WO2016177531A1 - Verfahren zur klopfregelung einer brennkraftmaschine - Google Patents

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WO2016177531A1
WO2016177531A1 PCT/EP2016/057635 EP2016057635W WO2016177531A1 WO 2016177531 A1 WO2016177531 A1 WO 2016177531A1 EP 2016057635 W EP2016057635 W EP 2016057635W WO 2016177531 A1 WO2016177531 A1 WO 2016177531A1
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parameter
determined
internal combustion
control
combustion engine
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PCT/EP2016/057635
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Martin Streib
Stefan Polach
Thorsten Klinkhammer
Carsten Kluth
Li Luo
Marcus Leuz
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the invention relates to a method for knock control one with a
  • the invention further relates to a control and / or regulating device for one with a
  • Control device is executable.
  • knocking In internal combustion engines under certain conditions, uncontrolled combustion or self-ignition of the residual mixture after the actual ignition and intentional ignition of the mixture may occur, which is referred to as knocking.
  • knocking burns the engine is mechanically and thermally very heavily loaded, resulting in
  • the water injection causes cooling of the mixture and internal cooling of the engine and has an influence on the course of the engine
  • the object of the invention is to optimize the knock control of an internal combustion engine operable with water injection to the effect that during the knock control an optimized operation of the internal combustion engine is possible.
  • the object is achieved by a method of the type mentioned above in that at least one parameter of the knock control is determined in dependence on a size related to the water injection.
  • a related in the context of water injection size is, for example, the duration of the water injection or the injection pressure. It is particularly advantageous, however, to use the amount of injected water.
  • Knock control are taken into account.
  • the water injection is preferably taken into account in the determination of the ignition angle and / or the control time, that is to say the duration of the active knock control.
  • Knock control can be shortened.
  • the at least one parameter so for example the
  • Ignition angle and / or the control time as a function of one or more characteristic maps using an interpolation of values that are taken from at least two maps, a neural network, a Gaussian distribution and / or a so-called Support Vector Machine (SVM) determined.
  • SVM Support Vector Machine
  • one of the maps describes the one or more parameters for a knock control without water injection and another map the one or more parameters for a knock control during a water injection with maximum water content.
  • a map describes the
  • a knock frequency is determined and the at least one parameter as a function of the
  • the influence of the knock frequency on the at least one parameter is determined as a function of whether the knock frequency reaches and / or exceeds a predefinable threshold value. If the knock frequency exceeds this value, the retardation is increased and / or the control time is extended.
  • the retardation will be larger and the time until the
  • the method according to the invention can be carried out for one or more cylinders of the internal combustion engine.
  • the at least one operating parameter for all cylinders can be changed in the same way, or the at least one operating parameter can be changed individually for the respective cylinders differently.
  • an area is specified or determined, within which the changes of all cylinders must be. As a result, possible cylinder-specific deviations can be checked and if necessary corrected in relation to the specified range.
  • control or regulating device for an internal combustion engine which is for carrying out the invention
  • Method is established, and solved by a computer program that runs on a control or regulating device for an internal combustion engine and is programmed to carry out the method according to the invention.
  • Figure 1 is a schematic representation of an internal combustion engine, which is suitable for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 is a flowchart showing some steps of the method according to the invention.
  • FIG. 3 shows a further flowchart in which further possible steps of the method according to the invention are illustrated.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 1.
  • the internal combustion engine 1 has a plurality of cylinders 2, in each of which a combustion chamber 3 is formed.
  • Each combustion chamber is associated with an ignition system 4, which comprises, for example, a spark plug and an ignition coil.
  • an ignition system 4 which comprises, for example, a spark plug and an ignition coil.
  • a knock sensor 5 is assigned to each cylinder.
  • the ignition systems 4 and the knock sensors 5 are in a known manner
  • control unit 8 For example, via signal lines 6 and / or connected via a bus system 7 with a control unit 8.
  • control unit 8 is a computer program 9, which is programmed to carry out the method according to the invention according to one of the possible embodiments stored.
  • two maps 10 and 1 1 are stored.
  • the map 10 for example, for a certain operating point of the internal combustion engine 1, the values for a
  • Time duration are taken up to the provision of the ignition, which is based on a conventionally working knock control, ie without the aid or consideration of the influence of a
  • values for the same parameters for the knock control can be taken from characteristic map 11 as for characteristic map 10, but in map 1 1 those values are for ignition timing and / or control time filed, taking into account a taking place
  • Water injection were determined at which the water injection takes place with a maximum possible water content.
  • further maps can be stored in the control unit 8, by means of which the parameters for carrying out the knock control can be set.
  • a device for a water injection 12 is further shown, for example, includes a not shown in Figure 1 reservoir for water and / or alcohol, a compressor and a pressure accumulator and is connected via a pressure line 14 with an injector 13, in a
  • Intake manifold 15 of the internal combustion engine 1 is arranged.
  • each of the cylinders 2 and the combustion chambers 3 may be assigned an injector 13 for the injection of water, so that the water injection does not take place in the intake but directly into the respective cylinder, which allows an even more precise consideration of the water injection in the knock control.
  • sensors can be provided with the aid of which the presence of a knock can be recognized.
  • sensors are known from the market and may be, for example, combustion chamber pressure sensors, ion current sensors or a speed sensor.
  • FIG. 2 shows a flowchart in which some method steps of a possible embodiment of the method according to the invention are shown.
  • the method starts in a step 20, in which the internal combustion engine 1 is operated in an operating mode controlled and regulated by means of the control device 8. In this operating mode is - as shown in step 21 - continuously checked whether a knocking combustion occurs in one or more of the cylinder 2. If this is the case, in a step 22, the water content of the current water injection is determined.
  • the parameters for the knock control are determined as a function of the determined water content and the current operating point of the internal combustion engine 1. These preferably include a firing angle, which is for the typically to be carried out retard the ignition
  • a control time ie the time until the successful early adjustment of the ignition.
  • retardation of the firing angle with water injection will be smaller than without water injection.
  • the values for the spark timing and the control time are determined according to a possible embodiment using the two maps 10 and 1 1. From the map 10, for example, the values for the
  • a map is stored, which stores the values for the parameters to be changed during the knock control as a function of the current operating point and the water content and / or another characteristic Size of
  • control unit 8 may be provided in the control unit 8 as an alternative or in addition to the maps 10 and 1 1, the values for the parameters to be changed during the knock control in
  • a step 24 the adjustment of the ignition angle - typically in the direction of late - performed. As described above, the adjustment of the
  • Ignition angle according to the invention taking into account the influence of water injection on the combustion, so that usually a smaller
  • the change in the ignition timing for each cylinder 2 of the internal combustion engine 1 takes place individually and a range is predetermined or determined in which the changes of all cylinders 2 must lie. This allows any existing cylinder-specific Deviations are checked and, if they are considered too large, corrected in relation to the given range.
  • step 25 the control time determined in step 23 is set and a step 26 is checked whether there is still a knocking combustion.
  • step 27 If this is the case, the retardation and / or the control time are adjusted and reset in steps 24 and 25. If there is no more knocking, it is checked in step 27 whether the control time has expired. If this is not the case, it is further checked whether there is a knocking combustion. If the control time has expired, then an advance of the ignition is performed in a step 28. Subsequently, the internal combustion engine is operated again in the normal operating mode, whereby it is again checked in step 21 whether there is a knocking combustion, and if this is the case, the knock control according to the invention is carried out again.
  • Embodiment further embodiments possible.
  • individual steps may be interchanged in their order, such as steps 24 and 25, or executed in parallel, such as steps 24 and 25 and steps 26 and 27.
  • Step 21 detects a knocking combustion, it can be provided to activate a water injection in step 22 and to check whether this measure already knocking can be prevented. Otherwise, as described above, an additional adjustment of the ignition timing is performed and determines the rule duration, of course, the influence of
  • Water injection is considered in the combustion as described above.
  • FIG. 3 shows further method steps which can advantageously be carried out in a possible embodiment of the method according to the invention.
  • a block 30 it is assumed in a block 30 that the internal combustion engine 1 is operated with activated water injection.
  • the block 30 can be traversed both before a knock control, but especially during a knock control.
  • a step 31 it is checked whether a knocking
  • Knocking frequency ie the number of knocking burns per unit time determined.
  • step 31 the time between two knocking burns can be determined.
  • step 32 it is checked whether the knock frequency is above a predefinable threshold value. If this is the case, the retardation and / or the control time are corrected in a step 34 within the knock control, for example, by increasing the retardation of the ignition and / or an extension of the control time. Of course, this can also be the current value of
  • Knocking frequency are taken into account.
  • the method steps 30 to 34 can be illustrated in FIG.
  • Embodiment be integrated in various ways. For example, it may be provided to perform these steps as an alternative or in addition to step 27.
  • the combustion in the cylinders 2 is monitored for knocking events.
  • Knock events is then used as an input variable for the adjustment of the ignition and the duration of the knock control, whereby a more precise knock control and thus operation of the internal combustion engine is possible as close to the knock limit.

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Abstract

Verfahren zur Klopfregelung einer mit einer Wassereinspritzung (12) betreibbaren Brennkraftmaschine (1), bei dem mindestens ein Parameter der Klopfregelung in Abhängigkeit von einer mit der Wassereinspritzung (12) in Zusammenhang stehenden Größe, insbesondere des Wasseranteils, bestimmt wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klopfregelung einer mit einer
Wassereinspritzung betreibbaren Brennkraftmaschine. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine mit einer
Wassereinspritzung betreibbaren Brennkraftmaschine und ein
Computerprogramm, das auf einer vorgenannten Steuer- und/oder
Regeleinrichtung ausführbar ist.
Bei Verbrennungsmotoren können unter bestimmten Bedingungen unkontrollierte Verbrennung beziehungsweise eine Selbstentflammung des Restgemisches nach der eigentlichen Zündung und gewollten Entflammung des Gemischs auftreten, was als Klopfen bezeichnet wird. Durch klopfende Verbrennungen wird der Motor mechanisch und thermisch sehr stark belastet, was zu
Beschädigungen führen kann.
Um ein Klopfen zu verhindern beziehungsweise nach erkanntem Klopfen wieder einen klopffreien Betrieb der Brennkraftmaschine zu erreichen und den Motor möglichst nahe an der Klopfgrenze betreiben zu können, wird eine sogenannte Klopfregelung eingesetzt, bei der zumeist eine Spätverstellung des
Zündzeitpunkts erfolgt. Neben weiteren Maßnahmen, wie dem Vermindern der
Last oder einer Anreicherung des Kraftstoffgemischs, ist es bekannt, kühlende und explosionsvermindernde Substanzen wie beispielsweise Wasser einzuspritzen. Durch die Wassereinspritzung, bei der vorzugsweise in den Brennraum oder das Saugrohr der Brennkraftmaschine destilliertes Wasser oder ein Wasser/Alkohol-Gemisch eingespritzt wird, lässt sich die Klopfneigung reduzieren beziehungsweise die Klopfgrenze verschieben, so dass der Motor in einem optimaleren Betriebspunkt betrieben werden kann.
Die Wassereinspritzung bewirkt unter anderem eine Kühlung des Gemischs und eine Innenkühlung des Motors und hat einen Einfluss auf den Ablauf der
Verbrennung. Durch die kältere Verbrennungsluft und damit deren höhere Dichte kann durch die Wassereinspritzung eine Leistungssteigerung erzielt werden. Letzteres ist in den meisten Fällen der Grund, weshalb eine Wassereinspritzung in einem Fahrzeug eingesetzt wird.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, die Klopfregelung einer mit Wassereinspritzung betreibbaren Brennkraftmaschine dahingehend zu optimieren, dass während der Klopfregelung ein optimierter Betrieb der Brennkraftmaschine möglich ist.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass mindestens ein Parameter der Klopfregelung in Abhängigkeit von einer mit der Wassereinspritzung in Zusammenhang stehenden Größe bestimmt wird. Eine in Zusammenhang mit der Wassereinspritzung stehende Größe ist bspw. die Dauer der Wassereinspritzung oder der Einspritzdruck. Besonders vorteilhaft ist es aber, die Menge des eingespritzten Wassers heranzuziehen.
Mittels Wassereinspritzung in ein Saugrohr oder direkt in die Brennräume der Brennkraftmaschine kann ein die Klopfneigung bestimmender Betriebspunkt bzw. die Klopfgrenze verschoben werden, wodurch der Betrieb der
Brennkraftmaschine insgesamt verbessert werden kann. Die Wassereinspritzung hat einen Einfluss auf die Verbrennung und insbesondere auch auf die
Klopfneigung. Dieser Einfluss kann ermittelt und somit vorteilhaft bei der
Klopfregelung berücksichtigt werden.
Vorzugsweise wird die Wassereinspritzung bei der Bestimmung des Zündwinkels und/oder der Regelzeit, also der Dauer der aktiven Klopfregelung, berücksichtigt. Durch das Berücksichtigen der Wassereinspritzung bei der Bestimmung dieser Parameter der Klopfregelung und somit des Einflusses der Wassereinspritzung auf die Verbrennung kann der Motor während der Klopfregelung in einem Betriebspunkt betrieben werden, der insgesamt optimaler ist, beispielsweise weil eine geringere Zündverstellung erforderlich ist und/oder die Dauer der
Klopfregelung verkürzt werden kann. Vorzugsweise wird der mindestens eine Parameter, also beispielsweise der
Zündwinkel und/oder die Regelzeit in Abhängigkeit von einem Kennfeld oder mehreren Kennfeldern unter Verwendung einer Interpolation von Werten, die mindestens zwei Kennfeldern entnommen sind, eines neuronalen Netzes, einer Gauß'schen Verteilung und/oder einer sogenannten Support Vector Machine (SVM) ermittelt.
Gemäß einer möglichen Ausführungsform beschreibt eines der Kennfelder den oder die Parameter für eine Klopfregelung ohne Wassereinspritzung und ein anderes Kennfeld den oder die Parameter für eine Klopfregelung während einer Wassereinspritzung mit maximalem Wasseranteil.
Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform beschreibt ein Kennfeld die
Abhängigkeit des oder der während der Klopfregelung einzustellenden
Parameter von dem eingespritzten Wasseranteil.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine Klopfhäufigkeit ermittelt und der mindestens eine Parameter in Abhängigkeit von der
Klopfhäufigkeit bestimmt. Damit können die Toleranzen bei der
Wassereinspritzung, also insbesondere eine Abweichung zwischen Istwert und Sollwert berücksichtigt werden, wodurch die Klopfregelung nochmals präziser durchführbar ist. Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird hierbei der Einfluss der Klopfhäufigkeit auf den mindestens einen Parameter in Abhängigkeit davon bestimmt, ob die Klopfhäufigkeit einen vorgebbaren Schwellenwert erreicht und/oder überschreitet. Überschreitet die Klopfhäufigkeit diesen Wert, wird die Spätverstellung vergrößert und/oder die Regelzeit verlängert. Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform wird der mindestens eine
Parameter in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen zwei klopfenden
Verbrennungen bestimmt. Ist der Abstand zweier klopfenden Verbrennungen kleiner als ein vorgebbarer Schwellenwert, wird beispielsweise die
Spätverstellung und/oder die Zeit für die Frühverstellung verändert. Im
Allgemeinen werden hierbei die Spätverstellung größer und die Zeitdauer bis zur
Frühverstellung länger gewählt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann für einen oder mehrere Zylinder der Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Dabei kann der mindestens eine Betriebsparameter für alle Zylinder in gleicher Weise verändert werden, oder der mindestens eine Betriebsparameter kann für die jeweiligen Zylinder individuell verschieden verändert werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein Bereich vorgegeben oder ermittelt wird, innerhalb dessen die Veränderungen aller Zylinder liegen müssen. Dadurch können eventuelle zylinderindividuellen Abweichungen überprüft und gegebenenfalls in Bezug auf den vorgegebenen Bereich korrigiert werden.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Steuer- oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens eingerichtet ist, sowie durch ein Computerprogramm gelöst, das auf einer Steuer- oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine abläuft und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die anhand der Zeichnungen erläutert werden, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird. Es zeigen:
Figur 1 eine schematisierte Darstellung einer Brennkraftmaschine, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;
Figur 2 ein Flussdiagramm, in dem einige Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind; und
Figur 3 ein weiteres Flussdiagramm, in dem weitere mögliche Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind. In Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 gezeigt. Die Brennkraftmaschine 1 weist mehrere Zylinder 2 auf, in denen jeweils ein Brennraum 3 ausgebildet ist. Jedem Brennraum ist eine beispielsweise eine Zündkerze und eine Zündspule umfassende Zündanlage 4 zugeordnet. In der in Figur 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist jedem Zylinder ein Klopfsensor 5 zugeordnet.
Die Zündanlagen 4 und die Klopfsensoren 5 sind in bekannter Weise
beispielsweise über Signalleitungen 6 und/oder über ein Bussystem 7 mit einem Steuergerät 8 verbunden. In dem Steuergerät 8 ist ein Computerprogramm 9, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer der möglichen Ausführungsformen programmiert ist, abgelegt. Ferner sind in dem Steuergerät 8 zwei Kennfelder 10 und 1 1 abgespeichert. Dem Kennfeld 10 können beispielsweise für einen bestimmten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 die Werte für eine
Zündverstellung und die Werte für die Regelzeit für die Klopfregelung bzw. die
Zeitdauer bis zur Rückstellung der Zündung entnommen werden, wobei hier von einer auf herkömmlicher Weise arbeitenden Klopfregelung ausgegangen wird, also ohne Zuhilfenahme bzw. Berücksichtigung des Einflusses einer
Wassereinspritzung.
Dem Kennfeld 1 1 können in der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform für einen bestimmten Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 Werte für dieselben Parameter für die Klopfregelung entnommen werden wie dem Kennfeld 10, jedoch sind in dem Kennfeld 1 1 diejenigen Werte für die Zündverstellung und/oder die Regelzeit abgelegt, die unter Berücksichtigung einer erfolgenden
Wassereinspritzung ermittelt wurden, bei der die Wassereinspritzung mit einem maximal möglichen Wasseranteil erfolgt. Selbstverständlich können ergänzend oder alternativ hierzu weitere Kennfelder in dem Steuergerät 8 abgespeichert sein, mit deren Hilfe die Parameter für das Durchführen der Klopfregelung einstellbar sind.
In Figur 1 ist ferner eine Vorrichtung für eine Wassereinspritzung 12 gezeigt, die beispielsweise einen in Figur 1 nicht dargestellten Vorratsbehälter für Wasser und/oder Alkohol, einen Kompressor und einen Druckspeicher umfasst und über eine Druckleitung 14 mit einem Injektor 13 verbunden ist, der in einem
Ansaugrohr 15 der Brennkraftmaschine 1 angeordnet ist. Selbstverständlich sind eine Vielzahl weiterer Ausführungsformen der in Figur 1 gezeigten Anordnung möglich. Beispielsweise kann jedem der Zylinder 2 bzw. der Brennräume 3 ein Injektor 13 für die Wassereinspritzung zugeordnet sein, so dass die Wassereinspritzung nicht in den Ansaugtrakt sondern direkt in den jeweiligen Zylinder erfolgt, was eine noch präzisere Berücksichtigung der Wassereinspritzung bei der Klopfregelung ermöglicht.
Ferner können ergänzend oder alternativ weitere Sensoren vorgesehen sein, mit deren Hilfe das Vorliegen eines Klopfens erkennbar ist. Derartige Sensoren sind vom Markt her bekannt und können beispielsweise Brennraumdrucksensoren, lonenstromsensoren oder ein Drehzahlgeber sein.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm, in dem einige Verfahrensschritte einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt sind. Das Verfahren startet in einem Schritt 20, in welchem die Brennkraftmaschine 1 in einem mittels des Steuergeräts 8 gesteuerten und geregelten Betriebsmodus betrieben wird. In diesem Betriebsmodus wird - wie in Schritt 21 dargestellt - laufend geprüft, ob in einem oder mehreren der Zylinder 2 eine klopfende Verbrennung auftritt. Ist dies der Fall, wird in einem Schritt 22 der Wasseranteil der aktuell erfolgenden Wassereinspritzung bestimmt.
In einem Schritt 23 werden in Abhängigkeit von dem ermittelten Wasseranteil und dem aktuellen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine 1 die Parameter für die Klopfregelung bestimmt. Diese umfassen vorzugsweise einen Zündwinkel, der für die typischerweise durchzuführende Spätverstellung der Zündung
herangezogen wird, und eine Regelzeit, also die Zeitdauer bis zur erfolgenden Frühverstellung der Zündung. Typischerweise wird eine Spätverstellung des Zündwinkels mit Wassereinspritzung kleiner sein als ohne Wassereinspritzung. Die Werte für die Zündverstellung und die Regelzeit werden gemäß einer möglichen Ausführungsform unter Verwendung der beiden Kennfelder 10 und 1 1 ermittelt. Aus dem Kennfeld 10 werden beispielsweise die Werte für die
Spätverstellung und/oder die Regelzeit ausgelesen, die für ein Vermeiden der klopfenden Verbrennung ohne eine erfolgende Wassereinspritzung gewählt werden müssten, und aus dem Kennfeld 1 1 werden die Werte für die
Spätverstellung und/oder die Regelzeit ausgelesen, die in dem aktuellen Betriebspunkt zu wählen wären, falls eine Wassereinspritzung mit einem maximalen Wasseranteil erfolgen würde. Dann wird zwischen diesen ausgelesenen Werten eine Interpolation für die Spätverstellung und/oder die Regelzeit in Abhängigkeit von dem aktuellen Wasseranteil der
Wassereinspritzung durchgeführt und so die tatsächlich zu wählenden Werte für die Spätverstellung und/oder die Regelzeit ermittelt.
Gemäß einer anderen möglichen Ausführungsform ist in dem Steuergerät 8 alternativ oder ergänzend zu den Kennfeldern 10 und 1 1 ein Kennfeld abgespeichert, welchem die Werte für die während der Klopfregelung zu ändernden Parameter in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebspunkt und dem Wasseranteil und/oder einer anderen charakteristischen Größe der
Wassereinspritzung direkt entnommen werden können, so dass keine
Interpolation durchgeführt werden muss.
Gemäß einer nochmals anderen Ausführungsform kann in dem Steuergerät 8 alternativ oder ergänzend zu den Kennfeldern 10 und 1 1 vorgesehen sein, die Werte für die während der Klopfregelung zu ändernden Parameter in
Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebspunkt und dem Wasseranteil und/oder einer anderen charakteristischen Größe der Wassereinspritzung oder des
Verbrennungsmotors mittels neuronaler Netze und/oder Support Vector Machines (SVMs) oder Gauß'scher Verteilungen zu ermitteln.
In einem Schritt 24 wird die Verstellung des Zündwinkels - typischerweise in Richtung spät - durchgeführt. Wie oben beschrieben, erfolgt die Verstellung des
Zündwinkels erfindungsgemäß unter Berücksichtigung des Einflusses der Wassereinspritzung auf die Verbrennung, so dass meist eine geringere
Spätverstellung erforderlich ist, um einen klopffreien Betrieb der
Brennkraftmaschine zu ermöglichen, was einen wirtschaftlicheren Betrieb der Brennkraftmaschine zur Folge hat.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Veränderung der Zündverstellung für jeden Zylinder 2 der Brennkraftmaschine 1 individuell erfolgt und ein Bereich vorgegeben oder ermittelt wird, in dem die Veränderungen aller Zylinder 2 liegen müssen. Dadurch können eventuell vorhandene zylinderindividuelle Abweichungen überprüft und falls sie als zu groß bewertet werden, in Bezug auf den vorgegebenen Bereich korrigiert werden.
In einem Schritt 25 wird die in Schritt 23 ermittelte Regelzeit eingestellt und einem Schritt 26 wird geprüft, ob weiterhin eine klopfende Verbrennung vorliegt.
Ist dies der Fall, so werden die Spätverstellung und/oder die Regelzeit angepasst und in den Schritten 24 und 25 neu eingestellt. Liegt kein Klopfen mehr vor, wird in dem Schritt 27 geprüft, ob die Regelzeit abgelaufen ist. Ist dies nicht der Fall, wird weiterhin geprüft, ob eine klopfende Verbrennung vorliegt. Ist die Regelzeit abgelaufen, so wird in einem Schritt 28 eine Frühverstellung der Zündung durchgeführt. Anschließend wird die Brennkraftmaschine wieder in dem normalen Betriebsmodus betrieben, wobei wieder in dem Schritt 21 geprüft wird, ob eine klopfende Verbrennung vorliegt, und falls dies der Fall ist, erneut die erfindungsgemäße Klopfregelung durchgeführt.
Selbstverständlich sind bei der in Figur 2 exemplarisch beschriebenen
Ausführungsform weitere Ausgestaltungen möglich. Insbesondere können einzelne Schritte in ihrer Reihenfolge vertauscht werden, wie beispielsweise die Schritte 24 und 25, oder parallel ausgeführt werden, wie beispielsweise die Schritte 24 und 25 sowie die Schritte 26 und 27.
Von besonderer Bedeutung ist eine alternative Ausführungsform, bei welcher das Verfahren wie zuvor beschrieben in dem Schritt 20 startet, wobei sich allerdings die Brennkraftmaschine in einem Betriebsmodus befindet, in welchem sie nicht mit Wassereinspritzung betrieben wird. Wird bei dieser Ausführungsform in dem
Schritt 21 eine klopfende Verbrennung erkannt, so kann vorgesehen sein, in dem Schritt 22 eine Wassereinspritzung zu aktivieren und zu prüfen, ob mit dieser Maßnahme bereits das Klopfen verhindert werden kann. Andernfalls wird wie zuvor beschrieben zusätzlich eine Verstellung des Zündzeitpunkts durchgeführt und die Regeldauer bestimmt, wobei selbstverständlich der Einfluss der
Wassereinspritzung bei der Verbrennung wie zuvor beschrieben berücksichtigt wird.
Ferner ist es vorstellbar, eine bereits während eines klopffreien Betriebs der Brennkraftmaschine erfolgende Wassereinspritzung nach dem Erkennen eines Klopfens während der Klopfregelung dahingehend zu variieren, dass ein optimierter Betrieb während der Klopfregelung möglich ist. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, den Wasseranteil der Wassereinspritzung zu erhöhen und dies bei der Bestimmung der anderen Parameter für das
Durchführen der Klopfregelung zu berücksichtigen.
In Figur 3 sind weitere Verfahrensschritte gezeigt, die bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in vorteilhafter Weise ausgeführt werden können.
Es wird in einem Block 30 davon ausgegangen, dass die Brennkraftmaschine 1 mit aktivierter Wassereinspritzung betrieben wird. Der Block 30 kann sowohl vor einer Klopfregelung, insbesondere aber auch während einer Klopfregelung durchlaufen werden. In einem Schritt 31 wird geprüft, ob eine klopfende
Verbrennung vorliegt. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 32 die
Klopfhäufigkeit, also die Anzahl der klopfenden Verbrennungen pro Zeiteinheit, bestimmt. Alternativ oder ergänzend hierzu kann in dem Schritt 31 auch die Zeit zwischen zwei klopfenden Verbrennungen bestimmt werden. In einem Schritt 32 wird geprüft, ob die Klopfhäufigkeit oberhalb eines vorgebbaren Schwellenwertes liegt. Ist dies der Fall, so werden in einem Schritt 34 innerhalb der Klopfregelung die Spätverstellung und/oder die Regelzeit korrigiert, beispielsweise durch vergrößern der Spätverstellung der Zündung und/oder einer Verlängerung der Regelzeit. Selbstverständlich kann hierbei auch der aktuelle Wert der
Klopfhäufigkeit berücksichtigt werden.
Die Verfahrensschritte 30 bis 34 können in die in Figur 2 dargestellte
Ausführungsform auf verschiedene Weise integriert werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, diese Schritte alternativ oder ergänzend zu dem Schritt 27 durchzuführen. So wird beispielsweise mittels der Klopfsensoren 5 oder anderer Sensoren die Verbrennung in den Zylindern 2 auf Klopfereignisse überwacht. Die Stärke, die Art, die Häufigkeit, die zylinderindividuelle Verteilung der
Klopfereignisse und/oder ein zeitlicher Abstand zwischen jeweils zwei
Klopfereignissen wird dann als Eingangsgröße für die Verstellung der Zündung und die Dauer der Klopfregelung herangezogen, wodurch eine nochmals präzisere Klopfregelung und damit ein Betrieb der Brennkraftmaschine möglichst nahe an der Klopfgrenze möglich ist.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zur Klopfregelung einer mit einer Wassereinspritzung (12)
betreibbaren Brennkraftmaschine (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Parameter der Klopfregelung in Abhängigkeit von einer mit der Wassereinspritzung (12) in Zusammenhang stehenden Größe bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter in Abhängigkeit von der Menge des eingespritzten Wassers bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter in Abhängigkeit von mindestens einem Kennfeld (10, 1 1 ) bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter unter Verwendung einer Interpolation von Werten, die mindestens zwei Kennfeldern (10, 1 1 ) entnommen sind, eines neuronalen Netzes, einer Gauß'schen Verteilung und/oder einer Support Vector Machine ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter ein Zündwinkel oder ein Verstellwert für einen Zündwinkel ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter eine Regelzeit beschreibt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Klopfhäufigkeit ermittelt und der mindestens eine Parameter in Abhängigkeit von der Klopfhäufigkeit bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss der
Klopfhäufigkeit auf den mindestens einen Parameter bestimmt wird in Abhängigkeit davon, ob die Klopfhäufigkeit einen vorgebbaren
Schwellenwert erreicht und/oder überschreitet.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter in Abhängigkeit von der Zeitdauer zwischen zwei klopfenden Verbrennungen bestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der mindestens eine Parameter für jeden Zylinder (2) der Brennkraftmaschine (1 ) individuell bestimmt wird und ein Bereich vorgegeben oder ermittelt wird, innerhalb dessen die mindestens einen Parameter für alle Zylinder (2) liegen müssen.
1 1 . Steuer- und/oder Regeleinrichtung (8) für eine Brennkraftmaschine (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach wenigstens einem der
vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
12. Computerprogramm (9) für eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung (8) für eine Brennkraftmaschine (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das
Computerprogramm (9) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 programmiert ist.
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