WO2019091706A1 - Verfahren und vorrichtung zur klopfregelung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur klopfregelung einer brennkraftmaschine Download PDF

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Carsten Kluth
Matthias Biehl
Jasmin Dieringer
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02D2200/101—Engine speed

Definitions

  • the invention is based on a method and a device for knock control of an internal combustion engine according to the preamble of the independent claims.
  • a method for knock control is already known, in which a knock signal of a cylinder is measured by a knock sensor and a knocking feature is generated therefrom.
  • the knocking feature is compared to a reference level.
  • the reference level is calculated by sliding averaging from previous knock features.
  • the method according to the invention or the device according to the invention with the features of the independent patent claims has the advantage that an improved formation of the reference level takes place from the knocking features.
  • an additive combination can take place with values from an operating parameter-dependent characteristic map or low-pass filtering can take place or both additive characteristic field values from a characteristic field can be taken into account and low-pass filtering can take place.
  • the influence of the map on the improved quality of the formation of the reference level depends crucially on the quality of the data contained in the map.
  • a high quality of these data can be ensured, in particular, by determining meaningful data for the additive characteristic field in an application phase by measurements on the internal combustion engine or on the internal combustion engine type. This determination is particularly simple if intensities of the knock characteristics in a stationary operation are determined for this purpose.
  • the maps can thus contain information on interference signals that have no connection with knock events in the combustion chamber. If such spurious signals are not removed, they will interfere with the formation of the reference level and result in an increase in the reference level and a deterioration in the detection of knocking signals in areas where these spurious signals are no longer present.
  • a reference level that is learned in such operating ranges is particularly small and results in combustion being incorrectly judged to be knocking in other operating ranges. It therefore makes sense to add a basic value to the knock features in such operating ranges, so that the reference level does not drop to a nonsensically low value.
  • the operating ranges of the map are designated by load and speed. Furthermore, by multiplying by another map value, the influence of the knock characteristics of certain areas of the operating parameters can be weighted. Thus, certain ranges of operating parameters can be considered more or less strongly for the formation of the reference level.
  • Low-pass filtering is particularly useful if an additive component has previously been subtracted from the knock features.
  • the low-pass filtering then takes place only in terms of differences, which makes this value particularly meaningful.
  • these values are then added again after the low-pass filtering and taken into account by multiplication with the further characteristic values correspondingly for the formation of the reference level.
  • Another possibility is to use this weighting only for the low-pass filtered knock features, from which were previously deducted the map values to use. Thus, the influence of the low-pass filtering is set separately.
  • Figure 1 shows an internal combustion engine with a knock control
  • FIG. 3 shows a second example of the reference level determination.
  • FIG. 1 schematically shows an internal combustion engine 1 in which a cylinder 2 with a piston 3 contained therein forms a combustion chamber 4.
  • knock sensor 5 On the outside of the cylinder 2 knock sensor 5 is shown, which measures a knock signal of the cylinder 2.
  • a knocking signal is a noise signal or vibrations of the cylinder 2, which arise due to combustion processes in the combustion chamber 4.
  • the knock signals of the knock sensor 5 are given to a signal processor 6, which generates therefrom knock features 10 for each combustion.
  • a knocking feature 10 is generated for this combustion.
  • the determined knock features 10 are then forwarded to a reference level determination 7.
  • the knock detection 8 further receives the knocking feature 10 of the current combustion from the signal processing 6, and decides whether the combustion is to be categorized as knocking or non-knocking combustion based on a comparison of the knocking feature 10 with the reference level 11. Accordingly, the knock detection 8 outputs a corresponding signal 9 containing the information as to whether the combustion was knocking or not.
  • the various processing blocks 6, 7, 8 can be implemented together in a computer as corresponding software blocks. Accordingly, then would Knocking signal of the knock sensor 5 after an analogous prefiltering if appropriate analog / digital-converted and then processed by appropriate designed as software processing blocks in a corresponding microcomputer.
  • One possible form of conversion of the knock signals into knocking features consists, for example, in a Fourier transformation and summation of the energy contained in the respective frequency ranges. In particular, different frequency ranges can be weighted differently, since some frequencies indicate a knock event particularly reliably.
  • the knock signals can also be rectified and integrated, which also generates a knock feature 10, which indicates the strength of the combustion in the combustion chamber 4.
  • the reference level is determined by evaluating a plurality of knock features 10 that are provided by the signal processing 6; the conventional reference level determination according to DE 10 2014 224 800 is carried out by a moving averaging over a plurality of knock features 10 he follows.
  • a current knock feature is conventionally multiplied by a weighting factor G ⁇ 1 and then added to the previous reference level multiplied by (1-G).
  • this reference level determination is no longer carried out in this way, but first a corrected knock feature is formed, which is then used to form the reference level.
  • FIG 2 shows a first embodiment of the method for reference level determination is shown.
  • a first map 21 and a second map 22 is shown. Values are stored in these characteristic diagrams as a function of operating parameters of the internal combustion engine 1 and these values are used as a function of the operating parameters of the internal combustion engine 1 for the calculation of FIG.
  • operating parameters of the internal combustion engine 1 for example, the rotational speed n and the load of the internal combustion engine L are shown.
  • the maps 21 and 22 are generated in an application of the internal combustion engine 1 and the type of internal combustion engine 1.
  • the map 21 provides a map value which is subtracted from the knock feature 10 in the adder 23.
  • the calculation step in the adder 23 is a reduction or addition to the knock feature 10.
  • information about noise that typically occurs in certain operating parameter areas can be stored in the map 21.
  • it may be the speed-dependent switching of a valve or load-dependent switching of a pump, which generates an additional vibration signal, which is measured by the knock sensor 5.
  • the knocking feature 10 is thus reduced by these additional components, so that after the adder 23 the knocking feature 10 is reduced in order to apply these additional noise signals.
  • the map 21 also information on operating areas may be included, in which there is no knocking and at the same time the knocking feature has only a very small value. If an internal combustion engine is operated in such an operating range for an extended period of time, the reference level 11 would assume a very low value without any additional influence, and it would thus be erroneously recognized during a subsequent operation in another operating range knocking. It is therefore necessary to prevent the reference level 11 from becoming too low during prolonged operation in such an operating range. Therefore characteristic values are stored in the map 21 for such operating ranges, by which a certain basic level is added to the knocking feature 10 at the adder 23. This addition of a base level thus prevents excessive knocking of the knocking feature.
  • the adder 23 is followed by a low pass 24, in which a smoothing of the knocking feature 10 with the additive influence by the adder 23 takes place.
  • the result of the low-pass filter 24 is then supplied to a further adder 25, wherein in the adder 25 an addition of the result of the low-pass filter 24 and the corresponding map value of the Map 21 takes place.
  • Both adders 23, 25 while the same map value is supplied.
  • the map 21, depending on the physical cause positive or negative values included in the adder 23rd either lead to an addition or subtraction. It is essential here that the adders 23 and 25 each have a different sign. If the map value has been subtracted in the adder 23, it is added in the adder 25. If the map value has been added in the adder 23, it is subtracted again in the adder 25.
  • the processing of the knock signal which is output by the adder 25 can be influenced here.
  • the map 21 for example, only the value zero can be entered continuously. In such an embodiment, there is no portion of the knock feature 10 added or subtracted, so that only the low pass 24 is used for the determination of the reference level 11.
  • the knock characteristic 10 is subjected to a first low-pass filtering.
  • the low-pass 24 can also be designed with a very large time constant approaching infinity and initialized with the value zero, whereby the influence of the low pass 24 against zero goes. It would then be used for the calculation of the reference level 11, only the content of the map 21, which then corresponds to a reference level determined once and then stored in the map 21 corresponds.
  • the influence of the characteristic map 21 or of the low-pass filter 24 can thus be set variably.
  • the adder 25 is then still a multiplier 26 downstream.
  • the multiplication element 26 multiplies the result of the addition element 25 by another one
  • Map value taken from the map 22 By means of this multiplication, it is possible to weight the respective preprocessed knock characteristics with regard to the operating parameters of the internal combustion engine. In particular, so certain operating ranges of the internal combustion engine, such as certain speed and Load ranges are weighted more or less with regard to the formation of the reference level. For example, operating areas in which typical strong noises occur and at the same time only small combustion noises can be weighted relatively low, since these tapping features contain only a very small proportion of information regarding the burns.
  • the result of the multiplication point 26 then forms a corrected knock characteristic 27, which is then fed to a reference level determination 7 for calculating the reference level 11.
  • reference level determination 7 starting from the corrected reference level 27, a moving averaging is again carried out to determine the reference level 11.
  • further processing steps may optionally be carried out, but these are not the subject matter of the present invention.
  • the method according to the invention makes it possible, during the application of the vehicle, ie. H. to identify a characteristic of the maps of the control of the vehicle, typical operating areas relevant to the knock control, and to take account of these by means of corresponding additive measures or multiplicative measures for reference level determination.
  • the knock features 10 In the case of the noise that occur in certain operating parameters of the internal combustion engine, it is premature, the knock features 10 to reduce this noise, so that in the low-pass formation 24 only the signal components are considered, which go back to the combustion processes in the combustion chamber 4 , In the low pass 24, an information is thus formed which permits a statement about the actual signal components which arise during the combustion in the combustion chamber 4.
  • operating areas in which almost no knocking features are generated can be taken into account by an additive component and thus the influence of operating ranges in which no knocking certainly occurs can be reduced to the reference level determination.
  • the multiplication 26, the weighting of the influence of certain areas of the operating parameters on the reference level determination can also be intensified or weakened.
  • certain operating ranges for the reference level determination can be weighted more or less.
  • FIG. 3 describes an alternative method to FIG.
  • the reference numeral 21, 22, 23, 24, 25, 26 and 7 the same objects as described in the figure 2, which also have the same functions, as in the figure 2 has been described.
  • the sequence of the individual processing steps differs.
  • the multiplication 26 is immediately after the low-pass formation in block 24.
  • the influence of the map 22 via the multiplication point 26 extends here only directly to the output signal of the low-pass filter 24.
  • the weighting from the characteristic map 22 thus only has an effect on the difference of the knock features 10 compared to the map 21.
  • the multiplication point 26 is again added to the addition point 25 by the map values stored in the map 21, thus the corrected knocking feature 27 to form.

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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine (1) vorgeschlagen, wobei von einem Klopfsensor (5) ein Klopfsignal eines Zylinders (2) der Brennkraftmaschine (1) gemessen wird und daraus ein Klopfmerkmal (10) erzeugt wird. Das Klopfmerkmal (10) wird mit einem Referenzpegel (11) verglichen um eine Verbrennung als klopfende oder nichtklopfende Verbrennung einzustufen. Der Referenzpegel (11) unter Berücksichtigung einer Mehrzahl von korrigierten Klopfmerkmalen (27) gebildet wird, wobei die korrigierten Klopfmerkmale (27) aus den Klopfmerkmalen (10) gebildet werden, indem aus einem Kennfeld (21) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) Kennfeldwerte ermittelt und additiv verknüpft werden, oder eine Tiefpassfilterung (24) erfolgt, oder aus einem Kennfeld (21) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) Kennfeldwerte ermittelt und additiv verknüpft werden und eine Tiefpassfilterung (24) erfolgt.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2014 224 800 AI ist bereits ein Verfahren zur Klopfregelung bekannt, bei dem von einem Klopfsensor ein Klopfsignal eines Zylinders gemessen wird und daraus ein Klopfmerkmal erzeugt wird. Um zu beurteilen, ob eine Verbrennung klopfend oder nicht klopfend erfolgt ist, wird das Klopfmerkmal mit einem Referenzpegel verglichen. Der Referenzpegel wird dabei durch gleitende Mittelwertbildung aus vorhergehenden Klopfmerkmalen berechnet.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass eine verbesserte Bildung des Referenzpegels aus den Klopfmerkmalen erfolgt. Insbesondere kann daher eine additive Verknüpfung mit Werten aus einem betriebsparame- terabhängigen Kennfeld erfolgen oder es kann eine Tiefpassfilterung erfolgen oder es kann sowohl additive Kennfeldwerte aus einem Kennfeld berücksichtigt werden und eine Tiefpassfilterung erfolgen. Durch diese Aufbereitung der Klopfmerkale zur Bildung eines korrigierten Klopfmerkmals aus dem dann der Referenzpegel gebildet wird, kann der Betrieb einer Brennkraftmaschine optimiert werden. Es können so Verbrauchsvorteile realisiert werden bzw. das Auftreten von schädlichen Klopfen minimiert werden. Insbesondere wird so die Regelqualität der Brennkraftmaschine hinsichtlich des Klopfens verbessert.
Weitere Vorteile und Verbesserungen ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche. Der Einfluss des Kennfeldes auf die verbesserte Qualität der Bildung des Referenzpegels hängt entscheidend an der Qualität, der in dem Kennfeld enthaltenen Daten. Eine hohe Qualität dieser Daten kann insbesondere sichergestellt werden, in dem in einer Applikationsphase durch Messungen an der Brennkraftmaschine bzw. an dem Brennkraftmaschinentyp sinnvolle Daten für das additive Kennfeld ermittelt werden. Besonders einfach erfolgt diese Ermittlung, wenn dazu Intensitäten der Klopfmerkmale in einem stationären Betrieb ermittelt werden. Insbesondere können die Kennfelder so Informationen zu Störsignalen enthalten, die keinen Zusammenhang mit Klopfereignissen im Brennraum haben. Wenn derartige Störsignale nicht entfernt werden, gehen sie in der Bildung des Referenzpegels ein und führen zu einer Erhöhung des Referenzpegels und einer Verschlechterung der Erkennung von klopfenden Signalen in Bereichen, in denen diese Störsignale nicht weiter auftreten. Weiterhin kann es Bereiche von Betriebsparametern geben, in denen es sicher nicht zum Klopfen kommt und gleichzeitig die Klopfmerkmale nur geringe Werte aufweisen. Ein Referenzpegel, der in derartigen Betriebsbereichen gelernt wird, ist besonders gering und führt dazu, dass in anderen Betriebsbereichen eine Verbrennung fehlerhaft als klopfend beurteilt wird. Es ist daher sinnvoll, in derartigen Betriebsbereichen zu den Klopfmerkmalen einen Grundwert hinzuzufügen, damit der Referenzpegel nicht auf einen unsinnig niedrigen Wert abfällt. Besonders einfach werden die Betriebsbereiche des Kennfeldes durch Last und Drehzahl bezeichnet. Weiterhin kann durch eine Multiplikation mit einem weiteren Kennfeldwert eine Gewichtung des Einflusses der Klopfmerkmale von bestimmten Bereichen der Betriebsparameter erfolgen. Es können so bestimmte Bereiche von Betriebsparametern stärker oder weniger stark für die Bildung des Referenzpegels berücksichtigt werden. Besonders sinnvoll ist die Tiefpassfilterung, wenn vorher ein additiver Anteil von den Klopfmerkmalen abgezogen wurde. Die Tiefpassfilterung erfolgt dann nur hinsichtlich der Unterschiede, wodurch dieser Wert besonders aussagekräftig wird. Zur Referenzpegelbildung werden diese Werte dann nach der Tiefpassfilterung wieder hinzugefügt und durch eine Multiplikation mit den weiteren Kennwerten entsprechend für die Bildung des Referenzpegels berücksichtigt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, diese Gewichtung nur für die tiefpassgefilterten Klopfmerkmale, von denen vorher die Kennfeldwerte abgezogen wurden, zu verwenden. Es wird so der Einfluss der Tiefpassfilterung separat eingestellt.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Klopfregelung und
Figur 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Referenzpegelermittlung und
Figur 3 ein zweites Beispiel der Referenzpegelermittlung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der Figur 1 wird schematisch eine Brennkraftmaschine 1 gezeigt, bei der ein Zylinder 2 mit einem darin enthaltenen Kolben 3 einen Brennraum 4 bildet. Auf der Außenseite des Zylinders 2 ist Klopfsensor 5 dargestellt, der ein Klopfsignal des Zylinders 2 misst. Bei einem derartigen Klopfsignal handelt es sich um ein Geräuschsignal bzw. Vibrationen des Zylinders 2, die aufgrund von Verbrennungsvorgängen im Brennraum 4 entstehen. Die Klopfsignale des Klopfsensors 5 werden an eine Signalverarbeitung 6 gegeben, die daraus Klopfmerkmale 10 für jede Verbrennung erzeugt. Für jeden Verbrennungsvorgang im Zylinder 2 wird ein Klopfmerkmal 10 für diese Verbrennung erzeugt. Die ermittelten Klopfmerkmale 10 werden dann an eine Referenzpegelermittlung 7 weitergeleitet. Die Referenzpegelermittlung ermittelt aus den übermittelten Klopfmerkmalen 10 einen Referenzpegel 11, der dann an die Klopferkennung 8 weitergegeben wird. Die Klopferkennung 8 erhält weiterhin das Klopfmerkmal 10 der aktuellen Verbrennung von der Signalverarbeitung 6 und entscheidet aufgrund eines Vergleichs des Klopfmerkmals 10 mit dem Referenzpegel 11, ob die Verbrennung als klopfende oder nicht klopfende Verbrennung einzustufen ist. Entsprechend gibt die Klopferkennung 8 ein entsprechendes Signal 9 aus, welches die Information enthält, ob die Verbrennung klopfend war oder nicht.
Die verschiedenen Verarbeitungsblöcke 6, 7, 8 können gemeinsam in einem Rechner als entsprechende Softwareblöcke realisiert sein. Entsprechend würde dann das Klopfsignal des Klopfsensors 5 nach einer ggf. erfolgenden analogen Vorfilterung ana- log/digital-gewandelt und dann durch entsprechende als Software ausgestaltete Verarbeitungsblöcke in einem entsprechenden Mikrorechner verarbeitet werden. Eine mögliche Form der Umwandlung der Klopfsignale in Klopfmerkmale besteht beispielsweise in einer Fouriertransformation und Aufsummation der in den jeweiligen Frequenzbereichen enthaltenen Energie. Dabei können insbesondere unterschiedliche Frequenzbereiche unterschiedlich stark gewichtet werden, da einige Frequenzen ein Klopfereignis besonders zuverlässig anzeigen. Alternativ können die Klopfsignale auch gleichgerichtet und integriert werden, was ebenfalls ein Klopfmerkmal 10 erzeugt, welches die Stärke der Verbrennung im Brennraum 4 angibt.
In der Referenzpegelermittlung 7 erfolgt die Ermittlung des Referenzpegels durch Auswertung einer Mehrzahl von Klopfmerkmalen 10, die von der Signalverarbeitung 6 zur Verfügung gestellt werden, die herkömmliche Referenzpegelermittlung nach der DE 10 2014 224 800 erfolgt dadurch, dass über eine Vielzahl von Klopfmerkmalen 10 eine gleitende Mittelwertbildung erfolgt. Dazu wird üblicher Weise ein aktuelles Klopfmerkmal mit einem Gewichtungsfaktor G < 1 multipliziert und dieser Wert dann zu dem vorhergehenden Referenzpegel, der mit (1 - G) multipliziert ist, hinzuaddiert. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass diese Referenzpegelermittlung so nicht mehr vorgenommen wird, sondern zunächst ein korrigiertes Klopfmerkmal gebildet wird, welches dann zur Bildung des Referenzpegels verwendet wird.
In der Figur 2 wird ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Referenzpegelermittlung dargestellt. In der Figur 2 wird ein erstes Kennfeld 21 und ein zweites Kennfeld 22 gezeigt. In diesen Kennfeldern sind abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 1 Werte abgelegt und diese Werte werden in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 1 für die Berechnung der Figur 2 verwendet. Als Beispiele für derartige Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 1 sind hier beispielsweise die Drehzahl n und die Last der Brennkraftmaschine L gezeigt. Es können aber auch beliebige Betriebsparameter der Brennkraftmaschine für die Kennfelder 21, 22 verwendet werden. Die Kennfelder 21 und 22 werden in einer Applikation der Brennkraftmaschine 1 bzw. des Typs der Brennkraftmaschine 1 erzeugt. Das Kennfeld 21 stellt abhängig von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine 1 einen Kennfeldwert zur Verfügung, der vom Klopfmerkmal 10 im Addierglied 23 abgezogen wird. Je nach Vorzeichen des entsprechenden Kennfeldwerts im Kennfeld 21 handelt es sich bei dem Rechenschritt im Addierglied 23 um eine Verringerung oder eine Hinzufügung zum Klopfmerkmal 10. Beispielsweise kann in dem Kennfeld 21 Informationen zu Störgeräuschen abgelegt sein, die typischer Weise bei bestimmten Betriebsparameterbereichen auftreten. Beispielsweise kann es sich dabei um das drehzahlabhängige Schalten eines Ventils oder lastabhängiges Schalten einer Pumpe handeln, die ein zusätzliches Vibrationssignal erzeugt, welches vom Klopfsensor 5 gemessen wird. Durch die Subtraktion derartiger Informationen wird somit das Klopfmerkmal 10 um diese zusätzlichen Anteile verringert, so dass nach dem Addierglied 23 das Klopfmerkmal 10 verringert, um diese zusätzlichen Geräuschsignale anliegt. Weiterhin können im Kennfeld 21 auch noch Informationen zu Betriebsbereichen enthalten sein, in denen es nicht zum Klopfen kommt und gleichzeitig das Klopfmerkmal nur einen sehr geringen Wert aufweist. Wenn eine Brennkraftmaschine für einen längeren Zeitraum in einem derartigen Betriebsbereich betrieben wird, so würde ohne eine zusätzliche Beeinflussung der Referenzpegel 11 einen sehr geringen Wert annehmen und es würde somit fehlerhaft bei einem anschließenden Betrieb in einem anderen Betriebsbereich Klopfen erkannt werden. Es muss daher verhindert werden, dass bei einem längeren Betrieb in einem derartigen Betriebsbereich der Referenzpegel 11 zu gering wird. Darum sind im Kennfeld 21 für derartige Betriebsbereiche Kennwerte gespeichert, durch die beim Addierglied 23 dem Klopfmerkmal 10 ein gewisser Grundpegel hinzugefügt wird. Durch dieses Hinzufügen eines Grundpegels wird somit ein zu starkes Absinken des Klopfmerkmals verhindert.
Dem Addierglied 23 ist ein Tiefpass 24 nachgeordnet, in dem eine Glättung des Klopfmerkmals 10 mit der additiven Beeinflussung durch das Addierglied 23 erfolgt. Durch diesen Tiefpass 24 erfolgt wieder eine gleitende Mittelwertbildung über mehrere um den Beitrag des Addierglieds 23 verringerte Klopfmerkmale 10. Das Ergebnis des Tiefpasses 24 wird dann einem weiteren Addierglied 25 zugeführt, wobei im Addierglied 25 eine Addition des Ergebnisses des Tiefpasses 24 und des entsprechenden Kennfeldwerts des Kennfelds 21 erfolgt. Beiden Addiergliedern 23, 25 wird dabei der gleiche Kennfeldwert zugeführt. Wie bereits ausgeführt wurde, kann das Kennfeld 21, je nach physikalischer Ursache positive oder negative Werte enthalten, die beim Addierglied 23 entweder zu einer Addition oder Subtraktion führen. Wesentlich ist hier, dass die Addierglieder 23 und 25 jeweils ein unterschiedliches Vorzeichen aufweisen. Wenn der Kennfeldwert im Addierglied 23 abgezogen wurde, so wird er im Addierglied 25 hinzugefügt. Wenn der Kennfeldwert im Addierglied 23 hinzugeführt wurde, so wird er im Ad- dierglied 25 wieder abgezogen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass im Tiefpass
24 nur eine Ermittlung des Unterschieds zwischen dem Kennfeldwert des Kennfelds 21 und dem Klopfmerkmal 10 erfolgt. Im Falle von Störgeräuschen bedeutet dies, dass am Ausgang des Tiefpasses 24 nur das Klopfmerkmal, welches nicht auf die Störgeräusche zurückgeht, gebildet wurde. Dieses Signal ist natürlich besonders aussage- kräftig, hinsichtlich des Auftretens oder Nichtauftretens von Klopfen in der Brennkraftmaschine 1.
Je nach Bedatung des Kennfelds 21 oder des Tiefpasses 24 kann hier die Verarbeitung des Klopfsignals welches vom Addierglied 25 ausgegeben wird beeinflusst wer- den. In das Kennfeld 21 können beispielsweise durchgängig nur der Wert null eingetragen werden. In einer solchen Ausgestaltung gibt es keinen Anteil der dem Klopfmerkmal 10 hinzugefügt oder abgezogen wird, so dass nur der Tiefpass 24 für die Ermittlung des Referenzpegels 11 verwendet wird. Bei einer derartigen Bedatung des Kennfelds 21 wird somit das Klopfmerkmal 10 einer ersten Tiefpassfilterung unterzo- gen. Weiterhin kann auch der Tiefpass 24 mit einer sehr großen gegen unendlich gehenden Zeitkonstante ausgelegt werden und mit dem Wert null initialisiert werden, wodurch der Einfluss des Tiefpass 24 gegen null geht. Es würde dann für die Berechnung des Referenzpegels 11 nur der Inhalt des Kennfelds 21 verwendet werden, was dann einem Referenzpegel entspricht der einmalig ermittelt und dann im Kennfeld 21 abgelegt wurde entspricht. Je nach Auslegung des Kennfelds 21 und des Tiefpasses zwischen diesen beiden Extrempositionen kann so der Einfluss des Kennfeldes 21 o- der des Tiefpass 24 variabel eingestellt werden.
Dem Addierglied 25 ist dann noch ein Multiplikationsglied 26 nachgeordnet. Das Multi- plikationsglied 26 multipliziert das Ergebnis des Additionsglieds 25 mit einem weiteren
Kennfeldwert, der dem Kennfeld 22 entnommen ist. Durch diese Multiplikation kann eine Gewichtung der jeweiligen vorverarbeiteten Klopfmerkmale, hinsichtlich der Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfolgen. Insbesondere können so bestimmte Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine, beispielsweise bestimmte Drehzahl- und Lastbereiche, hinsichtlich der Bildung des Referenzpegels stärker oder schwächer gewichtet werden. Beispielsweise können Betriebsbereiche, in denen typischer Weise starke Störgeräusche auftreten und gleichzeitig nur geringe Verbrennungsgeräusche relativ gering gewichtet werden, da diese Klopfmerkmale nur einen sehr geringen An- teil an Informationen hinsichtlich der Verbrennungen enthalten. Das Ergebnis der Multiplikationsstelle 26 bildet dann ein korrigiertes Klopfmerkmal 27, welches dann einer Referenzpegelermittlung 7 zur Berechnung des Referenzpegels 11 zugeführt wird.
In der Referenzpegelermittlung 7 erfolgt wieder ausgehend von dem korrigierten Refe- renzpegel 27 eine gleitende Mittelwertbildung zur Ermittlung des Referenzpegels 11. In der Referenzpegelermittlung 7 können ggf. noch weitere Verarbeitungsschritte erfolgen, die aber nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren, wie es anhand der Figur 2 erläutert wurde, ermög- licht es, während der Applikation des Fahrzeugs, d. h. eine Bedatung der Kennfelder der Steuerung des Fahrzeugs, typische für die Klopfregelung relevante Betriebsbereiche, zu identifizieren und durch entsprechende additive Maßnahmen bzw. multiplika- tive Maßnahmen für die Referenzpegelermittlung zu berücksichtigen. Für den Fall den Störgeräuschen, die in bestimmten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine auftre- ten, ist es dabei voreilhaft, die Klopfmerkmale 10, um diese Störgeräusche zu reduzieren, damit bei der Tiefpassbildung 24 nur die Signalanteile berücksichtigt werden, die auf die Verbrennungsvorgänge im Brennraum 4 zurückgehen. Im Tiefpass 24 wird so eine Information gebildet, die eine Aussage über die tatsächlichen, während der Verbrennung im Brennraum 4 entstehenden Signalanteile zulässt. Ebenso können Be- triebsbereiche, in denen fast keine Klopfmerkmale erzeugt werden, durch einen additiven Anteil berücksichtigt werden und so der Einfluss von Betriebsbereichen, in denen sicher kein Klopfen eintritt, auf die Referenzpegelermittlung verringert werden. Entsprechend kann auch die Multiplikation 26 die Gewichtung des Einflusses bestimmte Bereiche der Betriebsparameter auf die Referenzpegelermittlung verstärkt oder abge- schwächt werden. Es können so bestimmte Betriebsbereiche für die Referenzpegelermittlung stärker oder schwächer gewichtet werden.
In der Figur 3 wird ein alternatives Verfahren zur Figur 2 beschrieben. Mit dem Bezugszeichen 21, 22, 23, 24, 25, 26 und 7 werden die gleichen Gegenstände, wie in der Fi- gur 2 beschrieben, die auch die gleichen Funktionen aufweisen, wie dies in der Figur 2 beschrieben wurde. Im Unterschied zu Figur 2 unterscheidet sich jedoch die Abfolge der einzelnen Bearbeitungsschritte. Insbesondere ist die Multiplikation 26 der Tiefpassbildung im Block 24 unmittelbar nachgeordnet. Der Einfluss des Kennfelds 22 über die Multiplikationsstelle 26 erstreckt sich hier nur unmittelbar auf das Ausgangssignal des Tiefpasses 24. Es werden somit nur die Abweichungen der Klopfmerkmale 10 im Vergleich zum Kennfeld 21 durch die Multiplikationsstelle 26 gewichtet. Durch diese Vorgehensweise erhält damit die Gewichtung aus dem Kennfeld 22 nur ein Einfluss auf den Unterschied der Klopfmerkmale 10 im Vergleich zum Kennfeld 21. Der Multiplikationsstelle 26 erfolgt wieder in der Additionsstelle 25 eine Hinzufügung, der im Kennfeld 21 gespeicherten Kennfeldwerte, um so das korrigierte Klopfmerkmal 27 zu bilden.
Dieses wird dann wieder für die Referenzpegelermittlung im Block 7 verwendet, um dem Referenzpegel 11 zu ermitteln.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine (1), wobei von einem
Klopfsensor (5) ein Klopfsignal eines Zylinders (2) der Brennkraftmaschine (1) gemessen wird und daraus ein Klopfmerkmal (10) erzeugt wird, wobei das Klopfmerkmal (10) mit einem Referenzpegel (11) verglichen wird um eine Verbrennung als klopfende oder nichtklopfende Verbrennung einzustufen, dadurch gekennzeichnet, dass der Referenzpegel (11) unter Berücksichtigung einer Mehrzahl von korrigierten Klopfmerkmalen (27) gebildet wird, wobei die korrigierten Klopfmerkmale (27) aus den Klopfmerkmalen (10) gebildet werden, indem aus einem Kennfeld (21) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) Kennfeldwerte ermittelt und additiv mit den Klopfmerkmalen (10) verknüpft werden und eine Tiefpassfilterung (24) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld (21) in einer Applikationsphase durch Messungen an der Brennkraftmaschine (1) oder an dem Brennkraftmaschinentyp ermittelt wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld (21) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine eine Intensität des Klopfmerkmals in einem stationären Betrieb angibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld (21) Informationen zu Störsignalen enthält, die zu einer Erhöhung des Referenzpegels führen können.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennfeld (21) Informationen zu Betriebsbereichen enthält bei denen es nicht zu Klopfen kommt und geringe Werte des Klopfmerkmals auftreten.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter Last und Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem weiteren Kennfeld (22) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) weitere Kennfeldwerte ermittelt werden, die multiplika- tiv (26) zur Bildung der korrigierten Klopfmerkmale (27) verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der korrigierten Klopfmerkmale (27) von den Klopfmerkmalen (10) die Kennfeldwerte abge zogen werden, die Ergebnisse dann tiefpassgefiltert werden, dann die Kennfeldwerte wieder hinzuaddiert werden und dann eine Multiplikation mit den weiteren Kennwerten zur Bildung der korrigierten Klopfmerkmale erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der korrigierten Klopfmerkmale (27) von den Klopfmerkmalen (10) die Kennfeldwerte abge zogen werden, die Ergebnisse dann tiefpassgefiltert werden, dann eine Multiplikation mit den weiteren Kennfeldwerten (22) erfolgt und dann der Kennfeldwert (21) wieder hinzuaddiert wird zur Bildung der korrigierten Klopfmerkmale.
10. Vorrichtung zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine (1), wobei von einem Klopfsensor (5) ein Klopfsignal eines Zylinders (2) der Brennkraftmaschine (1) gemessen wird und daraus ein Klopfmerkmal (10) erzeugt wird, wobei das Klopfmerkmal (10) mit einem Referenzpegel (11) verglichen wird um eine Verbrennung als klopfende oder nichtklopfende Verbrennung einzustufen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind die den Referenzpegel (11) unter Berücksichtigung einer Mehrzahl von korrigierten Klopfmerkmalen (27) bilden, wobei die Mittel die korrigierten Klopfmerkmale (27) aus den Klopfmerkmalen (10) bilden, indem
aus einem Kennfeld (21) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) Kennfeldwerte ermittelt und additiv verknüpft werden,
oder eine Tiefpassfilterung (24) erfolgt,
oder aus einem Kennfeld (21) in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine (1) Kennfeldwerte ermittelt und additiv verknüpft werden und eine Tiefpassfilterung (24) erfolgt.
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