil 156 gekoppelt ist) gesteuert werden kann. In alternativen Beispielen kann ein einziger VDE-Aktor die Abschaltung sowohl des Einlass- als auch des Auslassventils des Zylinders steuern. In noch anderen Beispielen schaltet ein einziger Zylinderventilaktor eine Vielzahl von Zylindern ab (sowohl Einlass- als auch Auslassventile), wie etwa alle Zylinder in einer Motorenbank, oder ein gesonderter Aktor kann die Abschaltung für alle Einlassventile steuern, während ein anderer gesonderter Aktor die Abschaltung für alle Auslassventile der abgeschalteten Zylinder steuert. Es versteht sich, dass der Zylinder keine Ventilabschaltungsaktoren besitzen kann, wenn der Zylinder ein nicht abschaltbarer Zylinder des VDE-Motors ist. Jeder Motorzylinder kann die hier beschriebenen Ventilsteuermechanismen beinhalten. Einlass- und Auslassventile werden über einen oder mehrere Motorzyklen in geschlossenen Positionen gehalten, wenn sie abgeschaltet sind, um eine Strömung in den oder aus dem Zylinder 14 zu verhindern.
  • Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis aufweisen, wobei es sich um ein Verhältnis vom Volumen des Kolbens 138 am unteren Totpunkt (UT) zu dem am oberen Totpunkt (OT) handelt. In einem Beispiel liegt das Verdichtungsverhältnis in dem Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Hierzu kann es zum Beispiel kommen, wenn Kraftstoffe mit einer höheren Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann zudem erhöht sein, falls Direkteinspritzung verwendet wird, da sich diese auf das Motorklopfen auswirkt.
  • Jeder Zylinder des Motors 10 kann eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung beinhalten. Ein Zündsystem 190 kann der Brennkammer 14 als Reaktion auf ein Vorzündungssignal von der Steuerung 12 bei ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen. Ein Zündzeitpunkt kann auf Grundlage von Motorbetriebsbedingungen und Fahrerdrehmomentbedarf eingestellt werden. Beispielsweise kann der Zündfunken zu einem Zeitpunkt mit der geringsten Vorzündung für das beste Drehmoment (Minimum Spark Advance for Best Torque - MBT) bereitgestellt werden, um die Leistung und den Wirkungsgrad des Motors zu maximieren. Die Steuerung 12 kann Motorbetriebsbedingungen, einschließlich Motordrehzahl, Motorlast und Abgas-LKV, in eine Lookup-Tabelle eingeben und den entsprechenden MBT-Zeitpunkt für die eingegebenen Motorbetriebsbedingungen ausgeben. In anderen Beispielen kann der Zündfunke gegenüber dem MBT verzögert werden, wie etwa, um das Aufwärmen des Katalysators während des Motorstarts zu beschleunigen oder ein Auftreten von Motorklopfen zu verringern.
  • In einigen Beispielen kann jeder Zylinder des Motors 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzvorrichtungen konfiguriert sein, um diesem Kraftstoff bereitzustellen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist dargestellt, dass der Zylinder 14 eine Direktkraftstoffeinspritzvorrichtung 166 und eine Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 beinhaltet. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 66 können dazu konfiguriert sein, aus einem Kraftstoffsystem 8 aufgenommenen Kraftstoff abzugeben. Das Kraftstoffsystem 8 kann eine(n) oder mehrere Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler beinhalten. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 ist der Darstellung nach direkt an den Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zu einer Pulsbreite eines Signals, das von der Steuerung 12 empfangen wird, direkt in diesen einzuspritzen. Die Saugrohrkraftstoffeinspritzvorrichtung 66 kann durch die Steuerung 12 auf ähnliche Weise gesteuert werden. Auf diese Art und Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 eine sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden auch als „DI“ (Direct Injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Zylinder 14 bereit. Wenngleich die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 in der Darstellung von 1A seitlich des Zylinders 14 positioniert ist, kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 alternativ dazu oberhalb des Kolbens angeordnet sein, wie etwa nahe der Position der Zündkerze 192. Eine derartige Position kann die Mischung und Verbrennung verbessern, wenn der Motor mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, da einige Kraftstoffe auf Alkoholbasis eine niedrigere Flüchtigkeit aufweisen. Alternativ kann die Einspritzvorrichtung oberhalb und nahe dem Einlassventil angeordnet sein, um die Mischung zu verbessern. Kraftstoff kann aus einem Kraftstofftank des Kraftstoffsystems 8 über Kraftstoffpumpen und Kraftstoffverteiler an die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 66 abgegeben werden. Ferner kann der Kraftstofftank einen Druckwandler aufweisen, welcher der Steuerung 12 ein Signal bereitstellt.
  • Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 66 können dazu konfiguriert sein, unterschiedliche Kraftstoffe aus dem Kraftstoffsystem 8 in variierenden relativen Mengen als ein Kraftstoffgemisch aufzunehmen, und sie können ferner dazu konfiguriert sein, dieses Kraftstoffgemisch direkt in den Zylinder einzuspritzen. Beispielsweise kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 166 Alkoholkraftstoff aufnehmen und kann die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 Benzin aufnehmen. Ferner kann Kraftstoff während unterschiedlicher Takte eines einzelnen Zyklus des Zylinders an den Zylinder 14 abgegeben werden. Beispielsweise kann direkt eingespritzter Kraftstoff zumindest teilweise während eines vorherigen Ausstoßtakts, während eines Ansaugtakts und/oder während eines Verdichtungstakts abgegeben werden. Über Saugrohr eingespritzter Kraftstoff kann nach dem Schließen des Einlassventils in einem vorherigen Zyklus des Zylinders, der Kraftstoff aufnimmt, und bis zum Schließen des Einlassventils im gegenwärtigen Zylinderzyklus eingespritzt werden. Demnach können für ein einziges Verbrennungsereignis (z. B. Verbrennung von Kraftstoff in dem Zylinder über Fremdzündung) eine oder mehrere Einspritzungen von Kraftstoff pro Zyklus über eine oder beide Einspritzvorrichtungen durchgeführt werden. Die mehreren DI-Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, Ansaugtakts oder einer beliebigen geeigneten Kombination davon durchgeführt werden, was als geteilte Kraftstoffeinspritzung bezeichnet wird.
  • Kraftstofftanks in dem Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoffe unterschiedlicher Kraftstoffarten enthalten, wie etwa Kraftstoffe mit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten und unterschiedlichen Kraftstoffzusammensetzungen. Zu den Unterschieden können unterschiedliche Alkoholgehalte, unterschiedliche Wassergehalte, unterschiedliche Oktanzahlen, unterschiedliche Verdampfungswärmen, unterschiedliche Kraftstoffgemische und/oder Kombinationen davon usw. gehören. Ein Beispiel für Kraftstoffe mit unterschiedlichen Verdampfungswärmen beinhaltet Benzin als erste Kraftstoffart mit einer niedrigeren Verdampfungswärme und Ethanol als zweite Kraftstoffart mit einer höheren Verdampfungswärme. In einem anderen Beispiel kann der Motor Benzin als erste Kraftstoffart und ein alkoholhaltiges Kraftstoffgemisch, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol und zu 15 % aus Benzin besteht) oder M85 (das ungefähr zu 85 % aus Methanol und zu 15 % aus Benzin besteht), als zweite Kraftstoffart verwenden. Zu anderen denkbaren Substanzen gehören Wasser, Methanol, ein Gemisch aus Alkohol und Wasser, ein Gemisch aus Wasser und Methanol, ein Gemisch aus Alkoholen usw. In noch einem anderen Beispiel kann es sich bei beiden Kraftstoffen um Alkoholgemische mit variierenden Alkoholzusammensetzungen handeln, wobei die erste Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer niedrigeren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E10 (das ungefähr zu 10 % aus Ethanol besteht), während die zweite Kraftstoffart ein Benzin-Alkohol-Gemisch mit einer höheren Alkoholkonzentration sein kann, wie etwa E85 (das ungefähr zu 85 % aus Ethanol besteht). Zusätzlich können sich der erste und der zweite Kraftstoff zudem bezüglich anderer Kraftstoffqualitäten unterscheiden, wie etwa einen Unterschied bei der Temperatur, Viskosität, Oktanzahl usw. aufweisen. Darüber hinaus können die Kraftstoffeigenschaften eines oder beider Kraftstofftanks häufig variieren, zum Beispiel aufgrund täglicher Variationen beim Befüllen des Tanks.
  • Die Steuerung 12 ist in 1A als Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme (z. B. ausführbare Anweisungen) und Kalibrierungswerte, das in diesem konkreten Beispiel als dauerhafter Festwertspeicherchip 110 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 112, Keep-Alive-Speicher 114 und einen Datenbus beinhaltet. Die Steuerung 12 kann verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich zuvor erörterter Signale und zusätzlich einschließlich einer Messung des eingeleiteten Luftmassenstroms (Mass Air Flow - MAF) von einem Luftmassensensor 122; einer Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature - ECT) von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlhülse 118 gekoppelt ist; einer Abgastemperatur von einem Temperatursensor 158, der an den Abgaskanal 135 gekoppelt ist; eines Kurbelwellenpositionssignals von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einer anderen Art), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; der Drosselposition von einem Drosselpositionssensor 163; des Signals UEGO von dem Abgassensor 126, das durch die Steuerung 12 dazu verwendet werden kann, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zu bestimmen; der Lambdasonde 159; der Motorschwingungen (die z. B. durch Klopfen verursacht werden) über den Schwingungen erfassenden Klopfsensor 90; und eines Absolutkrümmerdrucksignals (Absolute Manifold Pressure - MAP) von einem MAP-Sensor 124. Ein Motordrehzahlsignal, RPM, kann durch die Steuerung 12 anhand der Kurbelwellenposition erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von dem MAP-Sensor 124 kann dazu verwendet werden, eine Angabe von Vakuum oder Druck in dem Ansaugkrümmer bereitzustellen. Die Steuerung 12 kann eine Motortemperatur auf Grundlage der Motorkühlmitteltemperatur ableiten und eine Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung 178 auf Grundlage des von dem Temperatursensor 158 empfangenen Signals ableiten.
  • Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1A und setzt die verschiedenen Aktoren aus 1A ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Beispielsweise kann die Steuerung einen Übergang des Motors zum Betreiben im VDE-Modus bewirken, indem die Ventilaktoren 152 und 154 betätigt werden, um ausgewählte Zylinder abzuschalten, wie in Bezug auf 5 näher beschrieben.
  • Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1A lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Demnach kann jeder Zylinder gleichermaßen seinen eigenen Satz Einlass-/Auslassventile, Kraftstoffeinspritzvorrichtung(en), Zündkerze usw. aufweisen. Es versteht sich, dass der Motor 10 jede geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylinder, beinhalten kann. Ferner kann jeder dieser Zylinder einige oder alle der verschiedenen Komponenten beinhalten, die in 1A unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben und abgebildet sind.
  • Während ausgewählter Bedingungen, wie etwa, wenn die volle Drehmomentkapazität des Motors 10 nicht angefordert ist, kann durch die Steuerung 12 eine von einer ersten oder einer zweiten Zylindergruppe zur Abschaltung ausgewählt werden (hier auch als VDE-Betriebsmodus bezeichnet). Während des VDE-Modus können Zylinder der ausgewählten Zylindergruppe abgeschaltet werden, indem die jeweiligen Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 166 und 66 ausgeschaltet werden. Ferner können die Ventile 150 und 156 abgeschaltet und über einen oder mehrere Motorzyklen hinweg geschlossen gehalten werden. Während Kraftstoffeinspritzvorrichtungen der deaktivierten Zylinder ausgeschaltet sind, führen die übrigen aktivierten Zylinder weiterhin Verbrennung aus, wobei entsprechende Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und Einlass- und Auslassventile angeschaltet sind und arbeiten. Um die Drehmomentanforderungen zu erfüllen, stellt die Steuerung die Luftmenge ein, die in angeschaltete Motorzylinder eintritt. Um somit ein gleichwertiges Motordrehmoment bereitzustellen, das ein Achtzylindermotor bei einer Motorlast von 0,2 und einer bestimmten Motordrehzahl erzeugt, können die angeschalteten Motorzylinder bei höheren Drücken betrieben werden als Motorzylinder, wenn der Motor derart betrieben wird, dass alle Motorzylinder angeschaltet sind. Dazu sind höhere Krümmerdrücke erforderlich, was zu verringerten Pumpverlusten und einem erhöhten Motorwirkungsgrad führt. Zusätzlich reduziert die geringere Nutzfläche (nur von den angeschalteten Zylindern), die der Verbrennung ausgesetzt ist, Motorwärmeverluste, wodurch der Wärmewirkungsgrad des Motors erhöht wird.
  • Es wird nun auf 1B Bezug genommen, in der eine Draufsicht auf den Motor 10 dargestellt ist. Die Vorderseite 10a des Motors 10 kann einen Frontend-Nebenaggregatantrieb (Front End Accessory Drive - FEAD) (nicht dargestellt) beinhalten, um einer Lichtmaschine, einem Servolenksystem und einem Klimakompressor Leistung bereitzustellen. In diesem Beispiel ist der Motor 10 in einer V8-Konfiguration mit acht Zylindern dargestellt, die mit 1-8 nummeriert sind. Motorklopfen kann über vier Klopfsensoren 90a-90d erfasst werden. Die Klopfsensoren sind im V-Raum des Motorblocks 9 positioniert. In diesem Beispiel wird die Ausgabe des Klopfsensors 90a während der Klopffenster (z. B. Kurbelwinkelintervalle) der Motorzylinder eines und zwei über die Steuerung 12 abgetastet. Somit ist der Klopfsensor 90a den Zylindern eins und zwei zugeordnet. Wenn jedoch vermutet wird, dass der Klopfsensor 90a (der primäre Klopfsensor der Zylinder Nummer eins und zwei) beeinträchtigt ist, kann die Ausgabe des Klopfsensors 90b (des sekundären Klopfsensors der Zylinder Nummer eins und zwei) in Klopffenstern abgetastet oder gemessen werden, die den Motorzylindern Nummer eins und zwei zugeordnet sind. Die Ausgabe des Klopfsensors 90b wird während der Klopffenster der Motorzylinder drei und vier über die Steuerung 12 abgetastet. Wenn jedoch vermutet wird, dass der Klopfsensor 90b (der primäre Klopfsensor der Zylinder Nummer drei und vier) beeinträchtigt ist, kann die Ausgabe des Klopfsensors 90a (des sekundären Klopfsensors der Zylinder Nummer drei und vier) in Klopffenstern abgetastet oder gemessen werden, die den Motorzylindern Nummer drei und vier zugeordnet sind. Somit ist der Klopfsensor 90b den Zylindern drei und vier zugeordnet. Die Ausgabe des Klopfsensors 90c wird während der Klopffenster der Motorzylinder fünf und sechs über die Steuerung 12 abgetastet. Somit ist der Klopfsensor 90c den Zylindern fünf und sechs zugeordnet. Wenn jedoch vermutet wird, dass der Klopfsensor 90c (der primäre Klopfsensor der Zylinder Nummer fünf und sechs) beeinträchtigt ist, kann die Ausgabe des Klopfsensors 90d (des sekundären Klopfsensors der Zylinder Nummer fünf und sechs) in Klopffenstern abgetastet oder gemessen werden, die den Motorzylindern Nummer fünf und sechs zugeordnet sind. Die Ausgabe des Klopfsensors 90d wird während der Klopffenster der Motorzylinder 7 und 8 über die Steuerung 12 abgetastet. Somit ist der Klopfsensor 90d den Zylindern sieben und acht zugeordnet. Wenn jedoch vermutet wird, dass der Klopfsensor 90d (der primäre Klopfsensor der Zylinder Nummer sieben und acht) beeinträchtigt ist, kann die Ausgabe des Klopfsensors 90c (des sekundären Klopfsensors der Zylinder Nummer sieben und acht) in Klopffenstern abgetastet oder gemessen werden, die den Motorzylindern Nummer sieben und acht zugeordnet sind. Die Vielzahl von Klopfsensoren verbessert die Fähigkeit, Klopfen bei jedem Zylinder zu erkennen, da die Abschwächung von Motorschwingungen aufgrund von Klopfen zunimmt, wenn sich der Abstand von dem klopfenden Zylinder zu dem Klopfsensor erhöht. Die Ausgabe des Klopfsensors wird nicht abgetastet, wenn die Klopffenster geschlossen sind.
  • Es wird nun auf 1C Bezug genommen, in der eine Vorderansicht des Motors 10 dargestellt ist. Der Motorblock 9 beinhaltet einen V-Raum 10b, in dem die Motorklopfsensoren 90a und 90c an dem Block 9 montiert sind. Durch das Montieren der Klopfsensoren 90a und 90c in dem V-Raum 10b kann ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis verfügbar sein, sodass Klopfen zuverlässiger erkannt werden kann. Die Montagestellen der Klopfsensoren 90a-90d können jedoch auch ermöglichen, dass einige Kraftstoffeinspritzvorrichtungssteuervorgänge durch einige Sensoren und nicht durch andere festgestellt werden. Somit können die Hintergrundgeräuschpegel einiger Zylinder höher oder niedriger sein als anderer Zylinder. Überdies kann der Abstand einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung, die sich nahe einem Klopffenster eines anderen Motorzylinders öffnet oder schließt, eine Zeitdauer beeinflussen, die notwendig ist, damit sich eine Schwingung von der in Betrieb befindlichen Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf den Klopfsensor überträgt. Außerdem kann eine längere Zeit, damit sich die Schwingung von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung auf den Klopfsensor überträgt, ermöglichen, dass die Schwingung in ein Klopffenster für einen Zylinder eintritt. Demnach können die Stelle des Klopfsensors, die Zündfolge und die Motorkonfiguration zudem Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für einige Motorzylinder beeinflussen.
  • Somit stellt das System aus den 1A-1C ein System zum Betreiben eines Motors bereit, umfassend: einen Motor, der wenigstens einen Schwingungen erfassenden Motorklopfsensor beinhaltet; und eine Steuerung, die in einem dauerhaften Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Einstellen der Tellerventilzeitsteuerung des Motors über die Steuerung in Reaktion auf eine Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen, beinhaltet. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Zeitsteuerung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in Reaktion auf die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen. Das System beinhaltet, wobei die Anforderung zum Erlernen eines oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel auf einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Strecke beruht. Das System beinhaltet, wobei die Anforderung zum Erlernen eines oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel auf einer Zeitdauer beruht, für welche der Motor seit Herstellung des Motors betrieben worden ist. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen eines Zylinderzündmusters in Reaktion auf die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen. Das System umfasst ferner zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Zylinderzünddichte in Reaktion auf die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen.
  • Nun wird bezogen auf die 2-4 ein Verfahren zum Betreiben eines Motors dargestellt. Das Verfahren aus den 2-4 kann in dem System aus den 1A-1C beinhaltet sein und mit diesem zusammenwirken. Das Verfahren 200 kann zumindest abschnittsweise als ausführbare Anweisungen, die in einem dauerhaften Speicher gespeichert sind, in das System aus den 1A-1C integriert sein. Darüber hinaus können andere Abschnitte des Verfahrens 200 über eine Steuerung durchgeführt werden, die Betriebszustände von Vorrichtungen und Aktoren in der realen Welt umwandelt. Die Steuerung kann Motoraktoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb einzustellen. Ferner kann das Verfahren 200 ausgewählte Steuerparameter anhand von Sensoreingaben bestimmen. Der Motor kann sich drehen und Kraftstoff verbrennen, wenn das Verfahren aus den 2-4 durchgeführt wird.
  • Bei 202 bestimmt das Verfahren 200 Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen über die in den 1A-1C beschriebenen Sensoren. Das Verfahren 200 kann Betriebsbedingungen bestimmen, zu denen unter anderem Motordrehzahl, Motorlast, Motortemperatur, Umgebungstemperatur, Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, Klopfsensorausgabe, Kraftstoffart, Kraftstoffoktanzahl, Motorposition, Motorluftstrom, eine Änderung des Zylinderluftstroms und eine Änderung der Motordrehzahl gehören. Das Verfahren 200 geht zu 204 über.
  • Bei 204 beurteilt das Verfahren 200, ob eine Motorklopfrate (z. B. eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für einen ausgewählten Motorzylinder in einem Intervall einer vorgegebenen Zeit oder zurückgelegten Strecke (10 Klopfangaben in Zylinder Nummer eins in fünf Minuten)) eines ausgewählten Zylinders (z. B. Zylinder j, wobei j die Zylindernummer ist) oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder größer als ein erster Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist. Das Verfahren 200 kann Klopfangaben in jedem Zylinder aufzeichnen und eine Zeitdauer bestimmen, die es dauert, bis die Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder eintreten. Wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass die Motorklopfrate eines ausgewählten Zylinders oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder größer als ein erster Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 220 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 200 zu 206 über. Eine Anforderung zum Diagnostizieren oder Einstellen der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für den ausgewählten Zylinder kann erzeugt werden, wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass eine Motorklopfrate des ausgewählten Zylinders oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder größer als ein erster Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist.
  • Bei 206 beurteilt das Verfahren 200, ob eine Motorklopfrate eines ausgewählten Zylinders oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder kleiner als ein zweiter Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist. Wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass die Motorklopfrate eines ausgewählten Zylinders oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder kleiner als ein zweiter Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 240 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 200 zu 208 über. Eine Anforderung zum Diagnostizieren oder Einstellen der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für den ausgewählten Zylinder kann erzeugt werden, wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass eine Motorklopfrate des ausgewählten Zylinders oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder kleiner als ein zweiter Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist.
  • Bei 208 beurteilt das Verfahren 200, ob eine Motorbetriebszeit (z. B. eine Gesamtzeitdauer, für welche der Motor Kraftstoff verbrannt hat, seit der Motor hergestellt wurde) einen dritten Schwellenwert überschreitet oder ob eine von dem den Motor enthaltenden Fahrzeug zurückgelegte Strecke (z. B. eine Gesamtstrecke, die das Fahrzeug zurückgelegt hat, seit das Fahrzeug hergestellt wurde), einen vierten Schwellenwert überschreitet. Wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass eine Motorbetriebszeit den dritten Schwellenwert überschreitet oder ob eine von dem den Motor enthaltenden Fahrzeug zurückgelegte Strecke einen vierten Schwellenwert überschreitet, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 209 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 200 zu 210 über. Eine Anforderung zum Einstellen der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für den ausgewählten Zylinder kann erzeugt werden, wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass eine Motorbetriebszeit einen dritten Schwellenwert überschreitet oder ob eine von dem den Motor enthaltenden Fahrzeug zurückgelegte Strecke einen vierten Schwellenwert überschreitet.
  • Bei 210 beurteilt das Verfahren 200, ob alle Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die aktuelle Motordrehzahl und -last bestimmt wurden. Die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel können u. a. die folgenden Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für Bedingungen beinhalten, bei denen sämtliche Motorzylinder betrieben werden: den Motorklopfhintergrundgeräuschgesamtpegel (Cyl_bkg noise(j)), den Motorklopfgrundgeräuschpegel (Cyl_base_noise(j)), der keine Geräusche von Tellerventilen oder Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhaltet, die sich während eines Klopffensters des Zylinders (j) schließen, den Motorklopf-Einspritzvorrichtungsschließgeräuschpegel (Cyl_inj_cnoise(j)), der keine Grundmotorgeräusche oder Tellerventilgeräusche während des Klopffensters des Zylinders (j) beinhaltet, den Motorklopf-Einspritzvorrichtungsöffnungsgeräuschpegel (Cyl_inj_onoise_(j)), der keine Grundmotorgeräusche oder Tellerventilgeräusche während des Klopffensters des Zylinders (j) beinhaltet, den Motoreinlasstellerventilgeräuschpegel (Cyl__ivlv_noise(j)), der keine Grundmotorgeräusche oder Öffnungs- oder Schließgeräusche von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhaltet, die während des Klopffensters des Zylinders (j) erzeugt werden, den Motorauslasstellerventilgeräuschpegel (Cyl_evlv_noise(j)), der keine Grundmotorgeräusche oder Öffnungs- und Schließgeräusche von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen beinhaltet, die während des Klopffensters des Zylinders (j) erzeugt werden, und wobei j die Zylindernummer des Motors ist.
  • Darüber hinaus kann das Verfahren 200 beurteilen, ob Motorklopfhintergrundgeräuschpegel (z. B. Cyl_bkg_noise(j), Cyl_base_noise(j), Cyl_inj_cnoise(j), Cyl_inj_onoise_(j), Cyl_ivlv_noise(j) und Cyl_evlv_noise(j)), die spezifisch auf jeden Motorbetriebsmodus angewandt werden, der bei der aktuellen Motordrehzahl und -last verfügbar ist, einschließlich unter anderem eines Zylinderzündmusters (z. B. Zündung eines Achtzylindermotors in einem Vierzylindermodus mit einer Zündfolge von 1-7-6-4-1-7-6-4), eines Zylinderzündanteils oder einer Zylinderzünddichte (z. B. ist der Zylinderzündanteil eine Ist-Gesamtzahl von Zylinderzündereignissen (z. B. Verbrennung in einem Zylinder während eines Zyklus des Zylinders), geteilt durch eine Ist-Gesamtzahl von Zylinderverdichtungstakten über eine vorbestimmte Ist-Gesamtzahl von Zylinderverdichtungstakten), einer geteilten Kraftstoffeinspritzung (z. B. wenn eine oder mehrere Kraftstoffeinspritzvorrichtungen Kraftstoff zwei- oder mehrmals in einen Zylinder während eines Zyklus des Zylinders einspritzen), eines reinen Direkteinspritzungsmodus (z. B. wenn Kraftstoff in einen Zylinder nur über eine Direkteinspritzvorrichtung und nicht über eine Saugrohreinspritzvorrichtung während eines Zyklus des Zylinders eingespritzt wird), eines reinen Saugrohreinspritzmodus (z. B. wenn Kraftstoff in einen Zylinder nur über eine Saugrohreinspritzvorrichtung und nicht über eine Direkteinspritzvorrichtung während eines Zyklus des Zylinders eingespritzt wird) und eines Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzmodus (z. B. wenn Kraftstoff in einen Zylinder über eine Direkteinspritzvorrichtung und eine Saugrohreinspritzvorrichtung während eines Zyklus des Zylinders eingespritzt wird), bestimmt wurden. Zu beachten ist, dass eindeutige Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für jedes Zylinderzündmuster, jede Zylinderzünddichte, jede geteilte Kraftstoffeinspritzung, jeden reinen Direkteinspritzmodus, jeden reinen Saugrohreinspritzmodus und jeden Saugrohr- und Direktkraftstoffeinspritzmodus bereitgestellt werden können, da Motorklopfhintergrundgeräuschpegel durch eindeutige Kraftstoffeinspritzvorrichtungsgeräusche und eindeutige Tellerventilgeräusche in jedem dieser Motorbetriebsmodi beeinflusst werden können.
  • Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die aktuelle Motordrehzahl und -last können in Tabellen und/oder Funktionen gespeichert sein. Ein Datenbyte, das angibt, ob der jeweilige Tabellen- oder Funktionseintrag in der Vergangenheit für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast erlernt wurde, kann in einen Speicher für jeden Tabelleneintrag oder Funktionseintrag enthalten sein. Wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass sämtliche der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast eingestellt wurden, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 211 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 200 zu 212 über.
  • Bei 211 stellt das Verfahren 200 fest, ob Klopfen für den ausgewählten Zylinder, der auf Motorklopfen untersucht wird (z. B. der Zylinder j), angegeben werden sollte oder nicht. In einem Beispiel berechnet das Verfahren 200 einen Klopfintensitätswert für den Zylinder j durch Integrieren der abgetasteten Ausgabe des Klopfsensors während des Klopffensters des Zylinders j und Dividieren der integrierten Klopfsensorausgabe durch den Motorklopfhintergrundgeräuschgesamtpegel für den Zylinder j für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast. Wenn der Klopfintensitätswert einen Schwellenwert (z. B. 2) überschreitet, wird für den Zylinder j Klopfen angegeben und der Zündzeitpunkt für den Zylinder j um einen vorbestimmten Betrag verzögert. Der Zündfunken für den Zylinder j wird verzögert und dann wird der Zündzeitpunkt wieder in Richtung des MBT-Zündzeitpunkts für den Zylinder j (Zeitpunkt mit der geringsten Vorzündung für das beste Drehmoment bei der aktuellen Motordrehzahl und -last) vorgezogen. Wenn beispielsweise der Klopfintensitätswert für Zylinder Nummer eins einen Schwellenpegel überschreitet, dann wird Klopfen für Zylinder Nummer eins angegeben und der Zündzeitpunkt von Zylinder Nummer eins um einen Kurbelwinkel von fünf Grad verzögert. Der Zündzeitpunkt für Zylinder Nummer eins kann innerhalb von zehn Sekunden, nachdem der Zündzeitpunkt von Zylinder Nummer eins auf Grundlage von Klopfen verzögert worden ist, um einen Kurbelwinkel von fünf Grad vorgezogen werden. Wenn kein Klopfen angegeben ist, bleibt der Zündzeitpunkt für den Zylinder bei seinem angeforderten Zeitpunkt oder Grundzeitpunkt (z. B. klopfbegrenzten Zündzeitpunkt oder MBT-Zeitpunkt). Das Vorliegen oder Fehlen von Motorklopfen für jeden Zylinder kann auf diese Weise bestimmt werden. Der Zylinder Nummer j kann gemäß einer Motorzündfolge für jeden Motorzyklus (z. B. zwei Umdrehungen) eingestellt werden, sodass das Klopfen für jeden Motorzylinder pro Motorzyklus geprüft wird. Das Verfahren 200 geht nach dem Einstellen des Motorzündzeitpunkts in Zylinder j für das Motorklopfen zum Ende über.
  • Bei 212 bestimmt das Verfahren 200 Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die aktuelle Motordrehzahl und -last, für die keine Werte bestimmt wurden. Wie bei 210 beschrieben, können Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die aktuelle Motordrehzahl und -last in Tabellen und/oder Funktionen gespeichert sein. Ein Datenbyte, das angibt, ob der jeweilige Tabellen- oder Funktionseintrag in der Vergangenheit für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast erlernt wurde, kann in einem Speicher für jeden Tabelleneintrag oder Funktionseintrag enthalten sein. Wenn ein oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel, einschließlich Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für bestimmte Zylinderzündmuster, Zylinderzünddichten, Kraftstoffeinspritzmodi und Tellerventilmodi, nicht bestimmt wurden oder Gegenstand einer Anforderung waren, den darin gespeicherten Wert erneut zu lernen, dann werden die Einträge zu Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln in der Tabelle oder Funktion identifiziert und zum Erlernen markiert. Die Einträge der Tabellen oder Funktion können einzeln nummeriert sein und das Verfahren 200 kann mit dem Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln von Einträgen mit niedriger Nummer beginnen. Das Verfahren 200 kann Einträge zu Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln in den Tabellen oder Funktionen in aufsteigender Reihenfolge von Einträgen mit niedriger Nummer zu Einträgen mit hoher Nummer erlernen. Das Verfahren 200 kann die Eintragsnummer hochzählen, bis sämtliche Einträge zu Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln, die erlernt werden sollen, erlernt wurden. Motorklopfhintergrundgeräuschpegel können für jeden Motorzylinder erlernt werden. Das Verfahren 200 geht zu 214 über, nachdem Motorklopfhintergrundgeräuschpegel identifiziert wurden, die erlernt werden sollen.
  • Bei 214 stellt das Verfahren 200 Motorbetriebsmodi so ein, dass Motorklopfhintergrundgeräuschpegel, die den Motorbetriebsmodi zugeordnet sein können, erlernt werden können. Die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel können für Motorbetriebsmodi erlernt werden, die für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast verfügbar sein können. Zu verfügbaren Motorbetriebsmodi gehören Motorbetriebsmodi, welche den angeforderten Drehmoment- oder Motorlastbedarf des Fahrers bei der aktuellen Motordrehzahl bereitstellen können. Somit können, wenn es sich bei dem Motor um einen V8-Viertaktmotor handelt, der mit zwei aktiven (z. B. Verbrennung in den Zylindern) Zylindern und sechs deaktivierten Zylindern betrieben wird, um den aktuellen Drehmomentbedarf des Fahrers bei der aktuelle Motordrehzahl zu erfüllen, ein oder mehrere Zwei-Zylinder-Betriebsmodi dafür verfügbar sein, zum Betreiben des Motors aufgenommen zu werden. Ferner können, wenn ein Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln für einen V8-Viertaktmotor mit einer mit allen Zylindern betriebenen Zündfolge von 1-3-7-2-6-5-4-8 angefordert wird, wobei der Motor dazu verfügbar ist, in einem Modus mit variablem Hubraum betrieben zu werden, wenn der Motor mit vier Kraftstoff verbrennenden Zylindern und vier deaktivierten Zylindern mit einer Zündfolge von 1-7-6-4 betrieben wird, vier der Motorzylinder deaktiviert werden, sodass der Motor mit vier aktiven Zylindern und einer Zündfolge von 1-7-6-4 betrieben wird. Die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel können für vier oder alle acht Zylinder erlernt werden, wenn der Motor mit vier aktiven Zylindern betrieben wird. Insbesondere können Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die vier verbrennenden Zylinder und für die vier Zylinder, die nicht verbrennen, erlernt werden.
  • Die Klopffenster der deaktivierten Zylinder sind frei und ungenutzt, um Klopfen in den deaktivierten Zylindern zu erkennen (da keine Verbrennung stattfindet), und können daher wiederverwendet werden, um Motorklopfhintergrundgeräusche zu erkennen, die Einspritzvorrichtungs- und/oder Ventilgeräusche von den aktivierten Zylindern beinhalten können oder nicht. Die Klopffenster der aktivierten Zylinder werden genutzt, um Klopfen (in den aktivierten Zylindern) zu erkennen. Das Klopffenster eines aktivierten Zylinders kann jedoch bei Bedarf frei gemacht werden, indem dessen Zündzeitpunkt verzögert wird, sodass Bedingungen ohne Klopfen sichergestellt werden können, und kann wiederverwendet werden, um Motorklopfhintergrundgeräusche zu messen, die Einspritzvorrichtungs- und/oder Ventilgeräusche von den anderen aktivierten Zylindern beinhalten können oder nicht.
  • Der Betriebsmodus des Motors kann geändert werden, um Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen, die bisher noch nicht erlernt wurden, sodass Gelegenheiten zum Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln erhöht werden können. Das Ändern des Motorbetriebsmodus kann u. a. Ändern des Kraftstoffeinspritzmodus des Motors (z. B. reine Saugrohreinspritzung (Port Injection - PI), reine Direkteinspritzung (DI), DI und PI, geteilte Einspritzung), Ändern der Zeitsteuerung von Einlass- und Auslasstellerventilen und Ändern der Zylinderzünddichte oder des Zylinderzündmusters des Motors einschließen. Durch das Ändern des Motorbetriebsmodus können Motorklopfhintergrundgeräuschpegel, die ansonsten nicht erlernt werden können, erlernt werden. Beispielsweise kann bei einem V8-Motor mit der Zündfolge 1-3-7-2-6-5-4-8 die Direkteinspritzung des Zylinders i in das Klopffenster des Zylinders j fallen, wobei der Zylinder j 3 Ereignisse (Kurbelwinkel von 270 Grad) nach dem Zylinder i zündet (z. B. i = 1 und j = 2). Um die Einspritzvorrichtungsgeräusche des Zylinders j (z. B. 2) zu erlernen, die das Klopffenster des Zylinders i (z. B. 1) stören, kann der Zylinder j (z. B. 2) aktiviert werden und kann der Zylinder i (z. B. 1) deaktiviert werden (um zu vermeiden, dass ein Klopfen des Zylinders i die Klopfhintergrundgeräusche beeinträchtigt). Dieser Fall tritt nicht ein, wenn der V8-Motor mit einer Zünddichte von 2/3 betrieben wird. Durch das Ändern der Zünddichte auf 3/4 (während der gleiche Drehmomentbedarf beibehalten wird) ist es möglich, Einspritzvorrichtungsrauschen des Zylinders j zu erlernen. Das Verfahren 200 geht zu 216 über.
  • Bei 216 bestimmt das Verfahren 200 Motorklopfhintergrundgeräuschpegel über Filtern und Integrieren einer Motorklopfsensorausgabe, die während des Motorklopffensters des ausgewählten Zylinders auftritt. Beispielsweise kann die Ausgabe eines bestimmten Klopfsensors abgetastet oder gemessen und integriert werden, während ein Klopffenster eines bestimmten Zylinders geöffnet ist. Der integrierte Wert kann ein Motorklopfgrundgeräuschpegel oder ein anderer Motorklopfgeräuschpegel sein. Ferner kann der aktuelle Motorklopfhintergrundgeräuschpegel aus einem Durchschnitt einer vorbestimmten Anzahl von vergangenen Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln für den ausgewählten Zylinder erstellt werden. Der Motor kann in einen neuen Betriebsmodus für jeden Motorklopfhintergrundgeräuschpegel in der Tabelle oder Funktion eintreten, dessen Erlernen angefordert wird, und jeder Motorklopfhintergrundgeräuschpegel in der Tabelle oder Funktion kann durch Abtasten und Integrieren einer Ausgabe eines Klopfsensors während zumindest eines Abschnitts eines Zylinderklopffensters erlernt werden. Das Verfahren 200 kehrt zu 210 zurück, nachdem der Hintergrundgeräuschpegel für jeden Motorklopfhintergrundgeräuscheintrag bestimmt wurde, dessen Erlernen angefordert wurde.
  • Bei 209 fordert das Verfahren 200 an, dass sämtliche Motorklopfhintergrundgeräuschpegel erlernt werden. Somit kann jeder Eintrag der Tabellen oder Funktionen, die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel enthalten, als ein Eintrag markiert werden, der erlernt werden soll. Sobald ein Eintrag in einer Tabelle oder Funktion erlernt wurde, kann er als erlernt markiert werden, sodass er nicht erneut erlernt werden muss, sofern nicht angefordert wird, dass er erneut erlernt wird. Das Verfahren 200 geht zu 212 über.
  • Bei 220 verzögert das Verfahren 200 den Zündzeitpunkt eines ausgewählten Zylinders. Der ausgewählte Zylinder kann ein Zylinder sein, bei dem es erwünscht ist, Motorklopfhintergrundgeräuschpegel (z. B. Cyl__bkg_noise(j), Cyl_base_noise(j), Cyl_inj_cnoise(j), Cyl_inj_onoise_(j), Cyl_ivlv_noise(j) und Cyl_evlv_noise(j)) zu bestimmen. Der Zündzeitpunkt des ausgewählten Zylinders wird verzögert, sodass kein Klopfen in dem ausgewählten Zylinder auftritt, sodass die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zuverlässig sein können. Das Verfahren 200 geht zu 222 über.
  • Bei 222 bestimmt das Verfahren 200 Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die aktuellen Motorbetriebsbedingungen (z. B. Motordrehzahl, Motorlast und Motorbetriebsmodus) über Filtern und Integrieren der Motorklopfsensorausgabe, die während des Motorklopffensters des ausgewählten Zylinders auftritt. Der integrierte Wert kann ein Motorklopfgrundgeräuschpegel oder ein anderer Motorklopfgeräuschpegel sein. Ferner können die aktuellen Motorklopfhintergrundgeräuschpegel aus einem Durchschnitt einer vorbestimmten Anzahl von vergangenen Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln für den ausgewählten Zylinder erstellt werden. Das Verfahren 200 geht zu 224 über, nachdem Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für den ausgewählten Zylinder erlernt wurden.
  • Bei 224 beurteilt das Verfahren 200, ob einer oder mehrere der bei 222 bestimmten Motorklopfhintergrundgeräuschpegel größer als einer oder mehrere der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel sind, die gegenwärtig den aktuellen Motorbetriebsbedingungen zugeordnet sind. Wenn z. B. der zuvor bestimmte Wert von Cyl_base_noise für den ausgewählten Zylinder bei den aktuellen Motorbetriebsbedingungen bei 0,5 liegt und der bei 222 bestimmte Wert von Cyl_base_noise für den ausgewählten Zylinder bei den aktuellen Motorbetriebsbedingungen bei 0,75 liegt, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 226 über. Wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass einer oder mehrere der bei 222 bestimmten Motorklopfhintergrundgeräuschpegel größer als einer oder mehrere der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel sind, die gegenwärtig den aktuellen Motorbetriebsbedingungen zugeordnet sind, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 226 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 200 zu 230 über.
  • Eine Ja-Antwort kann darauf hinweisen, dass ein oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel niedriger sind als gewünscht. Dadurch kann es dem Regelungssystem möglich sein, mehr Motorklopfangaben zu erzeugen, als zu erwarten wäre. Zu beachten ist, dass eine größere Anzahl von Klopfereignissen angegeben werden kann, wenn der Motorhintergrundgeräuschpegel niedriger ist als erwartet, da eine integrierte Klopfsensorausgabe durch den Motorklopfhintergrundgeräuschpegel dividiert wird. Eine Nein-Antwort kann eine Beeinträchtigung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung oder eine Beeinträchtigung des Betriebs des Einlass-/Auslasstellerventils angeben.
  • Bei 226 ersetzt das Verfahren 200 die Werte von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln für die aktuellen Motorbetriebsbedingungen durch bei 222 bestimmte Werte. Die neuen Motorklopfhintergrundgeräuschpegel können die Ist-Gesamtzahl von Motorklopfangaben verringern, da die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel erhöht sind. Das Verfahren 200 geht zu 228 über.
  • Bei 228 stellt das Verfahren 200 auf Grundlage der neu bestimmten Motorklopfhintergrundgeräuschpegel (z. B. des Motorklopfhintergrundgeräuschgesamtpegels für den ausgewählten Zylinder, der Grund-, Einspritzvorrichtungs- und Tellerventilgeräuschpegel beinhaltet) fest, ob Motorklopfen für den ausgewählten Zylinder angegeben werden sollte oder nicht. In einem Beispiel berechnet das Verfahren 200 einen Klopfintensitätswert für den Zylinder durch Integrieren der abgetasteten Ausgabe des Klopfsensors während des Klopffensters des Zylinders und Dividieren der integrierten Klopfsensorausgabe durch den Motorklopfhintergrundgeräuschgesamtpegel für den ausgewählten Zylinder. Wenn der Klopfintensitätswert einen Schwellenwert (z. B. 2) überschreitet, dann wird für den ausgewählten Zylinder Klopfen angegeben und kann der Zündzeitpunkt für den ausgewählten Zylinder um einen vorbestimmten Betrag verzögert werden. Der Zündfunken wird für den ausgewählten Zylinder verzögert und dann wird der Zündzeitpunkt wieder in Richtung des MBT-Zündzeitpunkts (geringste Vorzündung für das beste Motordrehmoment bei der aktuellen Motordrehzahl und -last) vorgezogen. Wenn beispielsweise der Klopfintensitätswert für Zylinder Nummer eins einen Schwellenpegel überschreitet, dann wird Klopfen für Zylinder Nummer eins angegeben und der Zündzeitpunkt von Zylinder Nummer eins um einen Kurbelwinkel von fünf Grad verzögert. Der Zündzeitpunkt für Zylinder Nummer eins kann innerhalb von zehn Sekunden, nachdem der Zündzeitpunkt von Zylinder Nummer eins auf Grundlage von Klopfen verzögert worden ist, um einen Kurbelwinkel von fünf Grad vorgezogen werden. Wenn kein Klopfen angegeben wird, bleibt der Zündzeitpunkt für den ausgewählten Zylinder bei seinem angeforderten Zeitpunkt oder Grundzeitpunkt (z. B. klopfbegrenzten Zündzeitpunkt oder MBT-Zeitpunkt). Auf diese Art und Weise kann Klopfen für jeden Zylinder bestimmt werden. Das Verfahren 200 geht zum Ende über, nachdem Klopfen für den ausgewählten Zylinder angegeben wurde oder nicht.
  • Bei 230 beurteilt das Verfahren 200, ob sich einer oder mehrere der bei 222 bestimmten Motorklopfhintergrundgeräuschpegel um mehr als einen Schwellenbetrag gesenkt hat. Wenn z. B. der zuvor bestimmte Wert von Cyl_base_noise für den ausgewählten Zylinder bei den aktuellen Motorbetriebsbedingungen bei 0,5 liegt und der bei 222 bestimmte Wert von Cyl_base_noise für den ausgewählten Zylinder bei den aktuellen Motorbetriebsbedingungen bei 0,25 liegt, dann kann bestimmt werden, dass sich der Motorklopfhintergrundrauschpegel um mehr als einen Schwellenbetrag (z. B. 0,1) gesenkt hat. Wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass sich einer oder mehrere der bei 222 bestimmten Motorklopfhintergrundgeräuschpegel gegenüber einem oder mehreren der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel, die gegenwärtig den aktuellen Motorbetriebsbedingungen zugeordnet sind, um mehr als einen Schwellenbetrag gesenkt hat, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 232 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 200 geht zu 231 über. Eine Ja-Antwort kann eine Beeinträchtigung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen oder Tellerventilen angeben.
  • Bei 232 fordert das Verfahren 200 eine Diagnose für Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und/oder Tellerventile an. Beispielsweise kann das Verfahren 200 eine Erhöhung oder Verringerung der Kraftstoffmenge anfordern, die über eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt wird, um zu bestimmen, ob die Kraftstoffeinspritzvorrichtung wunschgemäß arbeitet. Ferner kann das Verfahren 200 ein Vorziehen oder Verzögern von Einlass- und/oder Auslassventilen anfordern, um zu bestimmen, ob sich die Ventilzeitsteuerung wie befohlen bewegt. Das Verfahren 200 geht zum Ende über.
  • Bei 231 kann das Verfahren 200 den Zündzeitpunkt einstellen, um Kraftstoffeigenschaften (z. B. niedrige Oktanzahl des Kraftstoffs) auszugleichen. Durch Verzögern des Zündzeitpunkts für Motorzylinder kann Motorklopfen, das mit Kraftstoffen mit besonders niedrigen Oktanzahlen zusammenhängen kann, verringert werden. Das Verfahren 200 geht zum Ende über.
  • Bei 240 verzögert das Verfahren 200 den Zündzeitpunkt eines ausgewählten Zylinders. Der ausgewählte Zylinder kann ein Zylinder sein, bei dem es erwünscht ist, Motorklopfhintergrundgeräuschpegel (z. B. Cyl_bkg_noise(j), Cyl_base_noise(j), Cyl_inj_cnoise(j), Cyl_inj_onoise_(j), Cyl_ivlv_noise(j) und Cyl_evlv_noise(j)) zu bestimmen. Der Zündzeitpunkt des ausgewählten Zylinders wird verzögert, sodass kein Klopfen in dem ausgewählten Zylinder auftritt, sodass die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zuverlässig sein können. Das Verfahren 200 geht zu 242 über.
  • Bei 242 stellt das Verfahren 200 die DI-Öffnungs-/Schließzeiten, PI-Öffnungs-/Schließzeiten, Öffnungs-/Schließzeiten des Einlassventils und/oder Öffnungs-/Schließzeiten des Auslassventils so ein, dass der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel gesenkt werden kann, um das Signal-Rausch-Verhältnis der Klopfsensorausgabe zu verbessern, um die Klopferkennung zu verbessern. Die PI-Zeitsteuerung, DI-Zeitsteuerung, Zeitsteuerung des Einlasstellerventils und Zeitsteuerung des Auslasstellerventils können vorgezogen oder verzögert werden, um Geräusche im Motorklopffenster des ausgewählten Zylinders zu verringern. Ein Beispiel für Einstellungen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ist in 7 dargestellt. Ein Beispiel für Einstellungen der Zeitsteuerung der Tellerventile ist in 8 dargestellt. Selbstverständlich können die Einstellungen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung und der Zeitsteuerung der Tellerventile auch vorgenommen werden, um nach Wunsch Motorklopfhintergrundgeräuschpegel im Motorklopffenster zu erhöhen. Ferner können die Einstellungen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung und der Zeitsteuerung der Tellerventile vorgenommen werden, um Motorgeräuschpegel in Motorklopffenstern nach Wunsch aus anderen Gründen zu verringern (z. B. um Motorklopfhintergrundpegel für andere Motorzylinder usw. zu prüfen). Das Verfahren 200 geht zu 244 über, nachdem Öffnungs- und Schließzeiten für die Einspritzvorrichtung und das Tellerventil im Verhältnis zur Kurbelwellenposition eingestellt wurden.
  • Bei 244 bestimmt das Verfahren 200 Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die aktuellen Motorbetriebsbedingungen (z. B. Motordrehzahl, Motorlast und Motorbetriebsmodus) über Filtern und Integrieren der Motorklopfsensorausgabe, die während des Motorklopffensters des ausgewählten Zylinders auftritt. Der integrierte Wert kann ein Motorklopfgrundgeräuschpegel oder ein anderer Motorklopfgeräuschpegel sein. Ferner können die aktuellen Motorklopfhintergrundgeräuschpegel aus einem Durchschnitt einer vorbestimmten Anzahl von vergangenen Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln für den ausgewählten Zylinder erstellt werden. Das Verfahren 200 geht zu 246 über, nachdem Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für den ausgewählten Zylinder erlernt wurden.
  • Bei 246 beurteilt das Verfahren 200, ob eine Motorklopfrate eines ausgewählten Zylinders oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder kleiner als der zweite Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist. Wenn das Verfahren 200 beurteilt, dass die Motorklopfrate des ausgewählten Zylinders oder eine Ist-Gesamtzahl von Klopfangaben für den ausgewählten Zylinder kleiner als der zweite Schwellenwert für die aktuelle Motordrehzahl und Motorlast ist, dann lautet die Antwort Ja und geht das Verfahren 200 zu 248 über. Andernfalls lautet die Antwort Nein und geht das Verfahren 200 zu 208 über.
  • Bei 248 ändert das Verfahren 200 den Klopfsensor des ausgewählten Zylinders, der abgetastet oder gemessen wird. Der Klopfsensor wird geändert, sodass Motorklopfen in dem ausgewählten Zylinder über einen sekundären Klopfsensor anstelle eines primären Klopfsensors bestimmt werden kann, der dem Zylinder zugeordnet ist. Wenn z. B. Klopfangaben im Zylinder Nummer eins kleiner als der zweite Schwellenwert sind und der Zylinder Nummer eines der ausgewählte Zylinder ist, dann kann anstelle des Klopfsensors 90a der Klopfsensor 90b abgetastet werden, um Klopfen im Zylinder Nummer eins zu bestimmen. Dadurch kann es möglich sein, Klopfen im Zylinder Nummer eins zu erkennen, selbst wenn der primäre Klopfsensor des Zylinders Nummer eines beeinträchtigt ist. Das Verfahren 200 erlernt zudem Motorklopfhintergrundgeräuschpegel durch Abtasten der Ausgabe des sekundären Klopfsensors des ausgewählten Zylinders. Das Verfahren 200 geht zu 250 über.
  • Bei 250 stellt das Verfahren 250 auf Grundlage der Ausgabe des sekundären Klopfsensors, der während des Klopffensters des ausgewählten Zylinders abgetastet wird, fest, ob Klopfen für den ausgewählten Zylinder angegeben werden sollte oder nicht. Das Verfahren 200 berechnet einen Klopfintensitätswert für den ausgewählten Zylinder durch Integrieren der abgetasteten Ausgabe des Klopfsensors während des Klopffensters des Zylinders und Dividieren der integrierten Klopfsensorausgabe durch den Motorklopfhintergrundgeräuschgesamtpegel für den ausgewählten Zylinder, wie anhand der Ausgabe des sekundären Klopfsensors bestimmt. Wenn der Klopfintensitätswert einen Schwellenwert (z. B. 2) überschreitet, dann wird für den ausgewählten Zylinder Klopfen angegeben und kann der Zündzeitpunkt für den ausgewählten Zylinder um einen vorbestimmten Betrag verzögert werden. Der Zündfunken wird für den ausgewählten Zylinder verzögert und dann wird der Zündzeitpunkt wieder in Richtung des MBT-Zündzeitpunkts (geringste Vorzündung für das beste Motordrehmoment bei der aktuellen Motordrehzahl und -last) vorgezogen. Wenn kein Klopfen angegeben wird, bleibt der Zündzeitpunkt für den ausgewählten Zylinder bei seinem angeforderten Zeitpunkt oder Grundzeitpunkt (z. B. klopfbegrenzten Zündzeitpunkt oder MBT-Zeitpunkt). Auf diese Art und Weise kann Klopfen für jeden Zylinder bestimmt werden. Das Verfahren 200 geht zu 208 über.
  • Auf diese Arten können die Gelegenheiten zum Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln jedes Zylinders erhöht werden. Ferner kann der in der Beschreibung zum Verfahren 200 genannte ausgewählte Zylinder hochgezählt, heruntergezählt oder anderweitig eingestellt werden, sodass jeder Zylinder des Motors einmal während eines Motorzyklus (z. B. zwei Umdrehungen der Kurbelwelle) der ausgewählte Zylinder sein kann. Weiterhin kann ein Klopfsensor, der einem Klopffenster eines Zylinders zugeordnet ist, geändert werden, um die Wahrscheinlichkeit einer Klopferkennung unter Bedingungen einer Beeinträchtigung des Klopfsensors oder anderen Bedingungen zu verbessern, wenn dies wünschenswert sein kann (z. B. beim Vergleichen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln der verschiedenen Zylinder, Durchführen von Motordiagnosen usw.).
  • Nun wird bezogen auf 5 eine Zeitabfolge 500 dargestellt, die eine beispielhafte Grundzeitsteuerung für Motorklopffenster, Zeitsteuerung von Direkteinspritzvorrichtungen und Öffnungs- und Schließzeiten von Einlass- und Auslasstellerventilen veranschaulicht. Die veranschaulichten Zeitpunkte gelten für einen Achtzylindermotor, der eine Zündfolge von 1-3-7-2-6-5-4-8 aufweist. Der Motor ist ein Viertaktmotor, der einen Zyklus mit einem Kurbelwinkel von 720 Grad aufweist. Die Kurbelwinkelgrade des Motors sind entlang der horizontalen Achse angeordnet und null Grad stellen den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts für Zylinder Nummer eins dar. Bezeichnungen für die acht Zylinder sind entlang der vertikalen Achse angegeben. In diesem Beispiel sind mehrere Einflüsse auf die Motorklopfhintergrundgeräusche visuell durch Zeitsteuerungen für DI-Einspritzungen und Tellerventile dargestellt.
  • Die Motorklopffenster für jeden Zylinder sind auf einer Höhe einer Strichmarkierung entlang der vertikalen Achse positioniert, die dem Klopffenster zugeordnet ist. Das Motorklopffenster für Zylinder Nummer eins, oder das diesem zugeordnet ist, ist beispielsweise durch den schraffierten Balken 501 angegeben. Klopffenster für die übrigen Motorzylinder (2-8) sind durch ähnliche Balken (502-508) angegeben, die auf einer Linie mit der Bezeichnung entlang der vertikalen Achse liegen. Die Steuerung kann eine Ausgabe des Klopfsensors abtasten (z. B. messen), wenn ein Klopffenster eines Zylinders offen ist. Ein offenes Klopffenster ist ein Kurbelwellenbereich, in dem ein Motorklopfen für einen bestimmten Motorzylinder erwartet werden kann.
  • Das Klopffenster 501 beinhaltet ein Schraffurmuster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90a während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer eins abgetastet wird. Das Klopffenster 504 beinhaltet das gleiche Schraffurmuster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90a während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer zwei abgetastet wird. Das Klopffenster 502 beinhaltet ein kariertes Muster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90b während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer drei abgetastet wird. Das Klopffenster 507 beinhaltet ebenfalls ein kariertes Muster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90b während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer vier abgetastet wird. Das Klopffenster 506 beinhaltet ein horizontales Linienmuster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90c während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer fünf abgetastet wird. Das Klopffenster 505 beinhaltet das gleiche horizontale Linienmuster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90c während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer sechs abgetastet wird. Das Klopffenster 503 beinhaltet ein vertikales Linienmuster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90c während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer sieben abgetastet wird. Das Klopffenster 508 beinhaltet ebenfalls ein vertikales Linienmuster, das angibt, dass die Ausgabe des Klopfsensors 90c während des offenen Klopffensters vom Zylinder Nummer acht abgetastet wird. So wird der Klopfsensor, der während eines bestimmten Klopffensters abgetastet wird, durch das Muster angegeben, das in dem Klopffenster enthalten ist.
  • Die Motorkraftstoffeinspritzzeitpunkte für jeden Zylinder sind auf einer Höhe der Strichmarkierung entlang der vertikalen Achse positioniert, die der Kraftstoffeinspritzung zugeordnet ist. So stellt der ausgefüllte Balken 510 zum Beispiel ein Öffnungsintervall der DI-Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Zylinder Nummer zwei dar. Die DI-Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Zylinder Nummer zwei ist geschlossen, wenn der ausgefüllte Balken 510 nicht sichtbar ist. Die DI-Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Zylinder Nummer zwei öffnet sich auf der linken Seite des ausgefüllten Balkens 510 und schließt sich auf der rechten Seite des ausgefüllten Balkens 510. DI-Kraftstoffeinspritzungen für die übrigen Motorzylinder (2-8) sind durch ähnliche ausgefüllte Balken (511-517) angegeben und folgen der gleichen Konvention wie der ausgefüllte Balken 510. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungsbalken 510-517 liegen jeweils auf einer Linie mit den Zylindern, die entlang der vertikalen Achse aufgeführt sind, denen die Kraftstoffeinspritzvorrichtungsbalken entsprechen.
  • Die Takte eines Zylinders liegen direkt über einer Höhe der Strichmarkierung auf der vertikalen Achse, die dem Takt zugeordnet ist. Die Takte für Zylinder Nummer eins sind zum Beispiel durch die horizontalen Linien 520-523 angegeben. Die Buchstaben p, e, i und c kennzeichnen den Arbeits- (power - p), Ausstoß- (exhaust - e), Ansaug- (intake - i) und Verdichtungstakt (compression -c), die Zylinder Nummer eins zugeordnet sind. Takte für die anderen Motorzylinder sind auf ähnliche Art und Weise durch die Linien 525-558 gekennzeichnet.
  • Die Auslassventilzeitsteuerungen für jeden Zylinder sind über einer Höhe der Strichmarkierung entlang der vertikalen Achse positioniert, die den Auslassventilzeitsteuerungen zugeordnet ist. Beispielsweise ist die Auslassventilöffnungszeit für Zylinder Nummer eins durch den kreuzschraffierten Balken 560 angegeben. Die Auslassventile für Zylinder Nummer eins sind geschlossen, wenn über den Zylindertakten von Zylinder Nummer eins kein kreuzschraffierter Balken vorhanden ist. Die Auslassventilöffnungszeiten für die anderen Zylinder sind bei 562, 564, 567, 570, 572, 574, 575, 577 und 578 angegeben.
  • Die Einlassventilzeitsteuerungen für jeden Zylinder sind über einer Höhe der Strichmarkierung entlang der vertikalen Achse positioniert, die den Einlassventilzeitsteuerungen zugeordnet ist. Beispielsweise ist die Einlassventilöffnungszeit für Zylinder Nummer eins durch den gepunkteten Balken 561 angegeben. Die Einlassventile für Zylinder Nummer eins sind geschlossen, wenn über den Zylindertakten von Zylinder Nummer eins kein gepunkteter Balken vorhanden ist. Die Einlassventilöffnungszeiten für die anderen Zylinder sind bei 563, 565, 566, 568, 569, 571, 573, 576 und 579 angegeben.
  • Die in einem Klopffenster eines Zylinders festgestellten Motorgeräusche können Geräusche beinhalten, die im Zusammenhang mit Ereignissen stehen, die anderen Motorzylindern zugeordnet sind. Beispielsweise kann das Motorklopffenster von Zylinder Nummer zwei, das bei 504 angegeben ist, zu einem Zeitpunkt vorliegen, zu dem der Klopfsensor Geräuschen von der DI-Einspritzung in Zylinder Nummer vier bei 513 ausgesetzt ist; dieser Zusammenhang ist anhand des Pfeils 593 angezeigt. Die Zusammenhänge zwischen DI-Einspritzungen in andere Zylinder und der Klopfsensorausgabe in anderen Klopffenstern sind anhand der Pfeile 590-597 veranschaulicht. Somit kann der Motorklopfhintergrundgeräuschpegel, der für das Motorklopffenster von Zylinder Nummer zwei bestimmt wird, das bei 504 dargestellt ist, Geräusche beinhalten, die durch das Öffnen und/oder Schließen der DI-Einspritzvorrichtung bei 513 erzeugt werden. Darüber hinaus zeigt das Schließen des Einlassventils von Zylinder Nummer fünf, das durch den gepunkteten Balken 573 angegeben ist, dass sich das Einlassventil von Zylinder Nummer fünf schließt und Geräusche innerhalb des Zeitraums erzeugen kann, in dem das Klopffenster von Zylinder Nummer zwei offen ist, wie durch den Balken 504 gezeigt. Ferner zeigt das Schließen des Auslassventils von Zylinder Nummer acht, das durch den gepunkteten Balken 578 angegeben ist, dass sich das Auslassventil von Zylinder Nummer acht schließt und Geräusche innerhalb des Zeitraums erzeugen kann, in dem das Klopffenster von Zylinder Nummer zwei offen ist, wie durch den Balken 504 gezeigt. Weiterhin zeigt das Öffnen des Auslassventils von Zylinder Nummer sieben, das durch den Balken 564 angegeben ist, dass sich das Auslassventil von Zylinder Nummer sieben öffnet und Geräusche innerhalb des Zeitraums erzeugen kann, in dem das Klopffenster von Zylinder Nummer zwei offen ist, wie durch den Balken 504 gezeigt. Somit können die Motorhintergrundgeräusche, die über das Motorklopffenster für Zylinder Nummer zwei bei 504 bestimmt werden, in diesem Beispiel Geräusche von dem DI-Ereignis 513, Ventilereignis 573, Ventilereignis 564 und Ventilereignis 578 beinhalten.
  • Die in 5 dargestellten Tellerventil- und DI-Einspritzzeiten können Grundzeitsteuerungen für DI und Tellerventile anzeigen. Diese Zeitsteuerungen können die Motorhintergrundgeräuschpegel beeinflussen, die von Motorklopffenstern der Zylinder (z. B. 504) ausgehend bestimmt werden. Es kann zwar wünschenswert sein, alle Hintergrundgeräuschquellen einzuschließen, um einen Hintergrundgeräuschpegel für einen bestimmten Zylinder zu bestimmen, doch es kann ebenso nützlich sein, einen Hintergrundgeräuschgesamtpegel in die Beiträge aus einzelnen Geräuschquellen zu zerlegen. Indem ein oder mehrere Geräuscheinflüsse aus einem Motorhintergrundgeräuschgesamtpegel ausgeschlossen werden, kann es möglich sein, Motorgeräuschpegel zu bestimmen, die dazu verwendet werden können, zu bestimmen, ob in anderen Zylindern Klopfen vorliegt oder nicht. Beispielsweise kann ein Motorklopfhintergrundgeräuschgrundpegel für Zylinder Nummer eins als Motorklopfhintergrundgeräuschgrundpegel für Zylinder Nummer drei verwendet werden. Ferner können die durch Tellerventilgeräusche oder DI-Einspritzvorrichtungsgeräusche eines Zylinders auf einen anderen Zylinder angewendet werden, um Motorklopfhintergrundgeräusche für den anderen Zylinder zu schätzen. Solche Zuordnungen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln können nützlich sein, wenn ein Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für einen bestimmten Motorzylinder nicht festgestellt wurde oder wenn die Gelegenheiten zum Erlernen von Motorklopfhintergrundgeräuschpegeln durch Fahrzeugbetriebsbedingungen begrenzt sind. Die Ausgabe eines Klopfsensors kann über die Steuerung abgetastet (z. B. gemessen) und verarbeitet werden, wenn ein Klopffenster offen ist, wie es bei den Fenstern 501-508 dargestellt ist.
  • Nun wird bezogen auf 6 eine Zeitabfolge 600 dargestellt, die eine Möglichkeit zum Ändern eines Klopfsensors veranschaulicht, der während eines Klopffensters des Zylinders abgetastet wird. Die veranschaulichten Zeitpunkte gelten für einen Achtzylindermotor, der eine Zündfolge von 1-3-7-2-6-5-4-8 aufweist. Der Motor ist ein Viertaktmotor, der einen Zyklus mit einem Kurbelwinkel von 720 Grad aufweist. Die Kurbelwinkelgrade des Motors sind entlang der horizontalen Achse angeordnet und null Grad stellen den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts für Zylinder Nummer eins dar. Bezeichnungen für die acht Zylinder sind entlang der vertikalen Achse angegeben.
  • Mit den nachstehenden Ausnahmen sind die Kraftstoffeinspritzungen, Ventilzeitsteuerungen, Zylindertakte und Motorposition für jeden der in 6 dargestellten Zylinder mit den in 5 dargestellten identisch. Aus diesem Grund wird die Beschreibung dieser Elemente der Kürze halber nicht wiederholt. Dennoch sind die Zeitsteuerungen und die Abfolge, die in 6 dargestellt sind, mit den angeführten Ausnahmen mit den in 5 dargestellten identisch.
  • In diesem Beispiel wird die Ausgabe des Klopfsensors 90a über die Steuerung während der Klopffensters der Zylinder Nummer drei und vier abgetastet oder gemessen. Somit wurden die Klopffenster für die Zylinder Nummer drei und vier zu 602 und 607 korrigiert, um anzugeben, dass die Ausgabe eines anderen Klopfsensors während der Klopffenster der Zylinder Nummer drei und vier abgetastet wird. In diesem Beispiel wird der Klopfsensor, der in den Klopffenstern der Zylinder Nummer drei und vier abgetastet wird, umgeschaltet, wenn eine Beeinträchtigung des Klopfsensors 90b vermutet wird.
  • Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die Zylinder Nummer drei und vier können zudem neu erlernt werden, wenn eine Ausgabe eines Klopfsensors, der während der Klopffenster der Zylinder Nummer drei und vier abgetastet wird, durch die Ausgabe eines zweiten Klopfsensors, der während der Klopffenster der Zylinder Nummer drei und vier abgetastet wird, ersetzt wird. Auf diese Weise kann der Motorhintergrundgeräuschpegel für die Zylinder Nummer drei und vier gemäß der Ausgabe des Klopfsensors eingestellt werden, der während der Klopffenster der Zylinder Nummer drei und vier abgetastet wird. Dadurch lässt sich die Klopferkennung in den Zylindern Nummer drei und vier verbessern. Diese Abfolge stellt lediglich das Ändern von einem primären Klopfsensor in einen sekundären Klopfsensor für die Zylinder Nummer drei und vier dar, jedoch können Klopfsensor, die in Klopffenstern anderer Zylinder abgetastet werden, auf ähnliche Weise geändert werden.
  • Nun wird bezogen auf 7 eine Zeitabfolge 700 dargestellt, die eine Möglichkeit zum Ändern einer Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung veranschaulicht, um Motorklopfhintergrundgeräuschpegel während eines Klopffensters eines Zylinders einzustellen. Die veranschaulichten Zeitpunkte gelten für einen Achtzylindermotor, der eine Zündfolge von 1-3-7-2-6-5-4-8 aufweist. Der Motor ist ein Viertaktmotor, der einen Zyklus mit einem Kurbelwinkel von 720 Grad aufweist. Die Kurbelwinkelgrade des Motors sind entlang der horizontalen Achse angeordnet und null Grad stellen den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts für Zylinder Nummer eins dar. Bezeichnungen für die acht Zylinder sind entlang der vertikalen Achse angegeben.
  • Mit den nachstehenden Ausnahmen sind die Kraftstoffeinspritzungen, Ventilzeitsteuerungen, Zylindertakte und Motorposition für jeden der in 7 dargestellten Zylinder mit den in 5 dargestellten identisch. Aus diesem Grund wird die Beschreibung dieser Elemente der Kürze halber nicht wiederholt. Dennoch sind die Zeitsteuerungen und die Abfolge, die in 7 dargestellt sind, mit den angeführten Ausnahmen mit den in 5 dargestellten identisch.
  • In diesem Beispiel wird die Zeitsteuerung von Direktkraftstoffeinspritzungen für die Zylinder Nummer sieben und fünf eingestellt, um eine Menge an Motorklopfhintergrundgeräuschen in den Klopffenstern der Zylinder Nummer sieben und acht zu verringern. Konkret werden Zeitsteuerungen der Einspritzungen 712 und 717 derart vorgezogen, dass sich die Direktkraftstoffeinspritzvorrichtungen nicht während der Klopffenster 503 und 508 der Zylinder Nummer sieben und acht schließen. Die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen kann eingestellt werden, um das Signal-Rausch-Verhältnis der Klopfsensorausgabe zu erhöhen, sodass eine Identifizierung von Motorklopfen verbessert werden kann.
  • Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die Zylinder Nummer sieben und fünf können ebenfalls erneut erlernt werden, wenn Zeitsteuerungen von Kraftstoffeinspritzungen (z. B. Öffnungs- und Schließzeiten von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen oder Kurbelwinkel) eingestellt werden, sodass eine Identifizierung der Motorklopfgenauigkeit verbessert werden kann. Auf diese Weise kann der Motorhintergrundgeräuschpegel für die Zylinder Nummer sieben und fünf gemäß Motorgeräuschen eingestellt werden, die während der Klopffenster der Zylinder auftreten können. Dadurch lässt sich die Klopferkennung in den Zylindern Nummer sieben und fünf verbessern. Diese Abfolge zeigt lediglich Einstellungen von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen für zwei Zylinder, jedoch kann die Kraftstoffeinspritzung aller Motorzylinder, eines Motorzylinders oder anderer Anzahlen von Zylindern auf ähnliche Weise eingestellt werden.
  • Nun wird bezogen auf 8 eine Zeitabfolge 800 dargestellt, die Einstellungen der Schließzeiten des Einlass- und Auslassventils veranschaulicht, die vorgenommen werden können, um Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für Motorzylinder zu verringern. Die Ventilzeitsteuerungen können eingestellt werden, um die Bestimmung des Zylinderhintergrundgeräuschgesamtpegels für den Zylinder i Cyl bkgnoise(i) bei der aktuellen Motordrehzahl und -last, des Zylinderhintergrundgeräuschgrundpegels Cyl basenoise (i), der keine Geräusche von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und/oder Einlass- und/oder Auslasstellerventilen beinhaltet, die sich während eines Klopffensters des Zylinders (i) öffnen und/oder schließen, der Kraftstoffeinspritzvorrichtungsgeräusche Cyl_inj_noise (i), die während eines Klopffensters des Zylinders (i) auftreten, und der Geräusche von Einlass-/Auslassventilen Cyl_vlv_noise (i), die sich während eines Klopffensters des Zylinders (i) öffnen und/oder schließen, zu ermöglichen.
  • Mit den nachstehenden Ausnahmen sind die Kraftstoffeinspritzungen, Ventilzeitsteuerungen, Zylindertakte und Motorposition für jeden der in 8 dargestellten Zylinder mit den in 5 dargestellten identisch. Aus diesem Grund wird die Beschreibung dieser Elemente der Kürze halber nicht wiederholt. Dennoch sind die Zeitsteuerungen und die Abfolge, die in 8 dargestellt sind, mit den angeführten Ausnahmen mit den in 5 dargestellten identisch.
  • Die veranschaulichten Zeitpunkte gelten für einen Achtzylindermotor, der eine Zündfolge von 1-3-7-2-6-5-4-8 aufweist. Der Motor ist ein Viertaktmotor, der einen Zyklus mit einem Kurbelwinkel von 720 Grad aufweist. Die Kurbelwinkelgrade des Motors sind entlang der horizontalen Achse angeordnet und null Grad stellen den oberen Totpunkt des Verdichtungstakts für Zylinder Nummer eins dar. Bezeichnungen für die acht Zylinder sind entlang der vertikalen Achse angegeben.
  • Einstellungen der Einlassschließzeiten können vorgenommen werden, wie bei 802, 804, 806, 808, 810 und 812 dargestellt, um die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu senken, die in den Klopffenstern 501, 502, 503, 504 und 506 festgestellt werden können. Konkret können Zeitpunkte von Schließereignissen von Einlassventilen oder Kurbelwinkel so eingestellt werden, dass sich die Einlassventile nicht schließen, wenn ein Klopffenster offen ist. Ferner können Einstellungen der Auslassschließzeiten vorgenommen werden, wie bei 811, 813, 815 und 817 dargestellt, um die Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu senken, die in den Klopffenstern 505, 506, 507 und 508 festgestellt werden können. Konkret können Zeitpunkte von Schließereignissen von Auslassventilen oder Kurbelwinkel so eingestellt werden, dass sich die Auslassventile nicht schließen, wenn ein Klopffenster offen ist. Selbstverständlich können Motorklopfhintergrundgeräusche von Motorzylindern durch Verschieben von Schließvorgängen der Tellerventile in Klopffenster von Motorzylindern erhöht werden.
  • Motorklopfhintergrundgeräuschpegel für die Motorzylinder können ebenfalls erneut erlernt werden, wenn Öffnungs- und Schließzeiten von Tellerventilen eingestellt werden, sodass eine Identifizierung der Motorklopfgenauigkeit verbessert werden kann. Auf diese Weise kann der Motorhintergrundgeräuschpegel für die Motorzylinder verringert werden, wenn Motorklopfhintergrundgeräuschpegel mit älter werdendem Motor größer werden. Dadurch lässt sich die Klopferkennung in den Motorzylindern verbessern.
  • Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen im Zusammenhang mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die in dieser Schrift offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in einem dauerhaften Speicher gespeichert und durch das Steuersystem, einschließlich der Steuerung, in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktoren und sonstiger Motorhardware ausgeführt werden. Die in dieser Schrift beschriebenen konkreten Routinen können eine oder mehrere aus einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Demnach können verschiedene veranschaulichte Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen in der veranschaulichten Abfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsläufig erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Beispiele zu erreichen, sondern ist vielmehr zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Maßnahmen, Vorgänge und/oder Funktionen können je nach konkret eingesetzter Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Vorgänge und/oder Funktionen grafisch Code darstellen, der im nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem zu programmieren ist, wobei die beschriebenen Handlungen durch Ausführen der Anweisungen in einem System, zu dem die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung gehören, durchgeführt werden.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und diese konkreten Beispiele nicht in einschränkendem Sinn aufzufassen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die oben ausgeführte Technik auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, 4-Zylinder-Boxer- und andere Motorarten angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige in dieser Schrift offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
  • Die folgenden Ansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Einreichung neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Ansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Motorbetriebsverfahren: Abtasten einer Ausgabe eines ersten Klopfsensors in einem Klopffenster eines ausgewählten Zylinders über eine Steuerung; und Abtasten einer Ausgabe eines zweiten Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders über die Steuerung in Reaktion darauf, dass weniger als eine Schwellengesamtzahl von Motorklopfangaben durch Abtasten des ersten Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders erzeugt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Klopfsensor physisch näher an dem ausgewählten Zylinder positioniert als der zweite Klopfsensor, und wobei die Ausgabe des ersten Klopfsensors nicht in dem Klopffenster abgetastet wird, wenn die Ausgabe des zweiten Klopfsensors in dem Klopffenster abgetastet wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Erzeugen eines Klopfintensitätswerts über eine Ausgabe des ersten Klopfsensors.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Erzeugen eines Klopfintensitätswerts über eine Ausgabe des zweiten Klopfsensors.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Angeben von Motorklopfen über eine Ausgabe des ersten Klopfsensors und eines ersten Motorklopfhintergrundgeräuschpegels.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Motorbetriebsverfahren bereitgestellt, das Abtasten einer Ausgabe eines Klopfsensors in einem Klopffenster eines ausgewählten Zylinders über eine Steuerung; und Einstellen einer Tellerventilzeitsteuerung in Reaktion darauf, dass weniger als eine Schwellengesamtzahl von Motorklopfangaben durch Abtasten des Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders erzeugt werden, aufweist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Erlernen eines zweiten Motorklopfhintergrundgeräuschpegels nach einem Wechsel vom Abtasten des ersten Klopfsensors im Klopffenster des ausgewählten Zylinders zum Abtasten des zweiten Klopfsensors im Klopffenster des ausgewählten Zylinders.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Einstellen einer Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung in Reaktion darauf, dass weniger als die Schwellenanzahl von Klopfangaben durch Abtasten des Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders erzeugt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Kraftstoffeinspritzung Verschieben einer Schließzeit einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung von einem Zeitpunkt innerhalb des Klopffensters zu einem Zeitpunkt außerhalb des Klopffensters.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Erlernen eines Motorklopfhintergrundgeräuschpegels nach dem Einstellen der Zeitsteuerung der Tellerventile.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch Erlernen eines Motorklopfhintergrundgeräuschpegels nach dem Einstellen der Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung.
  • Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet das Einstellen der Zeitsteuerung der Tellerventile Verschieben einer Schließzeit eines Tellerventils von einem Zeitpunkt innerhalb des Klopffensters zu einem Zeitpunkt außerhalb des Klopffensters.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Klopffenster ein Winkelbereich einer Kurbelwelle, bei dem die Ausgabe des Klopfsensors abgetastet wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Betreiben eines Motors bereitgestellt, aufweisend: einen Motor, der wenigstens einen Schwingungen erfassenden Motorklopfsensor beinhaltet; und eine Steuerung, die in einem dauerhaften Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Einstellen der Tellerventilzeitsteuerung des Motors über die Steuerung in Reaktion auf eine Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen, beinhaltet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen zum Einstellen der Zeitsteuerung von Kraftstoffeinspritzvorrichtungen in Reaktion auf die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen.
  • Gemäß einer Ausführungsform beruht die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen, auf einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Strecke.
  • Gemäß einer Ausführungsform beruht die Anforderung zum Erlernen eines oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel auf einer Zeitdauer, für welche der Motor seit Herstellung des Motors betrieben worden ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen zum Einstellen eines Zylinderzündmusters in Reaktion auf die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Zylinderzünddichte in Reaktion auf die Anforderung zum Erlernen eines oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel.

Claims (13)

  1. Motorbetriebsverfahren, umfassend: Abtasten einer Ausgabe eines ersten Klopfsensors in einem Klopffenster eines ausgewählten Zylinders über eine Steuerung; und Abtasten einer Ausgabe eines zweiten Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders über die Steuerung in Reaktion darauf, dass weniger als eine Schwellengesamtzahl von Motorklopfangaben durch Abtasten des ersten Klopfsensors in dem Klopffenster des ausgewählten Zylinders erzeugt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Klopfsensor physisch näher an dem ausgewählten Zylinder positioniert ist als der zweite Klopfsensor, und wobei die Ausgabe des ersten Klopfsensors nicht in dem Klopffenster abgetastet wird, wenn die Ausgabe des zweiten Klopfsensors in dem Klopffenster abgetastet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erzeugen eines Klopfintensitätswerts über eine Ausgabe des ersten Klopfsensors.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Erzeugen eines Klopfintensitätswerts über eine Ausgabe des zweiten Klopfsensors.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Angeben von Motorklopfen über eine Ausgabe des ersten Klopfsensors und eines ersten Motorklopfhintergrundgeräuschpegels.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend Erlernen eines zweiten Motorklopfhintergrundgeräuschpegels nach einem Wechsel vom Abtasten des ersten Klopfsensors im Klopffenster des ausgewählten Zylinders zum Abtasten des zweiten Klopfsensors im Klopffenster des ausgewählten Zylinders.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend Angeben von Motorklopfen über eine Ausgabe des zweiten Klopfsensors und des zweiten Motorklopfhintergrundgeräuschpegels.
  8. System zum Betreiben eines Motors, umfassend: einen Motor, der wenigstens einen Schwingungen erfassenden Motorklopfsensor beinhaltet; und eine Steuerung, die in einem dauerhaften Speicher gespeicherte ausführbare Anweisungen zum Einstellen der Tellerventilzeitsteuerung des Motors über die Steuerung in Reaktion auf eine Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen, beinhaltet.
  9. System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen der Zeitsteuerung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung in Reaktion auf das Erlernen einer oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel.
  10. System nach Anspruch 8, wobei die Anforderung zum Erlernen eines oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel auf einer von einem Fahrzeug zurückgelegten Strecke beruht.
  11. System nach Anspruch 8, wobei die Anforderung zum Erlernen eines oder mehrerer Motorklopfhintergrundgeräuschpegel auf einer Zeitdauer beruht, für welche der Motor seit Herstellung des Motors betrieben worden ist.
  12. System nach Anspruch 11, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen eines Zylinderzündmusters in Reaktion auf die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen.
  13. System nach Anspruch 8, ferner umfassend zusätzliche Anweisungen zum Einstellen einer Zylinderzünddichte in Reaktion auf die Anforderung, einen oder mehrere Motorklopfhintergrundgeräuschpegel zu erlernen.
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