DE3505063A1 - Verfahren und einrichtung zur regelung der verbrennungen in den brennraeumen einer brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und einrichtung zur regelung der verbrennungen in den brennraeumen einer brennkraftmaschineInfo
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Description
R. 19Ö59
6.2.1985 Sr/Wl
6.2.1985 Sr/Wl
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1
Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer
Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen
einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Oberbegriffs
der Hauptansprüche.
Aus der deutschen Patentanmeldung P 31 11 135 ist es bekannt, mit Hilfe von optischen Gebern die Lichtsignale im Brennraum
einer Brennkraftmaschine während eines Verbrennungsvorgangs zu erfassen. Mittels spezieller Vorkehrungen ist
es dabei möglich, aus dem Verlauf der Lichtintensität des
aus der Verbrennung resultierenden Lichts auf charakteristische Punkte des Verbrennungsvorgangs zu schließen. Mittels
weiterer Geber z.B. eines Bezugsmarkengebers, können
dann die charakteristischen Punkte den entsprechenden Kurbelwellenwinkeln zugeordnet werden. Durch die Vorgabe von
Soll-Kurbelwellenwinkel und deren Vergleich mit den lichtsignalabhängigen Ist-Kurbelwellenwinkeln kann dann ein Re-
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- J2? - R. 19859
gelkreis zur Regelung z.B. des Zündzeitpunkts oder anderer,
die Verbrennung beeinflussender Größen, aufgebaut werden.
Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung ist es insgesamt
möglich, eine Brennkraftmasch Hinblick auf eine möglichst
große Laufruhe auf nahezu optimale Werte zu regeln.
Der Nachteil der beschriebenen Einrichtung besteht jedoch darin, daß die Regelung auch dann eingreift, wenn die Laufruhe
im Grunde genommen gar nicht mehr verbessert werden kann. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß bei der beschriebenen
Regelung nicht unterschieden wird zwischen Licht Signalen, die gute Verbrennungen anzeigen und Lichtsignalen,
die verschleppte Verbrennungen anzeigen. Es wird bezüglich der Lichtsignale also nicht unterschieden
zwischen Verbrennungen, die Laufunruhe zur Folge haben bzw. solchen, die keine Laufunruhe zur Folge haben.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie die erfindungsgemäße
Einrichtung zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der beiden
Hauptansprüche hat gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik den Vorteil, daß nur die Verbrennungen berücksichtigt
werden, die auf die Laufruhe der Brennkraftmaschine einen negativen Einfluß haben.
Dies wird dadurch erreicht, daß in einem ersten Schritt z.B. mit Hilfe der Intensitäten der Lichtsignale aus den Brennräumen
verschleppte Verbrennungen erkannt werden und daß in einem zweiten Schritt nur mit Hilfe der verschleppten
Verbrennungen die Verbrennungen in den Brennräumen der
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Brennkraftmaschine im Hinblick auf eine Verringerung der
verschleppten Verbrennungen beeinflußt werden.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, mit Hilfe der Maximalwerte der Lichtintensitäten die Brennkraftmaschine zu regeln.
Ebenfalls von besonderem Vorteil ist es, die eigentliche Regelung nicht mit einem linearen Signal anzusteuern,
sondern dieses lineare Signal in einzelne Klassen zu unterteilen, um dann mit dem klassifizierten, stufenförmigem Signal
die Regelung durchzuführen.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den Hauptansprüchen angegebenen Verfahrens bzw.
der angegebenen Einrichtung sind durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen möglich.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 ein Diagramm der indizierten
Mitteldrücke in den Brennräumen der Brennkraftmaschine,
Figur 2 ein Diagramm der Strahlungsmaxima der Lichtintensitäten in den Brennräumen der Brennkraftmaschine, Figur 3
einen Zusammenhang zwischen den induzierten Mitteldrücken und den Strahlungsmaxima, Figur k ein Ausführungsbeispiel
einer Regelung, sowie Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer
Klassifizierung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen
handelt es sich um die Regelung der Verbrennungen in den
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Brennräumen einer Brennkraftmaschine. Dabei sind die Ausführungsbeispiele
im Zusammenhang mit Otto-Brennkraftmaschinen erläutert, was jedoch nicht bedeutet, daß der
den Ausführungsbeispielen zugrundeliegende Erfindungsgedanke
nicht auch auf andere Brennkraftmaschinentypen
anwendbar wäre. Ebenfalls sind die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht auf spezielle schaltungstechnische
Realisierungen beschränkt, sondern können in jeder dem Fachmann geläufigen Ausführungsweise verwirklicht
werden. Es ist also möglich, den den Ausführungsbeispielen zugrundeliegenden Erfindungsgedanken in der
Form von analogen Schaltungen, digitalen Schaltungen, mit Hilfe von entsprechend programmierten Recheneinrichtungen,
in der Form von Kombinationen dieser genannten Möglichkeiten, usw. in einen entsprechenden, erfindungsgemäßen
Gegenstand umzusetzen.
Figur 1 zeigt ein Diagramm der indizierten Mitteldrücke in den Brennräumen der Brennkraftmaschine. Auf der Abszisse
des Diagramms ist dabei der Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt in Winkelgraden aufgetragen, auf der Ordinate
hingegen der auf einen mittleren indizierten Mitteldruck PIQ bezogene indizierte Mitteldruck PI. Unter dem indizierten
Mitteldruck PI versteht man dabei ein mittleres Druckniveau in einem Brennraum der Brennkraftmaschine,
das während des Zeitraums eines Verbrennungszyklus z.B. mittels Integration gewonnen wird. Bei einem mittleren
indizierten Mitteldruck PIQ hingegen handelt es sich um den zeitlichen Mittelwert mehrerer indizierter Mitteldrücke
PI, also um den indizierten Mitteldruck mehrerer Verbrennungszyklen. Im Diagramm der Figur 1 ist nun mit
jedem dargestellten Kreuz der normierte indizierte
Mitteldruck PI/PIQ eines Verbrennu\gszyklus dargestellt.
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Insgesamt sind also in diesem Diagramm eine ganze Anzahl dieser indizierter Mitteldrücke aufgetragen. Weist nun
ein einzelner Verbrennungszyklus, also ein einzelnes Kreuz im Diagramm, bezüglich seines normierten indizierten
Mitteldrucks PI/PIQ einen Wert auf, der größer ist als 1,0, so handelt es sich bei diesem Verbrennungszyklus
um einen solchen, der normalerweise keine negativen Folgen für die Laufruhe der Brennkraftmaschine hat. Bei Verbrennungszyklen
hingegen, deren normierter indizierter Mitteldruck PI/PIQ einen Wert kleiner als 1,0 aufweist, ist jedoch
mit Laufruhestörungen zu rechnen. Derartige Verbrennungszyklen sind auch unter dem Begriff verschleppte Verbrennungen
bekannt, wobei dieser Begriff sich auch anhand des Diagrammes der Figur 1 erklären läßt, da normierte
indizierte Mitteldrücke PI/PIQ, die kleiner sind als 1,0 im allgemeinen bezüglich des Kurbelwellenwinkels später
auftreten als solche, deren Werte größer als 1,0 ist. Das Auftreten dieser verschleppten Verbrennungen ist dabei
insbesondere dann zu beobachten, wenn das Betriebsgemisch der Brennkraftmaschine stark abgemagert und/oder mit Abgasen
verdünnt wird. Dabei treten diese verschleppten Verbrennungen bei einer derartigen Annäherung an die Laufgrenze
der Brennkraftmaschine auch dann auf, wenn der Zündzeitpunkt optimal eingestellt ist. Die Folge eines solchen
verzögerten Ablaufs einer Verbrennung ist ein verringerter Drehmomentbeitrag dieser Verbrennung zum gesamten Betrieb
der Brennkraftmaschine, was dann die Laufruhe der Brennkraftmaschine
negativ beeinflußt. Aus di.esem Grund sind derartige verschleppte Verbrennungen möglichst zu vermeiden.
Das Diagramm der Figur 2 zeigt die Strahlungsmaxima in den
Brennräumen der Brennkraftmaschine. Dabei zeigt wiederum
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die Abszisse des Diagramms den Kurbelwellenwinkel nach
dem oberen Totpunkt in Winkelgraden, während auf der Ordinate das auf ein mittleres Strahlungsmaximum SMQ
bezogene Strahlungsmaximum SM aufgetragen ist. Unter dem Strahlungsmaximum SM versteht man dabei einen Wert, der
die maximale Lichtintensität einer Verbrennung während eines bestimmten Verbrennungszyklus ausdrückt. Bei einem
mittleren Strahlungsmaximum SMQ handelt es sich dann um den Mittelwert mehrerer aufeinanderfolgender Strahlungslaaxima,
also um ein mittleres Strahlungsmaximum über mehrere Verbrennungszyklen. Analog zu Figur 1 repräsentiert
auch im Diagramm der Figur 2 jedes dargestellte Kreuz einen Wert eines normierten Strahlungsmaximums SM/SMQ
eines bestimmten Verbrennungszyklus.
Betrachtet man die einzelnen Verbrennungszyklen in einem
bestimmten Brennraum, so kann jedem Verbrennungszyklus ein Wert eines normierten indizierten Mitteldrucks PI/PIQ
und ein Wert eines normierten Strahlungsmaximums SM/SMQ zugeordnet werden. Aus diesem Grund gehört auch zu jedem
Kreuz des Diagramms der Figur 1 ein entsprechendes Kreuz
des Diagramms der Figur 2. Dabei hat sich für die die Laufruhe beeinflussenden verschleppten Verbrennungen herausgestellt,
daß bei einem derart verzögerten Ablauf einer Verbrennung die dabei auftretende Strahlungsemission der
Verbrennung geringer ist als die mittlere Strahlungsemission, also bei verschleppten Verbrennungen der Wert für das
normierte Strahlungsmaximum SM/SMQ kleiner ist als 1,0. Diese verminderte Lichtintensität ist dabei die Folge des
verringerten Temperatur- und Druckniveaus während derart verzögert ablaufender Verbrennungszyklen. Aufgrund des
nichtlinearen Zusammenhangs zwischen der Temperatur im Brennraum, des Drucks im Brennraum und des daraus
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s
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entstehenden Strahlungsmaximums bzw. indizierten Drucks besteht im Grunde genommen auch kein linearer Zusammenhang
zwischen dem normierten indizierten Mitteldruck der Figur 1 und dem normierten Strahlungsmaximum der Figur 2.
Bei den verschleppten Verbrennungen hingegen konnte insbesondere
durch Messungen und Versuche herausgefunden werden, daß bei derart verzögerten Verbrennungen ein quadratischer
Zusammenhang zwischen dem normierten indizierten Mitteldruck PI/PIQ und dem normierten Strahlungsmaximum SM/SMQ
besteht, und zwar (1-SM/SMQ)2 = 1-PI/PIQ.
Figur 3 zeigt den eben genannten Zusammenhang zwischen dem indizierten Mitteldruck und dem Strahlungsmaximum in einem
Brennraum einer Brennkraftmaschine. Dabei ist aus dem Diagramm zu entnehmen, daß der genannte Zusammenhang zwischen
dem indizierten Mitteldruck und dem Strahlungsmaximum, nämlich (1-SM/SMQ)2 = 1 - PI/PIQ,
geführten Messungen übereinstimmt.
geführten Messungen übereinstimmt.
nämlich (1-SM/SMQ)2 = 1 - PI/PIQ, sehr gut mit den durch-
Im Hinblick auf die bisher beschriebenen Figuren 1 bis 3 sind im Grunde genommen zwei verschiedene Verfahren zur
Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine
möglich. Zum einen ist es möglich mit Hilfe der Messung des Druckverlaufs in einem Brennraum der Brennkraftmaschine
die verschleppten Verbrennungen zu erkennen, um dann in Abhängigkeit von diesen verzögert ablaufenden
Verbrennungszyklen die nachfolgenden Verbrennungen in dem
entsprechenden Brennraum der Brennkraftmaschine so zu beeinflussen,
daß die verschleppten Verbrennungen möglichst nicht mehr auftreten. Andererseits ist es aber auch möglich,
statt des Druckverlaufs mit Hilfe des Verlaufs der Lichtintensität in dem Brennraum der Brennkraftmaschine
eine der ersten Möglichkeit entsprechende Regelung durchzuführen
.
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Figur U zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel einer
Regelung. Mit dem Eezugszeichen 10 ist dabei eine Brennkraftmaschine
gekennzeichnet, von der aus ein Ausgangssignal an eine Maximalwerterkennung 11 angeschlossen ist.
Bei dem Ausgangssignal handelt es sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Regelung um den Verlauf der Lichtintensität
in einem Brennraum der Brennkraftmaschine. Am Ausgang der Maximalwerterkennung 11 ergibt sich daher
das schon näher erläuterte Signal SM9 also der Wert des
Strahlungsmaximums während eines Verbrennungszyklus des betreffenden Zylinders. Dieses Ausgangssignal der Maximalwerterkennung
11 ist nun einerseits einer Mittelwertbildung 12 und einer Verknüpfung 13 zugeführt. Die Mittelwertbildung
12 formt dabei aus dem Signal SM das Signal SMQ, also das mittlere Strahlungsmaximum über mehrere Verbrennungszyklen.
Als zweites Eingangssignal ist der Verknüpfung 13 dieses Signal SMQ zugeleitet. Die Verknüpfung
13 bildet aus den beiden Signalen SM und SMQ die Differenz und gibt dieses Ausgangssignal, das mit ASMiT bezeichnet
ist, an eine Umformung 1U weiter. Die Umformung 1k hat
die Aufgabe, die verschleppten Verbrennungen zu erkennen und
auszublenden. Dies wird dadurch erreicht, daß von dem Signal ASMN nur die positiven Werte am Ausgang der Umformung
1h als Ausgangssignal ASM weitergegeben werden. Mit
diesem Ausgangssignal ASM wird dann eine Quadrierung 15
beaufschlagt, so daß der der Quadrierung 15 nachfolgenden
Klassierung 16 das Signal ASM zugeführt ist. Das Ausgangssignal
der Klassierung 16 ist mit UK gekennzeichnet. Mit diesem Signal UK wird dann die Regelung 17 beaufschlagt.
Schließlich ist eine Vorsteuerung mit der Bezugsziffer 18 gekennzeichnet, wobei diese Vorsteuerung
13 von allgemeinen Betriebskenngrößen und/oder Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine und/oder sonstigen Sig-
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nalen angesteuert sein kann. Das Ausgangssignal der Regelung
17 und das Ausgangssignal der Vorsteuerung 13 werden
mit Hilfe einer Verknüpfung 19 miteinander verknüpft,
wobei dann das Ausgangssignal dieser Verknüpfung 19 die eingangs genannte Brennkraftmaschine 10 beeinflußt.
Insgesamt zeigt also das Ausführungsbeispiel der Figur h
eine Einrichtung zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine, bei der mit Hilfe
der Maximalwert erkennung 11 der Wert des Strahlungsmaximums SM erzeugt wird, bei der daraus mit Hilfe der Mittelwertbildung
12 der Wert des mittleren Strahlungsmaximums SMQ gebildet wird, bei der mit Hilfe der Verknüpfung 13 das
Signal ASMIi = SMQ - SM die Umformung 1 h ansteuert, so daß
dadurch diese Umformung 1^ durch die Unterdrückung der
negativen Werte des Signals ASMN die verschleppten Verbrennungszyklen
herausfiltern kann, bei der daraufhin mit Hilfe der Quadrierung 15 von den Strahlungsmaxima
zu den indizierten Mitteldrücken übergegangen wird, um dann schließlich über die Klassierung 1o und den
Regler 17 die Brennkraftmaschine zu beeinflussen.
Die Klassierung bzw. Klassifizierung 16 erfüllt den Zweck,
2
die Werte des Signals ASM nach ihrer Größe in eine gewisse Anzahl von Klassen zu unterteilen und einen der jeweiligen Klasse zugehörigen Wert UK zu erzeugen. Ein Ausführungsbeispiel einer möglichen Klassifizierung ist in dem Diagramm der Figur 5 dargestellt. Dort ist auf der Abszisse des Dia-
die Werte des Signals ASM nach ihrer Größe in eine gewisse Anzahl von Klassen zu unterteilen und einen der jeweiligen Klasse zugehörigen Wert UK zu erzeugen. Ein Ausführungsbeispiel einer möglichen Klassifizierung ist in dem Diagramm der Figur 5 dargestellt. Dort ist auf der Abszisse des Dia-
gramms das Signal ASM zwischen den Werten 0 und 1 aufgetragen,
während die Ordinate des Diagramms das Signal UK darstellt. Wichtig ist bei der dargestellten Klassifi-
2 zierung, daß in der kleinsten Klasse des Signals ASM
ein negativer Wert des Signals UK erzeugt wird.
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Es sei nun als Beispiel das Signal ASMN relativ klein, also die Abweichung des Signals SM von dem Signal SMQ
relativ gering, was gleichbedeutend ist mit einer geringen
Anzahl von verschleppten Verbrennungen. Da ein kleiner
e: 2
2 Wert ASMN auch nur einen kleinen Wert ASM ergibt, sei
nun weiterhin angenommen, daß dieser kleine Wert ASM in die kleinste Klasse des Diagramms der Figur 5 fällt,
also einen negativen Wert des Signals UK zur Folge hat. Dieses negative Signal UK hat jedoch dann zur Folge, daß
der Vor steuerwert der Vorsteuerung 18 aufgrund des Ausgangssignals der Regelung 17 noch weiter in Richtung einer
geringeren Kraftstoffmenge vermindert wird, daß also das
Kraft stoff/Luft-Gemisch relativ zum Vor steuerwert noch
weiter abgemagert wird, also noch näher an die Laufgrenze der Brennkraftmaschine angenähert wird. Dies kann jetzt
zur Folge haben, daß, je näher sich die Brennkraftmaschine an der Laufgrenze befindet, wieder mehr verschleppte Verbrennungen
auftreten. Dadurch vergrößert sich der Wert des Signals ASMN, sodaß irgendwann der Wert des Signals
2
ASM nicht mehr in die unterste Klasse des Diagramms der Figur 5 fällt und dadurch der Wert des Signals UK positiv wird. Dies hat jedoch dann zur Folge, daß aufgrund des Ausgangssignals der Regelung 17 das Kraftstoff/Luft-Gemisch der Brennkraftmaschine wieder mehr angefettet wird, daß also mehr Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird, sich die Brennkraftmaschine also wieder etwas von ihrer Laufgrenze entfernt. Mit dem in der Figur 5 dargestellten Zusammenhang zwischen
ASM nicht mehr in die unterste Klasse des Diagramms der Figur 5 fällt und dadurch der Wert des Signals UK positiv wird. Dies hat jedoch dann zur Folge, daß aufgrund des Ausgangssignals der Regelung 17 das Kraftstoff/Luft-Gemisch der Brennkraftmaschine wieder mehr angefettet wird, daß also mehr Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird, sich die Brennkraftmaschine also wieder etwas von ihrer Laufgrenze entfernt. Mit dem in der Figur 5 dargestellten Zusammenhang zwischen
2
dem Signal ASM und dem Signal UK ist es also möglich, das der Brennkraftmaschine zugeführte Gemisch unter den Vor steuerwert abzumagern.
dem Signal ASM und dem Signal UK ist es also möglich, das der Brennkraftmaschine zugeführte Gemisch unter den Vor steuerwert abzumagern.
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Betrachtet man hingegen den Fall, der im Diagramm der Figur 5 strichliert dargestellt ist, daß das Signal UK nicht
negativ werden kann, so kann mit Hilfe der in der Figur k dargestellten Regelung das der Brennkraftmaschine zugeführte
Gemisch nur so weit abgemagert werden, wie dies durch den von der Vorsteuerung 18 gelieferten Vorsteuerwert definiert ist. In diesem Fall könnte man die Regelung
der Figur k wohl eher als eine Überwachung ansehen, die nur
im Falle von verschleppten Verbrennungen das Gemisch anfettet,
um diese verschleppten Verbrennungen wieder zu unterdrücken .
Der Vorteil der in der Figur 5 dargestellten Klassifizierung
liegt in der Tatsache, daß mit ihrer Hilfe eine gezielte Gewichtung der Abweichung von einer gewünschten
Laufruhe vorgenommen werden kann. Treten z.B. nur geringe Anzahlen von verschleppten Verbrennungen auf, so hat dies
auch nur geringe Reaktionen zur Folge." Bei großen Anzahlen von verschleppten Verbrennungen hingegen reagiert die beschriebene
Regelung gemäß der Klassefizierung auch entsprechend
stark. Kleinere Schwankungen dieser Zahlen von verschleppten Verbrennungen hingegen, sowie kurzzeitige
"Spitzen" dieser Anzahlen bewirken jedoch aufgrund der Klassifizierungen nicht sofort entsprechend starke Reaktionen,
sondern erst langer andauernde größere Änderungen dieser Anzahlen bewirken auch eine Änderung des Ausgangssignals
der Klassifizierung.
Aufgrund der Tatsache, daß nur die verschleppten Verbrennungen
zur Regelung der Brennkraftmaschine herangezogen
werden, ist es möglich, eine äußerst schnelle Regelung aufzubauen. Mit Hilfe der Klassifizierung hingegen
ergibt sich gleichzeitig die Möglichkeit, die gesamte
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- yi - R. 19859
Regelung zu stabilisieren. Dadurch ist mit Hilfe der in Figur h angegebenen Einrichtung eine Beeinflussung der
Brennkraftmaschine angegeben, mit deren Hilfe die Brennkraftmaschine
einerseits möglichst nahe an ihre Laufgrenze betrieben werden kann, andererseits jedoch gleichzeitig
eine möglichst große Laufruhe aufweist.
Bei der Vorsteuerung 19 kann es sich sowohl um eine Steuerung, als auch um eine Regelung handeln. Diese können
dann jeweils abhängig sein z.B. von der Drehzahl der Brennkraftmaschine, der an der Brennkraftmaschine anliegenden
Last, der Temperatur der Brennkraftmaschine, dem Luftdurchsatz im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine, usw.
Ebenfalls ist es möglich, bei der in der Figur U dargestellten Regelung die Klassifizierung 16 schon in der
Quadrierung 15 zu berücksichtigen oder, falls dies aus regelungstechnischer Sicht möglich ist, die Klassifizierung
16 ganz entfallen zu lassen.
Bei dem bisher beschriebenen Verfahren zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine
wurde beispielhaft die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge beeinflußt. Es ist jedoch auch möglich,
stattdessen mit Hilfe eines entsprechenden Stellglieds,
die der Brennkraftmaschine zugeführte Abgasrückführmenge
zu verändern. Auch ist es möglich, die von der Vorsteuerung 18 erzeugten Ausgangssignale abhängig von der Abgaszusammensetzung
zu beeinflussen, so daß dadurch dann eine exakte Überwachung der Laufgrenze im Fall einer Abmagerung
des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemischs vorgenommen
werden kann. In diesem Fall darf jedoch der Wert des Signals UK keine negativen Werte annehmen. Eine weitere Möglichkeit
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der Beeinflussung der Brennkraftmaschine besteht in der
Veränderung bzw. Regelung des Zündzeitpunkts der Brennkraftmaschine,
wobei jedoch in diesem Fall nur eine Regelung des Zündzeitpunkts hin zu einer späteren Zündung
zulässig ist.
Wie schon ausgeführt wurde ist es nur wichtig, die verschleppten Verbrennungen in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine
zu erkennen. Für die Art und Weise wie dies erkannt wird, gibt es dabei mehrere Möglichkeiten. So
wurde schon erwähnt, daß mit Hilfe der indizierten Mitteldrücke diese Erkennung durchgeführt werden kann, wie auch
mittels der Strahlungsmaxima. Weiter ist es jedoch auch
möglich, die verschleppten Verbrennungen durch eine Integration über die Strahlungsemission eines Verbrennungszyklus zu detektieren oder über das Maximum des Ionenstroms
in dem Brennraum der Brennkraftmaschine auf die genannten verzögert ablaufenden Verbrennungen zu schließen.
Für die vorliegende Regelung ist der Zeitpunkt des Auftretens einer verschleppten Verbrennung, also der exakte
Kurbelwellenwinkel nicht unbedingt ausschlaggebend. Es ist jedoch möglich, das Kurbelwellenwinkelsignal ebenfalls
zur Erkennung der verschleppten Verbrennungen heranzuziehen. Dabei kann dann auch statt eines Kurbelwellenwinkelsignals
ein Signal bezüglich der Verbrennungslage der Verbrennung in einem Brennraum der Brennkraftmaschine heran
gezogen werden, wobei dieses Signal bezüglich der Verbrennungslage z.B. aus dem Druckverlauf im Brennraum der
Brennkraftmaschine oder aus der Lage des Druckmaximums
oder aus dem Verlauf der Lichtintensität im Brennraum der Brennkraftmaschine oder aus dem Lichtmaximum oder
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aus dem Moment äer Ankunft einer Flammfront an einer
lonenstromsonde gewonnen werden kann.
Schließlich ist es auch noch möglich, die Klassifizierung
1o z.B. mit Hilfe einer zweiten Quadrierung mit negativem
Nullpunkt oder mit Hilfe eines Proportionalglieds mit Totzone und negativem Ausgang innerhalb der Totzone zu
erset zen.
Sine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der Erfindung
besteht darin, z.B. den Gegenstand der Figur h zur Messung der Laufunruhe einer Brennkraftmaschine zu verwenden.
Zur Anzeige könnte dabei z.B. das Signal UK kommen, also der jeweilige Inhalt des Klassierers 1ό und damit ein Maß
für die Laufruhe bzw. Laufunruhe der Brennkraftmaschine.
Bei all diesen Möglichkeiten der Veränderung der in der Figur h angegebenen Regelung müssen dann unter Umständen
auch nicht veränderte Elemente an die entsprechende Veränderung angepaßt werden. Auch ist es möglich, sämtliche
beschriebenen Veränderungen einzeln oder in Kombination
zu realisieren.
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Claims (1)
- R. 198593.2.19Ö5 Sr/WlROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1AnsprücheM j) Verfahren zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt verschleppte Verbrennungen, d.h. zu spät auftretende Verbrennungen in den Brennräumen der Brennkraftmaschine erkannt werden und daß in einem zweiten Schritt in Abhängigkeit von verschleppten Verbrennungen, deren Verschleppung einen bestimmten, vorgebbaren Wert überschreitet, die Verbrennungen in den Brennräumen der Brennkraftmaschine im Hinblick auf die Verringerung der Verschleppungen beeinflußt werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleppten Verbrennungen mit Hilfe des Druckverlaufs in den Brennräumen der Brennkraftmaschine erkannt werden.3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleppten Verbrennungen mit Hilfe des indizierten Mitteldrucks erkannt werden·k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleppten Verbrennungen mit Hilfe des Verlaufs der Lichtintensität in den Brennräumen der Brennkraftmaschine erkannt werden.BAD ORIGINAL- 2 - R. 190595. Verfahren nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet,daß die verschleppten Verbrennungen mit Hilfe des Maximums der Lichtintensität in den Brennräumen der Brennkraftmaschine erkannt werden.6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleppten Verbrennungen mit Hilfe der Vorwärtsbewegung der Flammfront in den Brennräumen der Brennkraftmaschine erkannt werden.7- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verschleppten Verbrennungen mit Hilfe der Ankunft der Flammfront an einer bestimmten Stelle des Brennraums erkannt werden.8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungen in den Brennräumen der Brennkraftmaschine mittels der Kraftstoffzumessung und/oder der Abgasrückführung und/oder der Zündwinkeleinstellung und/oder der Frischluftzuführung beeinflußt werden.9· Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangssignal der eigentlichen Regelung mit Hilfe einer Klassierung bzw. Klassifizierung nur bestimmte, vorgebbare Werte annehmen kann.10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Maximalwerterkennung das Strahlungsmaximum während eines Verbrennungszyklus in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine erkannt wird, daß mit Hilfe wenigstens einer Mittelwertbildung erkannt wird, ob es sich bei dem VerbrennungszyklusBAD ORIGINAL- 3 - R. 19859um eine verschleppte Verbrennung handelt, daß mit Hilfe einer Potenzierung, vorzugsweise einer Quadrierung von dem Strahlungsmaximum auf den indizierten Mitteldruck der Verbrennung geschlossen wird, daß mit Hilfe einer Klassifizierung das die nachfolgende Regelung ansteuernde Signal bestimmte, vorgebbare Werte annimmt, und daß mit Hilfe des Ausgangssignals der Regelung die Brennkraftmaschine beeinflußt wird.11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine des weiteren von einer Vorsteuerung beeinflußt wird, die ihrerseits abhängig ist wenigstens von einer Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine .12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Einrichtung zur Messung der Laufunruhe der Brennkraftmaschine verwendet wird.BAD ORIGINAL
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