EP4348026A1 - Method for operating an internal combustion engine, and internal combustion engine configured to carry out such a method - Google Patents

Method for operating an internal combustion engine, and internal combustion engine configured to carry out such a method

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EP4348026A1
EP4348026A1 EP22730789.9A EP22730789A EP4348026A1 EP 4348026 A1 EP4348026 A1 EP 4348026A1 EP 22730789 A EP22730789 A EP 22730789A EP 4348026 A1 EP4348026 A1 EP 4348026A1
Authority
EP
European Patent Office
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signal
metric
combustion engine
internal combustion
measurement window
Prior art date
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Pending
Application number
EP22730789.9A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Aron Toth
Tobias Frank
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Rolls Royce Solutions GmbH
Original Assignee
Rolls Royce Solutions GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce Solutions GmbH filed Critical Rolls Royce Solutions GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine which is set up to carry out such a method.
  • a known measure for influencing the peak pressure gradient consists in using a pre-injection and a main injection following the pre-injection in time.
  • the disadvantage of using the pilot injection and the main injection is that the peak pressure gradient is highly non-linearly dependent on a fuel quantity that is introduced into the combustion chamber by means of the pilot injection, the so-called pilot injection quantity.
  • pilot injection quantity the so-called pilot injection quantity.
  • the peak pressure gradient can be both lower and higher than in operation without pre-injection.
  • a pre-injection quantity/peak pressure gradient diagram usually describes a U-shaped curve.
  • the peak pressure gradient is higher both for a lower and for a higher pre-injection quantity than for an average pre-injection quantity, which is higher than the lower pre-injection quantity and less than the higher pre-injection quantity.
  • the peak pressure gradient is optimal, in particular minimal, for the average pre-injection quantity. Therefore, if a peak pressure gradient that is too high is determined, it is not directly recognizable whether an increase or a reduction in the pre-injection quantity can lower the peak pressure gradient.
  • Exact knowledge and error-free and precise regulation of an injector, by means of which the pre-injection is carried out, and thus of the pre-injection quantity, is also essential. The production of such an injector is very time-consuming and cost-intensive due to the necessary minimum manufacturing tolerances and a robust design to avoid aging effects.
  • a known method for determining peak pressure gradients in a combustion chamber makes use of cylinder pressure sensors.
  • the disadvantage of this is that, on the one hand, such cylinder pressure sensors are expensive to produce, and on the other hand, correct installation, so that the peak pressure gradient is correctly detected, is time-consuming and costly.
  • the invention is therefore based on the object of creating a method for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine which is set up for carrying out such a method, the disadvantages mentioned being at least partially eliminated, preferably avoided.
  • the object is achieved in particular by creating a method for operating an internal combustion engine which has at least one combustion chamber, to which at least one injector is assigned, and at least one knock sensor, wherein in a first step (step a)) for a first, in particular stationary load point, and a first signal of the at least one knock sensor is detected in a first temporal measurement window for a first, a pre-injection associated energization duration of the at least one injector for at least one working cycle of a first combustion chamber. In a second step (Step b)), a first evaluation point is calculated from the at least one first signal using a first metric.
  • a second signal of the at least one knock sensor is recorded in the first temporal measurement window for the first load point and for a second duration of the current flow assigned to the at least one injector for at least one working cycle of the first combustion chamber.
  • a second evaluation point is calculated from the at least one second signal using the first metric.
  • an optimal duration of energization is determined as the optimum of the first evaluation point and the second evaluation point.
  • the optimum energization duration for the first load point and the first combustion chamber is stored and/or used.
  • the method for the first load point provides an optimal current supply duration of the pre-injection of the first combustion chamber.
  • This optimal duration of energization depends on the aging-related functioning and manufacturing tolerances of the injector, by means of which the pre-injection is carried out.
  • the measured values which are recorded by means of a knock sensor, advantageously correlate with the pressure gradients in a combustion chamber.
  • knock sensors are significantly cheaper and more robust than cylinder pressure sensors.
  • the integration of a knock sensor in an internal combustion engine can be implemented in a simple manner.
  • the optimum is preferably a local optimum.
  • an optimal value is preferably a local optimal value. The calculation of a global optimum cannot be guaranteed.
  • the knock sensor is preferably designed as a structure-borne noise sensor, so that a sound signal of a combustion in the combustion chamber is detected by the knock sensor and output as an electrical voltage.
  • the duration of the energization is chosen such that the peak pressure gradient is minimal.
  • the peak pressure gradient is at a minimum when the amplitude of the electrical voltage output by the knock sensor is at a minimum.
  • the duration of the energization is selected in such a way that the peak pressure gradient is as close as possible to a predefined limit value.
  • the amplitude of the electrical voltage output by the knock sensor for the predefined limit value of the peak pressure gradient is preferably known, so that the evaluation points are compared with the voltage associated with the limit value.
  • the predefined limit value preferably corresponds to a value which is smaller than a value at which damage to the internal combustion engine occurs.
  • the predefined limit value particularly preferably corresponds to a value above which damage to the internal combustion engine occurs.
  • the pre-injection is always carried out by means of the at least one injector, which is assigned to the respective combustion chamber under consideration.
  • exactly one injector is assigned to the combustion chamber—in particular to each combustion chamber.
  • a work cycle preferably corresponds to a crank angle interval between ⁇ 360° crankshaft angle (CA) and +359.9° CA, based on the ignition TDC at 0° CA.
  • CA crankshaft angle
  • the ignition TDC is the top dead center of a piston that can be lifted in the combustion chamber between a compression stroke and a power stroke of the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above is carried out for a plurality of different energization durations assigned to the pre-injection.
  • steps a) and b), or steps c) and d) are carried out for a plurality of energization durations assigned to the pre-injection, which all differ from one another, with a plurality of evaluation points being calculated.
  • the optimal duration of energization is determined as the optimum of the majority of evaluation points. It is thus advantageously possible to identify a more precise dependency between the duration of current application and the peak pressure gradient and thus to determine the optimum duration of current application more reliably and more precisely.
  • the first signal is detected for a plurality of work cycles, preferably at least 10 work cycles, preferably at least 50 work cycles, particularly preferably at least 100 work cycles, with for a plurality of work cycles, preferably at least ten work cycles, preferably at least 50 working cycles, particularly preferably at least 100 working cycles, in each case the second signal is detected.
  • a plurality of first signals and a plurality of second signals are thus obtained.
  • the first evaluation point is calculated from the plurality of first signals using the first metric.
  • the second evaluation point is calculated from the plurality of second signals using the first metric. Disturbances and/or outliers in the measurement of the knock sensor, which impair the determination of the optimal energization duration, are advantageously filtered out or made recognizable by means of the plurality of work cycles, depending on the calculation basis of the metric.
  • the first measurement window lies in a range between ⁇ 20° CA before ignition TDC and +60° CA after ignition TDC.
  • a change in the pressure over time in the combustion chamber is strongest in this area, namely shortly before ignition and after ignition of the fuel.
  • the at least one first signal and the at least one second signal by means of a second metric and / or by means of a third metric are evaluated.
  • the optimal energization duration is checked for plausibility and/or verified by means of the at least one first signal and at least one second signal evaluated with regard to the second metric and/or third metric.
  • a plurality of second evaluation points is preferably calculated using the second metric.
  • a plurality of third evaluation points is preferably calculated using the third metric.
  • the second metric and/or the third metric is used to check whether the optimal energization duration, which is determined using the first metric, is plausible and reliable.
  • the optimal duration of energization can be determined using the second metric and/or the third metric.
  • At least one metric selected from a group consisting of the first metric, the second metric and the third metric, has an integration formula and a calculation rule. At least one signal point is calculated from the at least one signal by means of the integration formula. An evaluation point is calculated from the at least one signal point by means of the calculation rule.
  • At least one first signal point is preferably calculated from the at least one first signal by means of the integration formula of the first metric.
  • at least one second first signal point is preferably calculated from the at least one second signal by means of the integration formula of the first metric.
  • the first first evaluation point is preferably calculated from the at least one first first signal point by means of the calculation rule for the first metric.
  • the second first evaluation point is preferably calculated from the at least one second first signal point by means of the calculation rule for the first metric.
  • At least one first second signal point is preferably calculated from the at least one first signal by means of the integration formula of the second metric.
  • at least one second signal point is preferably calculated from the at least one second signal by means of the integration formula of the second metric.
  • a first second evaluation point is preferably calculated from the at least one first second signal point by means of the calculation rule for the second metric.
  • a second second evaluation point is preferably calculated from the at least one second second signal point by means of the calculation rule for the second metric.
  • At least one first third signal point is preferably calculated from the at least one first signal by means of the integration formula of the third metric.
  • at least one second third signal point is preferably calculated from the at least one second signal by means of the integration formula of the third metric.
  • a first third evaluation point is preferably calculated from the at least one first third signal point by means of the calculation rule for the third metric.
  • a second third evaluation point is preferably calculated from the at least one second third signal point by means of the calculation rule for the third metric.
  • the integration formula of the first metric is applied to each first signal individually in order to calculate a plurality of first first signal points.
  • the first first evaluation point is calculated from the plurality of first first signal points by means of the calculation rule.
  • the integration formula of the first metric is applied to each second signal individually in order to calculate a plurality of second first signal points.
  • the second first evaluation point is calculated from the plurality of second first signal points by means of the calculation rule. In addition, this preferably also applies analogously to the second metric and the third metric.
  • the integration formula is selected from a group consisting of an integral over a magnitude of a signal in the first time measurement window, an integral over the square of a signal in the first time measurement window, an integral over the magnitude a signal in a second measurement temporal window that is a portion of the first measurement temporal window, and an integral over the square of a signal in the second measurement temporal window.
  • the second time measurement window is in a range between ⁇ 20° CA before ignition TDC and ⁇ 3° CA before ignition TDC.
  • the effect of the pre-injection, in particular separately from the effect of the main injection, is recorded in this area.
  • the integration formula is applied to a signal which is evaluated using the first metric, the second metric or the third metric.
  • the integration formula is selected from a group consisting of an integral over the magnitude of the at least one first signal in the first time measurement window, an integral over the square of the at least a first signal in the first time measurement window, an integral over the magnitude of the at least one first signal in the second time measurement window, and an integral over the square of the at least one first signal in the second time measurement window.
  • the integration formula is applied to each first signal and/or second signal individually.
  • a mean value or a standard deviation is used as the calculation rule.
  • an evaluation point is a mean value over all associated signal points. This filters out outliers and disturbances in the measurements using the knock sensor.
  • the first first evaluation point is an average over the plurality of first first signal points and in particular an average over the plurality of work cycles for which the first signal is recorded. If only a single first signal is detected and therefore only a single first first signal point is calculated, the mean value of the first first signal point, and thus the first first signal point itself, is the first first evaluation point. This applies analogously if only a single second signal or only a single signal is detected for the plurality of energization durations.
  • an evaluation point is advantageously a measure of a scattering of the signal points around the expected value of the signal points. This makes a variance in the measurements and in particular outliers and disturbances in the measurements by means of the knock sensor visible. If only a single first signal is detected and therefore only a single first first signal point is calculated, the standard deviation of the first first signal point itself, and thus the first first evaluation point, is equal to zero.
  • the standard deviation is preferably used in order to check the plausibility of an optimal energization duration, which is determined using a metric that does not use the standard deviation as a calculation rule. If the standard deviation is large, this indicates that the individual signal points and thus also the individual signals on which the signal points are based are very different and spread widely. Thus, the determination of the peak pressure gradient is not reliable in this case. If the standard deviation is small, preferably approaching zero, this indicates that the individual signal points and thus also the individual signals on which the signal points are based are almost identical. Thus, the determination of the peak pressure gradient is reliable in this case.
  • the first metric Mi is preferably selected from one of the following functions Fi to F 4 .
  • the second metric and the third metric are preferably selected from one of the following functions Fi to Fs.
  • Si indicates a signal of the plurality of signals and n indicates the number of work cycles.
  • MFi is the first measurement window and MF 2 is the second measurement window.
  • the first metric Mi , the second metric M 2 and the third metric M 3 are particularly preferably different in pairs. Pairwise different means that two metrics selected from the first metric Mi, the second metric M2 and the third metric M3 are not identical. In particular, the first metric Mi, the second metric M 2 and the third metric M 3 are selected differently.
  • the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above, in particular steps a) to f), are carried out for different load points of the internal combustion engine.
  • the respective optimal energization durations of the pre-injection are thus determined and preferably stored for a plurality of load points.
  • the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above is carried out for a plurality of combustion chambers of the internal combustion engine.
  • an individual optimal duration of current application of the pre-injection is thus determined and preferably stored for each combustion chamber.
  • the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above is carried out simultaneously or iteratively for the majority of the combustion chambers.
  • the method according to the invention or a method according to one or more of the previously described embodiments is repeated cyclically, in particular after a predefined operating time of the internal combustion engine.
  • aging effects of the injectors in the combustion chambers are advantageously recognized and compensated for, and the pre-injection and the peak pressure gradient are thus optimized in accordance with the current state of the internal combustion engine.
  • the object is also achieved by creating an internal combustion engine which has at least one combustion chamber, to which at least one injector is assigned, at least one knock sensor and a control device.
  • the control device is operatively connected to the knock sensor and the at least one injector and set up to control them in each case and to carry out the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above.
  • the internal combustion engine there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the method.
  • the internal combustion engine has at least one knock sensor for each combustion chamber.
  • An internal combustion engine with 12, 14, 16, 18 or 20 combustion chambers preferably has 12, 14, 16, 18 or 20 knock sensors and each knock sensor is assigned to exactly one combustion chamber.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows a flow chart of a first exemplary embodiment of a method for operating the internal combustion engine
  • FIG. 3 shows a flowchart of a second exemplary embodiment of the method for operating the internal combustion engine
  • 4 shows a flowchart of a third exemplary embodiment of the method for operating the internal combustion engine
  • FIG. 5 shows a flow chart of a fourth exemplary embodiment of the method for operating the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine 1.
  • the internal combustion engine 1 has at least one combustion chamber 3, to which at least one injector 5 is assigned, and at least one knock sensor 7. Furthermore, the internal combustion engine 1 has a control device 9 .
  • the combustion chamber 3 preferably has an inlet valve 11.1 and an outlet valve 11.2.
  • the control device 9 is operatively connected to the at least one injector 5 and the at least one knock sensor 7 and is set up to actuate them in each case.
  • the control device 9 is preferably operatively connected to the inlet valve 11.1 and the outlet valve 11.2 and set up for their respective activation.
  • the control device 9 is set up in particular to carry out a method for operating the internal combustion engine 1 according to one or more of the exemplary embodiments described below.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a first exemplary embodiment of a method for operating internal combustion engine 1 according to FIG.
  • a combustion chamber 3 of the at least one combustion chamber 3 of the internal combustion engine 1 is selected in a particularly stationary load point, for which a pre-injection is optimized by means of the at least one knock sensor 7 .
  • a check is made as to whether a predetermined number of current supply durations associated with a pre-injection of the injector 5 associated with the selected combustion chamber 3 has been evaluated.
  • the predetermined number associated with the pilot injection Energization durations is at least 2, with a first energization duration and a second energization duration being evaluated.
  • the number of current supply durations assigned to the pre-injection is preferably greater than 2.
  • an energization duration associated with the pre-injection in particular the first energization duration or the second energization duration, is specified for the stationary load point and the combustion chamber 3, which were selected in step S1.
  • a check is made as to whether a predetermined number of work cycles per specified duration of energization has been evaluated.
  • a plurality of work cycles preferably at least 10 work cycles, preferably at least 50 work cycles, particularly preferably at least 100 work cycles, are preferably considered for the calculation of an evaluation point.
  • a signal from knock sensor 5 evaluated.
  • a first signal is preferably evaluated for the first energization duration per work cycle.
  • a second signal is preferably evaluated for the second energization duration per work cycle.
  • a first temporal measurement window preferably a time period from ⁇ 20° CA before ignition TDC to +60° CA after ignition TDC, of the working cycle is selected.
  • a second temporal measurement window preferably a period of -20° CA before ignition TDC to -3° CA before ignition TDC, of the working cycle is preferably selected.
  • the signal, in particular the first signal or the second signal, of knock sensor 7 is detected in the first time measurement window.
  • the signal, in particular the first signal or the second signal, of the knock sensor 7 is preferably detected in the second time measurement window. If the predetermined number of work cycles has been evaluated for an energization duration, the at least one signal, in particular the at least one first signal or the at least one second signal, is evaluated in a step S8 using a first metric, with an evaluation point being calculated.
  • a first evaluation point is preferably calculated from the at least one first signal for the first energization duration and a second evaluation point is calculated from the at least one second signal for the second energization duration.
  • the first metric in step S8 preferably has a step S9, in particular an integration formula, and a step S10, in particular a calculation rule.
  • the optimum current application duration is determined in a step Sil as the optimum of the plurality of evaluation points, in particular the first evaluation point and the second evaluation point.
  • the optimum duration of energization is preferably determined in such a way that a peak pressure gradient in the combustion chamber 3 is minimal.
  • the optimal duration of energization is preferably determined in such a way that a predefined peak pressure gradient is present in combustion chamber 3 .
  • the optimal energization duration is stored together with the load point and the combustion chamber 3, which were selected in step S1.
  • the optimum duration of energization in the combustion chamber 3 is set at the load point that was selected in step S1.
  • the integration formula is preferably used to calculate a respective signal point, in particular the at least one first signal point or the at least one second signal point, from the signal of knock sensor 7, in particular the at least one first signal or the at least one second signal.
  • a plurality of signal points in particular a plurality of first signal points or a plurality of second signal points, are calculated one after the other using the integration formula.
  • the at least one signal point in particular the at least one first signal point or the at least a second signal point, preferably an evaluation point, in particular the first evaluation point or the second evaluation point, calculated from the plurality of signal points, in particular the plurality of first signal points or the plurality of second signal points.
  • the integration formula in step S9 is preferably selected from a group consisting of an integral over the magnitude of the signal in the first time measurement window, an integral over the square of the signal in the first time measurement window, an integral over the magnitude of the signal in one second measurement time window that is a part of the first measurement time window, and an integral over the square of the signal in the second measurement time window.
  • the calculation rule in step S10 is preferably an average of the signal points, in particular an average of the first signal points or an average of the second signal points, or a standard deviation of the signal points, in particular a standard deviation of the first signal points or a standard deviation of the second signal points.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a second exemplary embodiment of the method for operating internal combustion engine 1.
  • the second exemplary embodiment of the method has steps S13, S14 and S15 in addition to steps S1-S12 of the first exemplary embodiment.
  • the at least one signal in particular the at least one first signal or the at least one second signal, is preferably evaluated using a second metric.
  • the second metric preferably also has an integration formula, analogous to step S9, and a calculation rule, analogous to step S10.
  • the at least one signal is preferably evaluated in step S14 using a third metric.
  • the third metric preferably also has an integration formula, analogous to step S9, and a calculation rule, analogous to step S10.
  • the first metric preferably evaluates the at least one signal in the first temporal measurement window, with the calculation rule preferably having the mean value calculation.
  • the second metric in step S13 preferably evaluates the at least one signal in the second temporal measurement window, with the calculation rule preferably having the mean value calculation.
  • the third metric in step S14 preferably evaluates the at least one signal in the first temporal measurement window or the second temporal measurement window, with the calculation rule preferably having the standard deviation calculation.
  • step S 15 the optimal energization duration determined in step Sil is preferably checked for plausibility and/or verified on the basis of the evaluation using the second metric and/or the third metric. If the optimal duration of energization is checked for plausibility and/or verified in step S15, the optimal duration of energization is preferably stored in step S12 together with the load point and the combustion chamber 3 selected in step S1.
  • Figure 4 shows a flowchart of a third exemplary embodiment of the method for operating internal combustion engine 1.
  • step S 1 as in the first and second exemplary embodiment, a combustion chamber 3 is selected at a stationary load point of internal combustion engine 1 .
  • step S16 the first exemplary embodiment of the method from FIG. 2, in particular steps S2 to S12, is preferably carried out.
  • the second exemplary embodiment of the method from FIG. 3, in particular steps S2 to S15, is preferably carried out in step S16.
  • a check is made as to whether an optimum energization duration has been determined and/or stored for the load point from step S1 for all combustion chambers 3 of the internal combustion engine 1. If an optimal energization duration has been determined and/or stored for all combustion chambers 3 of the internal combustion engine 1, the method is ended in a step S18.
  • steps S1, S16 and S17 are carried out again.
  • an optimal energization duration is determined iteratively for all combustion chambers 3 of the internal combustion engine 1 .
  • an optimal energization duration is determined simultaneously for all combustion chambers 3 of internal combustion engine 1, in particular by means of step S16.
  • Figure 5 shows a flowchart of a fourth exemplary embodiment of the method for operating internal combustion engine 1.
  • the fourth exemplary embodiment differs from the third exemplary embodiment in that, after step S16, in a step S19 it is checked whether an optimal energization duration is determined for the selected combustion chamber 3 of the internal combustion engine 1 from step S1 for all load points, in particular all predefined load points was and/or is stored.
  • a combination of the third and the fourth exemplary embodiment of the method is preferably possible.
  • an optimal duration of energization is determined and/or stored.
  • An exemplary embodiment selected from the exemplary embodiments of the method from FIGS. 2, 3, 4 and 5 is preferably repeated cyclically, in particular after a predefined operating time of the internal combustion engine.

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Abstract

The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (1) having at least one combustion chamber (3), to which at least one injector (5) is assigned, and at least one knocking sensor (7), wherein a) a first signal from the at least one knocking sensor (7) is captured in a first temporal measurement window for a first load point and for an energization period, assigned to a pre-injection, of the at least one injector (5) for at least one operating cycle of a first combustion chamber (3), wherein b) a first first evaluation point is calculated from the at least one first signal by means of a first metric (S8), wherein c) a second signal from the at least one knocking sensor (7) is captured in the first temporal measurement window for the first load point and for a second energization period, assigned to the pre-injection, of the at least one injector (5) for at least one operating cycle of the first combustion chamber (3), wherein d) a second first evaluation point is calculated from the at least one second signal by means of the first metric (S8), wherein e) an optimum energization period is determined as the optimum of the first first evaluation point and the second first evaluation point, wherein f) the optimum energization period for the first load point and the first combustion chamber (3) is stored and/or used.

Description

Rolls-Royce Solutions GmbH Rolls Royce Solutions GmbH
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine, eingerichtet zur Durchführung eines solchen Verfahrens Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine set up for carrying out such a method
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine, welche eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens. The invention relates to a method for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine which is set up to carry out such a method.
Beim Betreiben einer Brennkraftmaschine ist es notwendig, einen Spitzendruckgradienten, insbesondere die maximale zeitliche Druckänderung dp/dt, in einem Brennraum, unter einem vordefinierten Maximum, vorzugsweise unter 100 bar/ms, zu halten, um Beschädigungen in dem Brennraum zu vermeiden. When operating an internal combustion engine, it is necessary to keep a peak pressure gradient, in particular the maximum pressure change over time dp/dt, in a combustion chamber below a predefined maximum, preferably below 100 bar/ms, in order to avoid damage to the combustion chamber.
Eine bekannte Maßnahme zur Beeinflussung des Spitzendruckgradienten besteht in der Verwendung einer Voreinspritzung und einer der Voreinspritzung zeitlich nachfolgenden Haupteinspritzung. Nachteilig an der Verwendung der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung ist, dass der Spitzendruckgradient stark nichtlinear von einer Kraftstoffmenge, welche mittels der Voreinspritzung in den Brennraum eingebracht wird, der sogenannten Voreinspritzmenge, abhängig ist. Je nach Voreinspritzmenge ergibt sich ein anderer Spitzendruckgradient in dem Brennraum. Insbesondere kann der Spitzendruckgradient in Abhängigkeit von der Voreinspritzmenge sowohl niedriger als auch höher sein als bei einem Betrieb ohne Voreinspritzung. Üblicherweise beschreibt ein Voreinspritzmenge- Spitzendruckgradient-Diagramm eine U-förmige Kurve. Dabei ist der Spitzendruckgradient sowohl bei einer geringeren als auch bei einer höheren Voreinspritzmenge höher als bei einer mittleren Voreinspritzmenge, die höher ist als die geringere Voreinspritzmenge und geringer als die höhere Voreinspritzmenge. Bei der mittleren Voreinspritzmenge ist der Spitzendruckgradient optimal, insbesondere minimal. Daher ist es, falls ein zu hoher Spitzendruckgradient festgestellt wird, nicht direkt erkennbar, ob eine Erhöhung oder eine Reduzierung der Voreinspritzmenge den Spitzendruckgradienten senken kann. Ebenfalls ist eine genaue Kenntnis und eine fehlerfreie und präzise Regelung eines Injektors, mittels welchem die Voreinspritzung durchgeführt wird, und damit der Voreinspritzmenge unumgänglich. Die Herstellung eines solchen Injektors ist auf Grund von notwendigen minimalen Fertigung stoleranzen und einer robusten Ausführung zur Vermeidung von Alterungseffekten sehr zeit- und kostenintensiv. A known measure for influencing the peak pressure gradient consists in using a pre-injection and a main injection following the pre-injection in time. The disadvantage of using the pilot injection and the main injection is that the peak pressure gradient is highly non-linearly dependent on a fuel quantity that is introduced into the combustion chamber by means of the pilot injection, the so-called pilot injection quantity. Depending on the pre-injection quantity, there is a different peak pressure gradient in the combustion chamber. In particular, depending on the pre-injection quantity, the peak pressure gradient can be both lower and higher than in operation without pre-injection. A pre-injection quantity/peak pressure gradient diagram usually describes a U-shaped curve. In this case, the peak pressure gradient is higher both for a lower and for a higher pre-injection quantity than for an average pre-injection quantity, which is higher than the lower pre-injection quantity and less than the higher pre-injection quantity. The peak pressure gradient is optimal, in particular minimal, for the average pre-injection quantity. Therefore, if a peak pressure gradient that is too high is determined, it is not directly recognizable whether an increase or a reduction in the pre-injection quantity can lower the peak pressure gradient. Exact knowledge and error-free and precise regulation of an injector, by means of which the pre-injection is carried out, and thus of the pre-injection quantity, is also essential. The production of such an injector is very time-consuming and cost-intensive due to the necessary minimum manufacturing tolerances and a robust design to avoid aging effects.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, eine Brennkraftmaschine derart zu betrieben, dass der jeweilige Spitzendruckgradienten in allen Brennräumen nahezu identisch, vorzugsweise identisch ist. Unterscheiden sich die Spitzendruckgradienten in den einzelnen Brennräumen einer Brennkraftmaschine, wird insbesondere die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine unterschiedlich stark belastet, wodurch die Brennkraftmaschine beschädigt werden kann. In addition, it is advantageous to operate an internal combustion engine in such a way that the respective peak pressure gradient in all combustion chambers is almost identical, preferably identical. If the peak pressure gradients in the individual combustion chambers of an internal combustion engine differ, the crankshaft of the internal combustion engine in particular is loaded to different degrees, as a result of which the internal combustion engine can be damaged.
Eine bekannte Methode zur Ermittlung von Spitzendruckgradienten in einem Brennraum macht von Zylinderdrucksensoren Gebrauch. Nachteilig daran ist, dass zum einen solche Zylinderdrucksensoren teuer in der Herstellung sind, wobei zum anderen ein korrekter Einbau, sodass der Spitzendruckgradient korrekt erfasst wird, zeit- und kostenintensiv ist. A known method for determining peak pressure gradients in a combustion chamber makes use of cylinder pressure sensors. The disadvantage of this is that, on the one hand, such cylinder pressure sensors are expensive to produce, and on the other hand, correct installation, so that the peak pressure gradient is correctly detected, is time-consuming and costly.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und eine Brennkraftmaschine, welche eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens, zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest teilweise behoben, vorzugsweise vermieden sind. The invention is therefore based on the object of creating a method for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine which is set up for carrying out such a method, the disadvantages mentioned being at least partially eliminated, preferably avoided.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen. The object is achieved by providing the present technical teaching, in particular the teaching of the independent claims and the embodiments disclosed in the dependent claims and the description.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die mindestens einen Brennraum, dem mindestens ein Injektor zugeordnet ist, und mindestens einen Klopfsensor aufweist, geschaffen wird, wobei in einem ersten Schritt (Schritt a)) für einen ersten, insbesondere stationären Lastpunkt, und für eine erste, einer Voreinspritzung zugeordnete Bestromungsdauer des mindestens einen Injektors für mindestens einen Arbeitszyklus eines ersten Brennraums ein erstes Signal des mindestens einen Klopfsensors in einem ersten zeitlichen Messfenster erfasst wird. In einem zweiten Schritt (Schritt b)) wird mittels einer ersten Metrik aus dem mindestens einen ersten Signal ein erster Auswertepunkt berechnet. In einem dritten Schritt (Schritt c)) wird für den ersten Lastpunkt und für eine zweite der Voreinspritzung zugeordnete Bestromungsdauer des mindestens einen Injektors für mindestens einen Arbeitszyklus des ersten Brennraums ein zweites Signal des mindestens einen Klopfsensors in dem ersten zeitlichen Messfenster erfasst. In einem vierten Schritt (Schritt d)) wird mittels der ersten Metrik aus dem mindestens einen zweiten Signal ein zweiter Auswertepunkt berechnet. In einem fünften Schritt (Schritt e)) wird eine optimale Bestromungsdauer als Optimum des ersten Auswertepunktes und des zweiten Auswertepunktes bestimmt. In einem letzten Schritt (Schritt f)) wird die optimale Bestromungsdauer zu dem ersten Lastpunkt und dem ersten Brennraum gespeichert und/oder angewendet. Vorteilhafterweise liefert das Verfahren für den ersten Lastpunkt eine optimale Bestromungsdauer der Voreinspritzung des ersten Brennraums. Diese optimale Bestromungsdauer ist abhängig von einer alterungsbedingten Funktionsweise und Fertigungstoleranzen des Injektors, mittels welchem die Voreinspritzung durchgeführt wird. The object is achieved in particular by creating a method for operating an internal combustion engine which has at least one combustion chamber, to which at least one injector is assigned, and at least one knock sensor, wherein in a first step (step a)) for a first, in particular stationary load point, and a first signal of the at least one knock sensor is detected in a first temporal measurement window for a first, a pre-injection associated energization duration of the at least one injector for at least one working cycle of a first combustion chamber. In a second step (Step b)), a first evaluation point is calculated from the at least one first signal using a first metric. In a third step (step c)), a second signal of the at least one knock sensor is recorded in the first temporal measurement window for the first load point and for a second duration of the current flow assigned to the at least one injector for at least one working cycle of the first combustion chamber. In a fourth step (step d)), a second evaluation point is calculated from the at least one second signal using the first metric. In a fifth step (step e)), an optimal duration of energization is determined as the optimum of the first evaluation point and the second evaluation point. In a final step (step f)), the optimum energization duration for the first load point and the first combustion chamber is stored and/or used. Advantageously, the method for the first load point provides an optimal current supply duration of the pre-injection of the first combustion chamber. This optimal duration of energization depends on the aging-related functioning and manufacturing tolerances of the injector, by means of which the pre-injection is carried out.
Vorteilhafterweise korrelieren die Messwerte, welche mittels eines Klopfsensors erfasst werden, mit den Druckgradienten in einem Brennraum. Darüber hinaus sind Klopfsensoren deutlich günstiger und robuster als Zylinderdrucksensoren. Außerdem ist die Integration eines Klopfsensors in einer Brennkraftmaschine in einer einfachen Weise zu realisieren. The measured values, which are recorded by means of a knock sensor, advantageously correlate with the pressure gradients in a combustion chamber. In addition, knock sensors are significantly cheaper and more robust than cylinder pressure sensors. In addition, the integration of a knock sensor in an internal combustion engine can be implemented in a simple manner.
Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre ist das Optimum bevorzugt ein lokales Optimum. Zusätzlich ist ein optimaler Wert bevorzugt ein lokaler optimaler Wert. Die Berechnung eines globalen Optimums kann nicht garantiert werden. In the context of the present technical teaching, the optimum is preferably a local optimum. In addition, an optimal value is preferably a local optimal value. The calculation of a global optimum cannot be guaranteed.
Mittels des Verfahrens ist es in einer einfachen und kostengünstigen Weise möglich, den Spitzendruckgradienten in dem Brennraum in Abhängigkeit von der Bestromungsdauer der Voreinspritzung zu regeln. Using the method, it is possible in a simple and cost-effective manner to regulate the peak pressure gradient in the combustion chamber as a function of the duration of the pilot injection being energized.
Vorzugsweise ist der Klopfsensor als Köperschallsensor ausgebildet, sodass ein Schallsignal einer Verbrennung in dem Brennraum von dem Klopfsensor erfasst und als elektrische Spannung ausgegeben wird. Je größer die Amplitude der Druckentwicklung in dem Brennraum ist, desto lauter verläuft die Verbrennung und desto höher ist die Amplitude der von dem Klopfsensor ausgegebenen elektrischen Spannung. Weiterhin kann man somit anhand der Amplitude der von dem Klopfsensor ausgegebenen elektrischen Spannung eine Abschätzung des Spitzendruckgradienten in dem Brennraum erfolgen. The knock sensor is preferably designed as a structure-borne noise sensor, so that a sound signal of a combustion in the combustion chamber is detected by the knock sensor and output as an electrical voltage. The greater the amplitude of the pressure development in the combustion chamber, the louder the combustion and the higher the amplitude of the electrical voltage output by the knock sensor. Furthermore, one can thus based on the amplitude of The electrical voltage output by the knock sensor is used to estimate the peak pressure gradient in the combustion chamber.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform wird die Bestromungsdauer derart gewählt, dass der Spitzendruckgradient minimal ist. Vorzugsweise ist der Spitzendruckgradient minimal, wenn die Amplitude der von dem Klopfsensor ausgegebenen elektrischen Spannung minimal ist.In a first preferred embodiment, the duration of the energization is chosen such that the peak pressure gradient is minimal. Preferably, the peak pressure gradient is at a minimum when the amplitude of the electrical voltage output by the knock sensor is at a minimum.
Damit wird vorteilhafterweise die Bauteilbelastung reduziert und Schäden der Brennkraftmaschine können wirksam verhindert werden. This advantageously reduces the stress on components and damage to the internal combustion engine can be effectively prevented.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform wird die Bestromungsdauer derart gewählt, dass der Spitzendruckgradient möglichst nahe an einem vordefinierten Grenzwert liegt. Vorzugsweise ist zu dem vordefinierten Grenzwert des Spitzendruckgradienten die Amplitude von dem Klopfsensor ausgegebenen elektrischen Spannung bekannt, sodass die Aus wertepunkte mit der zu dem Grenzwert zugehörigen Spannung verglichen werden. Vorzugsweise entspricht der vordefinierte Grenzwert einem Wert, welcher kleiner ist als ein Wert, bei welchem Beschädigungen der Brennkraftmaschine auftreten. Besonders bevorzugt entspricht der vordefinierte Grenzwert einem Wert, ab welchem Beschädigungen der Brennkraftmaschine auftreten. In a second preferred embodiment, the duration of the energization is selected in such a way that the peak pressure gradient is as close as possible to a predefined limit value. The amplitude of the electrical voltage output by the knock sensor for the predefined limit value of the peak pressure gradient is preferably known, so that the evaluation points are compared with the voltage associated with the limit value. The predefined limit value preferably corresponds to a value which is smaller than a value at which damage to the internal combustion engine occurs. The predefined limit value particularly preferably corresponds to a value above which damage to the internal combustion engine occurs.
Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre wird die Voreinspritzung immer mittels des mindestens einen Injektors, welcher dem jeweiligen betrachteten Brennraum zugeordnet ist, ausgeführt. In the context of the present technical teaching, the pre-injection is always carried out by means of the at least one injector, which is assigned to the respective combustion chamber under consideration.
In bevorzugter Ausgestaltung ist dem Brennraum - insbesondere jedem Brennraum - genau ein Injektor zugeordnet. In a preferred embodiment, exactly one injector is assigned to the combustion chamber—in particular to each combustion chamber.
Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre entspricht ein Arbeitszyklus vorzugsweise einem Kurbelwinkelintervall zwischen -360°Kurbelwellenwinkel (KW) und +359,9°KW, bezogen auf den Zünd-OT bei 0°KW. In the context of the present technical teaching, a work cycle preferably corresponds to a crank angle interval between −360° crankshaft angle (CA) and +359.9° CA, based on the ignition TDC at 0° CA.
Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre ist der Zünd-OT der obere Totpunkt eines in dem Brennraum hubbeweglichen Kolbens zwischen einem Kompressionstakt und einem Arbeitstakt des Brennraums der Brennkraftmaschine· Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren oder ein Verfahren nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen für eine Mehrzahl an verschiedenen der Voreinspritzung zugeordneten Bestromungsdauern durchgeführt wird. Insbesondere werden die Schritte a) und b), bzw. die Schritte c) und d) für eine Mehrzahl an der Voreinspritzung zugeordneten Bestromungsdauern, welche sich alle voneinander unterscheiden, ausgeführt, wobei eine Mehrzahl an Auswertepunkten berechnet wird. Die optimale Bestromungsdauer wird als Optimum der Mehrzahl an Aus wertepunkten bestimmt. Damit ist es vorteilhaft möglich, eine genauere Abhängigkeit zwischen Bestromungsdauer und Spitzendruckgradienten zu identifizieren und somit die optimale Bestromungsdauer zuverlässiger und exakter zu bestimmen. In the context of the present technical teaching, the ignition TDC is the top dead center of a piston that can be lifted in the combustion chamber between a compression stroke and a power stroke of the combustion chamber of the internal combustion engine. According to one development of the invention, it is provided that the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above is carried out for a plurality of different energization durations assigned to the pre-injection. In particular, steps a) and b), or steps c) and d) are carried out for a plurality of energization durations assigned to the pre-injection, which all differ from one another, with a plurality of evaluation points being calculated. The optimal duration of energization is determined as the optimum of the majority of evaluation points. It is thus advantageously possible to identify a more precise dependency between the duration of current application and the peak pressure gradient and thus to determine the optimum duration of current application more reliably and more precisely.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass für eine Mehrzahl an Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens 10 Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens 50 Arbeitszyklen, besonders bevorzugt mindestens 100 Arbeitszyklen, jeweils das erste Signal erfasst wird, wobei für eine Mehrzahl an Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens zehn Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens 50 Arbeitszyklen, besonders bevorzugt mindestens 100 Arbeitszyklen, jeweils das zweite Signal erfasst wird. Somit wird eine Mehrzahl an ersten Signalen und eine Mehrzahl an zweiten Signalen erhalten. Weiterhin wird in Schritt b) mittels der ersten Metrik aus der Mehrzahl an ersten Signalen der erste Auswertepunkt berechnet. In Schritt d) wird mittels der ersten Metrik aus der Mehrzahl an zweiten Signalen der zweite Auswertepunkt berechnet. Vorteilhafterweise werden mittels der Mehrzahl an Arbeitszyklen Störungen und/oder Ausreißer in der Messung des Klopfsensors, welche die Bestimmung der optimalen Bestromungsdauer beeinträchtigen, je nach Berechnungsgrundlage der Metrik herausgefiltert oder erkennbar gemacht. According to a development of the invention, it is provided that the first signal is detected for a plurality of work cycles, preferably at least 10 work cycles, preferably at least 50 work cycles, particularly preferably at least 100 work cycles, with for a plurality of work cycles, preferably at least ten work cycles, preferably at least 50 working cycles, particularly preferably at least 100 working cycles, in each case the second signal is detected. A plurality of first signals and a plurality of second signals are thus obtained. Furthermore, in step b) the first evaluation point is calculated from the plurality of first signals using the first metric. In step d), the second evaluation point is calculated from the plurality of second signals using the first metric. Disturbances and/or outliers in the measurement of the knock sensor, which impair the determination of the optimal energization duration, are advantageously filtered out or made recognizable by means of the plurality of work cycles, depending on the calculation basis of the metric.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste Messfenster in einem Bereich zwischen -20°KW vor Zünd-OT bis +60°KW nach Zünd-OT liegt. Vorteilhafterweise ist eine zeitliche Änderung des Drucks in dem Brennraum in diesem Bereich, nämlich kurz vor der Zündung und nach der Zündung des Kraftstoffes, am stärksten. According to a development of the invention, it is provided that the first measurement window lies in a range between −20° CA before ignition TDC and +60° CA after ignition TDC. Advantageously, a change in the pressure over time in the combustion chamber is strongest in this area, namely shortly before ignition and after ignition of the fuel.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das mindestens eine erste Signal und das mindestens eine zweite Signal mittels einer zweiten Metrik und/oder mittels einer dritten Metrik ausgewertet werden. Darüber hinaus wird die optimale Bestromungsdauer mittels des bezüglich der zweiten Metrik und/oder dritten Metrik ausgewerteten mindestens einen ersten Signals und mindestens einen zweiten Signals plausibilisiert und/oder verifiziert. Vorzugsweise wird mittels der zweiten Metrik eine Mehrzahl an zweiten Auswertepunkten berechnet. According to a development of the invention it is provided that the at least one first signal and the at least one second signal by means of a second metric and / or by means of a third metric are evaluated. In addition, the optimal energization duration is checked for plausibility and/or verified by means of the at least one first signal and at least one second signal evaluated with regard to the second metric and/or third metric. A plurality of second evaluation points is preferably calculated using the second metric.
Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise mittels der dritten Metrik eine Mehrzahl an dritten Aus wertepunkten berechnet. Vorteilhafterweise wird mittels der zweiten Metrik und/oder der dritten Metrik überprüft, ob die optimale Bestromungsdauer, welche mittels der ersten Metrik bestimmt wird, plausibel und zuverlässig ist. Vorteilhafterweise kann bei einer nicht eindeutigen Bestimmung der optimalen Bestromungsdauer mittels der ersten Metrik die optimale Bestromungsdauer mittels der zweiten Metrik und/oder der dritten Metrik ermittelt werden. Alternatively or additionally, a plurality of third evaluation points is preferably calculated using the third metric. Advantageously, the second metric and/or the third metric is used to check whether the optimal energization duration, which is determined using the first metric, is plausible and reliable. Advantageously, in the case of an ambiguous determination of the optimal duration of energization using the first metric, the optimal duration of energization can be determined using the second metric and/or the third metric.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens eine Metrik, ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der ersten Metrik, der zweiten Metrik und der dritten Metrik, eine Integrationsformel und eine Berechnungsvorschrift aufweist. Mittels der Integrationsformel wird aus dem mindestens einen Signal mindestens ein Signalpunkt berechnet. Mittels der Berechnungsvorschrift wird aus dem mindestens einen Signalpunkt ein Auswertepunkt berechnet. According to one development of the invention, it is provided that at least one metric, selected from a group consisting of the first metric, the second metric and the third metric, has an integration formula and a calculation rule. At least one signal point is calculated from the at least one signal by means of the integration formula. An evaluation point is calculated from the at least one signal point by means of the calculation rule.
Insbesondere wird vorzugsweise mittels der Integrationsformel der ersten Metrik aus dem mindestens einen ersten Signal mindestens ein erster erster Signalpunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Integrationsformel der ersten Metrik aus dem mindestens einen zweiten Signal mindestens ein zweiter erster Signalpunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Berechnungsvorschrift der ersten Metrik aus dem mindestens einen ersten ersten Signalpunkt der erste erste Auswertepunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Berechnungsvorschrift der ersten Metrik aus dem mindestens einen zweiten ersten Signalpunkt der zweite erste Auswertepunkt berechnet. In particular, at least one first signal point is preferably calculated from the at least one first signal by means of the integration formula of the first metric. In addition, at least one second first signal point is preferably calculated from the at least one second signal by means of the integration formula of the first metric. In addition, the first first evaluation point is preferably calculated from the at least one first first signal point by means of the calculation rule for the first metric. In addition, the second first evaluation point is preferably calculated from the at least one second first signal point by means of the calculation rule for the first metric.
Insbesondere wird vorzugsweise mittels der Integrationsformel der zweiten Metrik aus dem mindestens einen ersten Signal mindestens ein erster zweiter Signalpunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Integrationsformel der zweiten Metrik aus dem mindestens einen zweiten Signal mindestens ein zweiter zweiter Signalpunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Berechnungsvorschrift der zweiten Metrik aus dem mindestens einen ersten zweiten Signalpunkt ein erster zweiter Auswertepunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Berechnungsvorschrift der zweiten Metrik aus dem mindestens einen zweiten zweiten Signalpunkt ein zweiter zweiter Auswertepunkt berechnet. In particular, at least one first second signal point is preferably calculated from the at least one first signal by means of the integration formula of the second metric. In addition, at least one second signal point is preferably calculated from the at least one second signal by means of the integration formula of the second metric. In addition, a first second evaluation point is preferably calculated from the at least one first second signal point by means of the calculation rule for the second metric. Additionally will A second second evaluation point is preferably calculated from the at least one second second signal point by means of the calculation rule for the second metric.
Insbesondere wird vorzugsweise mittels der Integrationsformel der dritten Metrik aus dem mindestens einen ersten Signal mindestens ein erster dritter Signalpunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Integrationsformel der dritten Metrik aus dem mindestens einen zweiten Signal mindestens ein zweiter dritter Signalpunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Berechnungsvorschrift der dritten Metrik aus dem mindestens einen ersten dritten Signalpunkt ein erster dritter Auswertepunkt berechnet. Zusätzlich wird vorzugsweise mittels der Berechnungsvorschrift der dritten Metrik aus dem mindestens einen zweiten dritten Signalpunkt ein zweiter dritter Auswertepunkt berechnet. In particular, at least one first third signal point is preferably calculated from the at least one first signal by means of the integration formula of the third metric. In addition, at least one second third signal point is preferably calculated from the at least one second signal by means of the integration formula of the third metric. In addition, a first third evaluation point is preferably calculated from the at least one first third signal point by means of the calculation rule for the third metric. In addition, a second third evaluation point is preferably calculated from the at least one second third signal point by means of the calculation rule for the third metric.
Bei einer bevorzugten Erfassung von einer Mehrzahl an Arbeitszyklen und somit einer Mehrzahl an ersten Signalen wird die Integrationsformel der ersten Metrik auf jedes erste Signal einzeln angewendet, um eine Mehrzahl an ersten ersten Signalpunkten zu berechnen. Aus der Mehrzahl an ersten ersten Signalpunkten wird mittels der Berechnungsvorschrift der erste erste Auswertepunkt berechnet. Zusätzlich dazu wird bei einer bevorzugten Erfassung von einer Mehrzahl an Arbeitszyklen und somit einer Mehrzahl an zweiten Signalen die Integrationsformel der ersten Metrik auf jedes zweite Signal einzeln angewendet, um eine Mehrzahl an zweiten ersten Signalpunkten zu berechnen. Aus der Mehrzahl an zweiten ersten Signalpunkten wird mittels der Berechnungsvorschrift der zweite erste Auswertepunkt berechnet. Zusätzlich gilt dies vorzugsweise auch analog für die zweite Metrik und die dritte Metrik. In a preferred acquisition of a plurality of duty cycles and thus a plurality of first signals, the integration formula of the first metric is applied to each first signal individually in order to calculate a plurality of first first signal points. The first first evaluation point is calculated from the plurality of first first signal points by means of the calculation rule. In addition to this, in the case of a preferred detection of a plurality of working cycles and thus a plurality of second signals, the integration formula of the first metric is applied to each second signal individually in order to calculate a plurality of second first signal points. The second first evaluation point is calculated from the plurality of second first signal points by means of the calculation rule. In addition, this preferably also applies analogously to the second metric and the third metric.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Integrationsformel ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Integral über einen Betrag eines Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über das Quadrat eines Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über den Betrag eines Signals in einem zweiten zeitlichen Messfenster, welches ein Teil des ersten zeitlichen Messfenster ist, und einem Integral über das Quadrat eines Signals in dem zweiten zeitlichen Messfenster. According to one development of the invention, it is provided that the integration formula is selected from a group consisting of an integral over a magnitude of a signal in the first time measurement window, an integral over the square of a signal in the first time measurement window, an integral over the magnitude a signal in a second measurement temporal window that is a portion of the first measurement temporal window, and an integral over the square of a signal in the second measurement temporal window.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens liegt das zweite zeitliche Messfenster in einem Bereich zwischen -20° KW vor Zünd-OT bis -3° KW vor Zünd-OT. Vorteilhafterweise wird in diesem Bereich die Wirkung der Voreinspritzung, insbesondere getrennt von der Wirkung der Haupteinspritzung, erfasst. In a preferred embodiment of the method, the second time measurement window is in a range between −20° CA before ignition TDC and −3° CA before ignition TDC. Advantageously the effect of the pre-injection, in particular separately from the effect of the main injection, is recorded in this area.
Im Kontext der vorliegenden technischen Lehre wird die Integrationsformel auf ein Signal angewendet, welches mittels der ersten Metrik, der zweiten Metrik oder der dritten Metrik ausgewertet wird. Damit gilt beispielsweise, falls das mindestens eine erste Signal mittels der ersten Metrik ausgewertet, dass die Integrationsformel ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Integral über den Betrag des mindestens einen ersten Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über das Quadrat des mindestens einen ersten Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über den Betrag des mindestens einen ersten Signals in dem zweiten zeitlichen Messfenster, und einem Integral über das Quadrat des mindestens einen ersten Signals in dem zweiten zeitlichen Messfenster. Zusätzlich gilt, falls eine Mehrzahl an ersten Signalen und/oder eine Mehrzahl an zweiten Signalen erfasst wird, dass die Integrationsformel auf jedes erste Signal und/oder zweite Signal einzeln angewendet wird. In the context of the present technical teaching, the integration formula is applied to a signal which is evaluated using the first metric, the second metric or the third metric. For example, if the at least one first signal is evaluated using the first metric, the integration formula is selected from a group consisting of an integral over the magnitude of the at least one first signal in the first time measurement window, an integral over the square of the at least a first signal in the first time measurement window, an integral over the magnitude of the at least one first signal in the second time measurement window, and an integral over the square of the at least one first signal in the second time measurement window. In addition, if a plurality of first signals and/or a plurality of second signals are detected, the integration formula is applied to each first signal and/or second signal individually.
Zusätzlich gelten die zuvor erläuterten Anmerkungen zu der Auswertung eines Signals mittels der Integrationsformel ebenfalls für alle weiteren Signale, die mittels einer Mehrzahl an verschiedenen Bestromungsdauem der Voreinspritzung an einem identischen Lastpunkt der Brennkraftmaschine mithilfe des Klopfsensors erfasst werden. In addition, the previously explained comments on the evaluation of a signal using the integration formula also apply to all other signals that are detected using a plurality of different energization durations of the pre-injection at an identical load point of the internal combustion engine using the knock sensor.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Berechnungsvorschrift ein Mittelwert oder eine Standardabweichung verwendet wird. According to a development of the invention, it is provided that a mean value or a standard deviation is used as the calculation rule.
Vorteilhafterweise ist ein Auswertepunkt bei einer Berechnung mittels des Mittelwerts ein Mittel über alle zugehörigen Signalpunkte. Damit werden Ausreißer und Störungen bei den Messungen mittels des Klopfsensors herausgefiltert. Beispielsweise ist der erste erste Auswertepunkt bei einer Berechnung mittels des Mittelwerts ein Mittel über die Mehrzahl der ersten ersten Signalpunkte und insbesondere ein Mittel über die Mehrzahl der Arbeitszyklen, für welche das erste Signal erfasst wird. Falls nur ein einziges erstes Signal erfasst wird und daher nur ein einziger erster erster Signalpunkt berechnet wird, ist der Mittelwert des ersten ersten Signalpunkts, und damit der erste erste Signalpunkt selbst, der erste erste Auswertepunkt. Dies gilt analog, falls nur ein einziges zweites Signal oder für die Mehrzahl an Bestromungsdauem jeweils nur ein einziges Signal erfasst wird. Vorteilhafterweise ist ein Auswertepunkt bei einer Berechnung mittels der Standardabweichung ein Maß für eine Streuung der Signalpunkte um den Erwartungswert der Signalpunkte. Damit wird eine Varianz der Messungen und insbesondere Ausreißer und Störungen der Messungen mittels des Klopfsensors sichtbar gemacht. Falls nur ein einziges erstes Signal erfasst wird und daher nur ein einziger erster erster Signalpunkt berechnet wird, ist die Standardabweichung des ersten ersten Signalpunkts selbst, und damit der erste erste Auswertepunkt gleich Null. Advantageously, in a calculation using the mean value, an evaluation point is a mean value over all associated signal points. This filters out outliers and disturbances in the measurements using the knock sensor. For example, in a calculation using the mean value, the first first evaluation point is an average over the plurality of first first signal points and in particular an average over the plurality of work cycles for which the first signal is recorded. If only a single first signal is detected and therefore only a single first first signal point is calculated, the mean value of the first first signal point, and thus the first first signal point itself, is the first first evaluation point. This applies analogously if only a single second signal or only a single signal is detected for the plurality of energization durations. In a calculation using the standard deviation, an evaluation point is advantageously a measure of a scattering of the signal points around the expected value of the signal points. This makes a variance in the measurements and in particular outliers and disturbances in the measurements by means of the knock sensor visible. If only a single first signal is detected and therefore only a single first first signal point is calculated, the standard deviation of the first first signal point itself, and thus the first first evaluation point, is equal to zero.
Die Standardabweichung wird bevorzugt genutzt, um eine optimale Bestromungsdauer, welche mit einer Metrik bestimmt wird, welche nicht die Standardabweichung als Berechnungsvorschrift verwendet, zu plausibilisieren. Falls die Standardabweichung groß ist, deutet dies daraufhin, dass die einzelnen Signalpunkte und damit auch die einzelnen Signale, die den Signalpunkten zugrunde liegen, sehr unterschiedlich sind und weit streuen. Somit ist die Bestimmung des Spitzendruckgradienten in diesem Fall nicht zuverlässig. Falls die Standardabweichung klein ist, vorzugsweise sich Null annähert, deutet dies daraufhin, dass die einzelnen Signalpunkte und damit auch die einzelnen Signale, die den Signalpunkten zugrunde liegen, nahezu identisch sind. Somit ist die Bestimmung des Spitzendruckgradienten in diesem Fall zuverlässig. The standard deviation is preferably used in order to check the plausibility of an optimal energization duration, which is determined using a metric that does not use the standard deviation as a calculation rule. If the standard deviation is large, this indicates that the individual signal points and thus also the individual signals on which the signal points are based are very different and spread widely. Thus, the determination of the peak pressure gradient is not reliable in this case. If the standard deviation is small, preferably approaching zero, this indicates that the individual signal points and thus also the individual signals on which the signal points are based are almost identical. Thus, the determination of the peak pressure gradient is reliable in this case.
Die erste Metrik Mi wird vorzugsweise aus einer der folgenden Funktionen Fi bis F4 ausgewählt. Die zweite Metrik und die dritte Metrik werden vorzugsweise aus einer der folgenden Funktionen Fi bis Fs ausgewählt. Dabei gibt Si ein Signal der Mehrzahl an Signalen und n die Anzahl der Arbeitszyklen an. Weiterhin ist MFi das erste Messfenster und MF2 das zweite Messfenster. Besonders bevorzugt sind die erste Metrik Mi, die zweite Metrik M2 und die dritte Metrik M3 paarweise verschieden. Paarweise verschieden bedeutet, dass zwei Metriken, ausgewählt aus der ersten Metrik Mi, der zweiten Metrik M2 und der dritten Metrik M3, nicht identisch sind. Insbesondere sind die erste Metrik Mi, die zweite Metrik M2 und die dritte Metrik M3 verschieden gewählt. The first metric Mi is preferably selected from one of the following functions Fi to F 4 . The second metric and the third metric are preferably selected from one of the following functions Fi to Fs. In this case, Si indicates a signal of the plurality of signals and n indicates the number of work cycles. Furthermore, MFi is the first measurement window and MF 2 is the second measurement window. The first metric Mi , the second metric M 2 and the third metric M 3 are particularly preferably different in pairs. Pairwise different means that two metrics selected from the first metric Mi, the second metric M2 and the third metric M3 are not identical. In particular, the first metric Mi, the second metric M 2 and the third metric M 3 are selected differently.
In einer bevorzugten Ausgestaltung gilt für die erste Metrik Mi = Fi oder Mi = F2. Zusätzlich gilt vorzugsweise für die zweite Metrik M2 = F3 oder M2 = F4. Zusätzlich gilt vorzugsweise für die dritte Metrik M3 = F5 oder M3 = Ff, oder M3 = F7 oder M3 = Fs. In a preferred embodiment, Mi=Fi or Mi=F 2 applies to the first metric. In addition, M 2 =F 3 or M 2 =F 4 preferably applies to the second metric. In addition, preferably for the third metric M 3 =F 5 or M 3 =F f , or M 3 =F 7 or M 3 =Fs.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren oder ein Verfahren nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere die Schritte a) bis f), für verschiedene Lastpunkte der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Vorteilhafterweise werden damit für eine Mehrzahl an Lastpunkten die jeweiligen optimalen Bestromungsdauern der Voreinspritzung bestimmt und vorzugsweise gespeichert. According to a development of the invention, it is provided that the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above, in particular steps a) to f), are carried out for different load points of the internal combustion engine. Advantageously, the respective optimal energization durations of the pre-injection are thus determined and preferably stored for a plurality of load points.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren oder ein Verfahren nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen für eine Mehrzahl an Brennräumen der Brennkraftmaschine durchgeführt wird. Vorteilhafterweise wird damit für jeden Brennraum eine individuelle optimale Bestromungsdauer der Voreinspritzung bestimmt und vorzugsweise gespeichert. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren oder ein Verfahren nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gleichzeitig oder iterativ für die Mehrzahl der Brennräume durchgeführt wird. According to a development of the invention, it is provided that the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above is carried out for a plurality of combustion chambers of the internal combustion engine. Advantageously, an individual optimal duration of current application of the pre-injection is thus determined and preferably stored for each combustion chamber. According to a development of the invention, it is provided that the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above is carried out simultaneously or iteratively for the majority of the combustion chambers.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren oder ein Verfahren nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen zyklisch, insbesondere nach einer vordefinierten Betriebsdauer der Brennkraftmaschine, wiederholt wird. Vorteilhafterweise werden damit Alterungseffekte der Injektoren der Brennräume erkannt und kompensiert und somit die Voreinspritzung und der Spitzendruckgradient entsprechend des aktuellen Zustandes der Brennkraftmaschine optimiert. According to a development of the invention, it is provided that the method according to the invention or a method according to one or more of the previously described embodiments is repeated cyclically, in particular after a predefined operating time of the internal combustion engine. In this way, aging effects of the injectors in the combustion chambers are advantageously recognized and compensated for, and the pre-injection and the peak pressure gradient are thus optimized in accordance with the current state of the internal combustion engine.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Brennkraftmaschine geschaffen wird, welche mindestens einen Brennraum, dem mindestens ein Injektor zugeordnet ist, mindestens einen Klopfsensor und eine Steuervorrichtung aufweist. Die Steuervorrichtung ist mit dem Klopfsensor und dem mindestens einen Injektor wirkverbunden und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder eines Verfahrens nach einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Im Zusammenhang mit der Brennkraftmaschine ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhand mit dem Verfahren erläutert wurden. The object is also achieved by creating an internal combustion engine which has at least one combustion chamber, to which at least one injector is assigned, at least one knock sensor and a control device. The control device is operatively connected to the knock sensor and the at least one injector and set up to control them in each case and to carry out the method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above. In connection with the internal combustion engine, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the method.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Brennkraftmaschine für jeden Brennraum mindestens einen Klopfsensor auf. Vorzugsweise weist damit eine Brennkraftmaschine mit 12, 14, 16, 18 oder 20 Brennräumen 12, 14, 16, 18 oder 20 Klopfsensoren auf und jeder Klopfsensor ist genau einem Brennraum zugeordnet. In a preferred embodiment, the internal combustion engine has at least one knock sensor for each combustion chamber. An internal combustion engine with 12, 14, 16, 18 or 20 combustion chambers preferably has 12, 14, 16, 18 or 20 knock sensors and each knock sensor is assigned to exactly one combustion chamber.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Brennkraftmaschine,1 shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine,
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine, 2 shows a flow chart of a first exemplary embodiment of a method for operating the internal combustion engine,
Fig. 3 ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine, Fig. 4 ein Flussdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine, und 3 shows a flowchart of a second exemplary embodiment of the method for operating the internal combustion engine, 4 shows a flowchart of a third exemplary embodiment of the method for operating the internal combustion engine, and
Fig. 5 ein Flussdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine· 5 shows a flow chart of a fourth exemplary embodiment of the method for operating the internal combustion engine.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Brennkraftmaschine 1. Die Brennkraftmaschine 1 weist mindestens einen Brennraum 3, dem mindestens ein Injektor 5 zugeordnet ist, und mindestens einen Klopfsensor 7 auf. Weiterhin weist die Brennkraftmaschine 1 eine Steuervorrichtung 9 auf. Weiterhin weist der Brennraum 3 vorzugsweise ein Einlassventil 11.1 und ein Auslassventil 11.2 auf. Die Steuervorrichtung 9 ist mit dem mindestens einen Injektor 5 und dem mindestens einen Klopfsensor 7 wirkverbunden und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung. Zudem ist vorzugsweise die Steuervorrichtung 9 mit dem Einlassventil 11.1 und dem Auslassventil 11.2 wirkverbunden und eingerichtet zu deren jeweiliger Ansteuerung. FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an internal combustion engine 1. The internal combustion engine 1 has at least one combustion chamber 3, to which at least one injector 5 is assigned, and at least one knock sensor 7. Furthermore, the internal combustion engine 1 has a control device 9 . Furthermore, the combustion chamber 3 preferably has an inlet valve 11.1 and an outlet valve 11.2. The control device 9 is operatively connected to the at least one injector 5 and the at least one knock sensor 7 and is set up to actuate them in each case. In addition, the control device 9 is preferably operatively connected to the inlet valve 11.1 and the outlet valve 11.2 and set up for their respective activation.
Die Steuervorrichtung 9 ist insbesondere dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 nach einem oder mehreren der nachfolgend beschriebenen Au sführung sbeispiele durchzuführen . The control device 9 is set up in particular to carry out a method for operating the internal combustion engine 1 according to one or more of the exemplary embodiments described below.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 gemäß Figur 1. FIG. 2 shows a flowchart of a first exemplary embodiment of a method for operating internal combustion engine 1 according to FIG.
Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verweisen wird. Elements that are the same and have the same function are provided with the same reference symbols in all figures, so that reference is made to the previous description in each case.
In einem Schritt S 1 wird in einem insbesondere stationären Lastpunkt ein Brennraum 3 des mindestens einen Brennraums 3 der Brennkraftmaschine 1 ausgewählt, für welchen eine Optimierung einer Voreinspritzung mittels des mindestens einen Klopfsensors 7 durchgeführt wird. In a step S 1 , a combustion chamber 3 of the at least one combustion chamber 3 of the internal combustion engine 1 is selected in a particularly stationary load point, for which a pre-injection is optimized by means of the at least one knock sensor 7 .
In einem Schritt S2 wird geprüft, ob eine vorbestimmte Anzahl an einer Voreinspritzung zugeordneten Bestromungsdauern des dem ausgewählten Brennraum 3 zugeordneten Injektors 5 ausgewertet wurde. Die vorbestimmte Anzahl an der Voreinspritzung zugeordneten Bestromungsdauern ist mindestens 2, wobei eine erste Bestromungsdauer und eine zweite Bestromungsdauer ausgewertet werden. Vorzugsweise ist die Anzahl der der Voreinspritzung zugeordneten Bestromungsdauern größer als 2. In a step S2, a check is made as to whether a predetermined number of current supply durations associated with a pre-injection of the injector 5 associated with the selected combustion chamber 3 has been evaluated. The predetermined number associated with the pilot injection Energization durations is at least 2, with a first energization duration and a second energization duration being evaluated. The number of current supply durations assigned to the pre-injection is preferably greater than 2.
Falls die vorbestimmte Anzahl an Bestromungsdauern noch nicht ausgewertet wurde, wird in einem Schritt S3 für den stationären Lastpunkt und den Brennraum 3, welche in dem Schritt S1 ausgewählt wurden, eine der Voreinspritzung zugeordnete Bestromungsdauer, insbesondere die erste Bestromungsdauer oder die zweite Bestromungsdauer, festgelegt. If the predetermined number of energization durations has not yet been evaluated, in a step S3, an energization duration associated with the pre-injection, in particular the first energization duration or the second energization duration, is specified for the stationary load point and the combustion chamber 3, which were selected in step S1.
In einem Schritt S4 wird geprüft, ob eine vorbestimmte Anzahl an Arbeitszyklen pro festgelegter Bestromungsdauer ausgewertet wurde. Vorzugsweise wird eine Mehrzahl an Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens 10 Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens 50 Arbeitszyklen, besonders bevorzugt mindestens 100 Arbeitszyklen, zur Berechnung eines Auswertepunktes betrachtet. In a step S4, a check is made as to whether a predetermined number of work cycles per specified duration of energization has been evaluated. A plurality of work cycles, preferably at least 10 work cycles, preferably at least 50 work cycles, particularly preferably at least 100 work cycles, are preferably considered for the calculation of an evaluation point.
Falls eine Anzahl an ausgewerteten Arbeitszyklen kleiner ist als die vorbestimmte Anzahl an Arbeitszyklen, wird in einem Schritt S5 für einen weiteren Arbeitszyklus des Brennraums 3, insbesondere einen Zeitraum von -360°KW vor Zünd-OT bis +359,99°KW nach Zünd-OT, ein Signal des Klopfsensors 5 ausgewertet. Insbesondere wird vorzugsweise für die erste Bestromungsdauer pro Arbeitszyklus ein erstes Signal ausgewertet. Zusätzlich wird vorzugsweise für die zweite Bestromungsdauer pro Arbeitszyklus ein zweites Signal ausgewertet. If a number of evaluated work cycles is less than the predetermined number of work cycles, in a step S5 for a further work cycle of the combustion chamber 3, in particular a period of -360° CA before ignition TDC to +359.99° CA after ignition TDC, a signal from knock sensor 5 evaluated. In particular, a first signal is preferably evaluated for the first energization duration per work cycle. In addition, a second signal is preferably evaluated for the second energization duration per work cycle.
In einem Schritt S6 wird ein erstes zeitliches Messfenster, vorzugsweise ein Zeitraum von - 20°KW vor Zünd-OT bis +60°KW nach Zünd-OT, des Arbeitszyklus ausgewählt. Zusätzlich wird vorzugsweise ein zweites zeitliches Messfenster, vorzugsweise ein Zeitraum von -20° KW vor Zünd-OT bis -3° KW vor Zünd-OT, des Arbeitszyklus ausgewählt. In a step S6, a first temporal measurement window, preferably a time period from −20° CA before ignition TDC to +60° CA after ignition TDC, of the working cycle is selected. In addition, a second temporal measurement window, preferably a period of -20° CA before ignition TDC to -3° CA before ignition TDC, of the working cycle is preferably selected.
In einem Schritt S7 wird das Signal, insbesondere das erste Signal oder das zweite Signal, des Klopfsensors 7 in dem ersten zeitlichen Messfenster erfasst. Zusätzlich wird vorzugsweise das Signal, insbesondere das erste Signal oder das zweite Signal, des Klopfsensors 7 in dem zweiten zeitlichen Messfenster erfasst. Falls die vorbestimmte Anzahl an Arbeitszyklen für eine Bestromungsdauer ausgewertet wurde, werden in einem Schritt S8 mittels einer ersten Metrik das mindestens eine Signal ausgewertet, insbesondere das mindestens eine erste Signal oder das mindestens eine zweite Signal, wobei ein Auswertepunkt berechnet wird. Vorzugsweise wird für die erste Bestromungsdauer ein erster Auswertepunkt aus dem mindestens einen ersten Signal und für die zweite Bestromungsdauer ein zweiter Auswertepunkt aus dem mindestens einen zweiten Signal berechnet. In a step S7, the signal, in particular the first signal or the second signal, of knock sensor 7 is detected in the first time measurement window. In addition, the signal, in particular the first signal or the second signal, of the knock sensor 7 is preferably detected in the second time measurement window. If the predetermined number of work cycles has been evaluated for an energization duration, the at least one signal, in particular the at least one first signal or the at least one second signal, is evaluated in a step S8 using a first metric, with an evaluation point being calculated. A first evaluation point is preferably calculated from the at least one first signal for the first energization duration and a second evaluation point is calculated from the at least one second signal for the second energization duration.
Vorzugsweise weist die erste Metrik in dem Schritt S8 einen Schritt S9, insbesondere eine Integrationsformel, und einen Schritt S10, insbesondere eine Berechnungsvorschrift, auf. The first metric in step S8 preferably has a step S9, in particular an integration formula, and a step S10, in particular a calculation rule.
Falls die vorbestimmte Anzahl an der Voreinspritzung zugeordnete Bestromungsdauem ausgewertet wurde, wird in einem Schritt Sil die optimale Bestromungsdauer als Optimum der Mehrzahl an Auswertepunkten, insbesondere des ersten Auswertepunktes und des zweiten Auswertepunktes bestimmt. Vorzugsweise wird die optimale Bestromungsdauer derart bestimmt, dass ein Spitzendruckgradient in dem Brennraum 3 minimal ist. Alternativ wird die optimale Bestromungsdauer vorzugsweise derart bestimmt, dass ein vorgegebener Spitzendruckgradient in dem Brennraum 3 vorliegt. If the predetermined number of current application durations assigned to the pilot injection has been evaluated, the optimum current application duration is determined in a step Sil as the optimum of the plurality of evaluation points, in particular the first evaluation point and the second evaluation point. The optimum duration of energization is preferably determined in such a way that a peak pressure gradient in the combustion chamber 3 is minimal. Alternatively, the optimal duration of energization is preferably determined in such a way that a predefined peak pressure gradient is present in combustion chamber 3 .
In einem Schritt S12 wird die optimale Bestromungsdauer gemeinsam mit dem Lastpunkt und dem Brennraum 3, welche in dem Schritt S1 ausgewählt wurden, gespeichert. Vorzugsweise wird die optimale Bestromungsdauer bei dem Brennraum 3 zu dem Lastpunkt, welcher in dem Schritt S 1 ausgewählt wurde, eingestellt. In a step S12, the optimal energization duration is stored together with the load point and the combustion chamber 3, which were selected in step S1. Preferably, the optimum duration of energization in the combustion chamber 3 is set at the load point that was selected in step S1.
Vorzugsweise wird mittels der Integrationsformel in dem Schritt S9 aus dem Signal des Klopfsensors 7, insbesondere dem mindestens einen ersten Signal oder dem mindestens einen zweiten Signal, jeweils ein Signalpunkt, insbesondere der mindestens eine erste Signalpunkt oder der mindestens eine zweite Signalpunkt, berechnet. Somit werden bei einer Betrachtung einer Mehrzahl an Arbeitszyklen eine Mehrzahl an Signalpunkten, insbesondere eine Mehrzahl an ersten Signalpunkten oder eine Mehrzahl an zweiten Signalpunkten, nacheinander mittels der Integrationsformel berechnet. In step S9, the integration formula is preferably used to calculate a respective signal point, in particular the at least one first signal point or the at least one second signal point, from the signal of knock sensor 7, in particular the at least one first signal or the at least one second signal. Thus, when considering a plurality of work cycles, a plurality of signal points, in particular a plurality of first signal points or a plurality of second signal points, are calculated one after the other using the integration formula.
Vorzugsweise wird mittels der Berechnungsvorschrift in dem Schritt S10 aus dem mindestens einen Signalpunkt, insbesondere dem mindestens einen ersten Signalpunkt oder dem mindestens einen zweiten Signalpunkt, vorzugsweise aus der Mehrzahl an Signalpunkten, insbesondere der Mehrzahl an ersten Signalpunkten oder der Mehrzahl der zweiten Signalpunkten, jeweils ein Aus wertepunkt, insbesondere der erste Auswertepunkt oder der zweite Auswertepunkt, berechnet. Preferably, by means of the calculation rule in step S10, the at least one signal point, in particular the at least one first signal point or the at least a second signal point, preferably an evaluation point, in particular the first evaluation point or the second evaluation point, calculated from the plurality of signal points, in particular the plurality of first signal points or the plurality of second signal points.
Vorzugsweise ist die Integrationsformel in dem Schritt S9 ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus einem Integral über den Betrag des Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über das Quadrat des Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über den Betrag des Signals in einem zweiten zeitlichen Messfenster, welches ein Teil des ersten zeitlichen Messfensters ist, und einem Integral über das Quadrat des Signals in dem zweiten zeitlichen Messfenster. The integration formula in step S9 is preferably selected from a group consisting of an integral over the magnitude of the signal in the first time measurement window, an integral over the square of the signal in the first time measurement window, an integral over the magnitude of the signal in one second measurement time window that is a part of the first measurement time window, and an integral over the square of the signal in the second measurement time window.
Vorzugsweise ist die Berechnungs vor schrift in dem Schritt S10 ein Mittelwert der Signalpunkte, insbesondere ein Mittelwert der ersten Signalpunkte oder ein Mittelwert der zweiten Signalpunkte, oder eine Standardabweichung der Signalpunkte, insbesondere eine Standardabweichung der ersten Signalpunkte oder eine Standardabweichung der zweiten Signalpunkte. The calculation rule in step S10 is preferably an average of the signal points, in particular an average of the first signal points or an average of the second signal points, or a standard deviation of the signal points, in particular a standard deviation of the first signal points or a standard deviation of the second signal points.
Figur 3 zeigt ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1. Die zweite Ausführungsform des Verfahrens weist zusätzlich zu den Schritten S1 - S12 der ersten Ausführungsform die Schritte S13, S14 und S15 auf. FIG. 3 shows a flow chart of a second exemplary embodiment of the method for operating internal combustion engine 1. The second exemplary embodiment of the method has steps S13, S14 and S15 in addition to steps S1-S12 of the first exemplary embodiment.
In dem Schritt S13 wird vorzugsweise das mindestens eine Signal, insbesondere das mindestens eine erste Signal oder das mindestens eine zweite Signal, mittels einer zweiten Metrik ausgewertet. Vorzugsweise weist die zweite Metrik ebenfalls eine Integrationsformel, analog zu dem Schritt S9, und eine Berechnungsvorschrift, analog zu dem Schritt S10, auf. In step S13, the at least one signal, in particular the at least one first signal or the at least one second signal, is preferably evaluated using a second metric. The second metric preferably also has an integration formula, analogous to step S9, and a calculation rule, analogous to step S10.
Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise in dem Schritt S14 das mindestens eine Signal, insbesondere das mindestens eine erste Signal oder das mindestens eine zweite Signal, mittels einer dritten Metrik ausgewertet. Vorzugsweise weist die dritte Metrik ebenfalls eine Integrationsformel, analog zu dem Schritt S9, und eine Berechnungs vor schrift, analog zu dem Schritt S 10, auf. Vorzugsweise wertet die erste Metrik in dem Schritt S8 das mindestens eine Signal in dem ersten zeitlichen Messfenster aus, wobei die Berechnungs Vorschrift vorzugsweise die Mittelwertberechnung aufweist. Zusätzlich wertet vorzugsweise die zweite Metrik in dem Schritt S13 das mindestens eine Signal in dem zweiten zeitlichen Messfenster aus, wobei die Berechnungsvorschrift vorzugsweise die Mittelwertberechnung aufweist. Zusätzlich wertet vorzugsweise die dritte Metrik im dem Schritt S14 das mindestens eine Signal in dem ersten zeitlichen Messfenster oder dem zweiten zeitlichen Messfenster aus, wobei die Berechnungsvorschrift vorzugsweise die Standardabweichungsberechnung aufweist. Alternatively or additionally, the at least one signal, in particular the at least one first signal or the at least one second signal, is preferably evaluated in step S14 using a third metric. The third metric preferably also has an integration formula, analogous to step S9, and a calculation rule, analogous to step S10. In step S8, the first metric preferably evaluates the at least one signal in the first temporal measurement window, with the calculation rule preferably having the mean value calculation. In addition, the second metric in step S13 preferably evaluates the at least one signal in the second temporal measurement window, with the calculation rule preferably having the mean value calculation. In addition, the third metric in step S14 preferably evaluates the at least one signal in the first temporal measurement window or the second temporal measurement window, with the calculation rule preferably having the standard deviation calculation.
Vorzugsweise wird in dem Schritt S 15 die in dem Schritt Sil bestimmte optimale Bestromungsdauer auf Grundlage der Auswertung mittels der zweiten Metrik und/oder der dritten Metrik plausibilisiert und/oder verifiziert. Falls die optimale Bestromungsdauer in dem Schritt S15 plausibilisiert und/oder verifiziert wird, wird vorzugsweise die optimale Bestromungsdauer in dem Schritt S 12 gemeinsam mit dem Lastpunkt und dem in dem Schritt S 1 ausgewählten Brennraum 3 gespeichert. In step S 15 , the optimal energization duration determined in step Sil is preferably checked for plausibility and/or verified on the basis of the evaluation using the second metric and/or the third metric. If the optimal duration of energization is checked for plausibility and/or verified in step S15, the optimal duration of energization is preferably stored in step S12 together with the load point and the combustion chamber 3 selected in step S1.
Figur 4 zeigt ein Flussdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1. Figure 4 shows a flowchart of a third exemplary embodiment of the method for operating internal combustion engine 1.
In dem Schritt S 1 wird, wie in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, an einem stationären Lastpunkt der Brennkraftmaschine 1 ein Brennraum 3 ausgewählt. In step S 1 , as in the first and second exemplary embodiment, a combustion chamber 3 is selected at a stationary load point of internal combustion engine 1 .
In einem Schritt S16 wird vorzugsweise das erste Ausführungsbeispiel des Verfahrens aus Figur 2, insbesondere die Schritte S2 bis S12, durchgeführt. Alternativ wird in dem Schritt S16 vorzugsweise das zweite Ausführungsbeispiel des Verfahrens aus Figur 3, insbesondere die Schritte S2 bis S15, durchgeführt. In a step S16, the first exemplary embodiment of the method from FIG. 2, in particular steps S2 to S12, is preferably carried out. Alternatively, the second exemplary embodiment of the method from FIG. 3, in particular steps S2 to S15, is preferably carried out in step S16.
In einem Schritt S17 wird geprüft, ob zu dem Lastpunkt aus dem Schritt S1 für alle Brennräume 3 der Brennkraftmaschine 1 eine optimale Bestromungsdauer bestimmt wurde und/oder gespeichert ist. Falls für alle Brennräume 3 der Brennkraftmaschine 1 eine optimale Bestromungsdauer bestimmt wurde und/oder gespeichert ist, wird das Verfahren in einem Schritt S18 beendet. In a step S17, a check is made as to whether an optimum energization duration has been determined and/or stored for the load point from step S1 for all combustion chambers 3 of the internal combustion engine 1. If an optimal energization duration has been determined and/or stored for all combustion chambers 3 of the internal combustion engine 1, the method is ended in a step S18.
Falls nicht für Brennräume 3 der Brennkraftmaschine 1 eine optimale Bestromungsdauer bestimmt wurde und/oder gespeichert ist, werden die Schritte Sl, S16 und S17 erneut, durchgeführt. If an optimal energization duration has not been determined and/or stored for combustion chambers 3 of internal combustion engine 1, steps S1, S16 and S17 are carried out again.
Vorzugsweise wird für alle Brennräum 3 der Brennkraftmaschine 1 eine optimale Bestromungsdauer iterativ bestimmt. Preferably, an optimal energization duration is determined iteratively for all combustion chambers 3 of the internal combustion engine 1 .
Alternativ wird für alle Brennräume 3 der Brennkraftmaschine 1 eine optimale Bestromungsdauer, insbesondere mittels des Schritts S16, gleichzeitig bestimmt. Alternatively, an optimal energization duration is determined simultaneously for all combustion chambers 3 of internal combustion engine 1, in particular by means of step S16.
Figur 5 zeigt ein Flussdiagramm eines vierten Ausführungsbeispiels des Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1. Figure 5 shows a flowchart of a fourth exemplary embodiment of the method for operating internal combustion engine 1.
Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass nach dem Schritt S16 in einem Schritt S19 geprüft wird, ob zu dem ausgewählten Brennraum 3 der Brennkraftmaschine 1 aus dem Schritt S 1 für alle Lastpunkte, insbesondere alle vordefinierten Lastpunkte, eine optimale Bestromungsdauer bestimmt wurde und/oder gespeichert ist. The fourth exemplary embodiment differs from the third exemplary embodiment in that, after step S16, in a step S19 it is checked whether an optimal energization duration is determined for the selected combustion chamber 3 of the internal combustion engine 1 from step S1 for all load points, in particular all predefined load points was and/or is stored.
Falls für alle Lastpunkte, insbesondere alle vordefinierten Lastpunkte, eine optimale Bestromungsdauer bestimmt wurde und/oder gespeichert ist, wird das Verfahren in dem SchrittIf for all load points, in particular all predefined load points, an optimal duration of energization has been determined and/or is stored, the method in step
518 beendet. 518 finished.
Falls nicht für alle Lastpunkte, insbesondere alle vordefinierten Lastpunkte, eine optimale Bestromungsdauer bestimmt wurde und/oder gespeichert ist, werden die Schritte Sl, S16 undIf not for all load points, in particular all predefined load points, an optimal duration of energization was determined and / or is stored, the steps Sl, S16 and
519 erneut, durchgeführt. 519 again, performed.
Zusätzlich ist vorzugsweise eine Kombination des dritten und des vierten Ausführungsbeispiels des Verfahrens möglich. Vorzugsweise wird dabei insbesondere iterativ für jeden Brennraum 3 der Brennkraftmaschine für jeweils alle Lastpunkte, insbesondere alle vordefinierten Lastpunkte, eine optimale Bestromungsdauer bestimmt und/oder gespeichert. In addition, a combination of the third and the fourth exemplary embodiment of the method is preferably possible. Preferably, in particular, iteratively for each combustion chamber 3 of the internal combustion engine for all load points, in particular all predefined load points, an optimal duration of energization is determined and/or stored.
Vorzugsweise wird ein Ausführungsbeispiel, ausgewählt aus den Ausführungsbeispielen des Verfahrens aus Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4, und Fig. 5, zyklisch, insbesondere nach einer vordefinierten Betriebsdauer der Brennkraftmaschine, wiederholt. An exemplary embodiment selected from the exemplary embodiments of the method from FIGS. 2, 3, 4 and 5 is preferably repeated cyclically, in particular after a predefined operating time of the internal combustion engine.

Claims

ANSPRÜCHE EXPECTATIONS
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) mit mindestens einem Brennraum (3), dem mindestens ein Injektor (5) zugeordnet ist, und mindestens einem Klopfsensor (7), wobei a) für einen ersten Lastpunkt und für eine, einer Voreinspritzung zugeordnete Bestromungsdauer des mindestens einen Injektors (5) für mindestens einen Arbeitszyklus eines ersten Brennraums (3) ein erstes Signal des mindestens einen Klopfsensors (7) in einem ersten zeitlichen Messfenster erfasst wird, wobei b) mittels einer ersten Metrik (S8) aus dem mindestens einen ersten Signal ein erster erster Auswertepunkt berechnet wird, wobei c) für den ersten Lastpunkt und für eine zweite der Voreinspritzung zugeordnete Bestromungsdauer des mindestens einen Injektors (5) für mindestens einen Arbeitszyklus des ersten Brennraums (3) ein zweites Signal des mindestens einen Klopfsensors (7) in dem ersten zeitlichen Messfenster erfasst wird, wobei d) mittels der ersten Metrik (S8) aus dem mindestens einen zweiten Signal ein zweiter erster Auswertepunkt berechnet wird, wobei e) eine optimale Bestromungsdauer als Optimum des ersten ersten Auswertepunktes und des zweiten ersten Auswertepunktes bestimmt wird, wobei f) die optimale Bestromungsdauer zu dem ersten Lastpunkt und dem ersten Brennraum (3) gespeichert und/oder angewendet wird. 1. A method for operating an internal combustion engine (1) having at least one combustion chamber (3) to which at least one injector (5) is assigned and at least one knock sensor (7), wherein a) for a first load point and for one assigned to a pilot injection Energization duration of the at least one injector (5) for at least one working cycle of a first combustion chamber (3), a first signal of the at least one knock sensor (7) is detected in a first temporal measurement window, wherein b) by means of a first metric (S8) from the at least one first signal, a first evaluation point is calculated, c) a second signal from the at least one knock sensor (7 ) is detected in the first temporal measurement window, wherein d) by means of the first metric (S8) from the at least one second signal l a second first evaluation point is calculated, e) an optimal duration of energization being determined as the optimum of the first evaluation point and the second first evaluation point, f) the optimal duration of energization for the first load point and the first combustion chamber (3) being stored and/or used becomes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren, insbesondere die Schritte a) und b) oder die Schritte c) und d), zusätzlich für eine Mehrzahl an verschiedenen der Voreinspritzung zugeordneten Bestromungsdauern durchgeführt wird. 2. The method as claimed in claim 1, wherein the method, in particular steps a) and b) or steps c) and d), is additionally carried out for a plurality of different energization durations assigned to the pre-injection.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für eine Mehrzahl an Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens 10 Arbeitszyklen, bevorzugt mindestens 50 Arbeitszyklen, besonders bevorzugt mindestens 100 Arbeitszyklen, jeweils das erste Signal erfasst wird, wobei für eine Mehrzahl an Arbeitszyklen, vorzugsweise mindestens 10 Arbeitszyklen, bevorzugt mindestens 50 Arbeitszyklen, besonders bevorzugt mindestens 100 Arbeitszyklen, jeweils das zweite Signal erfasst wird. 3. The method according to any one of the preceding claims, wherein the first signal is detected for a plurality of work cycles, preferably at least 10 work cycles, preferably at least 50 work cycles, particularly preferably at least 100 work cycles, wherein for a plurality of work cycles, preferably at least 10 work cycles , preferably at least 50 work cycles, particularly preferably at least 100 work cycles, in each case the second signal is detected.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste zeitliche Messfenster in einem Bereich von -20°KW vor Zünd-OT bis +60°KW nach Zünd-OT liegt. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the first time measurement window is in a range from -20 ° CA before ignition TDC to +60 ° CA after ignition TDC.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine erste Signal und das mindestens eine zweite Signal mittels einer zweiten Metrik (S13) und/oder mittels einer dritten Metrik (S14) ausgewertet werden, wobei die optimale Bestromungsdauer mittels der bezüglich der zweiten Metrik (S13) und/oder der dritten Metrik (S14) ausgewerteten Mehrzahl an Signalen plausibilisiert und/oder verifiziert wird, wobei vorzugsweise mittels der zweiten Metrik (S13) eine Mehrzahl an zweiten Auswertepunkten berechnet wird, wobei vorzugsweise mittels der dritten Metrik (S14) eine Mehrzahl an dritten Auswertepunkten berechnet wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the at least one first signal and the at least one second signal are evaluated by means of a second metric (S13) and/or by means of a third metric (S14), the optimum energization duration being determined by means of the second metric (S13) and/or the third metric (S14) is checked for plausibility and/or verified, with a plurality of second evaluation points preferably being calculated using the second metric (S13), with preferably using the third metric (S14) a plurality of third evaluation points is calculated.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Metrik (S8, S13, S14), ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus der ersten Metrik (S8), der zweiten Metrik (S13), und der dritten Metrik (S14), eine Integrationsformel und eine Berechnungsvorschrift aufweist. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein at least one metric (S8, S13, S14) selected from a group consisting of the first metric (S8), the second metric (S13), and the third metric (S14), has an integration formula and a calculation rule.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Integrationsformel ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus einem Integral über den Betrag eines Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über das Quadrat eines Signals in dem ersten zeitlichen Messfenster, einem Integral über den Betrag eines Signals in einem zweiten zeitlichen Messfenster, welches ein Teil des ersten zeitlichen Messfensters ist, und einem Integral über das Quadrat eines Signals in dem zweiten zeitlichen Messfenster. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the integration formula is selected from a group consisting of an integral over the magnitude of a signal in the first time measurement window, an integral over the square of a signal in the first time measurement window, an integral over the Magnitude of a signal in a second temporal measurement window that is part of the first temporal measurement window and an integral over the square of a signal in the second temporal measurement window.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Berechnungsvorschrift ein Mittelwert oder eine Standardabweichung verwendet wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein a mean value or a standard deviation is used as the calculation rule.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verfahrens schritte a) bis f) für eine Mehrzahl an Lastpunkten, insbesondere eine Mehrzahl an unterschiedlichen Lastpunkten, der Brennkraftmaschine (1) durchgeführt wird. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method steps a) to f) for a plurality of load points, in particular a plurality of different load points, the internal combustion engine (1) is carried out.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren für eine Mehrzahl an Brennräumen (3) der Brennkraftmaschine (1) durchgeführt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method for a plurality of combustion chambers (3) of the internal combustion engine (1) is carried out.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren gleichzeitig oder iterativ für die Mehrzahl an Brennräumen (3) der Brennkraftmaschine (1) durchgeführt wird. 11. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method is carried out simultaneously or iteratively for the plurality of combustion chambers (3) of the internal combustion engine (1).
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren zyklisch, insbesondere nach einer vordefinierten Betriebsdauer, wiederholt wird. 12. The method according to any one of the preceding claims, wherein the method is repeated cyclically, in particular after a predefined operating time.
13. Brennkraftmaschine (1), welche mindestens einen Brennraum (3), dem mindestens ein Injektor (5) der Brennkraftmaschine (1) zugeordnet ist, mindestens einen Klopfsensor (7) und eine Steuervorrichtung (9) aufweist, wobei die Steuervorrichtung (9) mit dem mindestens einen Injektor (5) und dem mindestens einen Klopfsensor (7) wirkverbunden ist und eingerichtet ist zu deren jeweiliger Ansteuerung und zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 13. Internal combustion engine (1), which has at least one combustion chamber (3), to which at least one injector (5) of the internal combustion engine (1) is assigned, at least one knock sensor (7) and a control device (9), the control device (9) is operatively connected to the at least one injector (5) and the at least one knock sensor (7) and is set up for their respective activation and for carrying out a method according to one of the preceding claims.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10343069B4 (en) * 2003-09-17 2005-09-29 Siemens Ag Method for quantifying a pilot injection in a fuel injection system of an internal combustion engine
EP1607609B1 (en) * 2004-06-15 2009-03-25 C.R.F. Società Consortile per Azioni A closed-loop electronic control system for controlling combustion in a diesel engine operating with premixed combustion
DE102005001580A1 (en) 2005-01-13 2006-07-27 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine, in particular a diesel internal combustion engine
US7904231B2 (en) 2008-07-22 2011-03-08 GM Global Technology Operations LLC Method for controlling combustion noise in a compression-ignition engine
JP5648646B2 (en) 2012-03-21 2015-01-07 株式会社デンソー Fuel injection control device
JP6332070B2 (en) 2015-02-09 2018-05-30 株式会社デンソー Fuel injection control device
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