CN109715923B - 用于核实所获取的内燃机的压缩的方法 - Google Patents

Abstract

介绍了一种用于核实传感器信号的方法，该传感器信号指示内燃机的压缩，其中，该压缩能够借助于促动器根据作用变量可变地调整。该方法包括以下内容：（a）获取（110）一系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值；（b）基于所获取的系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值，确定（120）传感器信号与作用变量之间的关系；（c）确定（130）传感器信号与作用变量之间的所确定的关系和预定的独特关系之间的偏差；并且（d）如果所确定的偏差小于预定的阈值，则确定（140）所述传感器信号是可信的。此外，介绍了一种马达控制器和一种计算机程序。

Description

用于核实所获取的内燃机的压缩的方法

技术领域

本发明涉及内燃机的技术领域。本发明尤其涉及一种用于核实传感器信号的方法，该传感器信号指示内燃机的压缩，其中，该压缩能够借助于促动器根据作用变量（Aktuierungsgröße）可变地调整。本发明也涉及一种马达控制器和一种计算机程序。

背景技术

对于具有可变的压缩的内燃机，如其例如在DE 10 2012 008 244 A1中所介绍的那样，当实际压缩与所希望的压缩不符时，会产生马达损坏和不利的废气影响。可变的压缩通常利用调节回路来调节，其中，指示压缩的传感器信号被用作反馈信号，以便调节用于促动器的作用变量，利用该促动器来调整压缩。

发明内容

本发明的目的在于，核实通过这种传感器信号获取的压缩。

该目的通过独立的专利权利要求的主题得以实现。在从属权利要求中介绍本发明的有利的实施方式。

根据本发明的第一方面，介绍了一种用于核实传感器信号的方法，所述传感器信号指示内燃机的压缩，其中，该压缩能够借助于促动器根据作用变量可变地调整。所述方法包括如下内容：（a）获取一系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值；（b）基于所获取的系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值，确定传感器信号与作用变量之间的关系；（c）确定传感器信号与作用变量之间的确定的关系和预定的独特关系之间的偏差；并且（d）如果所确定的偏差小于预定的阈值，则确定所述传感器信号是可信的。

所述方法基于如下认识：在调整一定的压缩时，促动器由于几何形状的原因而必须做一定的功，因为在每次压缩时（在负载保持相同的情况下）由于燃烧而有相应的反作用力作用在活塞上，该反作用力必须被促动器抵消，以便保持压缩。如果传感器信号相应于实际的压缩，则传感器信号与作用变量之间的关系因而必定基本上等同于预定的关系。

根据本发明，获取一系列的相应的（或成对地相关联的）传感器信号的值和作用变量的值。然后，基于所获取的系列（例如通过内插法）确定传感器信号和作用变量之间的关系。随后确定传感器信号与作用变量之间的所述确定的关系和预定的独特关系之间的偏差。只要所确定的偏差小于预定的阈值，就将传感器信号视为是可信的，也就是说，可以认为实际的压缩等同于或者充分地接近于基于传感器信号而预计的压缩，并且因而既未出现马达损坏又未出现不利的废气影响。

根据本发明的一种实施例，该方法此外包括如下内容：（a）基于传感器信号和作用变量之间的确定的关系，确定传感器信号的值，在该值的情况下，作用变量的相应值具有极值；（b）基于传感器信号与作用变量之间的预定的独特关系，确定传感器信号的参考值，在该参考值的情况下，作用变量的相应的参考值具有极值；并且（c）将所述偏差确定为在所确定的传感器信号的值与所确定的传感器信号的参考值之间的偏差。

换句话说，确定传感器信号的值，在该值的情况下，作用变量的相应值根据所确定的关系具有极值，特别是最大值或最小值。此外，确定传感器信号的参考值，在该参考值的情况下，作用变量的相应值根据预定的独特关系具有极值，特别是最大值或最小值。然后将所述偏差确定为在所确定的传感器信号的值与所确定的传感器信号的参考值之间的偏差。所述偏差因而是传感器信号的实际值与传感器信号的参考值之间的差别，在所述值的情况下，作用变量的相应值具有极值。如果在传感器信号的不同值的情况下出现相应的极值，则该传感器信号不是压缩的可信的指示。

根据本发明的一种实施例，内燃机具有带偏心轴的多活节曲轴传动机构，其中，促动器被设计用于使得偏心轴围绕其轴线转动，并且其中，传感器信号由传感器输出，该传感器被设计用于检测偏心轴的转角。

换句话说，通过调整偏心轴的转角来确定内燃机的压缩。在此，通过促动器根据作用变量来调整所述转角。

根据本发明的另一种实施例，促动器是机电的促动器，并且作用变量是电的电流强度。

机电的促动器、例如电动马达被设计用于根据要供应的电的电流的电流强度来调整压缩。机电的促动器可以例如被设计用于使得偏心轴围绕其轴线转动。于是，作用变量是为了保持用于偏心轴的一定的转角并且因此保持内燃机中的一定的压缩所需要的电流强度。所述电的电流强度因而也可以被称为保持电流。

根据本发明的另一种实施例，促动器是液压的促动器，并且作用变量是液压的压力。

液压的促动器被设计用于根据液压流体、特别是液体的压力来调整压缩。液压的促动器可以例如被设计用于使得偏心轴围绕其轴线转动。于是，作用变量是为了保持用于偏心轴的一定的转角并且因此保持内燃机中的一定的压缩所需要的液压压力。液压压力因而也可以被称为保持压力。

根据本发明的另一种实施例，在测量过程期间系统化地获取所述系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值。

“系统化地获取”在当前的情况下可理解为：如此获取所述系列的相应值，从而（在负荷保持相同的情况下）对压缩进行一系列的调整，其中，在每次单独的调整时都获取并记录传感器信号的值和作用变量的值。对压缩的这种系列的调整可以例如具有在可最小地调整的压缩和可最大地调整的压缩（或者相反）之间的规律性地间隔开的值。替代地，对压缩的所述系列的调整可以在最大或最小可调整的压缩附近具有一系列的调整。

根据本发明的另一实施例，在运行期间在预定的时间窗口内获取所述系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值。

在该实施例中，对相应的传感器信号的值和作用变量的值的获取在内燃机的正常运行期间进行。在此，如此选择预定的时间窗口，从而（在负荷相同的情况下）使用对压缩的足够多的调整，以便能够获取合适系列的相应值。

根据本发明的另一实施例，该方法此外包括：如果所确定的偏差位于所预定的阈值和另一阈值之间，就基于所确定的偏差修正传感器信号与压缩之间的预定的独特关系。

换句话说，如果所确定的偏差位于所述阈值之间，即位于预定的范围内，就重新校准传感器信号的值与压缩之间的预定的独特关系。因此，在校准之后可以认为，偏差又位于该阈值以下。

根据本发明的另一实施例，该方法此外包括：如果所确定的偏差超过另一阈值，则输出错误报警。

如果所述偏差太大，则根据本发明输出错误报警。错误报警然后会（必要时结合其他情况）导致仅仅受限地或者根本不能继续行驶。

根据本发明的第二方面，介绍了一种用于车辆的马达控制器，该马达控制器被设计用于使用根据第一方面和/或上述实施例之一的方法。

该马达控制器能实现以简单的方式核实传感器信号，该传感器信号指示内燃机的压缩。

根据本发明的第三方面，介绍了一种计算机程序，该计算机程序在其由处理器执行时被设计用于实施根据第一/第二方面和/或上述实施例之一的方法。

在该文献的意义下，这种计算机程序的命名与程序单元、计算机程序产品和/或计算机可读的介质的概念具有同等含义，所述计算机程序含有用于控制计算机系统的指令，以便以合适的方式协调系统或方法的工作方式，以实现与根据本发明的方法相关联的效果。

所述计算机程序能够以任何合适的编程语言，比如JAVA、C++等实施为计算机可读的指令代码。计算机程序可以存储在计算机可读的存储介质（CD-Rom、DVD、蓝光光盘、可移动磁盘、易失性或非易失性存储器、嵌入式存储器/处理器等）上。所述指令代码可以对计算机或其他可编程的设备、比如特别是用于机动车的马达的控制设备如此编程，从而实施所希望的功能。此外，可以在网络、比如因特网中提供所述计算机程序，使用者在需要时可以从所述网络上下载所述计算机程序。

本发明既可以借助计算机程序、即软件来实现，又可以借助一个或多个专用电路来实现，也就是说，以硬件或者以任意混合的形式、即通过软件组件和硬件组件来实现。

需要指出，已针对不同的发明主题介绍了本发明的实施方式。特别地，本发明的一些实施方式利用方法权利要求予以介绍，并且本发明的其他实施方式利用装置权利要求予以介绍。但对于本领域技术人员而言在阅读本申请时马上变得清楚的是：只要未做其他明确说明，除了把属于一种类型的发明主题的特征组合起来外，也可以把属于不同类型的发明主题的特征任意地组合起来。

本发明的其他优点和特征由对优选的实施方式的如下说明得到。

附图说明

图1示出了根据本发明的方法的流程图；

图2示出了结合根据本发明的方法已获取的多系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值的图表；

图3示出了带偏心轴的多活节曲轴传动机构的剖视图，利用该多活节曲轴传动机构可以使用根据本发明的方法。

具体实施方式

需要指出，下述实施方式仅仅是对本发明的可行的设计变型的有限选择。

图1示出了根据本发明的用于核实传感器信号（例如转角传感器信号）的方法的流程图100，所述传感器信号指示内燃机的压缩，其中，该压缩能够借助于促动器（例如电动马达）根据作用变量（例如电流强度）可变地调整。

在110处获取一系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值。这可以例如在系统化的测量过程中进行，在该测量过程的情况下预先给定一系列的压缩的值，并获取且存储由此得到的传感器信号的值和作用变量的值。替代地，可以在正常运行中相继地检测相应的（成对地相关联的）值，直至已收集了所需要的系列值。

在已获取所述系列之后，在120处基于所获取的系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值确定传感器信号和作用变量之间的关系。

然后在130处确定传感器信号与作用变量之间的确定的关系和预定的独特关系之间的偏差（例如偏移或差）。所述预定的独特关系在此表示传感器信号与作用变量之间的所希望的关系。所述偏差可以在具体例子中如下地确定：

基于传感器信号与作用变量之间的确定的关系，确定传感器信号的值Wmax，在该值的情况下，作用变量的相应值具有极值、例如最大值。所述值Wmax因此最终基于所获取的系列的传感器信号的值与作用变量的值。

然后以类似的方式，但基于预定的独特关系，确定传感器信号的参考值Wmax_ref，在该参考值的情况下，所述作用变量的相应的参考值具有极值、例如最大值。所述值Wmax_ref因此表示传感器信号的值，在该值的情况下预计有极值。

现在，将所述偏差确定为值Wmax与参考值Wmax_ref之间的偏差，例如确定为这两个值的绝对差。

在135处，将所确定的偏差与阈值S相比较，并且尤其是确定所确定的偏差是大于还是小于所述阈值S。

如果在135处确定出偏差小于阈值S，则在140处得出结论：传感器信号是可信的。也就是说，传感器信号提供了关于内燃机中的压缩的可信说明。

如果替代地在135处确定出偏差不小于阈值S，那么在150处要么进行修正，要么输出错误报警。是要进行修正还是要输出错误报警，这可以例如根据所述偏差是大于还是小于另一阈值来决定。该另一阈值大于所述阈值S。如果所述偏差处于这两个阈值之间，则可以进行修正，例如可以修正传感器信号的值与所属的压缩之间的关系，以便补偿所述偏差。这相当于重新校准传感器。如果所述偏差也超过所述另一阈值，则替代地输出错误报警。错误报警然后导致：仅仅受限地（以更小的马达功率）或者根本不能继续行驶。

图2示出了结合根据本发明的方法、例如在图1中的上述方法步骤110中已获取的多系列210、220、230、240、250的相应的传感器信号DW的值和作用变量I的值的图表200。在此，传感器信号DW是转角传感器的输出信号，该转角传感器测量在多活节曲轴传动机构（如下面结合图3所述）中的偏心轴的转角。作用变量I是如下电流强度，该电流强度必须被提供给机电的促动器（电动马达），以便能够保持偏心轴的转角。换句话说，I是如下电流强度，在该电流强度的情况下，促动器能够补偿由于内燃机中的燃烧而作用到偏心轴上的扭矩。

曲线210示出了在低负荷的情况下已获取的一系列的相应的转角DW和电流强度I。曲线220示出了在中等负荷的情况下已获取的一系列的相应的转角DW和电流强度I。曲线230示出了在更高负荷的情况下已获取的一系列的相应的转角DW和电流强度I。这三条曲线210、220、230全都实现了在转角DW为90°时分别最大的电流强度212、222、232（极值）。在当前情况下，该转角相应于参考值，在该参考值的情况下，所述压缩实际上应当是最大的。因此可以得出结论：传感器信号210、220、230是可信的。

就曲线240和250而言，情况有所不同。这两条曲线示出了在与曲线220相同的中等负荷的情况下已获取的一系列的相应的转角DW和电流强度I。如可明显地看出的那样，曲线240的最大的电流强度242处于大约85°的转角处，且曲线250的最大的电流强度252处于大约95°的转角处。因此，曲线240相应于+5°的正的偏移值，且曲线250相应于-5°的负的偏移值，这些偏移值（如上面结合图1所述的那样）要么可以（通过重新的校准）被修正，要么可以引起错误报警。

图3示出了带偏心轴332的多活节曲轴传动机构300的剖视图，利用该多活节曲轴传动机构可以使用上述根据本发明的方法100。多活节曲轴传动机构300本身是已知的，且由耦接件310构成，该耦接件通过摆动活节312与活塞连杆320和活塞322连接，并通过摆动活节314与铰接连杆330连接。铰接连杆330围绕偏心轴332可转动地安置，该偏心轴借助（未示出的促动器）可以围绕偏心地设置的转动轴线334旋转，以便（通过在（未示出的）气缸中移动活塞）调节压缩。偏心轴的转角由合适的（未示出的）转角传感器、例如光学的或机械的转角传感器检测。

在内燃机运行时，促动器必须将扭矩施加到偏心轴332上，该扭矩补偿由工作的内燃机施加到偏心轴332上的扭矩，以便保持偏心轴的调整好的转角。该事实如上所述地被根据本发明的方法用于核实转角传感器的作为压缩的指示的输出信号。

附图标记清单：

100 流程图

110 方法步骤

120 方法步骤

130 方法步骤

135 方法步骤

140 方法步骤

150 方法步骤

200 图表

210 曲线

212 最大值

220 曲线

222 最大值

230 曲线

232 最大值

240 曲线

242 最大值

250 曲线

252 最大值

DW 转角

I 电流强度

300 多活节曲轴传动机构

310 耦接件

312 摆动活节

314 摆动活节

320 活塞连杆

322 活塞

330 铰接连杆

332 偏心轴

334 转动轴线

340 曲轴。

Claims (11)

1.一种用于核实传感器信号的方法，该传感器信号指示内燃机的压缩，其中，该压缩能够借助于促动器根据作用变量可变地调整，该方法包括：

获取（110）一系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值；

基于所获取的系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值，确定（120）所述传感器信号与所述作用变量之间的关系；

确定（130）所述传感器信号与所述作用变量之间的所确定的关系和预定的独特关系之间的偏差；并且

如果所确定的偏差小于预定的阈值，则确定（140）所述传感器信号是可信的。

2.根据权利要求1的方法，此外包括：

基于所述传感器信号和所述作用变量之间的所确定的关系，确定所述传感器信号的值，在该值的情况下，所述作用变量的相应值具有极值；

基于所述传感器信号与所述作用变量之间的预定的独特关系，确定所述传感器信号的参考值，在该参考值的情况下，所述作用变量的相应的参考值具有极值；并且

确定所述偏差为在所确定的所述传感器信号的值与所确定的所述传感器信号的参考值之间的偏差。

3.根据权利要求1或2的方法，其中，所述内燃机具有带偏心轴的多活节曲轴传动机构，其中，所述促动器被设计用于使得所述偏心轴围绕其轴线转动，并且其中，所述传感器信号由传感器输出，该传感器被设计用于检测所述偏心轴的转角。

4.根据权利要求1或2的方法，其中，所述促动器是机电的促动器，并且其中，所述作用变量是电的电流强度。

5.根据权利要求1或2的方法，其中，所述促动器是液压的促动器，并且其中，所述作用变量是压力。

6.根据权利要求1或2的方法，其中，在测量过程期间系统化地获取所述系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值。

7.根据权利要求1或2的方法，其中，在运行期间在预定的时间窗口内获取所述系列的相应的传感器信号的值和作用变量的值。

8.根据权利要求1或2的方法，此外包括：如果所确定的偏差位于所述预定的阈值和另一阈值之间，就基于所确定的偏差修正所述传感器信号与所述压缩之间的预定的独特的关系。

9.根据权利要求8的方法，此外包括：如果所确定的偏差超过所述另一阈值，就输出错误报警。

10.一种用于车辆的马达控制器，该马达控制器被设计用于应用根据前述权利要求1至9中任一项的方法。

11.一种计算机可读的存储介质，在该计算机可读的存储介质上存储了计算机程序，该计算机程序在其由处理器执行时被设计用于实施根据权利要求1至9中任一项的方法。

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