AT4801U2 - Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes Download PDF

Info

Publication number
AT4801U2
AT4801U2 AT0065601U AT6562001U AT4801U2 AT 4801 U2 AT4801 U2 AT 4801U2 AT 0065601 U AT0065601 U AT 0065601U AT 6562001 U AT6562001 U AT 6562001U AT 4801 U2 AT4801 U2 AT 4801U2
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
crank angle
resolution
sensor
angle
time
Prior art date
Application number
AT0065601U
Other languages
English (en)
Other versions
AT4801U3 (de
Original Assignee
Avl List Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Avl List Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
Priority to AT0065601U priority Critical patent/AT4801U3/de
Publication of AT4801U2 publication Critical patent/AT4801U2/de
Publication of AT4801U3 publication Critical patent/AT4801U3/de
Priority to DE10237221A priority patent/DE10237221B4/de
Priority to US10/224,404 priority patent/US6827063B2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/06Testing internal-combustion engines by monitoring positions of pistons or cranks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Zur Bereitstellung eines eine relevante Betriebskenngröße einer Brennkraftmaschine repräsentierenden, kurbelwinkelbasierten Signalverlaufes mit hoher Auflösung wird die Betriebskenngröße zeitbasiert mit hoher Auflösung erfaßt und mit Hilfe eines zeit- und winkelbasierten Kurbelwinkelsignals von geringer Auflösung unter Interpolation auf Kurbelwinkelbasis transformiert und dem OT des jeweiligen Zylinders in Vielfachen eines frei wählbaren Winkelinkrementes unter Interpolation mit hoher Winkelauflösung zugeordnet.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines, eine für den Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesonders einer als Antriebsmotor in einem Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine, relevante Betriebskenngrösse, insbesonders den Brennraumdruck, repräsentierenden, kurbelwinkelbasierten Signalverlaufes, sowie auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. 



   Derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen zu deren Durchführung sind bekannt und arbeiten heutzutage zumeist mit einem auf der Kurbelwelle bzw. auch auf mit der damit definiert drehverbundenen Nockenwelle oder dergleichen angeordneten Winkel- markenrad, dessen mit bestimmter Winkelteilung angeordnete Winkelmarken von ei- nem zugehörigen Sensor abgetastet und in einer Auswerteeinrichtung entsprechend aufbereitet werden. Im Bereich der Motorenforschung und -entwicklung werden spe- zielle Winkelmarkengeber verwendet, die eine hochaufgelöste Triggerung der verwen- deten Indiziermesssysteme bis in Bereiche von 0,1   bis 0,5  KW ermöglichen aber auf- wendig und teuer und auch nicht fahrzeugtauglich (für on-board-Motorsteuerungen) sind.

   Andererseits werden bei als Antriebsmotoren in Fahrzeugen eingebauten Brenn- kraftmaschinen heutzutage für verschiedenste Aufgaben sogenannte Kurbelwellentrig- gerräder mit üblicherweise 6  Zahnteilung verwendet, bei denen zwei Zähne zur Er-   @   möglichung einer absoluten Winkelzuordnung fehlen (60 - 2 -   Geberzahrad).   Damit ist aber eine Signalerfassung mit hoher Kurbelwinkelauflösung in Echtzeit und mit gerin- gem Zeitverzug nicht möglich, weshalb auch die der in der Indiziermesstechnik übli- chen und umfassend vorhandenen genauen Methoden und Werkzeuge nicht ange- wandt werden können. 



   Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu vermeiden und insbesonders eine Möglichkeit anzugeben, mit einfachen, kostengünstigen und fahrzeugtauglichen Kurbelwinkelgeberrädern die aus der Indiziermesstechnik bekannten präzisen Methoden und Werkzeuge anwendbar zu machen. 



   Diese Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Betriebskenngrösse zeitbasiert mit ho- her Auflösung erfasst und mit Hilfe eines zeit- und winkelbasierten Kurbelwinkelsignals von geringer Auflösung unter Interpolation auf Kurbelwinkelbasis transformiert und dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders in Vielfachen eines frei wählbaren Win- kelinkrementes unter Interpolation mit hoher Winkelauflösung zugeordnet wird. Damit kann auf einfache Weise das zeitäquidistant aufgenommene Sensorsignal der über- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 wachten   Betriebskenngrösse   in ein winkeläquidistantes Signal umgewandelt werden, wobei das dabei tatsächlich resultierende "Übersetzungsverhältnis" in weiten Grenzen beliebig ist. 



   Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Ver- fahrens erfolgt die Transformation auf Kurbelwinkelbasis unter Berücksichtigung von 
Drehzahl- und/oder winkelabhängigen Korrekturwerten, die bevorzugt in definierten 
Lastzuständen ohne durch den Betrieb bewirkte Drehzahlschwankungen, wie z. B. im 
Schubbetrieb, ermittelt werden, insbesonders unter Ausnutzung des symmetrischen 
Druckverlaufes im Schubbetrieb bei geöffneter Drosselklappe, wobei der Winkel des z. B. durch ein Schnittinienverfahren ermittelten Zylinderdruckmaximums zum OT des 
Motors einen drehzahlabhängigen Offsetwert besitzt, welcher für die Korrektur ver- wendet wird.

   Damit können also aus der Zeitinformation der Signalflanken des Kurbel- wellengeberradsensors (Signalflanken lösen Interruptroutine aus, in welcher der aktu- elle Timerwert zwischengespeichert wird) und der Zeitinformation des vor, zwischen und nach diesen Flanken abgetasteten   Betriebskenngrössensignals   und durch Berück- sichtigung von Korrekturwerten, wie z.B. drehzahl- und winkelabhängige Korrektur- kennlinien, Zeitwerte ermittelt werden, die dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylin- ders (und nicht den Signalflanken des Triggerrades) um das Vielfache - z. B. 0,5  KW - eines frei wählbaren Winkelinkrementes fest zugeordnet sind.

   Speziell beim Verwenden von Korrekturwerten, welche in definierten Lastzuständen, wie etwa dem erwähnten Schleppbetrieb, automatisch gebildet werden, kann eine Genauigkeit insbesonders be- züglich des Winkeloffsetfehlers erreicht werden, die vergleichbare Ergebnisse zu den erwähnten präzisen Prüfstandindizierungen liefert. 



   In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine im Bereich bis zum Verbrennungsbeginn des jeweiligen Zylinders mit thermodynami- schen Berechnungsmethoden ermittelte Zylinderdruckkurve mit einer mittels Drucksen- sor ermittelten tatsächlichen Zylinderdruckkurve verglichen und daraus der jeweilige absolute Kurbelwellenwinkel mit einer Auflösung im Bereich von etwa 1  KW errechnet wird. Damit ist es z.B. möglich, ein Geberrad auf der Kurbelwelle ohne Synchronisati- onslücken (die erwähnten fehlenden zwei Zähne zur Bestimmung der absoluten Winkellage) zu verwenden, was einerseits die Fertigung des Geberrades erleichtert und andererseits die Winkelinformation an der Position der sonst vorgesehenen Lücke (6  statt 18  Flankenbreite) erhöht.

   Weiters ermöglicht diese Ausgestaltung für viele An- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 wendungen auch unmittelbar die Verwendung des Starterzahnkranzes der Brennkraft- maschine als Triggerrad. 



   Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass die Erfindung natürlich nicht auf das angesprochene Beispiel mit dem Brennraumdruck als relevante Betriebskenngrösse beschränkt ist. Die mit der Erfindung mögliche Bestimmung der hochaufgelösten Lage eines Messsignals bezüglich des Kurbelwellenwinkels ist weiters bei praktisch allen kur- belwellensynchron beeinflussten Grössen, welche mit Sensoren an der entsprechenden Position des Motorumfeldes bestimmt werden, wie etwa dem Ansaug- bzw. Abgas- druck, dem Luftmassenstrom, den Messwerten von Vibrations- bzw. Klopfsensoren und dergleichen von grossem Vorteil. 



   Nach einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Interpolationen über implementierte Funktionen linear erfolgen, womit Rechenzeit gespart und ein sehr geringer Zeitversatz erreicht werden kann. Der resultierende Zeitversatz ist auf diese Weise im wesentlichen nur durch die Anzahl der Zähne des Geberzahnrades   bzw.   durch die Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Trig- gersignalen bestimmt. 



   Die zeitbasierte Aufnahme der Betriebskenngrösse erfolgt in weiterer Ausgestal- tung der Erfindung mit einer von deren Dynamik abhängigen Auflösung, vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 50 us Damit kann - wie oben bereits angesprochen - eine kurbelwinkelbasierte Auflösung erreicht werden, die die Anwendung der aus der Indiziertechnik bekannten Methoden und Werkzeuge erlaubt. 



   Bei der Transformation und Interpolation der zeitbasiert aufgenommenen Be- triebskenngrösse auf Kurbelwinkelbasis kann in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung der Anbaufehler des Geberzahnrades samt Sensor im Betrieb laufend korri- giert werden. Unter diesem Anbaufehler ist der Winkelversatz zwischen einem für alle Fahrzeuge einer Serie fest vorgegebenen Parameterwert (z. B. Lage des ersten Zahnes des Geberzahnrades nach der Lücke relativ zum oberen Totpunkt eines Zylinders des Motors) und dem aufgrund von Toleranzen bei Fertigung und Einbau des Triggerrades samt dem Übertragungsverhalten des zugehörigen Positionssensors (Wandlung des sich aufgrund des Geberrades verändernden magnetischen Feldes in das Sensoraus- gangsignal und Signalnulldurchgangserkennung) wahren Winkeloffsetwert zu verste- hen. 



   Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Ver- fahrens weist einen zeitlich hochauflösenden Sensor für die relevante Betriebskenngrö- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 &num;e, einen Kurbelwinkelsensor geringer Auflösung (Standardkurbelwinkelsensor), vor- zugsweise ein Geberzahnrad auf der Kurbelwelle mit 60 - 2 Zähnen samt zugehörigem 
Aufnahmesensor, und eine mit dem Betriebskenngrössensensor und dem Kurbelwinkel- sensor in Verbindung stehende Transformations- und Interpolationseinheit auf, welche ausgangsseitig den kurbelwinkelbasierten, hochaufgelösten Signalverlauf der Betriebs- kenngrösse bereitstellt. Dies ermöglicht eine einfache und kompakte Anordnung, die leicht in einem Fahrzeug, zu dessen Antrieb die Brennkraftmaschine eingebaut ist, un- terzubringen ist. 



   Die Transformations- und/oder Interpolationseinheit kann in bevorzugter Aus- gestaltung der Erfindung entweder in der Motorsteuerung der Brennkraftmaschine oder aber in einer mikroelektrischen Einheit, die vorzugsweise in einem der Messverstärker, einem der Verbindungsstecker oder einem der Sensoren selbst untergebracht ist, in- tegriert sein, was die Anordnung in einem Fahrzeug weiter vereinfacht. 



   Die Erfindung wird im Folgenden noch an Hand der beigeschlossenen Zeich- nungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei die schematische Darstellung einer erfin- dungsgemässen Vorrichtung und Fig. 2a, b, c sowie Fig. 3 und 4 zeigen schematische Diagramme zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahrens. 



   Fig. 1 zeigt die beispielsweise für die Zylinderdruckauswertung relevanten Kom- ponenten am Beispiel eines Einzylindermotors. Im Motorbrennraum/Zylinder 5 wird mittels eines Sensors 6 der Druck des Gases gemessen und der Auswerteeinheit 8 zu- geführt. Das Sensorausgangssignal wird je nach Ausführung des Sensors 6 noch ver- stärkt (hier nicht gezeigt). Gleichzeitig werden die Zähne 2 eines auf der Kurbelwelle 4 des Motors angebrachten Kurbelwellentriggerrades (Geberzahnrad) 1 mittels eines Positionssensors (Aufnahmesensor) 7 abgetastet und ebenfalls der Auswerteeinheit 8 zugeführt, wobei die Zeitpunkte des Über- und Unterschreitens definierter Schwellwer- te für die Lagebestimmung verwendet werden. Für den Positionssensor 7 werden Ge- ber verwendet, welche auf induktiven, kapazitiven oder optischen Messprinzipien beru- hen.

   Eine Lücke 3 definierter Breite (z.B. 2 fehlende Zähne) oder auch ein zusätzlicher Zahn dient zur Erkennung der absoluten Winkellage der Kurbelwelle. Zusätzlich können auch an anderen Positionen 11 im Motorumfeld wie z. B. im Saugrohr, Sensoren 10 angebracht werden, deren Signale im Kurbelwinkelraster erfasst werden sollen. Weiters wird bei Verwendung eines kapazitiven Zylinderdrucksensors ein Saugrohr- oder Ab- gasdrucksensor durch Signalvergleich beim entsprechenden Kurbelwinkel zur Offsetka- librierung verwendet.

   Die Bereitstellung des im Kurbelwinkelraster erfassten Signals 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 und/oder der daraus berechneten Parameter, sowie der für die Berechnung benötigte Datenaustausch (Sensorvergleichswerte für Offsetkalibrierung können auch von einem übergeordneten Steuergerät erfasst und übertragen werden) erfolgt über eine Daten- schnittstelle 9 wie z. B. CAN. Die Ausgabe über die Schnittstelle 9 kann aber auch z.B. als Spannungs-, Frequenz- oder PWM-Signal (pulsweitenmoduliert), bei Ausgabe von mehreren Werten auch gemultiplext, erfolgen. 



   Wirkungsweise der Ermittlung des winkeläquidistanten Signalverlaufes 
Das mit [o] gekennzeichnete Signal A in Fig 2a entspricht dem im Zeitraster mit Hilfe des Drucksensors 7 gemessenen   Zylinderdrucksignal.   Auf der x-Achse sind die den einzelnen Messpunkten zugehörigen gemessenen Zeitwerte in Mikrosekunden aufgetragen, welche in Fig 2b als Zeitwerte E ebenfalls mit [o] gekennzeichnet sind. 



  Da für jeden Abtastwert auch der entsprechende Zeitwert, welcher in der Interpolation verwendet wird, mitaufgezeichnet wird, ist eine zeitäquidistante Abtastung nicht unbedingt erforderlich. Das mit [+] gekennzeichnete Signal B in Fig 2a ist das berechnete winkeläquidistante Signal. Auf der x-Achse sind wiederum die zugehörigen berechneten Zeitwerte aufgetragen, welche in Fig 2c als berechnete - nicht gemessene - Zeitwerte I ebenfalls mit [+] gekennzeichnet sind. Für die Berechnung von Signal B sind im wesentlichen die beiden Schritte Ermittelung der dem Winkelraster entsprechenden Zeitwerte und Signalinterpolation nötig. 



   Im mittleren Diagramm (Fig. 2b) sind die den drei Rastern - ein Zeitraster, zwei Winkelraster - entsprechenden Zeitwerte sowohl in x- als auch in y-Richtung aufgetragen, wodurch sich eine Gerade mit der Steigung 1 ergibt. Die Werte von E - mit [o] gekennzeichnet - sind, wie vorhin dargestellt, die gemessenen Zeitwerte der zeitsynchronen Signalabtastung (Zeitraster). Die mit [*] gekennzeichneten Werte F entsprechen den Zeitwerten, die während des von der Signalflanke (Über/Unterschreiten eines Schwellwertes) des Triggerrades ausgelösten Interruptes gemessen wurden (Winkelraster 1). Als nächstes wird ein Winkeloffsetkorrekturwert M (siehe Fig 3) für den Winkelraster 1 berechnet, sodass ein neues Winkelraster 2 entsteht, dessen Stützstellen dem OT des jeweiligen Zylinders (und nicht den Signal- flanken des Triggerrades) um das Vielfache von z.B. 0.5  entsprechen.

   In 2b sind die mit [+] gekennzeichneten Werte G die diesem Winkelraster 2 entsprechenden Zeitwerte, wobei pro Zahnflankenintervall vorerst nur ein Wert berechet wird. Fig 3 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 zeigt die Berechnung des (n+1)ten Wertes von G mit Hilfe der bekannten Zeitwerte F und der entsprechenden Winkel L des Triggerrades vor ( n-ter Wert ) und danach (   (n+1)ter   Wert ) unter Berücksichtigung des Winkelkorrekturwertes M. 



   Der Winkelkorrekturwert beinhaltet als Parameter erstens den vorgegebenen Offsetwinkel der Zahnlücke zum OT und den Winkelanbaufehler. Weiters wird eine drehzahlabhängige Offsetwinkelkorrektur berücksichtigt, welche die Übertragungsstrecke von Triggerrad - Kurbelwellensensor - Auswerteschaltung -   Interruptiatenzzeit   usw. beinhaltet. Dieser Wert wird in dieser Anwendung im Motorschleppbetrieb - symmetrische Druckkurve - durch Auswertung des Winkels beim Maximaldruck, welcher bekannterweise etwa 0.7  KW - dieser Wert kann aus einer motorspezifischen drehzahlabhängigen Kennlinie am Prüfstand ermittelt, und der Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt werden - vor dem wahren OT liegt, ermittelt. Es werden hierfür von der Motor-Indiziertechnik her bekannte Verfahren wie z.B. das Schnittlinienverfahren, verwendet.

   Weiters kann dieser Korrekturwert auch eine winkelabhängige (Zahnnummer) Korrektur berücksichtigen, welche z. B. fertigungsbedingte Streuungen des Zahnflankenabstandes eines Triggerrades beinhaltet. Besonders hervorzuheben ist, dass der Winkelkorrekturwert mit beliebiger Auflösung - auch nicht eines Vielfachen eines kleinsten Winkelinkrementes - online berechnet und berücksichtigt wird. 



   Um pro Zahnflankenintervall mehrere Messwerte zu erhalten - z. B. 12 Werte mit einer Auflösung von 0.5  bei einem Zahnflankenintervall von 6 Grad - werden mittels der Zeitwerte G die in Fig 2c ebenfalls mit [+] dargestellten Zeitwerte I durch Interpolation berechnet. Der dabei entstehende Winkelfehler resultiert einzig aus der Drehzahlschwankung des Geberrades während des entsprechenden Zahnflankenintervalles. In Fig 2c sind über der x-Achse in Grad Kurbelwinkel für alle 0.5  zusätzlich zu den Zeitwerten I die für die Signalinterpolation benötigten benachbarten Zeitwerte H und K des Signals A dargestellt. Die Werte H und K sind Elemente der in Fig 2b dargestellten Zeitwerte E. 



   Für jeden der Zeitwerte I wird der entsprechende Signalwert B durch Interpola- tion - siehe Fig. 4 - der beiden benachbarten Werte des Signals A - A(K) ist der Sig- nalwert von A zum Zeitpunkt K, A(H) ist der Signalwert von A zum Zeitpunkt H - zu den Zeitwerten K und H berechnet. Der Cursor D in Fig. 2c zeigt den Wert von I bei 9  Kurbelwinkel. Der entsprechende Zeitwert ist mit dem Cursor C markiert, welcher in den Fig. 2a und 2b die entsprechenden Werte von A und G zeigt. 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 



   Eine weitere Beschreibung der Ermittlung des winkeläquidistanten Signalverlau- fes wird mit folgendem Ansatz (wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4) gezeigt: 
Ein kontinuierliches Signal, z. B. Drucksignal p wird zu den Zeitpunkten tl (Wer- te H und K) abgetastet und ergibt das Signal pl (Werte A in Fig. 2a). Weiters wird der Winkel &num;, welcher durch die Signalflanken des Drehzahlsensors (7) definiert ist - bei jeder Flanke wird um 6  inkrementiert, bei jeder zweiten Lücke (Bereich 0 bis 708  Kurbelwinkel) wird auf 0 resetiert - zu den Zeitpunkten t2 (Werte F in Fig. 2b) gemes- sen. Es gibt also folgende zwei diskreten Messreihen: pl = p(tl), &num;2 =   &num;(t2).   



   Weiters gibt es eine Zuordnungsvorschrift zwischen dem wahren Kurbelwellen- winkel a und dem Winkel &num;, welche durch den Anbauwinkel, und die drehzahl- und kurbelwinkelabhängigen Kennlinien definiert ist: a =   Funktion(&num;,   Drehzahl). Es gibt also zu den Zeitpunkten t2 immer einen entsprechenden Winkel a2, und es gilt: a2 = a(t2) .. Winkel a zu den Zeitpunkten t2. 



   Weiters gibt es diskrete vom Anwender vorgebbare Winkelwerte a3, die eine definierte Lage relativ zum OT des Motors haben (z.B. alle 0. 5   Kurbelwinkel: 0.0 , 0.5 , 1.0  .. 719.5 ) an welchen Stellen der Wert von p ermittelt werden soll. 



  Es soll also p3 = p(a3) bestimmt werden. 



   Die Ermittlung erfolgt in drei Schritten: 1. Ermittlung von a2 aus a = Funktion(&num;, Drehzahl) 2. Ermittlung der Zeitwerte t3 - entsprechen den Werten I in Fig. 2c - zu den entspre- chenden Winkeln a3 durch Interpolation der Zeitwerte t2. 



  3. Ermittlung von p3 =   p(t3) ..   Werte von p zu den Zeitpunkten t3 durch Interpolation der Messwerte pl. Denn es gilt:   P(t3)   = p(a3)

Claims (11)

  1. Ansprüche: 1. Verfahren zum Bereitstellen eines, eine für den Betrieb einer Brennkraftmaschi- ne, insbesonders einer als Antriebsmotor in einem Fahrzeug eingebauten Brenn- kraftmaschine, relevante Betriebskenngrösse, insbesonders den Brennraumdruck, repräsentierenden, kurbelwinkelbasierten Signalverlaufes, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskenngrösse zeitbasiert mit hoher Auflösung erfasst und mit Hilfe eines zeit- und winkelbasierten Kurbelwinkelsig- nals von geringer Auflösung unter Interpolation auf Kurbelwinkelbasis transfor- miert und dem OT des jeweiligen Zylinders in Vielfachen eines frei wählbaren Winkelinkrementes unter Interpolation mit hoher Winkelauflösung zugeordnet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformation auf Kurbelwinkelbasis unter Berücksichtigung von drehzahl- und/oder winkelab- hängigen Korrekturwerten erfolgt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte in definierten Lastzuständen, vorzugsweise ohne durch den Betrieb bewirkte Dreh- zahischwankungen, wie z. B. im Schubbetrieb, ermittelt werden, insbesondere un- ter Ausnutzung des symmetrischen Druckverlaufes im Schubbetrieb bei geöffne- ter Drosselklappe, wobei der Winkel des z. B. durch ein Schnittlinienverfahren er- mittelten Zylinderdruckmaximums zum OT des Motors einen drehzahlabhängigen Offsetwert besitzt, welcher für die Korrektur verwendet wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Bereich bis zum Verbrennungsbeginn des jeweiligen Zylinders mit thermody- namischen Berechnungsmethoden ermittelte Zylinderdruckkurve mit einer mittels eines Drucksensors ermittelten tatsächlichen Zylinderdruckkurve verglichen und daraus der jeweilige absolute Kurbelwellenwinkel mit einer Auflösung im Bereich von etwa 1 KW errechnet wird.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Interpolationen über implementierte Funktionen linear erfol- gen. <Desc/Clms Page number 9>
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die zeitbasierte Aufnahme der Betriebskenngrösse mit einer von deren Dynamik abhängigen Auflösung, vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 50 us erfolgt.
  7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass das zeitbasierte Kurbelwinkelsignal an einem Geberzahnrad auf der Kurbelwelle mit 60 - 2 Zähnen aufgenommen wird.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Transformati- on und Interpolation der zeitbasiert aufgenommenen Betriebskenngrösse auf Kur- belwinkelbasis der Anbaufehler des Geberzahnrades samt Sensor im Betrieb lau- fend korrigiert wird.
  9. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, mit einem zeitlich hochauflösenden Sensor (6) für die relevan- te Betriebskenngrösse, einem Kurbelwinkelsensor geringer Auflösung, vorzugs- weise einem Geberzahnrad (1) auf der Kurbelwelle (4) mit 60 - 2 Zähnen (2) samt zugehörigem Aufnahmesensor (7), und einer mit dem Betriebskenngrössen- Sensor (6) und dem Kurbelwinkelsensor in Verbindung stehenden Transformati- ons- und Interpolationseinheit (8), welche ausgangsseitig (9) den kurbelwinkel- basierten, hochaufgelösten Signalverlauf der Betriebskenngrösse bereitstellt.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformati- ons- und/oder Interpolationseinheit (8) in der Motorsteuerung der Brennkraftma- schine integriert ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformati- ons- und/oder Interpolationseinheit in einer mikroelektrischen Einheit integriert ist, die vorzugsweise in einem der Messverstärker, einem der Verbindungsstecker oder einem der Sensoren selbst untergebracht ist.
AT0065601U 2001-08-22 2001-08-22 Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes AT4801U3 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0065601U AT4801U3 (de) 2001-08-22 2001-08-22 Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes
DE10237221A DE10237221B4 (de) 2001-08-22 2002-08-14 Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten Signalverfahrens
US10/224,404 US6827063B2 (en) 2001-08-22 2002-08-21 Method and device for establishment of a signal pattern based on crank angle of internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0065601U AT4801U3 (de) 2001-08-22 2001-08-22 Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT4801U2 true AT4801U2 (de) 2001-11-26
AT4801U3 AT4801U3 (de) 2002-06-25

Family

ID=3496340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0065601U AT4801U3 (de) 2001-08-22 2001-08-22 Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6827063B2 (de)
AT (1) AT4801U3 (de)
DE (1) DE10237221B4 (de)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10201430A1 (de) * 2002-01-16 2003-08-14 Siemens Ag Verfahren zur Drehrichtungsumkehr bei Zweitaktmotoren
AT6293U1 (de) * 2002-12-05 2003-07-25 Avl List Gmbh Verfahren zur regelung bzw. steuerung einer in einem kreisprozess arbeitenden brennkraftmaschine
EP1477651A1 (de) * 2003-05-12 2004-11-17 STMicroelectronics S.r.l. Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung des Drucks im Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstgezündeten Brennkraftmaschine, und zur Regelung der Kraftstoffseinspritzung in der Brennkraftmaschine
DE10356133B4 (de) * 2003-12-02 2005-12-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Ermittlung des Brennbeginns von Verbrennungskraftmaschinen
JP2005171769A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Kokusan Denki Co Ltd エンジンの回転情報検出装置
DE102004019146A1 (de) * 2004-04-21 2005-11-17 Daimlerchrysler Ag Steuersystem zum Erzeugen von Steuersignalen für Stellglieder und Verfahren zum Steuern von Stellgliedern
FR2869992B1 (fr) * 2004-05-07 2006-06-23 Inst Francais Du Petrole Procede et systeme pour le pilotage universel de moteur a combustion interne sur banc d'essais moteur
US20060130811A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Carlson Thomas C Electronic ignition for aircraft piston engines
FR2881796B1 (fr) * 2005-02-09 2007-05-04 Siemens Vdo Automotive Sas Procede pour controler le demarrage d'un moteur a combustion interne
AT8256U3 (de) * 2005-12-29 2007-01-15 Avl List Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines hochaufgelösten winkelmarkensignals
US7814780B2 (en) * 2007-04-09 2010-10-19 Bg Soflex Llc Engine position tracking for internal combustion engines
DE102007050809B4 (de) 2007-10-24 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Kalibrieren der Messung eines Kurbelwinkels einer Kolben-Brennkraftmaschine
DE102007061226B4 (de) 2007-12-19 2022-08-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Brennraumdruckverlaufs einer Brennkraftmaschine
DE102008001408A1 (de) * 2008-04-28 2009-10-29 Robert Bosch Gmbh Offsetwinkelbestimmung bei Synchronmaschinen
US7913545B2 (en) * 2008-04-30 2011-03-29 GM Global Technology Operations LLC Time and angle based cylinder pressure data collection
KR100974965B1 (ko) 2008-05-02 2010-08-10 지엠대우오토앤테크놀로지주식회사 링크 장치를 이용한 크랭크 위치 센서
US8100000B1 (en) * 2009-03-31 2012-01-24 Honda Motor Co., Ltd. Device and method for detecting vehicle engine pulse generator plate tooth defects
US8226525B2 (en) * 2009-09-01 2012-07-24 GM Global Technology Operations LLC Engine starting control apparatus and method for a hybrid vehicle
DE102009046961A1 (de) * 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von unkontrollierten Verbrennungen in einem Verbrennungsmotor
DE102010062444A1 (de) 2010-12-06 2012-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwellenwinkelbasierten Brennraumdrucksignals einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor
DE102011084081A1 (de) * 2011-10-06 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP5758862B2 (ja) * 2012-10-16 2015-08-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の筒内圧検出装置
FR3014139B1 (fr) * 2013-11-29 2019-05-31 IFP Energies Nouvelles Procede de determination de la position angulaire instantanee d'une cible vilebrequin
FR3018856B1 (fr) * 2014-03-21 2016-07-08 Ifp Energies Now Procede de determination de la position angulaire instantanee d'une cible vilebrequin optimise pour le demarrage du moteur
DE202014004327U1 (de) * 2014-05-24 2015-08-26 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Mittel zum Ermitteln einer Zuordnung zwischen einer Kurbelwellenwinkelgröße und einer Kolbenstellungsgröße
US9435277B2 (en) * 2014-07-29 2016-09-06 Freescale Semiconductor, Inc. Method of calibrating a crank angle of a combustion engine
DE102014220509A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Lage des Zylinderkolbens anhand eines hochaufgelösten Körperschallsignals oder Drehzahlsignals
EP3379222B1 (de) 2017-03-22 2020-12-30 Methode Electronics Malta Ltd. Auf magnetoelastik basierte sensoranordnung
RU2674817C1 (ru) * 2017-07-18 2018-12-13 Открытое акционерное общество холдинговая компания "Коломенский завод" Отметчик оборотов коленчатого вала судового двигателя внутреннего сгорания
US11084342B2 (en) 2018-02-27 2021-08-10 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11014417B2 (en) 2018-02-27 2021-05-25 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11491832B2 (en) 2018-02-27 2022-11-08 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11221262B2 (en) 2018-02-27 2022-01-11 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
WO2019168565A1 (en) 2018-02-27 2019-09-06 Methode Electronics,Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11135882B2 (en) 2018-02-27 2021-10-05 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
DE102019210849A1 (de) * 2018-07-30 2020-01-30 Bosch Limited Eine motorsteuerungseinheit (ecu) und verfahren zum anpassen der ecu an impulsgeberradunregelmässigkeiten
CN109187033B (zh) * 2018-10-19 2020-12-18 安庆中船柴油机有限公司 一种凸轮上止点的获取方法及装置
ES2927668T3 (es) 2018-12-20 2022-11-10 Merck Patent Gmbh Métodos y sistemas para preparar y realizar una autenticación de objeto
DE102019206482A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruckspeicher für äquidistante Kurbelwellenwinkelpositionen
DE102019212275A1 (de) 2019-08-15 2021-02-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Adaption einer erfassten Nockenwellenstellung, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens, Verbrennungsmotor und Fahrzeug
DE102019219278A1 (de) * 2019-12-11 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung der Nockenwellenlage eines Serienmotors
CN112697441B (zh) * 2020-12-30 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 一种检测活塞上止点偏差的方法及系统
JP7250067B2 (ja) * 2021-06-09 2023-03-31 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4131097A (en) * 1976-02-05 1978-12-26 Nippon Soken, Inc. Ignition system for internal combustion engines
US4111041A (en) * 1977-09-29 1978-09-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Indicated mean-effective pressure instrument
FR2446467A1 (fr) * 1979-01-09 1980-08-08 Renault Procede et appareillage de reperage de la position angulaire d'une piece animee d'un mouvement de rotation
US4553426A (en) * 1984-05-23 1985-11-19 Motorola, Inc. Reference pulse verification circuit adaptable for engine control
JPS635231A (ja) * 1986-06-25 1988-01-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の気筒内圧力最大角検出方法
JPS639679A (ja) * 1986-06-28 1988-01-16 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の点火時期制御方法
DE3712010C2 (de) * 1987-04-09 1997-04-17 Lindenmeier Heinz Ultraschall-Lithotripter-Anordnung
US5229945A (en) * 1989-06-27 1993-07-20 Mitsubishi Denki K.K. Apparatus for detecting and calculating the indicated mean effective pressure for a multi-cylinder engine during real time
DE4126782C2 (de) * 1990-08-13 2001-02-15 Mitsubishi Electric Corp Gerät und Verfahren zur Erfassung von Fehlzündungen bei einem Verbrennungsmotor
DE4133570C1 (de) * 1991-10-10 1992-12-24 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
GB9413677D0 (en) * 1994-07-07 1994-08-24 Lucas Ind Plc Method of and apparatus for calibrating rotary position transducers
US5559705A (en) * 1995-02-03 1996-09-24 Motorola, Inc. Adaptive profile correction for rotating position encoders in reciprocating engines
US5703283A (en) * 1995-11-24 1997-12-30 Motorola Inc. Detrending engine positional data for rotating position encoders
JP3331107B2 (ja) * 1996-01-08 2002-10-07 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の点火時期制御装置
WO1997048893A2 (en) * 1996-06-21 1997-12-24 Outboard Marine Corporation Method and apparatus for detecting rotational direction
DE19814732B4 (de) * 1998-04-02 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Drehzahlerfassungsverfahren, insbesondere zur Verbrennungsaussetzererkennung
DE19820817C2 (de) * 1998-05-09 2001-09-13 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Regelung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
US6229302B1 (en) * 1999-01-19 2001-05-08 Ford Global Technologies, Inc. Method of sensing rotational information of shaft with toothed wheel
DE50009562D1 (de) * 1999-11-30 2005-03-24 Siemens Ag Steuereinrichtung und steuerverfahren für eine brennkraftmaschine, steuereinheit für stellglieder einer brennkraftmaschine
JP4061951B2 (ja) * 2001-05-16 2008-03-19 国産電機株式会社 4サイクル内燃機関の行程判定方法及び装置
US6752009B2 (en) * 2001-08-03 2004-06-22 General Motors Corporation Encoded crank position sensor
US6834216B2 (en) * 2001-12-13 2004-12-21 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for the automatic synchronization of dynamic angular and time domain control systems
US6609497B2 (en) * 2001-12-28 2003-08-26 Visteon Global Technologies, Inc. Method for determining MBT timing in an internal combustion engine
US6935313B2 (en) * 2002-05-15 2005-08-30 Caterpillar Inc System and method for diagnosing and calibrating internal combustion engines
JP3763470B2 (ja) * 2002-06-24 2006-04-05 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20030037767A1 (en) 2003-02-27
US6827063B2 (en) 2004-12-07
DE10237221B4 (de) 2009-06-04
DE10237221A1 (de) 2003-03-27
AT4801U3 (de) 2002-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT4801U2 (de) Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes
DE3721162C2 (de)
DE2457461C2 (de)
DE3918772C2 (de)
DE2443413A1 (de) Verfahren und einrichtung zur regelung des betriebsverhaltens einer brennkraftmaschine
EP2122143B1 (de) Indizieranordnung und verfahren zur bestimmung eines motorkennwertes
EP0222081A2 (de) Anordnung mit einem elektronischen Regler für Brennkraftmaschinen
DE3721010C2 (de)
DE19580750C2 (de) Luftströmungsraten-Messvorrichtung
DE2713988C2 (de)
DE4215581B4 (de) System zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßeinrichtung
DE102016006327A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Adaptieren eines Abgasrückführventils
DE4235880A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung einer veränderlichen Größe bei Fahrzeugen
DE3143191C2 (de) Datenabtastsystem für eine elektronische Steuerung für eine Brennkraftmaschine
DE3524592C1 (de) Verfahren zur UEberpruefung der Funktionstuechtigkeit katalytischer Reaktoren und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens
WO2001048488A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung einer verpolung bei einem signalgeber
DE3212669C2 (de)
DE19513597C2 (de) Verfahren zur Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
AT413887B (de) Verfahren zum ermitteln der partikelemissionen
DE3641114A1 (de) Verfahren zur zylinderdruckdetektion bei einer brennkraftmaschine
EP1178202B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine
DE10228581B4 (de) Verfahren zum Korrigieren des Signals eines Nockenwellen-Sensors
EP0651149A1 (de) Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit vom Luftfluss in die Zylinder
DE2434743A1 (de) Verfahren und einrichtung zur regelung des betriebsverhaltens einer brennkraftmaschine
DE3709028A1 (de) Nichtlinearer stellungswandler

Legal Events

Date Code Title Description
HA9K Mention of the inventor

Free format text: BREITEGGER BERNHARD DIPL.ING., LIEBOCH (ST); ROTUNER CHRISTIAN DR., GRAZ (ST); UNGER EDUARD DIPL.ING., LEIBNITZ (ST); FÜRHAPTER ALOIS DIPL.ING., GRAZ (ST). GM 656/2001.

MN9K Cancelled due to lapse of time