DE112015002207T5

DE112015002207T5 - Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose der Leistung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE112015002207T5
Application number: DE112015002207.4T
Authority: DE
Inventors: Mikael Nordin; Ola Stenlåås
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2017-01-26
Also published as: KR20170018387A; US20170082054A1; WO2015195040A1

Abstract

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose der Leistung während eines Verbrennungsprozesses in einem Brennraum in wenigstens einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor sind bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: während eines Arbeitszyklus mit einer Verbrennung, Erfassen von Bewegungen in einem Zylinderkopf, der zu dem Zylinder gehört, oder in daran angrenzenden Teilen im Motor, die bei Druckänderungen erzeugt werden, die bei der Verbrennung im Brennraum auftreten, basierend auf den erfassten Bewegungen, Berechnen der Druckänderungen im Brennraum, basierend auf den berechneten Druckänderungen, Bestimmen, ob sich die tatsächliche Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Diagnose der Leistung bei einem Verbrennungsprozess in einem Verbrennungsmotor. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogrammcode für die Umsetzung eines Verfahrens gemäß der Erfindung, und eine elektronische Steuervorrichtung und ein Kraftfahrzeug.
HINTERGRUND
Es gibt ständige Bestrebungen, eine Steuerung eines Verbrennungsmotors so zu erzielen, dass darin verwendeter Kraftstoff in den Zylindern des Motors verbrannt wird, während eine maximale Menge an mechanischem Betrieb pro Kraftstoffmasse und eine minimale Menge an Emissionen erzeugt wird. Es ist auch wünschenswert, immer ein erforderliches Drehmoment mit größtmöglicher Genauigkeit bereitstellen zu können. Um dies zu erreichen, ist es wichtig, dazu fähig zu sein, Kenntnisse über die Leistung eines Verbrennungsmotors während des Verbrennungsprozesses zu haben, um basierend hierauf die Menge an in einen Brennraum in den entsprechenden Zylindern eingespritztem Kraftstoff steuern zu können, sowie das Timing der Kraftstoffeinspritzung. Die Leistung, die sich in diesem Fall darauf bezieht, wie viel Antriebsmoment von einer bestimmten Menge an eingespritztem Kraftstoff erhalten werden kann, hängt von dem Heizwert des in dem Motor verbrannten Kraftstoffs ab, und auch von dem Wirkungsgrad des Motors. Letzterer kann durch Optimieren des Timings der Kraftstoffeinspritzung optimiert werden.
Das Dokument SE 521752 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung eines Verbrennungsprozesses in einem Verbrennungsmotor, um herauszufinden, ob Kraftstoff zur falschen Zeit in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, d. h. wenn eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in der falschen Position ist. Diese Informationen werden dann dazu verwendet, ein Einspritzelement auf derartige Weise zu kalibrieren, dass Kraftstoff bei einer korrekten Kurbelwellenposition eingespritzt wird. Dieses Dokument bestimmt jedoch lediglich Unterschiede zur erwarteten Leistung, in Bezug auf einen falschen Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung, und keine Differenzen, die sich beispielsweise aus schlechtem Kraftstoff ergeben.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Möglichkeit, die hinsichtlich wenigstens eines Aspekts in Bezug auf den Stand der Technik verbessert ist, zur Diagnose von Unterschieden zu bzw. Abweichungen von einer erwarteten Leistung in einem Verbrennungsmotor. Ein weiteres Ziel ist die Erzielung einer Möglichkeit zur Diagnose von Unterschieden bzw. Abweichungen bei der Leistung eines Verbrennungsmotors, welche Unterschiede bzw. Abweichungen nicht lediglich darauf zurückzuführen sind, dass der Kraftstoff zur falschen Zeit eingespritzt wird, sondern auch auf die Tatsache, dass die Qualität des Kraftstoffs nicht der erwarteten Qualität entspricht.
Diese Ziele werden gemäß der Erfindung durch die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der beigefügten Ansprüche erreicht.
In einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Diagnose der Leistung während eines Verbrennungsprozesses in einem Brennraum von wenigstens einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor erzielt. Das Verfahren umfasst:

– während eines Arbeitszyklus mit Verbrennung, Erfassen von Bewegungen in einem Zylinderkopf, der zu dem Zylinder gehört, oder in daran angrenzenden Teilen im Motor, die bei Druckänderungen erzeugt werden, die bei der Verbrennung im Brennraum auftreten,
– basierend auf den erfassten Bewegungen, Berechnen der Druckänderungen im Brennraum,
– basierend auf den berechneten Druckänderungen, Bestimmen, ob sich die tatsächliche Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass es möglich ist, während des Verbrennungsprozesses in einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor Bewegungen zu erfassen, die die Verbrennung in dem Zylinderkopf, der zum Zylinder gehört, und in daran angrenzenden Teilen im Motor verursacht, und dass es durch die Analyse dieser Bewegungen möglich ist, Druckänderungen im Brennraum zu berechnen. Basierend auf den berechneten Druckänderungen ist es dann möglich, zu bestimmen, ob die erwartete Leistung erreicht wird, beispielsweise in Bezug auf den Heizwert des Kraftstoffs und auf den Wirkungsgrad des Motors. Es ist auch möglich, basierend auf den erfassten Bewegungen sogenannte Vorreaktionen zu erfassen, d. h. Reaktionen, die während der Zeit zwischen der Kraftstoffeinspritzung in den Brennraum und dem Beginn der Verbrennung stattfinden, und diese zu verwenden, um die Leistung des Motors zu diagnostizieren, in Kombination mit den berechneten Druckänderungen während des Verbrennungsprozesses selbst. Da das Verfahren bei normalem Betrieb des Verbrennungsmotors ausgeführt werden kann, kann die Diagnose dazu verwendet werden, eine Rückkopplung an das Steuersystem des Fahrzeugs bereitzustellen, und die Diagnose kann die Basis für die Steuerung des Verbrennungsprozesses während der anschließenden Arbeitszyklen des Verbrennungsmotors sein. Eine verbesserte Steuerung der dem Brennraum zugeführten Kraftstoffmenge kann somit erreicht werden, da die zugeführte Kraftstoffmenge erhöht werden kann, wenn sich herausstellt, dass die zugeführte Kraftstoffmenge nicht zur erwarteten Leistung führt. Zusätzlich dazu kann eine verbesserte Steuerung des Timings der Kraftstoffeinspritzung erzielt werden. Das innovative Verfahren kann daher zu einem gleichmäßigeren Motorbetrieb und einem geringeren Kraftstoffverbrauch führen, wodurch sich geringere Emissionen und Kosteneinsparungen ergeben.
Die Bewegungen, die erfasst werden können und die von Druckänderungen im Verbrennungsprozess erzeugt werden, können beispielsweise Vibrationen, Geräusche, das heißt Gasbewegungen, verschiedene Arten von Formänderungen und Verformungen, wie z. B. Vorsprünge und Dehnungen, in dem Zylinderkopf oder in daran angrenzenden Teilen in dem Motor sein. Diese Bewegungen können auch Bewegungen in Form von Verformungen bei Schrauben im Motor sein, wie z. B. bei Schrauben in Hauptlagern oder Pleuellagern und bei Zylinderkopfschrauben. Das Auftreten derartiger Bewegungen hängt von Druckänderungen im Brennraum ab, und kann beispielsweise durch Anwenden von Verformungssensoren bei solchen Schrauben erfasst werden. Da die Druckänderungen indirekt außerhalb des Brennraums selbst erfasst werden können, muss in vorteilhafter Weise kein Zylinderdrucksensor im Brennraum eingebaut sein. Dementsprechend wird eine kostengünstigere Bestimmung des Gasdrucks im Zylinder erhalten, und die Störungen, zu welchen ein Zylinderdrucksensor führen kann, werden vermieden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren auch den folgenden Schritt:

– Vergleichen der berechneten Druckänderungen mit gespeicherten Daten in Bezug auf die erwarteten Druckänderungen für die entsprechende Betriebsbedingung, und Berechnen einer Abweichung davon,

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

– Vergleichen der berechneten Druckänderungen mit gespeicherten Daten in Bezug auf Druckänderungen im Brennraum bei einem Arbeitszyklus ohne Verbrennung,
– basierend auf dem Vergleich, Berechnen einer Wärmemenge, die bei der Verbrennung freigesetzt wird,
– Vergleichen der freigesetzten Wärmemenge mit einer erwarteten freigesetzten Wärmemenge und Berechnen einer Abweichung davon,

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren, basierend auf der Abweichung, ein Liefern eines Messwerts der tatsächlichen Leistung in Bezug auf die erwartete Leistung. Dieser Messwert kann auf einer Abweichung von den erwarteten Druckänderungen basieren, oder auf einer Abweichung von der erwarteten freigesetzten Wärmemenge. Der Messwert, der geliefert wird, kann dann dazu verwendet werden, eine Rückkopplung für ein Steuersystem des Motors bereitzustellen, beispielsweise Kompensieren einer schlechten Kraftstoffqualität durch Einspritzen einer größeren Menge an Kraftstoff, und somit die erwartete Drehmomentausgabe aus dem Motor liefern zu können.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

– Einstellen von wenigstens einem ersten Fehlerkriterium, und
– Bestimmen, dass sich die tatsächliche Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet, vorausgesetzt, dass wenigstens das erste Fehlerkriterium erfüllt ist.

Das Fehlerkriterium kann beispielsweise so eingestellt sein, dass es erfüllt ist, wenn die Abweichung einen bestimmten Wert überschreitet. Die Abweichung kann sich auf eine Abweichung bei der Wärmemenge oder bei Druckänderungen beziehen. Durch die Einstellung eines Fehlerkriteriums können gewisse geringe Abweichungen toleriert werden und lediglich große Abweichungen können dazu führen, dass das Fehlerkriterium erfüllt ist, und Maßnahmen ergriffen werden. Vorausgesetzt, dass das Fehlerkriterium oder die Fehlerkriterien erfüllt sind, kann ein Alarm ausgegeben werden, der beispielsweise dazu verwendet werden kann, die Kraftstoffeinspritzung während zukünftiger Arbeitszyklen zu steuern. Basierend auf dem Alarm kann auch ein Fehlersignal erzeugt werden, das beispielsweise einem Fahrer eines Fahrzeugs, das von einem Verbrennungsmotor betrieben wird, anzeigt, dass es einen Fehler gibt, beispielsweise, dass der verwendete Kraftstoff keinen Heizwert innerhalb der erwarteten Toleranzen aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren auch ein Bestimmen eines Timings für einen Beginn einer Kraftstoffzufuhr zum Brennraum und eines Timings für einen Beginn einer Verbrennung. Auf diese Weise kann die Verzögerung der Zündung bestimmt werden, d. h. die Zeit von der Kraftstoffzufuhr bis zum Beginn der Verbrennung. Dies kann mit einem Sollwert für einen Kraftstoff mit einem bekannten Heizwert und für eine entsprechende Betriebsbedingung des Motors verglichen werden. Die Verzögerung der Zündung kann daher dazu verwendet werden, eine sicherere Diagnose einer erfassten Abweichung der Leistung zu erzielen. Das Timing des Beginns der Kraftstoffzufuhr kann im Fall eines Dieselmotors durch Auslesen eines Signals von einer Einspritzdüse erhalten werden, die dazu verwendet wird, Kraftstoff in den Brennraum einzuspritzen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Verbrennungsmotor eine Kurbelwelle, die dazu angeordnet ist, bei dem Verbrennungsprozess über einen Kolben betrieben zu werden, wobei das Verfahren auch die folgenden Schritte umfasst:

– Bestimmen der Position der Kurbelwelle zu einem Zeitpunkt für wenigstens ein Ereignis in Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess, wie z. B. dem Beginn einer Verbrennung, dem Ende einer Verbrennung und/oder 50% verbranntem Kraftstoff,
– Vergleichen der bestimmten Position der Kurbelwelle bei dem Ereignis mit gespeicherten Daten in Bezug auf eine erwartete Position der Kurbelwelle bei dem Ereignis,
– basierend auf dem Vergleich, Bestimmen eines Grunds der Abweichung zwischen der tatsächlichen Leistung und der erwarteten Leistung.

In dieser Ausführungsform kann eine Ursache für eine bestimmte Abweichung der Leistung durch Steuern bestimmt werden, ob die Verbrennung bei einer optimierten Kurbelwellenposition auftritt und ob die Verbrennung eine erwünschte Dauer aufweist. Diese Ausführungsform ist daher bei der Bestimmung nützlich, ob eine Leistung, die schlechter als erwartet ist, auf die Qualität des Kraftstoffs oder auf den Wirkungsgrad des Motors zurückzuführen ist. Die erwartete Position der Kurbelwelle bei Beginn der Verbrennung, beim Ende der Verbrennung oder bei 50% verbranntem Kraftstoff kann beispielsweise bei einer Kalibrierung des Motors bestimmt werden, wenn die Positionen bei den Ereignissen optimiert sind, um den bestmöglichen Wirkungsgrad zu erzielen. Ihre tatsächliche Position bei den Ereignissen kann beispielsweise basierend auf den berechneten Druckänderungen im Brennraum, kombiniert mit einem Signal aus einem Kurbelwellensensor, bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

– Einstellen eines zweiten Fehlerkriteriums auf eine derartige Weise, dass es erfüllt wird, wenn der Unterschied zwischen der bestimmten Position der Kurbelwelle und der erwarteten Position der Kurbelwelle einen vorgegebenen Wert überschreitet,
– vorausgesetzt, dass das zweite Fehlerkriterium nicht erfüllt ist, Bestimmen, dass eine Abweichung der Leistung auf einen Heizwert des Kraftstoffs, der während des Verbrennungsprozesses verbrannt wird, zurückzuführen ist, der nicht mit einem erwarteten Heizwert übereinstimmt,

Das zweite Fehlerkriterium ist daher so eingestellt, dass es erfüllt wird, wenn z. B. der Beginn der Verbrennung bei einem Kurbelwinkel eintritt, der sich von einem wünschenswerten Kurbelwinkel unterscheidet, jedoch nicht, wenn der Verbrennungsprozess zu einem erwarteten Zeitpunkt eintritt und eine erwartete Dauer aufweist. Auf diese Weise kann mit großer Genauigkeit bestimmt werden, dass die Qualität des Kraftstoffs die Ursache dafür ist, dass die erwartete Leistung nicht erreicht wird, vorausgesetzt, dass die zugeführte Kraftstoffmenge sich nicht von der erwarteten unterscheidet. Korrigierende Maßnahmen in Form einer Steuerung der eingespritzten Kraftstoffmenge können so schnell ergriffen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Position der Kurbelwelle durch die Erfassung von Bewegungen im Zylinderkopf oder in daran angrenzenden Teilen im Motor bestimmt, die durch die Bewegungen des Kolbens im Zylinder erzeugt werden. Beispielsweise löst die Wendung des Kolbens Vibrationen aus, die sich in den Zylinderkopf ausbreiten. Dank dieser Ausführungsform kann ein und dasselbe Sensorelement dazu verwendet werden, Bewegungen zu erfassen, die sowohl von Druckänderungen als auch von Kurbelwellenpositionen abhängen. Die Bestimmung der Position der Kurbelwelle kann komplett ohne ein Signal von einem Kurbelwellensensor ausgeführt werden, aber auch in Kombination damit, um die Genauigkeit zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Timing von wenigstens einem Ereignis in Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess, wie dem Beginn der Verbrennung, dem Ende der Verbrennung und/oder 50% verbranntem Kraftstoff, durch Vergleichen der berechneten Druckänderungen mit gespeicherten Daten in Zusammenhang mit Druckänderungen im Brennraum bei einem Arbeitszyklus ohne Verbrennung bestimmt, und basierend auf dem Vergleich wird das Timing des Ereignisses bestimmt. Das Timing des Beginns der Verbrennung kann hier als die Zeit eingestellt sein, wenn die berechneten Druckänderungen beginnen, von den gespeicherten Daten abzuweichen. Auf diese Weise kann ein Timing des Beginns der Verbrennung mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden. In ähnlicher Weise kann ein Timing des Endes der Verbrennung bestimmt werden. Die Dauer der Verbrennung kann hier auch bestimmt werden, sowohl was die Zeit als auch den Kurbelwinkel betrifft.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Timing von wenigstens einem Ereignis in Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess, wie dem Beginn der Verbrennung, dem Ende der Verbrennung und/oder 50% verbranntem Kraftstoff, durch Vergleichen einer berechneten freigesetzten Wärmemenge mit gespeicherten Daten in Bezug auf eine erwartete freigesetzte Wärmemenge bestimmt, und basierend auf dem Vergleich wird das Timing des Ereignisses bestimmt. Dies ist eine alternative Art der Bestimmung, mit ausreichender Genauigkeit, eines Timings für den Beginn der Verbrennung und/oder das Ende der Verbrennung und/oder die Dauer der Verbrennung.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst der Verbrennungsmotor ein Einlassventil und ein Abgasventil, wobei das Verfahren auch die Erfassung des Öffnens und/oder Schließens von wenigstens einem des Einlassventils und/oder des Abgasventils umfasst. Durch Erfassen des Öffnens und Schließens kann das Timing dieser Ventile bestimmt und mit Sollwerten verglichen werden. Wenn einige von mehreren der verglichenen Zeitpunkte von den Sollwerten abweichen, kann dies eine Ursache für eine Abweichung der Leistung sein. Wenn das Timing des Öffnens und Schließens der Ventile andererseits nicht von den Sollwerten abweicht, ist es möglich, dass die Qualität des Kraftstoffs die Abweichung verursacht hat. In vorteilhafter Weise kann die Erfassung der Ventilöffnung und/oder der Ventilschließung mit einer Bestimmung der Position der Kurbelwelle bei verschiedenen Ereignissen im vorstehend beschriebenen Verbrennungsprozess kombiniert werden, um somit eine sicherere Beurteilung der Ursache dafür zu erzielen, dass die Leistung schlechter als erwartet ist.
Das Öffnen und/oder Schließen von Ventilen kann beispielsweise durch Erfassen von Bewegungen im Zylinderkopf oder in daran angrenzenden Teilen im Motor erfasst werden, die durch das Öffnen und/oder Schließen der Ventile erzeugt werden. Beispielsweise löst das Öffnen und Schließen der Ventile Vibrationen aus, die sich in den Zylinderkopf ausbreiten. Dank dieser Ausführungsform kann ein und dasselbe Element zur Erfassung von Bewegungen abhängig sowohl von Druckänderungen, Ventilöffnungen, Ventilschließungen als auch, in entsprechenden Fällen, von Kurbelwinkelpositionen verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung findet die Erfassung der Druckänderungen durch Erfassen von Bewegungen mit einer Frequenz von ≤ 250 Hz, 0,5 Hz–250 Hz oder 0,5 Hz–2z00 Hz statt. Daher werden Bewegungen, die mit einer relative geringen Frequenz auftreten, erfasst, und die Grundfrequenz von Variationen im Gasdruck innerhalb des Zylinders, die der Drehzahl des Verbrennungsmotors entspricht, liegt innerhalb dieser Intervalle, die typischerweise 60 Umdrehungen pro Minute (1 Hz) bei einem Schiffsdieselmotor und bis zu 12.000 Umdrehungen pro Minute (ungefähr 200 Hz) bei einem Ottomotor in einem Motorrad betragen können.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung werden die vorstehend erwähnten Ziele durch eine Vorrichtung erreicht, die zur Diagnose der Leistung während eines Verbrennungsprozesses in einem Brennraum in wenigstens einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor ausgestaltet ist, wobei die Vorrichtung wenigstens ein Sensorelement umfasst, das dazu ausgestaltet ist, separat vom Brennraum des Zylinders an einem Teil eines Zylinderkopfes, der zum Zylinder gehört, oder an angrenzenden Teilen des Motors angeordnet zu sein, und das dazu ausgestaltet ist, Bewegungen des Zylinderkopfes oder von angrenzenden Teilen im Motor zu erfassen, welche Bewegungen im Verbrennungsprozess erzeugt wurden, und die auch eine Vorrichtung umfasst, die dazu ausgestaltet ist, basierend auf den erfassten Bewegungen Druckänderungen, die bei der Verbrennung im Brennraum entstehen, zu berechnen, und basierend auf den berechneten Druckänderungen zu bestimmen, ob sich die Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet. Die Funktion einer derartigen Vorrichtung und die Möglichkeiten, die sie anbietet, sind in der vorstehenden Erklärung des innovativen Verfahrens beschrieben.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, ein Computerprogrammprodukt, eine elektronische Steuervorrichtung und ein Kraftfahrzeug, das Vorstehendes verwendet.
Die Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Art von Verbrennungsmotor beschränkt, sondern umfasst Ottomotoren sowie kompressionsgezündete Motoren, und auch nicht auf eine bestimmte Art von Kraftstoff, wobei nicht erschöpfende Beispiele davon Kraftstoff in Form von Benzin, Ethanol, Diesel und Gas umfassen können.
Gleichermaßen umfasst die Erfindung Verbrennungsmotoren, die für alle Arten der Verwendung bestimmt sind, wie z. B. für die industrielle Anwendung, bei Brechmaschinen und verschiedenen Arten von Kraftfahrzeugen, bei Kraftfahrzeugen auf Rädern, sowie bei Lastwägen und Bussen, und Booten und Raupenfahrzeugen, oder ähnlichen Fahrzeugen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachstehend folgen Beschreibungen von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
1a eine schematische Ansicht, die einen Teil eines Verbrennungsmotors darstellt, bei welchem eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angeordnet ist,
1b einen möglichen Standort eines Sensorelements,
2 ein Diagramm, das schematisch den Gasdruck in einem Zylinder in einem Verbrennungsmotor zeigt, als Funktion der Zeit, während eines Arbeitszyklus jeweils mit und ohne Verbrennung,
3 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt,
4 ein Diagramm einer elektronischen Steuervorrichtung für die Umsetzung eines Verfahrens gemäß der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN GEMÄß DER ERFINDUNG
1a stellt sehr schematisch einen Verbrennungsmotor 1 dar, in welchem eine Vorrichtung, die zur Diagnose der Leistung während eines Verbrennungsprozesses in dem Motor 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestaltet ist, angeordnet ist. Der Verbrennungsmotor ist in einem implizierten Kraftfahrzeug 2, beispielsweise in einem Lastwagen, angeordnet. Der Motor 1 ist mit einer Vorrichtung 3 ausgestattet, die durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist und dazu ausgestaltet ist, Betriebsbedingungen in dem Motor zu erfassen, und eine derartige Vorrichtung weist eine schematisch gezeichnete Vorrichtung 4 auf, die dazu ausgestaltet ist, unter anderem den Druck in den Brennräumen 5 der Zylinder 6 des Verbrennungsmotors zu erfassen, von welchen es in diesem Fall sechs gibt, die jedoch jede beliebige Anzahl bilden können. Jeder Zylinder 6 umfasst einen Kolben 14, der dazu angeordnet ist, eine Kurbelwelle 12, ein Einlassventil 10, das das Einströmen des Gases aus einem Einlasskanal 15 in den Brennraum 5 des Zylinders steuert, und ein Abgasventil 11, das das Ausströmen von Abgasen über einen Abgaskanal 16 steuert, zu betreiben. In dem Einlasskanal 15 ist ein Drucksensor 17 angeordnet. Ein Drucksensor (nicht dargestellt) kann auch innerhalb des Abgaskanals 16 angeordnet sein. Ein Einspritzdüsenelement (nicht dargestellt) ist zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum 5 angeordnet.
Um die Drücke in den Brennräumen 5 erfassen zu können, weist die Vorrichtung 4 ein Sensorelement 7 pro Zylinder 6 auf, und dieses ist separat von dem zugehörigen Brennraum 5 auf dem Zylinderkopf 8 des entsprechenden Zylinders angeordnet. Das Sensorelement 7 besteht in diesem Fall aus piezoresistiven Sensoren, die dazu ausgestaltet sind, Bewegungen in Form von Vibrationen zu erfassen, die sich im Zylinderkopf 8 ausbreiten und die durch Druckänderungen in den entsprechenden Brennräumen 5 erzeugt werden. Das Sensorelement 7 ist auch dazu ausgestaltet, Bewegungen zu erfassen, die von den Bewegungen des Kolbens 14 im Zylinder 6 erzeugt werden, welche Bewegungen sich im Zylinderkopf 8 und in daran angrenzenden Teilen im Motor ausbreiten.
Die Vorrichtung 3 umfasst auch eine Einheit 9, die aus der elektronischen Steuervorrichtung des Fahrzeugs bestehen kann und die dazu ausgestaltet ist, Informationen über die erfassten Bewegungen aus den Sensorelementen 7 zu empfangen, und diese Informationen, oder Informationen, die basierend auf diesen Sensorinformationen berechnet werden, mit Werten zu vergleichen, die in Bezug auf die erwünschten Betriebsbedingungen in dem Motor gespeichert sind.
1b zeigt eine weitere Anordnung des Sensorelements 7. Das Sensorelement ist hier auf einem Abschnitt angrenzend an den Zylinderkopf angeordnet. In diesem Beispiel ist das Sensorelement an dem Motor, insbesondere an dem Motorblock, angeordnet. Die Sensorelemente/die Sensoren 7 können von geeigneter Art sein, z. B. piezoresistive oder piezoelektrische Elemente oder optische Sensoren. Das Sensorelement kann hier an dem Motor angeordnet sein, in einem Bereich angrenzend an den Auslass des Abgaskanals aus einem Zylinder. Beispielsweise kann es an einer Fläche des Motorblocks neben dem Auslass, an dem Motor, des Abgaskanals aus einem Zylinder angeordnet sein. Die Oberfläche, an welcher der Sensor 7 angeordnet ist, kann im Wesentlichen vertikal sein. Der Sensor kann dazu angeordnet sein, Bewegungen zu erfassen, die senkrecht zu den Bewegungen des Kolbens sind. Der Sensor kann auch dazu angeordnet sein, Bewegungen zu erfassen, die senkrecht sowohl in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Kolbens als auch in Bezug auf die Längsrichtung des Motors sind. In einer Ausführungsform ist der Sensor an der langen Seite des Motors positioniert. Der Sensor kann dazu angeordnet sein, Bewegungen in eine Richtung zu erfassen, die senkrecht in Bezug auf die Oberfläche ist, an welcher er angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt) kann das Sensorelement 7 auf entsprechende Weise platziert sein, wie wenn es an dem Motor an dem Auslass des Abgaskanals aus einem Zylinder platziert ist, aber stattdessen in einer entsprechenden Position an dem Motor, an dem Einlass des Ansaugkanals in einen Zylinder an dem Motor.
Das von dem Sensorelement 7 erfasste Signal kann auf verschiedene Arten behandelt werden. Beispielsweise können die folgenden Signalbehandlungsschritte durchgeführt werden. Zunächst wird das elektrische Signal des Sensors in eine Steuervorrichtung/eine Signalbehandlungsvorrichtung eingegeben. Das Signal wird mit einem Bandfilter gefiltert, um überflüssige Informationen zu entfernen, die nicht zu dem Frequenzbereich gehören, um welchen Informationen erforderlich sind. Das Signal wird durch Filtern, Mitteln oder durch Ersetzen durch eine oder mehrere kontinuierliche Funktionen mit großer Ähnlichkeit geglättet. Anschließend wird das Signal beispielsweise mithilfe der Korrelation zwischen Druck und Volumen bei Kompression skaliert. Anschließend wird ein geeigneter Teil/werden geeignete Teile des Signals in den Druckbereich umgewandelt. Zusätzliches Modellieren schließt Lücken bei der Zuverlässigkeit des Signals, um eine Druckkurve zu bilden. Die so geformte Druckkurve wird zur Berechnung unterschiedlicher Werte bei der Motorsteuerung verwendet. In einigen Ausführungsformen kann einer oder können mehrere der zuvor genannten Schritte entfallen.
Ein Diagramm, das schematisch den Gasdruck als Funktion der Zeit im Brennraum 5 des Zylinders 6 darstellt, ist in 2 gezeigt. Die durchgezogene Linie A zeigt den Gasdruck während eines Arbeitszyklus ohne Verbrennung, und die gestrichelte Linie B zeigt den Gasdruck während eines Arbeitszyklus mit Verbrennung. Wie in dem Diagramm zu sehen ist, verursacht die Verbrennung während des Arbeitshubs des Zylinders 6, das heißt wenn sich der Kolben 14 von seinem oberen Totpunkt zu seinem unteren Totpunkt bei sowohl geschlossenem Abgasventil 11 als auch geschlossenem Einlassventil 10 bewegt, Druckänderungen, die sich von den Druckänderungen unterscheiden, die bei einem Arbeitszyklus ohne Verbrennung auftreten. Die Wärmemenge, die während der Verbrennung freigesetzt wird, kann gemäß einer herkömmlichen Berechnungsmethodik für Wärmefreisetzung berechnet werden. Das Diagramm zeigt die freigesetzte Wärmemenge als gestrichelte Fläche C.
Ein Verfahren gemäß der Erfindung wird ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 1 in Betrieb ist, und während eines Arbeitszyklus, wenn die Verbrennung in wenigstens einem der Zylinder 6 des Motors stattfindet. Eine Ausführungsform des innovativen Verfahrens ist schematisch in 3 dargestellt. In einem Schritt S1, der kontinuierlich während des Betriebs des Verbrennungsmotors ausgeführt wird, werden Bewegungen erfasst, die teilweise von Druckänderungen im Brennraum 5, teilweise durch die Wendung des Kolbens 14 jeweils an seinem oberen und unteren Totpunkt im Zylinder 6 erzeugt werden. Die Bewegungen werden im Zylinderkopf 8 mithilfe des Sensorelements 7 erfasst. In Schritt S2 wird der Gasdruck im Brennraum 5 basierend auf dem Signal aus dem Sensorelement 7 in der Einheit 9 berechnet. Dieser Schritt wird auch kontinuierlich während des Betriebs ausgeführt. Der berechnete Gasdruck wird in Schritt S3 mit gespeicherten Daten in Bezug auf einen Arbeitszyklus ohne Verbrennung im Zylinder 6 im Brennraum 5 verglichen. Basierend auf dem Vergleich wird in Schritt S4 die Wärmemenge, die während des Verbrennungsprozesses freigesetzt wird und die als Antriebskraft verwendet werden kann, berechnet. Die freigesetzte Wärmemenge wird in Schritt S5 mit einer erwarteten Wärmemenge verglichen, wobei die erwartete Wärmemenge die Menge ist, die basierend auf dem Wirkungsgrad des Motors, der bei der Kalibrierung bestimmt wird, und einer idealen Kraftstoffqualität erwartet werden kann. Basierend auf diesem Vergleich wird in Schritt S6 bestimmt, ob die Leistung des Motors der erwarteten Leistung entspricht. Wenn nicht, wird in Schritt S7 ein Messwert einer tatsächlichen Leistung im Verhältnis zu einer erwarteten Leistung geliefert. Dieser Messwert kann dann dazu verwendet werden, die Kraftstoffzufuhr zum Zylinder 6 über das Einspritzelement zu steuern.
In einer alternativen Ausführungsform werden die Schritte S1 und S2 wie vorstehend beschrieben durchgeführt, aber in Schritt S3 wird der berechnete Gasdruck mit gespeicherten Daten in Bezug auf einen erwarteten Gasdruck im Zylinder während der entsprechenden Betriebsbedingungen verglichen. Derartige Daten können beispielsweise bei einer Kalibrierung des Verbrennungsmotors gesammelt werden, wenn ein Kraftstoff mit einem bekannten Heizwert verwendet wurde, wie beispielsweise zertifiziertes Diesel oder dergleichen. Nach Schritt S3 folgt direkt Schritt S5, wobei ein Unterschied zu einer erwarteten freigesetzten Wärmemenge basierend auf dem Vergleich berechnet wird. Anschließend geht das Verfahren wie vorstehend beschrieben zu den Schritten S6 und S7 über.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nicht nur bestimmt, ob sich die Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet, und die Größenordnung eines derartigen möglichen Unterschieds, sondern es wird auch die Ursache für die Abweichung der Leistung bestimmt. In dieser Ausführungsform wird die Erfassung von Bewegungen, die ein Ergebnis von Druckänderungen im Brennraum 5 des Zylinders 6 sind, mit einer Bestimmung der Position der Kurbelwelle 12 bei einem oder mehreren Ereignissen in Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess, wie beispielsweise dem Beginn der Verbrennung, dem Ende der Verbrennung, oder wenn 50% des zugeführten Kraftstoffs verbrannt wurden, kombiniert. Wenn die Position der Kurbelwelle sowohl bei Beginn der Verbrennung als auch beim Ende der Verbrennung bestimmt ist, kann auch die Dauer des Verbrennungsprozesses bestimmt werden, sowohl in Bezug auf die Zeit als auch das Kurbelwinkelintervall. Das Timing des Beginns der Verbrennung kann mit zufriedenstellender Genauigkeit bestimmt werden, basierend auf dem berechneten Gasdruck über die Zeit, beispielsweise durch Vergleichen der Gasdruckkurve mit Verbrennung mit der entsprechenden Kurve ohne Verbrennung. Das Timing wird mithilfe eines geeigneten Algorithmus, wie beispielsweise dem Zeitpunkt, wenn die Kurven beginnen, voneinander abzuweichen, bestimmt. In ähnlicher Weise kann ein Timing des Endes der Verbrennung als Zeitpunkt bestimmt werden, wenn die Kurven zusammenlaufen. Das Timing jeweils des Beginns der Verbrennung und des Endes der Verbrennung kann auch durch die Erfassung einer Bewegung mithilfe des Sensorelements 7 bestimmt werden, die sich jeweils aus dem Beginn der Verbrennung und dem Ende der Verbrennung ergibt. Diese Bewegung weist eine höhere Frequenz auf als die Bewegungen, die durch die Druckänderungen im Zylinder 6 verursacht werden, und kann daher leicht davon unterschieden werden. Die Position der Kurbelwelle 12 zu dem genannten Zeitpunkt kann mithilfe eines nicht dargestellten Kurbelwinkelsensors bestimmt werden oder durch Erfassen von Bewegungen mithilfe des Sensorelements 7, die durch eine Wendung des Kolbens 14 im Zylinder 6 verursacht wurden. Es ist auch möglich, ein Signal aus dem Kurbelwinkelsensor mit einem Signal aus dem Sensorelement 7 zu kombinieren. Die Position der Kurbelwelle 12 bei Ereignissen, die dem Verbrennungsprozess zugehörig sind, kann auch mithilfe eines Verfahrens bestimmt werden, das in dem schwedischen Patentdokument SE 517008 beschrieben wird, oder mithilfe eines Verfahrens, das in dem schwedischen Patentdokument SE 521752 beschrieben wird, wobei das Sensorelement 7 bevorzugt dazu verwendet wird, das Timing der Ereignisse zu bestimmen.
Durch Vergleichen der tatsächlichen, bestimmten Position der Kurbelwelle 12 bei Beginn der Verbrennung oder bei einem anderen der erwähnten Ereignisse mit einer erwarteten, optimierten Position ist es möglich, zu bestimmen, ob eine Abweichung der Leistung auf eine schlechte Qualität des Kraftstoffs zurückzuführen ist, das heißt, wenn der Heizwert des Kraftstoffs zu gering ist, oder auf einen falschen Einspritzzeitpunkt des Kraftstoffs in den Brennraum, was zu einem nicht-optimalen Verbrennungsprozess und zu einem zu geringen Wirkungsgrad des Motors führt. Wenn beispielsweise bestimmt wird, dass die Ursache für die geringe Leistung ist, dass die Kurbelwelle 12, und somit der Kolben 14, bei Beginn der Verbrennung in der falschen Position ist, können Informationen über die Abweichung der Position von einer optimalen Position dazu verwendet werden, das Einspritzen von Kraftstoff zu einem geeigneteren Zeitpunkt zu steuern, wenn die Kurbelwelle 12 in einer optimalen Position ist. Wenn stattdessen bestimmt wird, dass die Ursache für die geringe Leistung auf die schlechte Qualität des Kraftstoffs zurückzuführen ist, können Informationen über die Abweichung der tatsächlich freigesetzten Wärme von einer vorausgesagten freigesetzten Wärmemenge dazu verwendet werden, die Menge an eingespritztem Kraftstoff zu steuern.
Ein Computerprogrammcode für die Umsetzung eines Verfahrens gemäß der Erfindung ist in geeigneter Weise in einem Computerprogramm beinhaltet, das in den internen Speicher eines Computers, wie z. B. den internen Speicher einer elektronischen Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, geladen werden kann. Ein derartiges Computerprogramm ist in geeigneter Weise über ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das ein Datenspeichermedium umfasst, das von einer elektronischen Steuervorrichtung gelesen werden kann, auf welchem Datenspeichermedium das Computerprogramm gespeichert ist. Das Datenspeichermedium ist z. B. ein optisches Datenspeichermedium in Form einer CD-ROM, einer DVD, etc., ein magnetisches Datenspeichermedium in Form eines Festplattenlaufwerks, einer Diskette, einer Kassette, etc., oder ein Flash-Speicher oder ein ROM-, PROM-, EPROM- oder EEPROM-Speicher.
4 stellt sehr schematisch eine elektronische Steuervorrichtung 9 dar, die ein Ausführmittel 20, wie z. B. eine Zentraleinheit (CPU), für die Ausführung einer Computersoftware umfasst. Das Ausführmittel 20 kommuniziert mit einem Speicher 21, z. B. einem RAM-Speicher, über einen Datenbus 22. Die Steuervorrichtung 9 umfasst auch ein Datenspeichermedium 23, z. B. in Form eines Flash-Speichers oder eines ROM-, PROM-, EPROM- oder EEPROM-Speichers. Das Ausführmittel 20 kommuniziert mit dem Datenspeichermittel 23 über den Datenbus 22. Ein Computerprogramm mit einem Computerprogrammcode für die Umsetzung eines Verfahrens gemäß der Erfindung ist auf dem Datenspeichermedium 23 gespeichert.
Die Erfindung ist offensichtlich in keiner Weise auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, aber zahlreiche mögliche Modifikationen davon sollten für einen Fachmann auf dem Gebiet offensichtlich sein, ohne dass diese Person vom Umfang der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, abweicht.

Claims

Verfahren zur Diagnose der Leistung eines Verbrennungsprozesses in einem Brennraum (5) in wenigstens einem Zylinder (6) in einem Verbrennungsmotor (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: – während eines Arbeitszyklus mit Verbrennung, Erfassen von Bewegungen in einem Zylinderkopf (8), der zu dem Zylinder (6) gehört, oder in daran angrenzenden Teilen im Motor (1), die bei Druckänderungen erzeugt werden, die bei der Verbrennung im Brennraum (5) auftreten, – basierend auf den erfassten Bewegungen, Berechnen der Druckänderungen im Brennraum (5), – basierend auf den berechneten Druckänderungen, Bestimmen, ob sich die tatsächliche Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es den folgenden Schritt umfasst: – Vergleichen der berechneten Druckänderungen mit gespeicherten Daten in Bezug auf die erwarteten Druckänderungen für die entsprechende Betriebsbedingung, und Berechnen einer Abweichung davon, so dass basierend auf der Abweichung bestimmt wird, ob sich die tatsächliche Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Vergleichen der berechneten Druckänderungen mit gespeicherten Daten in Bezug auf Druckänderungen im Brennraum (5) während eines Arbeitszyklus ohne Verbrennung, – basierend auf dem Vergleich, Berechnen einer Wärmemenge, die bei der Verbrennung freigesetzt wird, – Vergleichen der freigesetzten Wärmemenge mit einer erwarteten freigesetzten Wärmemenge, und Berechnen einer Abweichung davon, so dass basierend auf der Abweichung bestimmt wird, ob sich die tatsächliche Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es basierend auf der Abweichung ein Liefern eines Messwerts der tatsächlichen Leistung relativ zur erwarteten Leistung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Einstellen von wenigstens einem ersten Fehlerkriterium, und – Bestimmen, dass sich die tatsächliche Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet, vorausgesetzt, dass wenigstens das erste Fehlerkriterium erfüllt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auch ein Bestimmen eines Timings für einen Beginn einer Kraftstoffzufuhr zum Brennraum (5) und eines Timings für einen Beginn der Verbrennung umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor (1) eine Kurbelwelle (12) umfasst, die dazu angeordnet ist, bei dem Verbrennungsprozess über einen Kolben (14) betrieben zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass es auch die folgenden Schritte umfasst: – Bestimmen der Position der Kurbelwelle (12) zu einem Zeitpunkt für wenigstens ein Ereignis in Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess, wie z. B. dem Beginn einer Verbrennung, dem Ende einer Verbrennung und/oder 50% verbranntem Kraftstoff, – Vergleichen der bestimmten Position der Kurbelwelle (12) bei dem Ereignis mit gespeicherten Daten in Bezug auf eine erwartete Position der Kurbelwelle (12) bei dem Ereignis, – basierend auf dem Vergleich, Bestimmen einer Ursache für die Abweichung zwischen der tatsächlichen Leistung und der erwarteten Leistung.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es auch die folgenden Schritte umfasst: , – Einstellen eines zweiten Fehlerkriteriums auf eine derartige Weise, dass es erfüllt wird, wenn der Unterschied zwischen der bestimmten Position der Kurbelwelle (12) und der erwarteten Position der Kurbelwelle (12) einen vorgegebenen Wert überschreitet, – vorausgesetzt, dass das zweite Fehlerkriterium nicht erfüllt ist, Bestimmen, dass eine Abweichung der Leistung auf einen Heizwert des Kraftstoffs, der während des Verbrennungsprozesses verbrannt wird, zurückzuführen ist, der nicht mit einem erwarteten Heizwert übereinstimmt,
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Kurbelwelle (12) durch die Erfassung von Bewegungen im Zylinderkopf (8) oder in daran angrenzenden Teilen im Motor (1) bestimmt wird, die durch die Bewegungen des Kolbens (14) im Zylinder (6) erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Timing von wenigstens einem Ereignis in Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess, wie dem Beginn der Verbrennung, dem Ende der Verbrennung und/oder 50% verbranntem Kraftstoff, durch Vergleichen der berechneten Druckänderungen mit gespeicherten Daten in Zusammenhang mit Druckänderungen im Brennraum (5) bei einem Arbeitszyklus ohne Verbrennung und durch Bestimmen des Timings des Ereignisses basierend auf dem Vergleich bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Timing von wenigstens einem Ereignis in Zusammenhang mit dem Verbrennungsprozess, wie dem Beginn der Verbrennung, dem Ende der Verbrennung und/oder 50% verbranntem Kraftstoff, durch Vergleichen einer berechneten freigesetzten Wärmemenge mit gespeicherten Daten in Bezug auf eine erwartete freigesetzte Wärmemenge und durch Bestimmen des Timings des Ereignisses basierend auf dem Vergleich bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbrennungsmotor ein Einlassventil (10) und ein Abgasventil (11) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es auch die Erfassung des Öffnens und/oder Schließens von wenigstens einem des Einlassventils (10) und/oder des Abgasventils (11) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Druckänderungen durch Erfassen von Bewegungen mit einer Frequenz von ≤ 250 Hz, 0,5 Hz–250 Hz oder 0,5 Hz–200 Hz stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungen in oder an dem Zylinderkopf (8) erfasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Bewegungen an dem Motor erfasst werden, in einem Bereich angrenzend an den Auslass des Abgaskanals aus einem Zylinder.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung an dem Motor ausgeführt wird, in einem Bereich angrenzend an den Einlass des Ansaugkanals in einen Zylinder.
Vorrichtung, die zur Diagnose der Leistung während eines Verbrennungsprozesses in einem Brennraum (5) in wenigstens einem Zylinder (6) in einem Verbrennungsmotor (1) ausgestaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens ein Sensorelement (7) umfasst, das dazu ausgestaltet ist, separat vom Brennraum (5) des Zylinders (6), an einem Teil eines Zylinderkopfes (8), der zum Zylinder (6) gehört, oder an angrenzenden Teilen des Motors (1) angeordnet zu sein, und das dazu ausgestaltet ist, Bewegungen des Zylinderkopfes (8) oder von angrenzenden Teilen im Motor (1) zu erfassen, welche Bewegungen im Verbrennungsprozess erzeugt wurden, und dass sie auch eine Vorrichtung (9) umfasst, die dazu ausgestaltet ist, Druckänderungen, die während der Verbrennung im Brennraum (5) entstehen, basierend auf den erfassten Bewegungen zu berechnen, und zu bestimmen, ob sich die Leistung von der erwarteten Leistung unterscheidet, basierend auf den berechneten Druckänderungen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (7) in oder an dem Zylinderkopf (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (7) an dem Motor angeordnet ist, in einem Bereich angrenzend an den Auslass des Abgaskanals aus einem Zylinder.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (7) an dem Motor angeordnet ist, in einem Bereich angrenzend an den Einlass des Ansaugkanals in einen Zylinder.
Computerprogramm, das direkt auf den internen Speicher eines Computers heruntergeladen werden kann, wobei das Computerprogramm einen Computerprogrammcode umfasst, um zu verursachen, dass der Computer die Schritte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 steuert, wenn das Computerprogramm in dem Computer ausgeführt wird.
Computerprogrammprodukt, das ein nicht-flüchtiges Datenspeichermedium umfasst, das von einem Computer gelesen werden kann, wobei der Computerprogrammcode eines Computerprogramms nach Anspruch 21 in dem Datenspeichermedium gespeichert ist.
Elektronische Steuervorrichtung (9) für einen Verbrennungsmotor, die ein Ausführmittel (20), einen Speicher (21), der mit dem Ausführmittel verbunden ist, und ein Datenspeichermedium (23) umfasst, das mit dem Ausführmittel verbunden ist, wobei der Computerprogrammcode in einem Computerprogramm nach Anspruch 21 in dem Datenspeichermedium (23) gespeichert ist.
Kraftfahrzeug, das eine elektronische Steuervorrichtung nach Anspruch 23 umfasst.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Kraftfahrzeug auf Rädern ist, wie z. B. ein Lastwagen oder ein Bus, oder ein Boot oder ein Raupenfahrzeug.