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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von unkontrollierten Verbrennungen in einer Brennkraftmaschine, welche unabhängig von der Zündung eines sich in einem Brennraum der Brennkraftmaschine befindlichen Kraftstoff-Luft-Gemisches durch eine Zündkerze auftreten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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In einer Brennkraftmaschine führt eine Verbrennung des zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches dazu, das Fahrzeug in den Fahrbetrieb zu versetzen bzw. den Fahrbetrieb aufrecht zu erhalten. Bei der Entwicklung moderner Brennkraftmaschinen ist eine Tendenz in Richtung von Downsizing der Brennkraftmaschinen in Kombination mit Direkteinspritzung und Aufladung zu verzeichnen. Downsizing bedeutet dabei eine Verkleinerung der technischen Größen der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise des Gewichtes oder des Hubraumes. Trotzdem wird eine gleiche oder ähnliche Leistungsfähigkeit wie bei größeren Brennkraftmaschinen erzielt. Dies kann realisiert werden, da die Aufladung eine Reduktion des Hubraumes ohne Absenkung des Leistungsniveaus ermöglicht. Somit kann die Brennkraftmaschine in der Teillast bei höheren Lasten mit höherem Teillastwirkungsgrad betrieben und der Kraftstoffwirkungsgrad gesenkt werden.
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Die Ladedruckerhöhung zur Verbesserung des Wirkungsgrades führt jedoch zu einer sehr hohen thermischen Belastung der Brennräume der Brennkraftmaschine. Dies hat unkontrollierte Verbrennungen zur Folge, welche sporadisch entstehen, wenn Komponenten oder das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum der Brennkraftmaschine zu hohe Temperaturen annehmen und dadurch das Kraftstoff-Luft-Gemisch unkontrolliert entzündet wird. Solche unkontrollierten Verbrennungen, die auch als Vorentflammungen oder Selbstentflammungen bezeichnet werden, treten nach und vor dem durch eine Zündkerze ausgelösten Zündzeitpunkt auf und bauen eine zusätzliche Flammenfront auf, die zu einem schnelleren Durchbrennen des Kraftstoff-Luft-Gemisches führt. Da diese unkontrollierten Verbrennungen eine extrem hohe Zylinderdruckamplitude aufweisen, kommt es ohne Gegenmaßnahmen zur Zerstörung der Brennkraftmaschine.
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Es ist bekannt, solche unkontrollierten Verbrennungen zu erkennen und daraus Maßnahmen zur Vermeidung von weiteren Vorentflammungen bzw. Vorentflammungs-Serien abzuleiten, indem das Moment oder die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine begrenzt wird. Trotzdem kommt es über die Lebensdauer des Kraftfahrzeuges zu einer zunehmenden Zahl von unkontrollierten Verbrennungen in der Brennkraftmaschine. Zur Vermeidung der unkontrollierten Verbrennungen wird beispielsweise die Drosselklappenöffnung in einem kritischen Drehzahlbereich begrenzt oder der Ladedruck im kritischen Drehzahlbereich verringert. Nachteilig ist dabei, dass die Brennkraftmaschine nicht ihr mögliches und gewünschtes Leistungspotential ausschöpfen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vermeidung von unkontrollierten Verbrennungen in einer Brennkraftmaschine anzugeben, bei welchem gewährleistet wird, dass die Brennkraftmaschine ihr gewünschtes Leistungspotential voll ausnutzt und damit Arbeitsergebnisse der Brennkraftmaschine wie Nenndrehmoment, Nennleistung oder Drehzahl unverändert zur Verfügung stellt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass mindestens ein Betriebsbereich der Brennkraftmaschine, in welchem die unkontrollierten Verbrennungen auftreten, beim Betreiben der Brennkraftmaschine durch Veränderung von Aktorwerten vermieden wird ohne Einbußen hinsichtlich des Arbeitsergebnis der Brennkraftmaschine wie beispielsweise von Drehmoment und Leistung. Dies hat den Vorteil, dass über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine die Entstehung von unkontrollierten Verbrennungen zuverlässig verhindert wird.
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Vorteilhafterweise wird mindestens ein erster Betriebsbereich der Brennkraftmaschine, in welchem die unkontrollierten Verbrennungen auftreten identifiziert und durch eine Veränderung von Aktorwerten ausgeblendet. Durch das Lernen des Betriebsbereichs der Brennkraftmaschine, in welchem die unkontrollierten Verbrennungen auftreten, werden Veränderungen der Brennkraftmaschine, die ein Auftreten der unkontrollierten Verbrennungen unterstützen, über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine detektiert und abgespeichert. Somit kann für jeden Betriebspunkt der Ansteuerung der Brennkraftmaschine eine aktuelle Aussage über den Betriebsbereich der Brennkraftmaschine getroffen werden, in welchem unkontrollierte Verbrennungen auftreten können. Durch diese Anpassung wird zu jedem Zeitpunkt des Betriebes der Brennkraftmaschine die Ausblendung des entsprechenden kritischen Betriebsbereiches gewährleistet, wodurch unkontrollierte Verbrennungen zuverlässig unterbunden werden. Somit werden über die gesamte Laufzeit der Brennkraftmaschine die auftretenden unkontrollierten Verbrennungen detektiert und vermieden.
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Die Erkennung von Betriebsbereichen die vermieden werden sollten, erfolgt einfacher Weise durch die Auswertung der Häufigkeit des Auftretens von unkontrollierten Verbrennungen. Besonders effektiv kann das Auftreten von unkontrollierten Verbrennungen durch Maßnahmen erreicht werden, die die Motortemperatur verändern, insbesondere absenken. Geeignete Mittel zur Vermeidung von unkontrollierten Verbrennungen sind die Veränderung der Einspritzlage und/oder der Anzahl an Einspritzungen, die Beeinflussung der Abgasrate oder Restgasrate, des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses oder der Drehzahl durch Wahl einer entsprechenden Getriebestufe. Weitere geeignete Mittel sind alle Luftstelleinrichtungen der Brennkraftmaschine, der Verdichtung oder die Einspritzung von Wasser in den Brennraum. Die Auswahl zwischen den verschiedenen möglichen Aktoren erfolgt besonders einfach wenn für jeden Aktor ein zulässiger Maximalwert vorgesehen ist und der Abstand der Aktoren zum Maximalwert berücksichtigt wird. Das Verfahren kann auch sinnvoll durch neuronale Netze, Kennfelder oder mit Hilfe von Gausschen Verteilungsfunktionen erfolgen.
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In einer Ausführungsform wird der mindestens eine Betriebsbereich in einer Applikationsphase für einen Brennkraftmaschinetyp erlernt oder definiert, wobei für den Brennkraftmaschinentyp ein vordefinierter fester unveränderbarer Betriebsbereich vorgegeben und abgespeichert wird. Dieser unveränderbare Betriebsbereich wird empirisch ermittelt. Somit wird bereits bei der Erstinbetriebnahme der Brennkraftmaschine sicher gestellt, dass unkontrollierte Verbrennungen ab dem ersten Betriebszeitpunkt der Brennkraftmaschine unterbunden werden.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und in der Beschreibung erläutert.
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Es zeigt:
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1: Vorrichtung zur Vermeidung von unkontrollierten Verbrennungen in einer Brennkraftmaschine
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2: prinzipieller Programmablauf zur Vermeidung von unkontrollierten Verbrennungen
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Beschreibung der Ausführungsbespiele
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1 zeigt eine Vorrichtung zur Vermeidung unkontrollierter Verbrennungen in einer Brennkraftmaschine, wobei die Brennkraftmaschine als Benzinmotor 1 ausgebildet ist. Der mit einem Turbolader (nicht dargestellt) versehene Benzinmotor 1 weist in diesem Beispiel vier Zylinder 2, 3, 4, 5 auf, deren (nicht dargestellte) Kolben, welche sich in den Zylindern 2, 3, 4, 5 bewegen, über jeweils eine Pleuelstange 6, 7, 8, 9 mit der Kurbelwelle 10 verbunden sind und diese aufgrund der durch die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches verursachten Druckänderungen antreiben. Die Zylinder 2, 3, 4, 5 sind mit einem Saugrohr 11 verbunden, dessen Luftansaugrohr 13 eine Drosselklappe 12 (stellvertretend für alle Aktoren oder Stellglieder) aufweist, durch die die Luftmenge durch das Luftsaugrohr 13 gesteuert wird. In jedem Zylinder 2, 3, 4, 5 ragt eine Einspritzdüse 14a, 14b, 14c, 14d zur Einspritzung von Kraftstoff, wodurch sich im Brennraum 16 das Kraftstoff-Luft-Gemisch bildet.
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Im Brennraum 16 jedes Zylinders 2, 3, 4, 5 ist (stellvertretend für alle Sensoren) ein Brennraumdrucksensor 15a, 15b, 15c, 15d angeordnet, welcher kontinuierlich über alle Arbeitsspiele des Benzinmotors 1 den Druck im Brennraum 16 jedes Zylinders 2, 3, 4, 5 detektiert und an ein Steuergerät 17 weiterleitet. Unter einem Arbeitsspiel wird dabei bei dem im vorliegenden Fall betrachteten Vier-Takt-Benzinmotor 1 der Zyklus Ansaugen der Luft, Verdichten, Zünden und Ausstoßen der Abgase verstanden.
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Das Steuergerät 17 weist einen Mikroprozessor 19 mit einer Vorverarbeitungseinheit 20, einem Lernmodul 21 und einem Modifikationsmodul 22 auf. Weiterhin ist das Steuergerät 17 über ein Einspritzsteuergerät 18 mit den einzelnen Kraftstoff-Einspritzdüsen 14a, 14b, 14c, 14d verbunden.
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Beim Öffnen der Drosselklappe 12 strömt die Luft in das Saugrohr 11 und somit in die Zylinder 2, 3, 4, 5, in welche durch die Kraftstoffeinspritzdüsen 14a, 14b, 14c, 14d Kraftstoff eingespritzt wird. Durch einen, von einer nicht weiter dargestellten Zündkerze ausgelösten Funken wird in den Zylindern 2, 3, 4, 5 nacheinander eine Verbrennung ausgelöst, welche einen Druckanstieg in den Zylindern 2, 3, 4, 5 nach sich zieht, der über den Kolben und die Pleuelstange 6, 7, 8, 9 auf die Kurbelwelle 10 übertragen wird und diese in Bewegung setzt.
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Neben den Brennraumdrucksensoren 15a, 15b, 15c, 15d sind eine Vielzahl von weiteren Sensoren vorgesehen die aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht gezeigt werden. Beispielsweise können im Saugrohr 13 ein Lufttemperatursensor, ein Drucksensor, ein Massenflusssensor, ein Drosselklappensensor oder andere Sensoren angeordnet sein. Weiterhin können Sensoren zur Messung der Kühlwassertemperatur, der Drehzahl der Kurbelwelle, der Drehzahl der Nockenwelle, der Abgaszusammensetzung, der Abgastemperatur und dergleichen vorgesehen sein. Weiterhin werden vom Steuergerät 17 eine Vielzahl von Aktoren oder Stellgliedern gesteuert. Beispielsweise können neben der Drosselklappe 12 und den Kraftstoffeinspritzdüsen 14a, b, c, d weitere Aktoren zur Beeinflussung der Gasmenge im Brennraum vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Turbolader mit entsprechenden Aktoren, eine Abgasrückführung, Drallklappen und ähnliche Elemente. Weitere Aktoren können die Kühlwassertemperatur verändern oder sonstige Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine beeinflussen. Die Sensoren und Aktoren werden vom Steuergerät 17 verwendet damit die Brennkraftmaschine ein gewünschtes Arbeitsergebnis, wie beispielsweise ein gewünschtes Moment, Leistung oder Drehzahl zu realisieren. Alle Parameter zusammen, d.h. die Kombinationen von Sensorwerten, Aktorwerten und Arbeitsergebnisse der Brennkraftmaschine bildet einen Betriebspunkt und ein Bereich von Sensorwerten, Aktorwerten und Arbeitsergebnisse der Brennkraftmaschine bildet einen Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine. Aufgrund der Vielzahl von Sensoren, Aktoren und möglichen Arbeitsergebnisse sind eine Vielzahl von möglichen Betriebspunkten und Betriebsbereichen möglich. Zur Erziehung eines bestimmten Arbeitsergebnisses der Brennkraftmaschine sind dabei unterschiedliche Betriebsbereiche hinsichtlich der Aktoren und Sensoren möglich. Beispielsweise kann ein bestimmtes Moment und Drehzahl der Brennkraftmaschine bei unterschiedlichen Einstellungen hinsichtlich der Luftmenge oder Kraftstoffmenge erzielt werden. Dies bietet die Möglichkeit gewünschte Arbeitsergebnisse der Brennkraftmaschine durch unterschiedliche Einstellungen von Aktoren bzw. unterschiedlichen Sensorwerten zu realisieren. Dies kann auch dazu genutzt werden bestimme Betriebsbereiche zu vermeiden, ohne dass dabei Veränderungen oder gar eine Verschlechterung hinsichtlich der Arbeitsergebnisse der Brennkraftmaschine notwendig wäre.
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Neben den beschriebenen, durch die Zündkerze ausgelösten normalen Verbrennungen treten sporadisch unkontrollierte Verbrennungen auf, welche auch als Vorentflammung bezeichnet werden. Diese unkontrollierten Verbrennungen im Brennraum 16 des Benzinmotors 1 können eine der Normalverbrennung voroder nachgelagerte Verbrennungslage aufweisen. Diese unkontrollierten Verbrennungen weisen eine Maximaldruckamplitude auf, die weit über die Druckverhältnisse der normalen Verbrennung hinaus gehen und aufgrund dieser Druckverhältnisse die Temperaturen im Brennraum erhöhen. Es besteht daher die Gefahr dass bereits durch wenige derartige Vorentflammungen Schäden an der Brennkraftmaschine auftreten. Die Möglichkeit bei gleichen Arbeitsergebnissen der Brennkraftmaschine unterschiedliche Betriebspunkte bzw. Betriebsbereiche der Sensoren und Aktoren zu verwenden kann dazu genutzt werden Betriebsbereiche auszuwählen die hinsichtlich der Neigung zur Vorentflammung optimal oder zumindest günstig sind. Es kann so das Auftreten von Vorentflammungen verringert werden. Betriebsbereiche d.h. Kombinationen von Sensorwerten, Aktorwerten und Arbeitsergebnisse der Brennkraftmaschine bei denen immer oder mit hoher Wahrscheinlichkeit eine Vorentflammung auftreten werden bei der Anpassung des Steuergeräts an den Typ der Brennkraftmaschine bereits dahingehend berücksichtigt, dass ein Betrieb der Brennkraftmaschine in diesen Betriebsbereichen nicht zugelassen wird. Weiterhin gibt es Betriebsbereiche in denen eine geringe Gefahr der Vorentflammung besteht. Damit das Steuergerät nicht ausschließlich nur Betriebsbereiche zulässt in denen keine Gefahr der Vorentflammung besteht, wird für die Betriebsbereiche mit geringer Gefahr der Vorentflammung ein Lernverfahren vorgeschlagen, welches auf das tatsächliche Auftreten von Vorentflammungen reagiert. Die zusätzliche Sicherheit durch ein solches Verfahren kann dann dazu genutzt werden auch solche Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine zuzulassen in denen eine (geringe) Gefahr der Vorentflammung besteht.
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Im Zusammenhang mit 2 soll ein prinzipieller Programmablauf zur Vermeidung von unkontrollierten Verbrennungen in dem Benzinmotor 1 vorgestellt werden. Der Mikroprozessor 19 des Steuergerätes 17 empfängt im Schritt 201 von dem Benzinmotor 1 eine Vielzahl von Eingangssignale, welche unkontrollierte Verbrennungen begünstigen und welche durch eine große Anzahl von Sensoren, die an und in dem Benzinmotor 1 angeordnet sind, erfasst werden. Der Übersichtlichkeit halber sind in 1 lediglich die Brennraumdrucksensoren 15a, 15b, 15c, 15d dargestellt.
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Neben dem Brennraumdruck können aber auch noch andere Sensordaten oder Aktordaten, die den Betriebszustand des Benzinmotors 1 charakterisieren, ausgewertet werden. Dazu gehören beispielsweise der Zündwinkel, die Lufttemperatur, die Motortemperatur, das Einspritz-Timing, die Anzahl der Einspritzimpulse, die Motordrehzahl, die Luftfüllung der Brennkraftmaschine, Ölemissionen, Ölqualität, Lambda-Zahl, die Bewegungen der Nockenwellen und viele andere Signale. All diese Sensorsignale, die als Absolutwerte in den Mikroprozessor 19 eingelesen werden, werden im Schritt 202 vom der Vorverarbeitungseinheit 20 innerhalb des Mikroprozessors 19 bearbeitet. Die Aktordaten, die ja aus den entsprechenden Rechenergebnissen des Mikroprozessors stammen, werden mit den Sensordaten und den Arbeitsergebnissen der Brennkraftmaschine zusammen für die Betrachtung der Betriebspunkte der Brennkraftmaschine berücksichtigt. Die Vorverarbeitungseinheit 20 fasst die Betriebspunkte, wie beispielsweise eine Klopfneigung, eine thermische Belastung, einen Restgasanteil, das Kraftstoff-Luft-Gemisch, die Einspritzart, den Betriebspunkt, Öl im Brennraum oder ähnliches zusammen. Dabei werden tatsächlich auftretende unkontrollierte Verbrennungen durch Auswertung der Klopfsignale oder Brennraumdrucksignale im Schritt 203 erkannt. Im Schritt 204 werden Betriebspunkte ausgewählt, in welchen unkontrollierten Verbrennungen erkannt wurden.
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Die von der Vorverarbeitungseinheit 20 erkannten Betriebspunkte an denen unkontrollierte Verbrennungen auftreten werden im Schritt 205 an das Lernmodul 21 weitergegeben. Eine unkontrollierte Verbrennung wird immer zu dem jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine erkannt. Wenn es sich nur um eine einzelne unkontrollierte Verbrennung handelt wird aus der erkannten unkontrollierten Verbrennung zu einem Betriebspunkt ein gewisser Bereich um den einzelnen Betriebspunkt durch das Lernmodul 21 zu einem Betriebsbereich erklärt in dem unkontrollierte Verbrennungen auftreten und der deshalb vermieden werden soll. Wenn es zu mehreren unkontrollierten Verbrennungen an mehreren Betriebspunkten kommt die eine gewisse Nähe zueinander aufweisen so wird ein zu vermeidender Betriebsbereich aus diesen mehreren Betriebspunkten gebildet. Als Nähe wird dabei der relative geringe Abstand von einzelnen Sensorwerten, Aktorwerten und Arbeitsergebnissen betrachtet. Die Größe des Betriebsbereichs in dem unkontrollierte Verbrennungen auftreten wird dabei von der zeitlichen Häufigkeit und der Verteilung der Betriebspunkte an denen eine unkontrollierte Verbrennung festgestellt wurde ab. Wenn beim Erkennen der unkontrollierten Verbrennung auch eine Aussage über die Stärke der unkontrollierten Verbrennung getroffen werden kann, so kann diese Information auch genutzt werden um die Größe des Bereichs in dem unkontrollierte Verbrennungen auftreten fest zu legen (je stärker umso größer wird der Bereich). Im Schritt 206 wird ein Betriebsbereich oder mehrere Betriebsbereiche, in welchem unkontrollierte Verbrennungen auftreten, an das Modifikationsmodul 22 ausgegeben.
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In dem Modifikationsmodul 22 wird im Schritt 207 dieser kritische Betriebsbereich bei der Bestimmung der Aktorwerte für den Benzinmotor 1 berücksichtigt. Als eine erste Maßnahme kann dabei die Füllung des Zylinders in dem die Vorentflammung aufgetreten ist reduziert werden. Damit ist aber eine vorübergenede Reduktion des Arbeitsergebnisses des Motors verbunden. Bei Auftreten einer Vorentflammung hat aber die sofortige Vermeidung der Vorentflammung Vorrang vor allen anderen Maßnahmen und so ist eine kurzzeitige Reduktion der Motorleistung, des Drehmoments oder eine sonstigen gewünschten Arbeitsergebnisses des Motors tolerierbar. Danach erfolgt aber die eigentlich gewünschte Veränderung des Betriebsbereichs des Motors bei gleichem Arbeitsergebnis. Dabei werden die Aktorwerte, beispielsweise die Füllung, die Einspritzung, der Zündwinkel und ähnliches so modifiziert, dass die Brennkraftmaschine das gleiche Arbeitsergebniss erzeugt, aber mit einer Kombination von Sensor- und Aktorwerten bei denen keine Vorentflammung auftritt. In dem Modifikationsmodul 22 werden die Aktorwerte so eingestellt, dass der kritische Betriebsbereich, in welchem unkontrollierte Verbrennungen auftreten, und der von dem Lernmodul 21 ausgegeben wurde, nicht bei der Ansteuerung des Benzinmotors 1 angesteuert wird. Somit wird sichergestellt, dass der Benzinmotor 1 lediglich in solchen Betriebsbereichen arbeitet, in welchem zuverlässig keine unkontrollierten Verbrennungen bzw. Vorentflammung auftreten. Die Stellgrößen werden dabei als Ausgangssignale des Steuergerätes 17 an den Benzinmotor 1 ausgegeben. Beispielsweise werden die Ausgangssignale des Steuergerätes 17 an das Einspritzsteuergerät 18 weitergeleitet, welches die Einspritzventile 14a, 14b, 14c, 14d in Abhängigkeit der Ausgangssignale öffnet oder schließt, so dass der Benzinmotor 1 in einem Drehzahl-Last-Bereich ohne unkontrollierte Verbrennungen betrieben wird.
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Im Modifikationsmodul 22 müssen die geeigneten Aktorgrößen bestimmt werden die geändert werden um Betriebsbereiche zu vermeiden in dem die Vorentflammung aufgetreten ist. Die Frage ist also welche Stellgrößen verändert werden können um das Auftreten von unkontrollierten Verbrennungen zu beeinflussen. Dazu gehören alle Stellgrößen die die Temperatur der Verbrennung beeinflussen. Neben der Motortemperatur, die Anzahl und Lage der Einspritzungen, das Kraftstoff-Luft-Verhältnis (Lambdawert) der Anteil an Restgas, die Drehzahl und Belastung der Brennkraftmaschine, alle Maßnahmen die die Luftströmung und Luftmenge im Brennraum beeinflussen und sicherlich weitere Größen die hier nicht genannt sind. Weitere Möglichkeiten bestehen in dem Einspritzen von Wasser in den Brennraum, wodurch ebenfalls die Kühlung im Brennraum verbessert wird. Weiterhin kann die Verdichtung im Brennraum entweder durch entsprechende Ansteuerung des Lufteinlassventils oder des Luftauslassventils oder durch andere Maßnahmen, die die Geometrie des Brennraums verändern geändert werden. Weiterhin müssen unter diesen verschiedenen Stellgrößen diejenigen ausgewählt werden die bevorzugt geändert werden und diejenigen die nur in Ausnahmefällen geändert werden sollen.
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Dazu können verschiedene Strategien vorgesehen sein. Zum einen kann jedem Aktor ein zulässiger Maximalwert ggf. in Abhängigkeit von der Drehzahl oder Last zugeordnet sein. Zum Zweck der Veränderung des Betriebsbereich können dann die Werte aller Aktoren betrachtet werden und es wird bevorzug der Aktorwert verändert der dem zulässigen Maximalwert am nächsten kommt. Weiterhin können bestimme Aktoren als besonders kritisch für die Vorentflammung angesehen werden und es werden dann die Aktorwerte für diese Aktoren bevorzugt geändert. Weiterhin könne mehrere unkontrollierte Verbrennungen hinsichtlich der dabei verwendeten Betriebspunkte ausgewertet werden. Wenn dabei ein Stellwert bei allen aufgetretenen unkontrollierten Verbrennungen gleich oder sehr ähnlich war, so kann vermutet werden dass dieser Stellwert für das Auftreten der unkontrollierten Verbrennung wichtig ist und zunächst dieser Stellwert verändert werden. Weiterhin können für bestimmte Betriebsbereiche vordefinierte Strategien festgelegt sein, wie auf eine Vorentflammung zu reagieren ist. Weiterhin können auch bestimmet Sensorwerte als zu vermeidende Sensorgrößen angesehen werden, um Betriebsbereiche zu vermeiden. Wenn beispielsweise die Motortemperatur einen bestimmten Wert nicht überschreiten soll, so werden die Aktoren angesteuert mit denen die Motortemperatur entsprechend beeinflusst wird.
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Bei der Ermittlung der zu beeinflussenden Aktorwerte kann als zusätzliche Größe auch die Stärke und/oder die Häufigkeit der Vorentflammung berücksichtigt werden. Dies gilt insbesondre bei der Festlegung wie groß der zu vermeidende Betriebsbereich gewählt wird. Bei starker oder häufiger Vorentflammung an einem Betriebspunkt wird ein größerer Bereich vermieden als bei einer schwächeren oder seltener auftretenden Vorentflammung.
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Das Lernen der Betriebsbereiche, in welchen unkontrollierte Verbrennungen auftreten, erfolgt während des Betriebs des Benzinmotors 1, wodurch eine motorindividuelle Leistungsentfaltung ermöglicht wird.
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Die erläuterten Eingangsgrößen stellen dabei Größen dar, welche unkontrollierte Verbrennungen beeinflussen. Durch eine geeignete Adaptionsstrategie, z.B. mittels des mehrdimensionalen Kennfeldes oder des neuronalen Netzwerkes bestimmt der Mikroprozessor 19 aus vorher erkannten unkontrollierten Verbrennungen die kritischen Betriebsbereiche und lernt diese ein. Durch die Modifikation der Aktorwerte, die in Abhängigkeit der kritischen Betriebsbereiche ausgewählt werden, wird eine momentenbasierte Leistungsregelung des Benzinmotors 1 realisiert, wobei vermieden wird, dass die kritischen Betriebsbereiche angefahren werden. Dadurch wird ein dauerhafter, von unkontrollierten Verbrennungen befreiter Betrieb des Benzinmotors 1 ermöglicht. Neben der momentenbasierten Leistungsregelung ist es auch denkbar, den Schaltpunkt beim Doppelkupplungsgetriebe oder anderen automatisierten Getrieben zu verschieben, um die kritischen Betriebsbereiche zu vermeiden.
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In dem Mikroprozessor 19 erfolgen im Lernmodul 21 und Modifikationsmodul 22 verschiedene Auswahlprozesse. Diese können mittels eines entsprechenden Programms im Mikroprozessor abgearbeitet werden. Dabei kann die Identifizierung eines Betriebsbereichs in dem unkontrollierte Verbrennungen auftreten und/oder die Auswahl der anderen Aktorwerte mittels eines neuronalen Netzes, mittels Kennfeldern oder mit Hilfe von Gausschen Verteilungsfunktionen erfolgen.
