EP2748449A1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine

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Publication number
EP2748449A1
EP2748449A1 EP12747978.0A EP12747978A EP2748449A1 EP 2748449 A1 EP2748449 A1 EP 2748449A1 EP 12747978 A EP12747978 A EP 12747978A EP 2748449 A1 EP2748449 A1 EP 2748449A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
cylinder
crankshaft
angular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12747978.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerald Herding
Gerd SCHROT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP2748449A1 publication Critical patent/EP2748449A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0085—Balancing of cylinder outputs, e.g. speed, torque or air-fuel ratio
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals

Definitions

  • the present invention relates to methods for operating an internal combustion engine and corresponding devices for internal combustion engines.
  • the present invention relates to methods of improving the smoothness of internal combustion engines.
  • the internal combustion engine in, for example, a vehicle, for example a passenger car or a vehicle
  • a gasoline engine for motor vehicles with fuel injection comprising a combustion chamber pressure sensor, which detects a lean limit of a charge mixture at misfires, and an ignition system, which can generate at least one after-spark or a longer-burning spark.
  • a delayed increase in pressure of the firing curve in an ignition initiated by sparking or after-burning spark and / or a ratio of firing to a first spark or spark serve as a signal for detecting the lean limit of the mixture.
  • the combustion chamber pressure sensor and such an ignition system can lead to higher costs in the realization of the
  • the exhaust gas purification device has a storage catalyst, wherein exhaust gas continuously flows into the storage catalyst, so that pollutants are absorbed in the exhaust gas storage when the engine is operated lean, and that pollutants are released when the oxygen concentration of the exhaust gas is lowered. During the release phase of
  • a part of the cylinder can be selectively enriched, while the other part of the cylinder is still operated lean.
  • Object of the present invention is therefore an easy to be realized and
  • this object is achieved by a method for operating an internal combustion engine according to claim 1, a method for operating a
  • a multi-cylinder internal combustion engine according to claim 2 an internal combustion engine apparatus according to claim 7, a multi-cylinder engine apparatus according to claim 8, a method of operating an internal combustion engine according to claim 10, an internal combustion engine apparatus according to claim 11, and a vehicle according to claim 12 solved.
  • the dependent claims define preferred and advantageous embodiments of the invention.
  • a method for operating an internal combustion engine is provided.
  • a plurality of angular accelerations of a crankshaft of the internal combustion engine are detected for a plurality of power strokes of the cylinder for at least one cylinder of the internal combustion engine and determined as a function of the plurality of angular accelerations of the cylinder an average of the angular accelerations.
  • the internal combustion engine is controlled, for example by changing an injection quantity for the cylinder.
  • Crankshaft mounted donor wheel and a high-resolution crankshaft angle sensor can be detected.
  • angular accelerations angular velocities or so-called segment times can alternatively be detected, ie times which are required while the crankshaft rotates about a predetermined angular segment.
  • Angular accelerations, angular velocities and segment times can be, for example, with the help of a convert the current speed of the internal combustion engine into each other and can therefore be considered as equivalent sizes and equally for the inventive
  • Angular accelerations can be closed by previous work cycles on a misfire. Since modern internal combustion engines generally have such a donor wheel and a corresponding high-resolution rotational angle sensor on the crankshaft, the method according to the invention can be implemented cost-effectively. A further advantage is that the method only then a control of
  • Internal combustion engine provided with multiple cylinders.
  • a plurality of angular accelerations of a crankshaft of the internal combustion engine are detected at several power strokes of at least two cylinders of the internal combustion engine.
  • an average of the angular accelerations is determined.
  • the internal combustion engine is controlled as a function of the plurality of angular accelerations of the at least one cylinder and the mean value. For example, a
  • Angular accelerations of a cylinder and the average value can be adjusted.
  • the angular accelerations can, as described above, be detected by means of a sensor wheel on the crankshaft and a high-resolution crankshaft angle sensor, for example in the form of segment times.
  • this method is cost feasible in a modern internal combustion engine.
  • permanent misfires in a cylinder can be detected quickly and reliably, since the angular accelerations of the suspending cylinder differ significantly from the average of all cylinders.
  • the method works reliably even under the extremely unfavorable condition that a cylinder is completely suspended.
  • a statistical variable is determined for controlling the internal combustion engine, which describes a deviation of the plurality of angular accelerations of the at least one cylinder from the mean value. This may be, for example, a standard deviation, as known in the art.
  • An activation of the Internal combustion engine for example, a change in the injection quantity of the cylinder in question, depending on a comparison of the statistical size with a
  • Threshold be performed. By determining a statistical variable, the method can be reliably performed even under different operating conditions, in particular different rotational speeds of the internal combustion engine.
  • controlling the internal combustion engine comprises varying a fuel injection amount for the at least one cylinder in response to a comparison of the statistical magnitude determined for the cylinder with a threshold.
  • the fuel injection quantity for the at least one cylinder may be increased by a predetermined percentage when a misfire has been detected in the at least one cylinder, that is, when the statistical magnitude indicates that the misfire
  • Angular acceleration at the power stroke of the at least one cylinder is significantly less than the average value of the angular acceleration (the expected value of the angular acceleration).
  • Internal combustion engine respectively a corresponding statistical size, as described above, determined. Further, an average value of the statistical quantities determined for the at least two cylinders is determined, that is, an average of the statistical quantities is formed. A fuel injection amount for one of the at least two cylinders is varied in response to a comparison of the statistical magnitude determined for the cylinder with the mean of the statistical quantities. For example, if the statistical size is one
  • Standard deviation is determined, in this embodiment additionally an average of the standard deviations determined and the fuel quantity of a cylinder as a function of the comparison of the standard deviation of the cylinder with the mean of the
  • Standard deviations changed. By equalizing the standard deviations of the cylinders by varying the fuel injection quantities, this leads to equally smoothly running cylinders.
  • the statistical quantity is determined by taking several differences between the multiple angular accelerations and the mean of the
  • Angular accelerations are determined, that is, for each of the plurality
  • Angular accelerations determined from the mean. In the weighted deviation, bad burns (angular acceleration is less than the mean) are worse than good burns (angular acceleration is greater than the mean). Thereby, a fast and efficient control can be achieved, so that the internal combustion engine is quickly put into a quiet run.
  • Weighting factor have the value zero and the second weighting factor has the value one. In this case, only bad burns will go into the statistical size.
  • an apparatus for an internal combustion engine comprises an input for coupling the device to a crankshaft sensor of the internal combustion engine and a processing unit.
  • Crankshaft sensor provides a signal for determining an angular position of a crankshaft of the internal combustion engine ready.
  • the processing unit is able to detect a plurality of angular accelerations of the crankshaft for at least one cylinder of the internal combustion engine at several power strokes of the cylinder and to determine an average of the angular accelerations as a function of the plurality of angular accelerations of the cylinder.
  • the processing unit controls the internal combustion engine. For example, the
  • Processing unit in dependence on the plurality of angular accelerations and the mean value of a fuel injection amount for the at least one cylinder. Poor combustion or misfiring in one stroke of a cylinder reduces the angular acceleration of that cylinder in that stroke compared to proper burns. By comparing a current one
  • Angular acceleration with an average of angular accelerations therefore, a bad or faulty combustion in a power stroke can be determined in a simple manner and by a suitable control of the internal combustion engine in
  • an apparatus for a multi-cylinder internal combustion engine comprises an input for coupling the device to a crankshaft sensor of the internal combustion engine and a
  • the crankshaft sensor provides a signal for determining a current angular position of a crankshaft of the internal combustion engine.
  • the processing unit is configured to multiple based on angular positions of the crankshaft
  • the processing unit controls the internal combustion engine as a function of the plurality of angular accelerations of the at least one cylinder and the mean value.
  • Control of the internal combustion engine can be corrected. As a result, the smoothness of the internal combustion engine can be increased.
  • an angular acceleration of a crankshaft of the internal combustion engine is detected at a power stroke of the cylinder and the internal combustion engine is controlled in dependence on the angular acceleration and a predetermined threshold value.
  • the predefined threshold value may comprise, for example, a fixed value or be determined as a function of an operating state of the internal combustion engine, for example with the aid of a characteristic map.
  • the threshold value is set in such a way that, for example, a bad combustion is detected when idling, if the angular acceleration of the cylinder falls below the threshold value.
  • a corresponding apparatus for an internal combustion engine comprising an input for coupling the apparatus to a crankshaft sensor of the internal combustion engine for determining an angular position of a crankshaft of the internal combustion engine and a processing unit.
  • the processing unit is configured for at least one cylinder of the internal combustion engine, an angular acceleration of the crankshaft at a
  • a vehicle including an internal combustion engine and one of the above-described devices.
  • Internal combustion engine is equipped with a crankshaft sensor, which provides a signal for determining an angular position of a crankshaft of the internal combustion engine.
  • the device has an input for coupling the device to the crankshaft sensor and is coupled to the crankshaft sensor.
  • the device as described above, the internal combustion engine to control such that a smoothness of the internal combustion engine can be increased and bad burns and misfires can be avoided.
  • angular accelerations of a crankshaft are used, which can be detected, for example, with a crankshaft sensor.
  • the accelerations can also be detected with a corresponding sensor on a camshaft or on another rotating unit of the internal combustion engine, which rotates in dependence on the crankshaft of the internal combustion engine.
  • Fig. 1 shows a vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 schematically shows an algorithm for determining a deviation of a
  • Standard deviation of a cylinder from an average of standard deviations of all cylinders.
  • FIG. 4 illustrates the effects of a method according to an embodiment of the invention on a running smoothness of an internal combustion engine.
  • Fig. 1 shows a vehicle 10 with an internal combustion engine 1 1 and a device 15 for the internal combustion engine 11.
  • the internal combustion engine 1 1 comprises four cylinders 12 which operate on a common crankshaft 13.
  • Mounted on the crankshaft 13 is a donor wheel (not shown) which rotates together with the crankshaft 13 and, in conjunction with a crankshaft angle sensor 14, provides a high resolution crankshaft signal to the device 15.
  • the device 15 is coupled via an input 16 with the crankshaft angle sensor 14.
  • the device 15 may, for example, a part of an engine electronics of
  • the device 15 may include an electronic controller, such as a microprocessor. Furthermore, the device 15 may include a timebase to communicate with the high resolution one
  • the device 15 detects an angular acceleration of the crankshaft 13 for each of the cylinders 12 during each working cycle. For each cylinder 12, a standard deviation of the angular accelerations is determined on the basis of the angular accelerations determined for it. For this purpose, for example, a standard deviation of the angular acceleration of the respective cylinder 12 from an average of the
  • Angular accelerations of all cylinders during their power strokes determined.
  • a standard deviation of the angular accelerations of the respective cylinder 12 can also be determined from an average of the angular accelerations of the respective cylinder.
  • deviations of the angular acceleration from the respective mean value can be weighted, so that deviations which indicate a bad combustion (actual combustion)
  • FIG. 2 and 3 show this operation of the device 15 for an internal combustion engine with, for example, four cylinders.
  • Fig. 2 shows the determination of the deviation of
  • Standard deviation of a cylinder from the mean value of the standard deviations of all cylinders At inputs 61-64 are the standard deviations of all four cylinders.
  • An average unit 65 forms an average of the four standard deviations 61-64 and feeds this average value to a subtracter 66.
  • the standard deviation 61 of the one cylinder is also fed to the subtracter 66 and a difference between the
  • FIG. 3 shows an algorithm for a cylinder-specific fuel quantity adjustment.
  • inputs 21-24 are, for example, the previously determined (in Figure 2) deviations of the standard deviations of the angular accelerations of the cylinder from the average value of
  • Standard deviations of all cylinders are individually available for each cylinder.
  • current segment times of each cylinder individually to the cylinder are individually available for each cylinder.
  • Inputs 21-24 are provided. The deviations or segment times at the
  • Inputs 21-24 are respectively in respective comparators 25-28 with a
  • Threshold 20 compared.
  • multiplexers 29-32 selectively switch a fuel quantity increase value 57 or a zero value 58 by.
  • the fuel amount increase value 57 may be an absolute value or a relative value.
  • the fuel amount increase value 57 may be 3%.
  • the respective output of the ultiplexer 29-32 is on the one hand directly via assigned summers
  • Injection quantities at outputs 45-48 remain unchanged. However, if, for example, in the first cylinder, its deviation or segment time via the input 21 in the first cylinder, its deviation or segment time via the input 21 in the first cylinder, its deviation or segment time via the input 21 in the first cylinder, its deviation or segment time via the input 21 in the first cylinder, its deviation or segment time via the input 21 in the first cylinder, its deviation or segment time via the input 21 in the
  • Fuel quantity increase value 57 has the value 3%, this 3% value is supplied via the summer 33 to the summer 37, which passes on the last fuel amount value plus the 3% to the memory 41. Thus, the fuel injection amount for the first cylinder is increased by 3%. In addition, the fuel amount increase value 57 of the
  • this 1% value is subtracted from the zero value 58, which is supplied via the multiplexers 30-32, and thus -1% supplied to the summers 38-40.
  • the last injection amount of the cylinders 2-4 is decreased by 1%, respectively.
  • the injection quantity from the cylinder, which has poor combustion is increased by 3% and at the same time the injection quantity is reduced by 1% for the other cylinders.
  • Fig. 4 shows an operation of the method described above.
  • Diagram above left shows the standard deviation of the smoothness of an internal combustion engine four cylinders over a period of 700 seconds in an operation of the internal combustion engine without the use of the method described above.
  • the diagram at the top right shows the corresponding standard deviation of the. Smooth running over a similar period of time using the method described above, wherein after 77 seconds, a control intervention was performed in which the fuel amount of a cylinder (the first cylinder) was increased by 3% and reduces the fuel quantity of the other cylinders each by 1% has been.
  • the smooth running could be improved significantly in the further course of this control intervention.
  • the number of slight jerks caused by poor combustion in a cylinder could be significantly reduced.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (11). Bei dem Verfahren werden für mindestens einen Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (11) mehrere Winkelbeschleunigungen einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (11) bei mehreren Arbeitstakten des Zylinders (12) erfasst und in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des Zylinders (12) ein Mittelwert der Winkelbeschleunigungen bestimmt. In Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert wird die Brennkraftmaschine (11) angesteuert.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Vorrichtungen für Brennkraftmaschinen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Verbesserung der Laufruhe von Brennkraftmaschinen.
Bei Brennkraftmaschinen, beispielsweise Ottomotoren mit mehreren Zylindern, kann es insbesondere im Leerlauf durch streuende Verbrennungsverläufe zu einem unruhigen Lauf kommen. Diese Streuungen können durch ungünstige Zündbedingungen, welche
beispielsweise durch einen Elektrodenabstand von Zündkerzen bedingt sein können, und Streuungen bei den Einspritzventilen, insbesondere Streuungen im Bezug auf einen Durchfluss oder eine Strahlaufbereitung, verstärkt werden. Bei der Verwendung der Brennkraftmaschine in beispielsweise einem Fahrzeug, zum Beispiel einem Personenkraftwagen oder einem
Lastkraftwagen, kann diese Unruhe im Leerlauf von einem Benutzer oder Insassen des
Fahrzeugs als störend empfunden werden.
In diesem Zusammenhang ist aus der DE 43 03 332 C2 ein Ottomotor für Kraftfahrzeuge mit Kraftstoffeinspritzung bekannt. Der Ottomotor umfasst einen Brennraumdrucksensor, welcher an Zündaussetzern eine Magergrenze eines Ladungsgemischs erkennt, und eine Zündanlage, welche mindestens einen Nachfunken oder einen länger brennenden Zündfunken generieren kann. Ein verzögerter Druckanstieg des Brennverlaufs bei einer von einem Nachfunken oder einem nachbrennenden Zündfunken initiierten Zündung und/oder eine Quote der auf einen ersten Funken beziehungsweise auf einen Folgefunken einsetzenden Zündungen dienen als Signal für die Erkennung der Magergrenze des Gemisches. Der Brennraumdrucksensor und eine derartige Zündanlage können jedoch zu höheren Kosten bei der Realisierung des
Ottomotors führen.
Weiterhin ist in diesem Zusammenhang aus der DE 19758018 A1 eine
Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit mehr als einem Zylinder bekannt. Die Abgasreinigungsvorrichtung weist einen Speicherkatalysator auf, wobei Abgas kontinuierlich in den Speicherkatalysator strömt, so dass Schadstoffe in dem Abgasspeicher absorbiert werden, sobald die Maschine mager betrieben wird, und dass Schadstoffe freigegeben werden, sobald die Sauerstoffkonzentration des Abgases abgesenkt wird. Während der Freisetzungsphase der
BESTÄTIGUNGSKOPIE Schadstoffe wird die Maschine mit einem Brutto-Lambda-Wert etwas oberhalb des stöchiometrischen Verhältnisses von Lamba = 1 betrieben. Dazu kann selektiv ein Teil der Zylinder angefettet werden, während der andere Teil der Zylinder weiterhin mager betrieben wird.
Weiterhin sind in dem Stand der Technik Verfahren zur Gleichstellung der Zylinder hinsichtlich einer Drehmomententwicklung über eine zylinderindividuelle Anpassung der Einspritzzeiten bekannt. Bei einigen Betriebszuständen kann eine derartige Drehmomentgleichstellung jedoch zu einem unruhigeren Motorlauf führen, indem beispielsweise einzelne Zylinder zeitlich unterschiedliche. Momente aufbauen, sodass das Moment eines einzelnen Zylinders zeitlich schwankt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein einfach zu realisierendes und
zuverlässiges Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, welches einen ruhigen Lauf der Brennkraftmaschine insbesondere im Leerlauf sicherstellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 , ein Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern nach Anspruch 2, eine Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, eine Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern nach Anspruch 8, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, eine Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 1 , und ein Fahrzeug nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine bereitgestellt. Bei dem Verfahren werden für mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine mehrere Winkelbeschleunigungen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bei mehreren Arbeitstakten des Zylinders erfasst und in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des Zylinders ein Mittelwert der Winkelbeschleunigungen bestimmt. In Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert wird die Brennkraftmaschine gesteuert, beispielsweise indem eine Einspritzmenge für den Zylinder verändert wird. Die
Winkelbeschleunigungen der Kurbelwelle können beispielsweise mit Hilfe eines an der
Kurbelwelle angebrachten Geberrades und einem hochauflösenden Kurbelwellenwinkelsensor erfasst werden. Statt der Winkelbeschleunigungen können alternativ Winkelgeschwindigkeiten oder sogenannte Segmentzeiten erfasst werden, d.h., Zeiten, welche benötigt werden, während sich die Kurbelwelle um ein vorbestimmtes Winkelsegment dreht. Winkelbeschleunigungen, Winkelgeschwindigkeiten und Segmentzeiten lassen sich beispielsweise mit Hilfe einer aktuellen Drehzahl der Brennkraftmaschine ineinander umrechnen und können daher als äquivalente Größen betrachtet werden und gleichermaßen für das erfindungsgemäße
Verfahren verwendet werden. Wenn ein Zündaussetzer eintritt, ist die Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle während dieses Arbeitstaktes geringer, so dass beispielsweise durch einen Vergleich einer aktuellen Winkelbeschleunigung mit dem Mittelwert der
Winkelbeschleunigungen von vorhergehenden Arbeitstakten auf einen Zündaussetzer geschlossen werden kann. Da moderne Brennkraftmaschinen im Allgemeinen über ein derartiges Geberrad und einen entsprechenden hochauflösenden Drehwinkelsensor an der Kurbelwelle verfügen, kann das erfindungsgemäße Verfahren kostengünstig realisiert werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass das Verfahren erst dann eine Ansteuerung der
Brennkraftmaschine ändert, wenn anhand der Winkelbeschleunigung bestimmt wurde, dass ein Zündaussetzer oder eine Verbrennung mit einem geringeren Moment (eine schlechte
Verbrennung) aufgetreten ist und somit deutlich weniger Regeleingriffe auftreten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern bereitgestellt. Bei dem Verfahren werden mehrere Winkelbeschleunigungen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bei mehreren Arbeitstakten von mindestens zwei Zylindern der Brennkraftmaschine erfasst. In Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen der mindestens zwei Zylinder wird ein Mittelwert der Winkelbeschleunigungen bestimmt. Für mindestens einen der mindestens zwei Zylinder wird die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des mindestens einen Zylinders und dem Mittelwert angesteuert. Beispielsweise kann eine
Einspritzmenge des mindestens einen Zylinders in Abhängigkeit von den mehreren
Winkelbeschleunigungen des einen Zylinders und dem Mittelwert eingestellt werden. Die Winkelbeschleunigungen können, wie zuvor beschrieben wurde, mit Hilfe eines Geberrades an der Kurbelwelle und eines hochauflösenden Kurbelwellenwinkelsensor beispielsweise in Form von Segmentzeiten erfasst werden. Somit ist auch dieses Verfahren kostengünstig bei einer modernen Brennkraftmaschine realisierbar. Indem mehrere Winkelbeschleunigungen bei mehreren Arbeitstakten mehrerer Zylinder erfasst und zur Bestimmung des Mittelwertes herangezogen werden, können beispielsweise permanente Zündaussetzer in einem Zylinder schnell und zuverlässig erkannt werden, da die Winkelbeschleunigungen des aussetzenden Zylinders erheblich vom Mittelwert aller Zylinder abweichen. Somit arbeitet das Verfahren auch unter der extrem ungünstigen Bedingung, dass ein Zylinder vollständig aussetzt, zuverlässig.
Gemäß einer Ausführungsform wird zum Steuern der Brennkraftmaschine eine statistische Größe bestimmt, welche eine Abweichung der mehreren Winkelbeschleunigungen des mindestens einen Zylinders von dem Mittelwert beschreibt. Dies kann beispielsweise eine Standardabweichung, wie sie in dem Stand der Technik bekannt ist, sein. Eine Ansteuerung der Brennkraftmaschine, beispielsweise eine Veränderung der Einspritzmenge des betreffenden Zylinders, kann in Abhängigkeit eines Vergleichs der statistischen Größe mit einem
Schwellenwert durchgeführt werden. Indem eine statistische Größe bestimmt wird, kann das Verfahren auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen, insbesondere unterschiedlichen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, zuverlässig durchgeführt werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Steuern der Brennkraftmaschine ein Verändern einer Kraftstoffeinspritzmenge für den mindestens einen Zylinder in Abhängigkeit von einem Vergleich der für den Zylinder bestimmten statistischen Größe mit einem Schwellenwert. Dabei kann beispielsweise die Kraftstoffeinspritzmenge für den mindestens einen Zylinder um einen vorbestimmten Prozentsatz erhöht werden, wenn ein Zündaussetzer bei dem mindestens einen Zylinder festgestellt wurde, d.h., wenn die statistische Größe anzeigt, dass die
Winkelbeschleunigung beim Arbeitstakt des mindestens einen Zylinders deutlich geringer als der Mittelwert der Winkelbeschleunigung (der erwartete Wert der Winkelbeschleunigung) ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird für mindestens zwei Zylinder der
Brennkraftmaschine jeweils eine entsprechende statistische Größe, wie zuvor beschrieben, bestimmt. Weiterhin wird ein Mittelwert der für die mindestens zwei Zylinder bestimmten statistischen Größen bestimmt, d.h., es wird ein Mittelwert der statistischen Größen gebildet. Eine Kraftstoffeinspritzmenge für einen der mindestens zwei Zylinder wird in Abhängigkeit von einem Vergleich der für den Zylinder bestimmten statistischen Größe mit dem Mittelwert der statistischen Größen verändert. Wenn als statistische Größe beispielsweise eine
Standardabweichung bestimmt wird, wird bei dieser Ausführungsform zusätzlich ein Mittelwert der Standardabweichungen bestimmt und die Kraftstoffmenge eines Zylinders in Abhängigkeit des Vergleichs der Standardabweichung des Zylinders mit dem Mittelwert der
Standardabweichungen verändert. Indem durch Verändern der Kraftstoffeinspritzmengen die Standardabweichungen der Zylinder aneinander angeglichen werden, führt dies zu gleich ruhig laufenden Zylindern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die statistische Größe bestimmt, indem mehrere Differenzen zwischen den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert der
Winkelbeschleunigungen bestimmt werden, d.h., für jede der mehreren
Winkelbeschleunigungen wird jeweils eine entsprechende Differenz zwischen der
Winkelbeschleunigung und dem Mittelwert der Winkelbeschleunigungen bestimmt. Diese Differenzen werden zusätzlich folgendermaßen gewichtet. Wenn die Winkelbeschleunigung größer als der Mittelwert ist, wird die Differenz mit einem ersten Gewichtungsfaktor gewichtet. Wenn die Winkelbeschleunigung kleiner als der Mittelwert ist, wird die Differenz mit einem zweiten Gewichtungsfaktor gewichtet. Der erste Gewichtungsfaktor ist kleiner als der zweite Gewichtungsfaktor. Somit wird als statistische Größe eine gewichtete Abweichung der
Winkelbeschleunigungen von dem Mittelwert bestimmt. In die gewichtete Abweichung gehen schlechte Verbrennungen (Winkelbeschleunigung ist kleiner als der Mittelwert) stärker als gute Verbrennungen (Winkelbeschleunigung ist größer als der Mittelwert) ein. Dadurch kann eine schnelle und effiziente Regelung erreicht werden, so dass die Brennkraftmaschine schnell in einen ruhigen Lauf versetzt wird. Gemäß einer Ausführungsform kann der erste
Gewichtungsfaktor den Wert null aufweisen und der zweite Gewichtungsfaktor den Wert eins aufweisen. In diesem Fall gehen nur schlechte Verbrennungen in die statistische Größe ein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin eine Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst einen Eingang zum Koppeln der Vorrichtung mit einem Kurbelwellensensor der Brennkraftmaschine und eine Verarbeitungseinheit. Der
Kurbelwellensensor stellt ein Signal zur Bestimmung einer Winkelposition einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bereit. Die Verarbeitungseinheit ist in der Lage, für mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine mehrere Winkelbeschleunigungen der Kurbelwelle bei mehreren Arbeitstakten des Zylinders zu erfassen und in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des Zylinders einen Mittelwert der Winkelbeschleunigungen zu bestimmen. In Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert steuert die Verarbeitungseinheit die Brennkraftmaschine. Beispielsweise verändert die
Verarbeitungseinheit in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert eine Kraftstoffeinspritzmenge für den mindestens einen Zylinder. Durch eine schlechte Verbrennung oder einen Zündaussetzer in einem Arbeitstakt eines Zylinders verringert sich die Winkelbeschleunigung dieses Zylinders in diesem Arbeitstakt verglichen mit ordnungsgemäßen Verbrennungen. Durch einen Vergleich einer aktuellen
Winkelbeschleunigung mit einem Mittelwert von Winkelbeschleunigungen kann daher eine schlechte oder fehlerhafte Verbrennung in einem Arbeitstakt auf einfache Art und Weise bestimmt werden und durch eine geeignete Ansteuerung der Brennkraftmaschine in
nachfolgenden Arbeitstakten vermieden werden, beispielsweise indem eine Einspritzmenge für den Zylinder erhöht wird.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst einen Eingang zum Koppeln der Vorrichtung mit einem Kurbelwellensensor der Brennkraftmaschine und eine
Verarbeitungseinheit. Der Kurbellwellensensor stellt ein Signal zur Bestimmung einer aktuellen Winkelposition einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bereit. Die Verarbeitungseinheit ist ausgestaltet, auf der Grundlage von Winkelpositionen der Kurbelwelle mehrere
Winkelbeschleunigungen der Kurbelwelle bei mehreren Arbeitstakten von mindestens zwei Zylindern der Brennkraftmaschine zu bestimmen und einen Mittelwert der Winkelbeschleunigungen in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen der mindestens zwei Zylinder zu bestimmen. Für mindestens einen Zylinder der mindestens zwei Zylinder steuert die Verarbeitungseinheit die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des mindestens einen Zylinders und dem Mittelwert an. Indem in den Mittelwert Winkelbeschleunigungen von Arbeitstakten verschiedener Zylinder der Brennkraftmaschine eingehen, können durch einen Vergleich einer aktuellen
Winkelbeschleunigung eines speziellen Zylinders mit dem Mittelwert auf einfache Art und Weise Verbrennungsunterschiede zwischen den Zylindern festgestellt werden und durch eine
Ansteuerung der Brennkraftmaschine korrigiert werden. Dadurch kann die Laufruhe der Brennkraftmaschine erhöht werden.
Die zuvor beschriebenen Vorrichtungen können zur Durchführung der zuvor beschriebenen Verfahren ausgestaltet sein und umfassen daher auch die im Zusammenhang mit den
Verfahren beschriebenen Vorteile.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Betreiben einer
Brennkraftmaschine bereitgestellt, bei welchem für mindestens einen Zylinder der
Brennkraftmaschine eine Winkelbeschleunigung einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bei einem Arbeitstakt des Zylinders erfasst wird und die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Winkelbeschleunigung und einem vorgegeben Schwellenwert gesteuert wird. Der vorgegebene Schwellenwert kann beispielsweise einen fest vorgegeben Wert umfassen oder in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine beispielsweise mit Hilfe eines Kennfeldes bestimmt werden. Der Schwellenwert ist derart vorgegeben, dass beispielsweise eine schlechte Verbrennung im Leerlauf erkannt wird, wenn die Winkelbeschleunigung des Zylinders den Schwellenwert unterschreitet. Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine entsprechende Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, welche einen Eingang zum Koppeln der Vorrichtung mit einem Kurbelwellensensor der Brennkraftmaschine zur Bestimmung einer Winkelposition einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und eine Verarbeitungseinheit umfasst. Die Verarbeitungseinheit ist ausgestaltet, für mindestens einen Zylinder der Brennkraftmaschine eine Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle bei einem
Arbeitstakt des Zylinders zu erfassen und die Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Winkelbeschleunigung und einem vorgegeben Schwellenwert zu steuern.
Schließlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine Brennkraftmaschine und eine der zuvor beschriebenen Vorrichtungen umfasst. Die
Brennkraftmaschine ist mit einem Kurbelwellensensor ausgerüstet, welcher ein Signal zur Bestimmung einer Winkelposition einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bereitstellt. Die Vorrichtung weist einen Eingang zum Koppeln der Vorrichtung mit dem Kurbelwellensensor auf und ist mit dem Kurbelwellensensor gekoppelt. Im Betrieb der Brennkraftmaschine kann die Vorrichtung, wie zuvor beschrieben, die Brennkraftmaschine derart ansteuern, dass eine Laufruhe der Brennkraftmaschine erhöht werden kann und schlechte Verbrennungen und Verbrennungsaussetzer vermieden werden können.
In der obigen Zusammenfassung der Erfindung werden Winkelbeschleunigungen einer Kurbelwelle verwendet, welche beispielsweise mit einem Kurbelwellensensor erfasst werden können. Alternativ können die Beschleunigungen auch mit einem entsprechenden Sensor an einer Nockenwelle oder an einer anderen sich drehenden Einheit der Brennkraftmaschine erfasst werden, welche sich in Abhängigkeit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine dreht.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Algorithmus zum Bestimmen einer Abweichung einer
Standardabweichung eines Zylinders von einem Mittelwert von Standardabweichungen aller Zylinder.
Fig. 3 zeigt schematisch einen Algorithmus für eine zylinderindividuelle
Kraftstoffmengeneinstellung.
Fig. 4 veranschaulicht die Auswirkungen eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf eine Laufruhe einer Brennkraftmaschine.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einer Brennkraftmaschine 1 1 und einer Vorrichtung 15 für die Brennkraftmaschine 11. Die Brennkraftmaschine 1 1 umfasst vier Zylinder 12, welche auf einer gemeinsamen Kurbelwelle 13 arbeiten. An der Kurbelwelle 13 ist ein (nicht gezeigtes) Geberrad angebracht, welches sich zusammen mit der Kurbelwelle 13 dreht und in Verbindung mit einem Kurbelwellenwinkelsensor 14 ein hoch aufgelöstes Kurbelwellensignal für die Vorrichtung 15 bereitstellt. Die Vorrichtung 15 ist über einen Eingang 16 mit dem Kurbelwellenwinkelsensor 14 gekoppelt. Die Vorrichtung 15 kann beispielsweise ein Teil einer Motorelektronik der
Brennkraftmaschine 11 oder eine gesonderte Vorrichtung sein. Die Vorrichtung 15 kann eine elektronische Steuerung, beispielsweise einen Mikroprozessor, umfassen. Weiterhin kann die Vorrichtung 15 eine Zeitbasis umfassen, um in Verbindung mit dem hoch aufgelösten
Kurbelwellensignal eine Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle 13 bestimmen zu können. Die Arbeitsweise der Vorrichtung 15 wird nachfolgend im Detail beschrieben werden. Im Betrieb der Brennkraftmaschine 1 1 erfasst die Vorrichtung 15 für jeden der Zylinder 12 jeweils während eines Arbeitstakts eine Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle 13. Für jeden Zylinder 12 wird auf der Grundlage der für ihn bestimmten Winkelbeschleunigungen eine Standardabweichung der Winkelbeschleunigungen bestimmt. Dazu wird beispielsweise eine Standardabweichung der Winkelbeschleunigungen des jeweiligen Zylinders 12 von einem Mittelwert der
Winkelbeschleunigungen aller Zylinder während ihrer Arbeitstakte bestimmt. Alternativ kann beispielsweise auch eine Standardabweichung der Winkelbeschleunigungen des jeweiligen Zylinders 12 von einem Mittelwert der Winkelbeschleunigungen des jeweiligen Zylinders bestimmt werden. Bei der Bestimmung der Standardabweichung für einen Zylinder 12 können Abweichungen der Winkelbeschleunigung vom jeweiligen Mittelwert gewichtet eingehen, sodass Abweichungen, welche eine schlechte Verbrennung anzeigen (aktuelle
Winkelbeschleunigung ist kleiner als der Mittelwert), stärker berücksichtigt werden. Wenn die Standardabweichung eines Zylinders um mehr als einen vorbestimmten Schwellenwert von einem Mittelwert der Standardabweichungen aller Zylinder abweicht, wird dies als eine
Laufunruhe des Zylinders als Folge einer schlechten Verbrennung oder als Folge eines
Verbrennungsaussetzers gedeutet und eine Einspritzmenge für den jeweiligen Zylinder verändert.
Fig. 2 und 3 zeigen diese Arbeitsweise der Vorrichtung 15 für eine Brennkraftmaschine mit beispielsweise vier Zylindern. Fig. 2 zeigt die Bestimmung der Abweichung der
Standardabweichung eines Zylinders von dem Mittelwert der Standardabweichungen aller Zylinder. An Eingängen 61-64 liegen die Standardabweichungen aller vier Zylinder an. Eine Mittelwerteinheit 65 bildet einen Mittelwert der vier Standardabweichungen 61 -64 und führt diesen Mittelwert zu einem Subtrahierer 66. Die Standardabweichung 61 des einen Zylinders wird ebenfalls zu dem Subtrahierer 66 geführt und eine Differenz zwischen der
Standardabweichung des einen Zylinders und dem Mittelwert der Standardabweichung aller Zylinder bestimmt. Die Differenz wird am Ausgang 67 zur Weiterverarbeitung ausgegeben.
Fig. 3 zeigt einen Algorithmus für eine zylinderindividuelle Kraftstoffmengenanpassung. An Eingängen 21-24 stehen beispielsweise die zuvor (in Fig.2) bestimmten Abweichungen der Standardabweichungen der Winkelbeschleunigungen der Zylinder vom Mittelwert der
Standardabweichungen aller Zylinder zylinderindividuell zur Verfügung. Alternativ können auch beispielsweise aktuelle Segmentzeiten der einzelnen Zylinder zylinderindividuell an den
Eingängen 21-24 bereitgestellt werden. Die Abweichungen oder Segmentzeiten an den
Eingängen 21-24 werden jeweils in entsprechenden Vergleichern 25-28 mit einem
Schwellenwert 20 verglichen. In Abhängigkeit der Ausgänge der Vergleicher 25-28 schalten Multiplexer 29-32 wahlweise einen Kraftstoffmengenerhöhungswert 57 oder einen Null-Wert 58 durch. Der Kraftstoffmengenerhöhungswert 57 kann ein Absolutwert oder ein Relativwert sein. Beispielsweise kann der Kraftstoffmengenerhöhungswert 57 den Wert 3% betragen. Der jeweilige Ausgang des ultiplexers 29-32 geht einerseits direkt über zugeordnete Summierer
33- 36 und 37-40 und einen Zwischenspeicher 41 -44 zu entsprechenden Ausgängen 45-48 der vier Zylinder und andererseits zu Summierern 49-52 der anderen Zylinder. Die Ausgänge der Summierer 49-52 werden mit Faktoren 53-56 von beispielsweise einem Drittel multipliziert und dann an den Summierern 33-36 subtrahiert. Die Arbeitsweise des in Fig. 3 gezeigten
Algorithmus wird nachfolgend anhand von Beispielen beschrieben.
Wenn die Abweichungen oder Segmentzeiten der Zylinder, welche über die Eingänge 21 -24 in den Algorithmus einfließen, den Schwellenwert 20 nicht überschreiten, d.h., wenn die Zylinder alle eine gute Verbrennung aufweisen und keine Verbrennungsaussetzer auftreten, schalten alle Multiplexer 29-32 jeweils den Null-Wert 58 durch. Der Null-Wert 58 führt über die
Summierer 33-36 bzw. 49-52 zu keinerlei Änderung, so dass die Ausgangswerte für die
Einspritzmengen an den Ausgängen 45-48 unverändert bleiben. Wenn jedoch beispielsweise im ersten Zylinder, dessen Abweichung oder Segmentzeit über den Eingang 21 in den
Algorithmus einfließt, eine schlechte Verbrennung stattfindet, wird dies von dem Vergleicher 25 durch Vergleich mit dem Schwellenwert 20 festgestellt und der Multiplexer 29 schaltet den Kraftstoffmengenerhöhungswert 57 durch. Unter der Annahme, dass der
Kraftstoffmengenerhöhungswert 57 den Wert 3% aufweist, wird dieser 3%-Wert über den Summierer 33 zu dem Summierer 37 zugeführt, welcher den letzten Kraftstoffmengenwert plus die 3% an den Speicher 41 weitergibt. Somit wird die Kraftstoffeinspritzmenge für den ersten Zylinder um 3% erhöht. Zusätzlich wird der Kraftstoffmengenerhöhungswert 57 von dem
Multiplexer 29 auf die Summierer 50-52 geführt. Am Ausgang der Summierer 50-52 steht jeweils ein Wert von 3% an, welcher mit Hilfe der Faktoren 54-56 auf ein Drittel reduziert wird. Am Ausgang der Faktoren 54-56 steht somit jeweils ein Wert von 1% an. In den Summierern
34- 36 wird dieser 1%-Wert von dem Null-Wert 58, welcher über die Multiplexer 30-32 zugeführt wird, abgezogen und somit -1% zu den Summierern 38-40 zugeführt. Dadurch wird der letzte Einspritzmengenwert der Zylinder 2-4 jeweils um 1% verringert. Zusammengefasst wird also die Einspritzmenge von dem Zylinder, welcher eine schlechte Verbrennung aufweist, um 3% erhöht und gleichzeitig bei den übrigen Zylindern die Einspritzmenge um jeweils 1 % verringert.
Fig. 4 zeigt eine Wirkungsweise des zuvor beschrieben Verfahrens. In den drei Diagrammen auf der linken Seite sind eine Laufruhe, leichte Ruckler und harte Aussetzer bei einer
Brennkraftmaschine ohne die Anwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens gezeigt. In den drei Diagrammen auf der rechten Seite sind Laufruhe, leichte Ruckler und harte Aussetzer der Brennkraftmaschine bei Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens gezeigt. Das
Diagramm oben links zeigt die Standardabweichung der Laufruhe einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern über eine Zeit von 700 Sekunden bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine ohne die Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Das Diagramm oben rechts zeigt die entsprechende Standardabweichung der. Laufruhe über einen ähnlich langen Zeitraum bei Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens, wobei nach 77 Sekunden ein Regeleingriff durchgeführt wurde, bei welchem die Kraftstoffmenge eines Zylinders (des ersten Zylinders) um 3% erhöht wurde und die Kraftstoff menge der anderen Zylinder jeweils um 1 % verringert wurde. Wie aus dem weiteren Verlauf der Standardabweichung der Laufruhe ersichtlich ist, konnte die Laufruhe im weiteren Verlauf durch diesen Regeleingriff erheblich verbessert werden. Ebenso konnte die Anzahl leichter Ruckler, welche durch eine schlechte Verbrennung in einem Zylinder bewirkt werden, erheblich reduziert werden. Wie aus dem mittleren Diagramm auf der linken Seite ersichtlich ist, treten ohne das zuvor beschriebene Verfahren eine erhebliche Anzahl leichter Ruckler insbesondere beim ersten Zylinder auf. Wie aus dem mittleren Diagramm auf der rechten Seite ersichtlich ist, verringert sich die Anzahl dieser leichten Ruckler erheblich, nachdem der erste Zylinder um 3% angefettet wurde und die anderen Zylinder um 1% abgemagert wurden. Harte Aussetzer, d.h. echte Zündaussetzer, konnten ebenfalls erheblich durch die Verwendung des Verfahrens verringert werden, wie der Vergleich der beiden unteren Diagramme zeigt. Ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens treten, wie in dem Diagramm unten links gezeigt ist, einige harte Aussetzer beim ersten Zylinder im Laufe der Zeit auf. Unter Verwendung des zuvor beschriebenen Verfahrens treten, wie in dem Diagramm unten rechts gezeigt ist, keine harten Aussetzer auf.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei das Verfahren für mindestens einen Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (1 1) umfasst:
- Erfassen mehrerer Winkelbeschleunigungen einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (11 ) bei mehreren Arbeitstakten des Zylinders (12),
- Bestimmen eines Mittelwerts der Winkelbeschleunigungen in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des Zylinders (12), und
Steuern der Brennkraftmaschine (11) in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert.
2. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, wobei das Verfahren umfasst:
- Erfassen mehrerer Winkelbeschleunigungen einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (11) bei mehreren Arbeitstakten von mindestens zwei Zylindern (12) der Brennkraftmaschine (1 1),
- Bestimmen eines Mittelwerts der Winkelbeschleunigungen in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen der mindestens zwei Zylinder (12), und
- für mindestens einen Zylinder (12) der mindestens zwei Zylinder (12): Steuern der Brennkraftmaschine (11) in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des mindestens einen Zylinders (12) und dem Mittelwert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Steuern umfasst:
- Bestimmen einer statistischen Größe (21 -24), welche eine Abweichung der mehreren Winkelbeschleunigungen des mindestens einen Zylinders (12) von dem Mittelwert beschreibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Steuern umfasst:
- Verändern einer Kraftstoffeinspritzmenge für den mindestens einen Zylinder (12) in Abhängigkeit von einem Vergleich der für den Zylinder (12) bestimmten statistischen Größe (21 - 24) mit einem Schwellenwert (20).
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei für mindestens zwei Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (11 ) jeweils eine entsprechende statistische Größe (21 -24) bestimmt wird, wobei das Verfahren ferner umfasst: - Bestimmen eines Mittelwerts der für die mindestens zwei Zylinder (12) bestimmten statistischen Größen (21-24), und
- Verändern einer Kraftstoffeinspritzmenge für einen Zylinder (12) der mindestens zwei Zylinder (12) in Abhängigkeit von einem Vergleich der für den Zylinder (12) bestimmten statistischen Größe mit dem Mittelwert der statischen Größen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3-5, wobei der Schritt des Bestimmens der statistischen Größe (21-24) umfasst:
- Bestimmen von mehreren Differenzen zwischen den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert der Winkelbeschleunigungen, und
- Gewichten der mehreren Differenzen, wobei eine Differenz mit einem ersten Gewichtungsfaktor gewichtet wird, wenn die entsprechende Winkelbeschleunigung größer als der Mittelwert ist, und wobei eine Differenz mit einem zweiten Gewichtungsfaktor gewichtet wird, wenn die entsprechende Winkelbeschleunigung kleiner als der Mittelwert ist, wobei der erste Gewichtungsfaktor kleiner als der zweite Gewichtungsfaktor ist.
7. Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung (15) umfasst:
- einen Eingang (16) zum Koppeln der Vorrichtung mit einem Kurbelwellensensor (14) der Brennkraftmaschine (1 1 ), welcher ein Signal zur Bestimmung einer Winkelposition einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (11 ) bereitstellt, und
- eine Verarbeitungseinheit, welche ausgestaltet ist, für mindestens einen Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (1 1)
mehrere Winkelbeschleunigungen der Kurbelwelle (13) bei mehreren Arbeitstakten des Zylinders (12) zu erfassen,
einen Mittelwert der Winkelbeschleunigungen in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des Zylinders (12) zu bestimmen, und
die Brennkraftmaschine (1 1 ) in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen und dem Mittelwert zu steuern.
8. Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, wobei die Vorrichtung (15) umfasst:
- einen Eingang (16) zum Koppeln der Vorrichtung mit einem Kurbelwellensensor (14) der Brennkraftmaschine (11), welcher ein Signal zur Bestimmung einer Winkelposition einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (1 1 ) bereitstellt, und
- eine Verarbeitungseinheit, welche ausgestaltet ist,
mehrere Winkelbeschleunigungen der Kurbelwelle (13) bei mehreren Arbeitstakten von mindestens zwei Zylindern (12) der Brennkraftmaschine (1 1) zu erfassen, einen Mittelwert der Winkelbeschleunigungen in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen der mindestens zwei Zylinder (12) zu bestimmen, und
für mindestens einen Zylinder (12) der mindestens zwei Zylinder (12) die Brennkraftmaschine (11) in Abhängigkeit von den mehreren Winkelbeschleunigungen des mindestens einen Zylinders (12) und dem Mittelwert zu steuern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Vorrichtung (15) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 -6 ausgestaltet ist.
10. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, wobei das Verfahren für mindestens einen Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (1 1) umfasst:
- Erfassen einer Winkelbeschleunigung einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (1 1 ) bei einem Arbeitstakt des Zylinders (12), und
- Steuern der Brennkraftmaschine (1 1) in Abhängigkeit von der Winkelbeschleunigung und einem vorgegeben Schwellenwert (20).
11. Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung (15) umfasst:
- einen Eingang (16) zum Koppeln der Vorrichtung mit einem Kurbelwellensensor (14) der Brennkraftmaschine (11), welcher ein Signal zur Bestimmung einer Winkelposition einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (11) bereitstellt, und
- eine Verarbeitungseinheit, welche ausgestaltet ist, für mindestens einen Zylinder (12) der Brennkraftmaschine (1 1 )
eine Winkelbeschleunigung der Kurbelwelle (13) bei einem Arbeitstakt des Zylinders (12) zu erfassen, und
die Brennkraftmaschine (1 1 ) in Abhängigkeit von der Winkelbeschleunigung und einem vorgegeben Schwellenwert (20) zu steuern.
12. Fahrzeug, umfassend:
eine Brennkraftmaschine (1 1) mit einem Kurbelwellensensor (14), welcher ein Signal zur Bestimmung einer Winkelposition einer Kurbelwelle (13) der Brennkraftmaschine (11) bereitstellt, und
eine Vorrichtung (15) nach einem der Ansprüche 7-9 oder 1 1 , welche mit dem Kurbelwellensensor (14) gekoppelt ist.
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