Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren und eine Einrichtung zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Oberbegriffs der Hauptansprüche.

[0002] Aus der deutschen Patentanmeldung P 31 11 135 ist es bekannt, mit Hilfe von optischen Gebern die Lichtsignale im Brennraum einer Brennkraftmaschine während eines Verbrennungsvorgangs zu erfassen. Mittels spezieller Vorkehrungen ist es dabei möglich, aus dem Verlauf der Lichtintensität des aus der Verbrennung resultierenden Lichts auf charakteristische Punkte des Verbrennungsvorgangs zu schließen. Mittels weiterer Geber z.B. eines Bezugsmarkengebers, können dann die charakteristischen Punkte den entsprechenden Kurbelwellenwinkeln zugeordnet werden. Durch die Vorgabe von Soll-Kurbelwellenwinkel und deren Vergleich mit den lichtsignalabhängigen Ist-Kurbelwellenwinkeln kann dann ein Regelkreis zur Regelung z.B. des Zündzeitpunkts oder anderer, die Verbrennung beeinflussender Größen, aufgebaut werden. Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung ist es insgesamt möglich, eine Brennkraftmasch Hinblick auf eine möglichst große Laufruhe auf nahezu optimale Werte zu regeln.

[0003] Der Nachteil der beschriebenen Einrichtung besteht jedoch darin, daß die Regelung auch dann eingreift, wenn die Laufruhe im Grunde genommen gar nicht mehr verbessert werden kann. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß bei der beschriebenen Regelung nicht unterschieden wird zwischen Lichtsignalen, die gute Verbrennungen anzeigen und Lichtsignalen, die verschleppte Verbrennungen anzeigen. Es wird bezüglich der Lichtsignale also nicht unterschieden zwischen Verbrennungen, die Laufunruhe zur Folge haben bzw. solchen, die keine Laufunruhe zur Folge haben.

[0004] Ferner ist aus der DE-A-32 10 810 ein Verfahren zur Beeinflussung der Ladungszusammensetzung bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine bekannt, bei dem bei festgestellter maximaler Lichtintensität im Brennraum Kurbelwellenwinkel erfaßt werden und davon ausgehend eine Streuungsregelung erfolgt. Entsprechend Figur 2 geht es demnach darum, die Streuungen von Winkelwerten, bei denen bestimmte Ereignisse im Brennraum auftreten, auf einen bestimmten Wert zu regeln.

[0005] Es hat sich nun gezeigt, daß auch mit dieser Lösung noch keine optimale Brennraumregelung möglich ist.

Vorteile der Erfindung

[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik den Vorteil, daß nur die Verbrennungen berücksichtigt werden, die auf die Laufruhe der Brennkraftmaschine einen negativen Einfluß haben.

[0007] Dies wird dadurch erreicht, daß in einem ersten Schritt z.B. mit Hilfe der Intensitäten der Lichtsignale aus den Brennräumen verschleppte Verbrennungen erkannt werden und daß in einem zweiten Schritt nur mit Hilfe der verschleppten Verbrennungen die Verbrennungen in den Brennräumen der Brennkraftmaschine im Hinblick auf eine Verringerung der verschleppten Verbrennungen beeinflußt werden.

[0008] Besonders vorteilhaft ist es dabei, mit Hilfe der Maximalwerte der Lichtintensitäten die Brennkraftmaschine zu regeln. Ebenfalls von besonderem Vorteil ist es, die eigentliche Regelung nicht mit einem linearen Signal anzusteuern, sondern dieses lineare Signal in einzelne Klassen zu unterteilen, um dann mit dem klassifizierten, stufenförmigem Signal die Regelung durchzuführen.

[0009] Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den Hauptansprüchen angegebenen Verfahrens bzw. der angegebenen Einrichtung sind durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen möglich.

Zeichnung

[0010] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 ein Diagramm der indizierten Mitteldrücke in den Brennräumen der Brennkraftmaschine, Figur 2 ein Diagramm der Strahlungsmaxima der Lichtintensitäten in den Brennräumen der Brennkraftmaschine, Figur 3 einen Zusammenhang zwischen den induzierten Mitteldrücken und den Strahlungsmaxima, Figur 4 ein Ausführungsbeispiel einer Regelung, sowie Figur 5 ein Ausführungsbeispiel einer Klassifizierung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0011] Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen handelt es sich um die Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine. Dabei sind die Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit Otto-Brennkraftmaschinen erläutert, was jedoch nicht bedeutet, daß der den Ausführungsbeispielen zugrundeliegende Erfindungsgedanke nicht auch auf andere Brennkraftmaschinentypen anwendbar wäre. Ebenfalls sind die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht auf spezielle schaltungstechnische Realisierungen beschränkt, sondern können in jeder dem Fachmann geläufigen Ausführungsweise verwirklicht werden. Es ist also möglich, den den Ausführungsbeispielen zugrundeliegenden Erfindungsgedanken in der Form von analogen Schaltungen, digitalen Schaltungen, mit Hilfe von entsprechend programmierten Recheneinrichtungen, in der Form von Kombinationen dieser genannten Möglichkeiten, usw. in einen entsprechenden, erfindungsgemäßen Gegenstand umzusetzen.

[0012] Figur 1 zeigt ein Diagramm der indizierten Mitteldrücke in den Brennräumen der Brennkraftmaschine. Auf der Abszisse des Diagramms ist dabei der Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt in Winkelgraden aufgetragen, auf der Ordinate hingegen der auf einen mittleren indizierten Mitteldruck PIQ bezogene indizierte Mitteldruck PI. Unter dem indizierten Mitteldruck PI versteht man dabei ein mittleres Druckniveau in einem Brennraum der Brennkraftmaschine, das während des Zeitraums eines Verbrennungszyklus z.B. mittels Integration gewonnen wird. Bei einem mittleren indizierten Mitteldruck PIQ hingegen handelt es sich um den zeitlichen Mittelwert mehrerer indizierter Mitteldrücke PI, also um den indizierten Mitteldruck mehrerer Verbrennungszyklen. Im Diagramm der Figur 1 ist nun mit jedem dargestellten Kreuz der normierte indizierte Mitteldruck PI/PIQ eines Verbrennungszyklus dargestellt.

[0013] Insgesamt sind also in diesem Diagramm eine ganze Anzahl dieser indizierter Mitteldrücke aufgetragen. Weist nun ein einzelner Verbrennungszyklus, also ein einzelnes Kreuz im Diagramm, bezüglich seines normierten indizierten Mitteldrucks PI/PIQ einen Wert auf, der größer ist als 1,0, so handelt es sich bei diesem Verbrennungszyklus um einen solchen, der normalerweise keine negativen Folgen für die Laufruhe der Brennkraftmaschine hat. Bei Verbrennungszyklen hingegen, deren normierter indizierter Mitteldruck PI/PIQ einen Wert kleiner als 1,0 aufweist, ist jedoch mit Laufruhestörungen zu rechnen. Derartige Verbrennungszyklen sind auch unter dem Begriff verschleppte Verbrennungen bekannt, wobei dieser Begriff sich auch anhand des Diagrammes der Figur 1 erklären läßt, da normierte indizierte Mitteldrücke PI/PIQ, die kleiner sind als 1,0 im allgemeinen bezüglich des Kurbelwellenwinkels später auftreten als solche, deren Werte größer als 1,0 ist. Das Auftreten dieser verschleppten Verbrennungen ist dabei insbesondere dann zu beobachten, wenn das Betriebsgemisch der Brennkraftmaschine stark abgemagert und/oder mit Abgasen verdünnt wird. Dabei treten diese verschleppten Verbrennungen bei einer derartigen Annäherung an die Laufgrenze der Brennkraftmaschine auch dann auf, wenn der Zündzeitpunkt optimal eingestellt ist. Die Folge eines solchen verzögerten Ablaufs einer Verbrennung ist ein verringerter Drehmomentbeitrag dieser Verbrennung zum gesamten Betrieb der Brennkraftmaschine, was dann die Laufruhe der Brennkraftmaschine negativ beeinflußt. Aus diesem Grund sind derartige verschleppte Verbrennungen möglichst zu vermeiden.

[0014] Das Diagramm der Figur 2 zeigt die Strahlungsmaxima in den Brennräumen der Brennkraftmaschine. Dabei zeigt wiederum die Abszisse des Diagramms den Kurbelwellenwinkel nach dem oberen Totpunkt in Winkelgraden, während auf der Ordinate das auf ein mittleres Strahlungsmaximum SMQ bezogene Strahlungsmaximum SM aufgetragen ist. Unter dem Strahlungsmaximum SM versteht man dabei einen Wert, der die maximale Lichtintensität einer Verbrennung während eines bestimmten Verbrennungszyklus ausdrückt. Bei einem mittleren Strahlungsmaximum SMQ handelt es sich dann um den Mittelwert mehrerer aufeinanderfolgender Strahlungsmaxima, also um ein mittleres Strahlungsmaximum über mehrere Verbrennungszyklen. Analog zu Figur 1 repräsentiert auch im Diagramm der Figur 2 jedes dargestellte Kreuz einen Wert eines normierten Strahlungsmaximums SM/SMQ eines bestimmten Verbrennungszyklus.

[0015] Betrachtet man die einzelnen Verbrennungszyklen in einem bestimmten Brennraum, so kann jedem Verbrennungszyklus ein Wert eines normierten indizierten Mitteldrucks PI/PIQ und ein Wert eines normierten Strahlungsmaximums SM/SMQ zugeordnet werden. Aus diesem Grund gehört auch zu jedem Kreuz des Diagramms der Figur 1 ein entsprechendes Kreuz des Diagramms der Figur 2. Dabei hat sich für die die Laufruhe beeinflussenden verschleppten Verbrennungen herausgestellt, daß bei einem derart verzögerten Ablauf einer Verbrennung die dabei auftretende Strahlungsemission der Verbrennung geringer ist als die mittlere Strahlungsemission, also bei verschleppten Verbrennungen der Wert für das normierte Strahlungsmaximum SM/SMQ kleiner ist als 1,0. Diese verminderte Lichtintensität ist dabei die Folge des verringerten Temperatur- und Druckniveaus während derart verzögert ablaufender Verbrennungszyklen. Aufgrund des nichtlinearen Zusammenhangs zwischen der Temperatur im Brennraum, des Drucks im Brennraum und des daraus entstehenden Strahlungsmaximums bzw. indizierten Drucks besteht im Grunde genommen auch kein linearer Zusammenhang zwischen dem normierten indizierten Mitteldruck der Figur 1 und dem normierten Strahlungsmaximum der Figur 2. Bei den verschleppten Verbrennungen hingegen konnte insbesondere durch Messungen und Versuche herausgefunden werden, daß bei derart verzögerten Verbrennungen ein quadratischer Zusammenhang zwischen dem normierten indizierten Mitteldruck PI/PIQ und dem normierten Strahlungsmaximum SM/SMQ besteht, und zwar (1-SM/SMQ)² = 1-PI/PIQ.

[0016] Figur 3 zeigt den eben genannten Zusammenhang zwischen dem indizierten Mitteldruck und dem Strahlungsmaximum in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine. Dabei ist aus dem Diagramm zu entnehmen, daß der genannte Zusammenhang zwischen dem indizierten Mitteldruck und dem Strahlungsmaximum, nämlich (1-SM/SMQ)² = 1 - PI/PIQ, sehr gut mit den durchgeführten Messungen übereinstimmt.

[0017] Im Hinblick auf die bisher beschriebenen Figuren 1 bis 3 sind im Grunde genommen zwei verschiedene Verfahren zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine möglich. Zum einen ist es möglich mit Hilfe der Messung des Druckverlaufs in einem Brennraum der Brennkraftmaschine die verschleppten Verbrennungen zu erkennen, um dann in Abhängigkeit von diesen verzögert ablaufenden Verbrennungszyklen die nachfolgenden Verbrennungen in dem entsprechenden Brennraum der Brennkraftmaschine so zu beeinflussen, daß die verschleppten Verbrennungen möglichst nicht mehr auftreten. Andererseits ist es aber auch möglich, statt des Druckverlaufs mit Hilfe des Verlaufs der Lichtintensität in dem Brennraum der Brennkraftmaschine eine der ersten Möglichkeit entsprechende Regelung durchzuführen.

[0018] Figur 4 zeigt ein mögliches Ausführungsbeispiel einer Regelung. Mit dem Bezugszeichen 10 ist dabei eine Brennkraftmaschine gekennzeichnet, von der aus ein Ausgangssignal an eine Maximalwerterkennung 11 angeschlossen ist. Bei dem Ausgangssignal handelt es sich im Zusammenhang mit der vorliegenden Regelung um den Verlauf der Lichtintensität in einem Brennraum der Brennkraftmaschine. Am Ausgang der Maximalwerterkennung 11 ergibt sich daher das schon näher erläuterte Signal SM, also der Wert des Strahlungsmaximums während eines Verbrennungszyklus des betreffenden Zylinders. Dieses Ausgangssignal der Maximalwerterkennung 11 ist nun einerseits einer Mittelwertbildung 12 und einer Verknüpfung 13 zugeführt. Die Mittelwertbildung 12 formt dabei aus dem Signal SM das Signal SMQ, also das mittlere Strahlungsmaximum über mehrere Verbrennungszyklen. Als zweites Eingangssignal ist der Verknüpfung 13 dieses Signal SMQ zugeleitet. Die Verknüpfung 13 bildet aus den beiden Signalen SM und SMQ die Differenz und gibt dieses Ausgangssignal, das mit ASMN bezeichnet ist, an eine Umformung 14 weiter. Die Umformung 14 hat die Aufgabe, die verschleppten Verbrennungen zu erkennen und auszublenden. Dies wird dadurch erreicht, daß von dem Signal ASMN nur die positiven Werte am Ausgang der Umformung 14 als Ausgangssignal ASM weitergegeben werden. Mit diesem Ausgangssignal ASM wird dann eine Quadrierung 15 beaufschlagt, so daß der der Quadrierung 15 nachfolgenden Klassierung 16 das Signal ASM² zugeführt ist. Das Ausgangssignal der Klassierung 16 ist mit UK gekennzeichnet. Mit diesem Signal UK wird dann die Regelung 17 beaufschlagt. Schließlich ist eine Vorsteuerung mit der Bezugsziffer 18 gekennzeichnet, wobei diese Vorsteuerung 18 von allgemeinen Betriebskenngrößen und/oder Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine und/oder sonstigen Signalen angesteuert sein kann. Das Ausgangssignal der Regelung 17 und das Ausgangssignal der Vorsteuerung 18 werden mit Hilfe einer Verknüpfung 19 miteinander verknüpft, wobei dann das Ausgangssignal dieser Verknüpfung 19 die eingangs genannte Brennkraftmaschine 10 beeinflußt.

[0019] Insgesamt zeigt also das Ausführungsbeispiel der Figur 4 eine Einrichtung zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine, bei der mit Hilfe der Maximalwerterkennung 11 der Wert des Strahlungsmaximums SM erzeugt wird, bei der daraus mit Hilfe der Mittelwertbildung 12 der Wert des mittleren Strahlungsmaximums SMQ gebildet wird, bei der mit Hilfe der Verknüpfung 13 das Signal ASMN = SMQ - SM die Umformung 14 ansteuert, so daß dadurch diese Umformung 14 durch die Unterdrückung der negativen Werte des Signals ASMN die verschleppten Verbrennungszyklen herausfiltern kann, bei der daraufhin mit Hilfe der Quadrierung 15 von den Strahlungsmaxima zu den indizierten Mitteldrücken übergegangen wird, um dann schließlich über die Klassierung 16 und den Regler 17 die Brennkraftmaschine zu beeinflussen.

[0020] Die Klassierung bzw. Klassifizierung 16 erfüllt den Zweck, die Werte des Signals ASM² nach ihrer Größe in eine gewisse Anzahl von Klassen zu unterteilen und einen der jeweiligen Klasse zugehörigen Wert UK zu erzeugen. Ein Ausführungsbeispiel einer möglichen Klassifizierung ist in dem Diagramm der Figur 5 dargestellt. Dort ist auf der Abszisse des Diagramms das Signal ASM² zwischen den Werten 0 und 1 aufgetragen, während die Ordinate des Diagramms das Signal UK darstellt. Wichtig ist bei der dargestellten Klassifizierung, daß in der kleinsten Klasse des Signals ASM² ein negativer Wert des Signals UK erzeugt wird.

[0021] Es sei nun als Beispiel das Signal ASMN relativ klein, also die Abweichung des Signals SM von dem Signal SMQ relativ gering, was gleichbedeutend ist mit einer geringen Anzahl von verschleppten Verbrennungen. Da ein kleiner Wert ASMN auch nur einen kleinen Wert ASM² ergibt, sei nun weiterhin angenommen, daß dieser kleine Wert ASM² in die kleinste Klasse des Diagramms der Figur 5 fällt, also einen negativen Wert des Signals UK zur Folge hat. Dieses negative Signal UK hat jedoch dann zur Folge, daß der Vorsteuerwert der Vorsteuerung 18 aufgrund des Ausgangssignals der Regelung 17 noch weiter in Richtung einer geringeren Kraftstoffmenge vermindert wird, daß also das Kraftstoff/Luft-Gemisch relativ zum Vorsteuerwert noch weiter abgemagert wird, also noch näher an die Laufgrenze der Brennkraftmaschine angenähert wird. Dies kann jetzt zur Folge haben, daß, je näher sich die Brennkraftmaschine an der Laufgrenze befindet, wieder mehr verschleppte Verbrennungen auftreten. Dadurch vergrößert sich der Wert des Signals ASMN, sodaß irgendwann der Wert des Signals ASM² nicht mehr in die unterste Klasse des Diagramms der Figur 5 fällt und dadurch der Wert des Signals UK positiv wird. Dies hat jedoch dann zur Folge, daß aufgrund des Ausgangssignals der Regelung 17 das Kraftstoff/Luft-Gemisch der Brennkraftmaschine wieder mehr angefettet wird, daß also mehr Kraftstoff der Brennkraftmaschine zugeführt wird, sich die Brennkraftmaschine also wieder etwas von ihrer Laufgrenze entfernt. Mit dem in der Figur 5 dargestellten Zusammenhang zwischen dem Signal ASM² und dem Signal UK ist es also möglich, das der Brennkraftmaschine zugeführte Gemisch unter den Vorsteuerwert abzumagern.

[0022] Betrachtet man hingegen den Fall, der im Diagramm der Figur 5 strichliert dargestellt ist, daß das Signal UK nicht negativ werden kann, so kann mit Hilfe der in der Figur 4 dargestellten Regelung das der Brennkraftmaschine zugeführte Gemisch nur so weit abgemagert werden, wie dies durch den von der Vorsteuerung 18 gelieferten Vorsteuerwert definiert ist. In diesem Fall könnte man die Regelung der Figur 4 wohl eher als eine Überwachung ansehen, die nur im Falle von verschleppten Verbrennungen das Gemisch anfettet, um diese verschleppten Verbrennungen wieder zu unterdrücken.

[0023] Der Vorteil der in der Figur 5 dargestellten Klassifizierung liegt in der Tatsache, daß mit ihrer Hilfe eine gezielte Gewichtung der Abweichung von einer gewünschten Laufruhe vorgenommen werden kann. Treten z.B. nur geringe Anzahlen von verschleppten Verbrennungen auf, so hat dies auch nur geringe Reaktionen zur Folge. Bei großen Anzahlen von verschleppten Verbrennungen hingegen reagiert die beschriebene Regelung gemäß der Klassefizierung auch entsprechend stark. Kleinere Schwankungen dieser Zahlen von verschleppten Verbrennungen hingegen, sowie kurzzeitige "Spitzen" dieser Anzahlen bewirken jedoch aufgrund der Klassifizierungen nicht sofort entsprechend starke Reaktionen, sondern erst länger andauernde größere Änderungen dieser Anzahlen bewirken auch eine Änderung des Ausgangssignals der Klassifizierung.

[0024] Aufgrund der Tatsache, daß nur die verschleppten Verbrennungen zur Regelung der Brennkraftmaschine herangezogen werden, ist es möglich, eine äußerst schnelle Regelung aufzubauen. Mit Hilfe der Klassifizierung hingegen ergibt sich gleichzeitig die Möglichkeit, die gesamte Regelung zu stabilisieren. Dadurch ist mit Hilfe der in Figur 4 angegebenen Einrichtung eine Beeinflussung der Brennkraftmaschine angegeben, mit deren Hilfe die Brennkraftmaschine einerseits möglichst nahe an ihre Laufgrenze betrieben werden kann, andererseits jedoch gleichzeitig eine möglichst große Laufruhe aufweist.

[0025] Bei der Vorsteuerung 19 kann es sich sowohl um eine Steuerung, als auch um eine Regelung handeln. Diese können dann jeweils abhängig sein z.B. von der Drehzahl der Brennkraftmaschine, der an der Brennkraftmaschine anliegenden Last, der Temperatur der Brennkraftmaschine, dem Luftdurchsatz im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine, usw.

[0026] Ebenfalls ist es möglich, bei der in der Figur 4 dargestellten Regelung die Klassifizierung 16 schon in der Quadrierung 15 zu berücksichtigen oder, falls dies aus regelungstechnischer Sicht möglich ist, die Klassifizierung 16 ganz entfallen zu lassen.

[0027] Bei dem bisher beschriebenen Verfahren zur Regelung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine wurde beispielhaft die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge beeinflußt. Es ist jedoch auch möglich, stattdessen mit Hilfe eines entsprechenden Stellglieds, die der Brennkraftmaschine zugeführte Abgasrückführmenge zu verändern. Auch ist es möglich, die von der Vorsteuerung 18 erzeugten Ausgangssignale abhängig von der Abgaszusammensetzung zu beeinflussen, so daß dadurch dann eine exakte Überwachung der Laufgrenze im Fall einer Abmagerung des der Brennkraftmaschine zugeführten Gemischs vorgenommen werden kann. In diesem Fall darf jedoch der Wert des Signals UK keine negativen Werte annehmen. Eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung der Brennkraftmaschine besteht in der Veränderung bzw. Regelung des Zündzeitpunkts der Brennkraftmaschine, wobei jedoch in diesem Fall nur eine Regelung des Zündzeitpunkts hin zu einer späteren Zündung zulässig ist.

[0028] Wie schon ausgeführt wurde ist es nur wichtig, die verschleppten Verbrennungen in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine zu erkennen. Für die Art und Weise wie dies erkannt wird, gibt es dabei mehrere Möglichkeiten. So wurde schon erwähnt, daß mit Hilfe der indizierten Mitteldrücke diese Erkennung durchgeführt werden kann, wie auch mittels der Strahlungsmaxima. Weiter ist es jedoch auch möglich; die verschleppten Verbrennungen durch eine Integration über die Strahlungsemission eines Verbrennungszyklus zu detektieren oder über das Maximum des Ionenstroms in dem Brennraum der Brennkraftmaschine auf die genannten verzögert ablaufenden Verbrennungen zu schließen.

[0029] Schließlich ist es auch noch möglich, die Klassifizierung 16 z.B. mit Hilfe einer zweiten Quadrierung mit negativem Nullpunkt oder mit Hilfe eines Proportionalglieds mit Totzone und negativem Ausgang innerhalb der Totzone zu ersetzen.

[0030] Eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, z.B. den Gegenstand der Figur 4 zur Messung der Laufunruhe einer Brennkraftmaschine zu verwenden. Zur Anzeige könnte dabei z.B. das Signal UK kommen, also der jeweilige Inhalt des Klassierers 16 und damit ein Maß für die Laufruhe bzw. Laufunruhe der Brennkraftmaschine.

[0031] Bei all diesen Möglichkeiten der Veränderung der in der Figur 4 angegebenen Regelung müssen dann unter Umständen auch nicht veränderte Elemente an die entsprechende Veränderung angepaßt werden. Auch ist es möglich, sämtliche beschriebenen Veränderungen einzeln oder in Kombination zu realisieren.

Ansprüche

1. Verfahren zur Regelung oder Steuerung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine über Betriebskenngrößen, wie Kraftstoffzumessung, Abgasrückführung, Zündwinkeleinstellung und Frischluftzuführung, ausgehend davon, daß die Amplituden der charakteristischer Größen Lichtintensität oder Druck im Brennraum als Istwerte erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittelwertbildung (12) wenigstens zweier Amplituden einer der charakteristischen Größen zur Sollwertbildung vorgenommen wird und die Differenzen zwischen Soll- und Istwerten ermittelt werden und mit Hilfe einer Vorzeichenerkennung (14) diejenigen Differenzen, die verschleppte Verbrennungen kennzeichnen, ermittelt werden und nur diese Differenzen als Eingangswerte einer Gegensteuerung oder -regelung herangezogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenzen zwischen Soll- und Istwerten ihrer Größe nach klassifiziert werden und die Gegensteuerung oder -regelung gemäß einer Klassifizierung (16) in diskreten Schritten abläuft.

3. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Potenzierung, vorzugsweise einer Quadrierung, von den Lichtmaxima auf die indizierten Mitteldrücke als den mittleren Druckniveaus in den Brennräumen der Brennkraftmaschine während der Verbrennungszyklen geschlossen wird.

4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 2, und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine des weiteren von einer Vorsteuerung beeinflußt wird, die ihrerseits abhängig ist von wenigstens einer Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Verwendung zur Messung der Laufunruhe der Brennkraftmaschine.

6. Einrichtung zur Regelung oder Steuerung der Verbrennungen in den Brennräumen einer Brennkraftmaschine über Betriebskenngrößen, wie Kraftstoffzumessung, Abgasrückführung, Zündwinkeleinstellung und Frischluftzuführung ausgehend davon, daß die Amplituden der charakteristischer Größen Lichtintensität oder Druck im Brennraum als Istwerte erfaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in Mitteln zur Mittelwertbildung (12) der Mittelwert wenigstens zweier Amplituden einer der charakteristischen Größen zur Sollwertbildung bestimmt wird, in Mitteln zur Differenzenbildung die Differenzen zwischen Soll- und Istwerten ermittelt werden, in Mitteln zur Vorzeichenerkennung (14) diejenigen Differenzen, die verschleppte Verbrennungen kennzeichnen, ermittelt werden und nur diese Differenzen als Eingangswerte der Mittel zur Gegensteuerung oder -regelung dienen.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur zusätzlichen Messung der Laufunruhe der Brennkraftmaschine vorgesehen sind.

Claims

1. Method for the closed-loop control or open-loop control of the combustions in the combustion chambers of an internal combustion engine via operating variables such as fuel metering, exhaust-gas recirculation, ignition-angle setting and fresh-air supply, based on the amplitudes of the characteristic variables light intensity or pressure in the combustion chamber being recorded as actual values, characterised in that an average formation (12) of at least two amplitudes of one of the characteristic variables is performed for the purpose of setpoint formation and the differences between setpoint and actual values are determined and those differences which indicate delayed combustions are detected with the aid of a sign detection (14) and only these differences are used as input values of an open-loop or closed-loop countercontrol.

2. Method according to Claim 1, characterised in that the differences between setpoint and actual values are classified according to their magnitude and the open-loop or closed-loop counter control proceeds in accordance with a classification (16) in discrete steps.

3. Method according to at least one of Claims 1 and 2, characterised in that, with the aid of an involution, preferably a squaring, the light maxima are used to infer the indicated mean effective pressures as the average pressure levels in the combustion chambers of the internal combustion engine during the combustion cycles.

4. Method according to at least one of Claims 1, 2 and 3, characterised in that the internal combustion engine is furthermore influenced by a precontrol which, for its part, is dependent on at least one operating variable of the internal combustion engine.

5. Method according to at least one of Claims 1, 2, 3 and 4, characterised by additional use for measuring the roughness of running of the internal combustion engine.

6. Device for the closed-loop control or open-loop control of the combustions in the combustion chambers of an internal combustion engine via operating variables such as fuel metering, exhaust-gas recirculation, ignition-angle setting and fresh-air supply, based on the amplitudes of the characteristic variables light intensity or pressure in the combustion chamber being recorded as actual values, characterised in that the average of at least two amplitudes of one of the characteristic variables is determined for the purpose of setpoint formation, in means for average formation (12), the differences between setpoint and actual values are determined in means for difference formation, those differences which indicate delayed combustions are determined in means for sign detection (14) and only these differences serve as input values of the means for open-loop or closed-loop counter control.

7. Device according to Claim 6, characterised in that means for the additional measurement of the roughness of running of the internal combustion engine are provided.

Revendications

1. Procédé pour la régulation ou la commande des combustions dans les chambres de combustion d'un moteur à combustion interne, par l'intermédiaire de grandeurs caractéristiques de fonctionnement, telles que le dosage du carburant, le recyclage des gaz d'échappement, le réglage de l'angle d'allumage et l'alimentation en air frais, en partant de ce que les amplitudes des grandeurs caractéristiques intensité lumineuse ou pression dans la chambre de combustion, sont détectées en tant que valeurs réelles, procédé caractérisé en ce qu'il est entrepris une formation de la valeur moyenne (12) d'au moins deux amplitudes d'une des grandeurs caractéristiques pour obtenir une valeur de consigne, et les différences entre les valeurs de consigne et les valeurs réelles sont déterminées, et avec l'aide d'une identification de signes (14) celles de ces différences qui caractérisent les combustions traînant en longueur, sont déterminées, et seules ces différences sont utilisées comme valeurs d'entrée d'une contre commande ou contre régulation.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différences entre les valeurs de consigne et les valeurs réelles sont classifiées selon leur importance, et la contre commande ou contre régulation se déroule en étapes discrètes selon une classification (16).

3. Procédé selon au moins une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'à l'aide d'une élévation à une puissance plus élevée, de préférence une élévation au carré, des conclusions sont tirées à partir des maxima de lumière sur les pressions moyennes indiquées en tant que niveau de pression moyen dans les chambres de combustion du moteur à combustion interne pendant les cycles de combustion.

4. Procédé selon au moins une des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le moteur à combustion interne est par ailleurs influencé par une précommande qui, de son côté, dépend d'au moins une grandeur caractéristique du fonctionnement du moteur à combustion interne.

5. Procédé selon au moins une des revendications 1, 2, 3, et 4 caractérisé par une utilisation supplémentaire pour mesurer l'instabilité de marche du moteur à combustion interne.

6. Dispositif pour la régulation ou la commande des combustions dans les chambres de combustion d'un moteur à combustion interne, par l'intermédiaire de grandeurs caractéristiques du fonctionnement, telles que le dosage du carburant, le recyclage des gaz d'échappement, le réglage de l'angle d'allumage, et l'alimentation en air frais, en partant de ce que les amplitudes des grandeurs caractéristiques intensité lumineuse ou pression dans la chambre de combustion, sont détectées en tant que valeurs réelles, dispositif caractérisé en ce que, dans des moyens de formation de la valeur moyenne (12) la valeur moyenne d'au moins deux amplitudes d'une des grandeurs caractéristiques, est déterminée pour obtenir une valeur de consigne, dans des moyens pour la formation de différences, les différences entre les valeurs de consigne et les valeurs réelles sont déterminées, dans des moyens pour identifier le signe (14) celles de ces différences qui caractérisent des combustions traînant en longueur sont déterminées, et seules ces différences servent de valeurs d'entrée des moyens de contre commande ou de contre régulation.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour une mesure supplémentaire de l'instabilité de marche du moteur à combustion interne.

Zeichnung