DE102008014673B4

DE102008014673B4 - Kurbelstellungskorrektur unter Verwendung des Zylinderdrucks

Info

Publication number: DE102008014673B4
Application number: DE102008014673.0A
Authority: DE
Inventors: Kenneth J. Buslepp; Douglas R. Verner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: CN101298983B; US20080229814A1; US7568467B2; CN101298983A; DE102008014673A1

Abstract

Verfahren, das umfasst:
Ermitteln erster, zweiter und dritter Stellungen einer Kurbelwelle in einem Motor während eines Kolbenarbeitshubs oder eines Kolbenverdichtungshubs in einem Zylinder;
Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylinderdrücke, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen;
Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylindervolumina, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen;
Ermitteln des Logarithmus der ersten, zweiten und dritten Zylinderdrücke und der ersten, zweiten und dritten Zylindervolumina; und
Ermitteln, ob ein Punkt, der durch den Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und den Logarithmus des dritten Zylindervolumens definiert ist, innerhalb einer vorbestimmten Grenze einer Geraden liegt, die durch den Logarithmus des ersten Zylinderdrucks und den Logarithmus des ersten Zylindervolumens sowie den Logarithmus des zweiten Zylinderdrucks und den Logarithmus des zweiten Zylindervolumens definiert ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren ferner ein Ermitteln eines Kurbelwellenstellungskorrekturwerts umfasst, wenn der Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und der Logarithmus des dritten Zylindervolumens außerhalb der vorbestimmten Grenze liegen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/919,955, die am 23. März 2007 eingereicht wurde.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorsysteme und insbesondere Systeme und Verfahren zur Auswertung einer Kurbelwellenstellung.
HINTERGRUND
Die Angaben in diesem Abschnitt stellen nur Hintergrundinformation bezüglich der vorliegenden Offenbarung bereit und bilden nicht unbedingt Stand der Technik.
Einige Fahrzeuge umfassen einen Verbrennungsmotor, der ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Insbesondere saugt der Motor Luft an und vermischt die Luft mit Kraftstoff, um ein Verbrennungsgemisch zu bilden. Das Verbrennungsgemisch wird komprimiert und gezündet, um Kolben anzutreiben, die in den Zylindern angeordnet sind. Die Kolben treiben eine Kurbelwelle an, welche Antriebsdrehmoment drehend an ein Getriebe und an Räder überträgt.
Auf der Grundlage der Drehung der Kurbelwelle wird ein Kurbelwellenstellungssignal erzeugt. Ein Steuerungsmodul ermittelt eine Motorstellung und eine Motordrehzahl aus dem Kurbelwellensignal. Die Motorstellung und die Motordrehzahl werden verwendet, um ein oder mehrere Untersysteme in dem Fahrzeug zu steuern. Fehler bei dem Kurbelwellensignal können ungenaue Berechnungen der Motordrehzahl und der Motorstellung verursachen und können damit verursachen, dass ein oder mehrere Fahrzeuguntersysteme nicht effizient arbeiten.
Die Druckschrift DE 101 96 969 T1 offenbart ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Druckschrift DE 10 2005 026 724 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Verbrennungsmotors offenbart, bei denen Zylinderdrücke und Zylindervolumina in einem Kurbelwinkelbereich erfasst werden, der sich von einem Verdichtungshub bis zu einem Arbeitshub erstreckt. Es werden Logarithmen der erfassten Zylinderdrücke und Zylindervolumina berechnet und aus diesen wird ein Zylinderzündzeitpunkt ermittelt. Zudem wird ein Messwert eines Zylinderdrucksensors bei einem Kurbelwinkel erfasst, wenn sich der Kolben im Zylinder nach oben bewegt, und ein Messwert des Zylinderdrucksensors mit dem identischen Wert, wenn sich der Kolben wieder nach unten bewegt. Der Mittelwert dieser Kurbelwinkel stellt einen genauen Messwert des oberen Totpunkts des Kolbens im Zylinder dar und er wird verwendet, um den gemessenen Kurbelwinkel zu korrigieren.
ZUSAMMENFASSUNG
Entsprechend kann ein Verfahren zur Korrektur einer Kurbelwellenstellung ein Ermitteln erster, zweiter und dritter Kurbelwellenstellungen, ein Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylinderdrücke, ein Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylindervolumina, ein Ermitteln des Logarithmus der ersten, zweiten und dritten Zylinderdrücke und Zylindervolumina und ein Ermitteln einer Beziehung zwischen dem Logarithmus des dritten Zylindervolumens sowie dem Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und den Logarithmen der ersten und zweiten Zylindervolumina sowie den Logarithmen des ersten und zweiten Zylinderdrucks umfassen. Die ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen können während eines Kolbenarbeitshubs oder eines Kolbenverdichtungshubs in einem Zylinder ermittelt werden. Das Ermitteln der Beziehung zwischen dem Logarithmus des dritten Zylindervolumens sowie dem Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und den ersten und zweiten Zylindervolumina sowie den Logarithmen des ersten und zweiten Zylinderdrucks kann das Ermitteln eines Punktes umfassen, der durch den Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und den Logarithmus des dritten Zylindervolumens definiert ist. Der Punkt kann mit Bezug auf eine vorbestimmte Grenze einer Geraden, die durch den Logarithmus des ersten Zylinderdrucks und den Logarithmus des ersten Zylindervolumens sowie den Logarithmus des zweiten Zylinderdrucks und den Logarithmus des zweiten Zylindervolumens definiert ist, ausgewertet werden. Wenn der Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und der Logarithmus des dritten Zylindervolumens außerhalb der vorbestimmten Grenze liegen, wird ein Kurbelwellenstellungskorrekturwert ermittelt.
Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich ein Berechnen einer ersten Steigung und eines y-Achsenabschnitts einer Geraden, die durch einen ersten Punkt, der durch den Logarithmus des ersten Zylindervolumens und den Logarithmus des ersten Zylinderdrucks definiert ist, und einen zweiten Punkt verläuft, der durch den Logarithmus des zweiten Zylindervolumens und den Logarithmus des zweiten Zylinderdrucks definiert ist, und ein Berechnen einer zweiten Steigung auf der Grundlage des Logarithmus des dritten Zylinderdrucks, des Logarithmus des dritten Zylindervolumens und des y-Achsenabschnitts der Geraden umfassen.
Ein Steuerungsmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung kann ein Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul, ein Zylinderdruckermittlungsmodul, ein Zylindervolumenermittlungsmodul und ein Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul umfassen. Das Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul kann so ausgestaltet sein, dass es erste, zweite und dritte Kurbelwellenstellungen in einem Motor während eines Kolbenarbeitshubs oder eines Kolbenverdichtungshubs in einem Zylinder ermittelt. Das Zylinderdruckermittlungsmodul kann so ausgestaltet sein, dass es erste, zweite und dritte Zylinderdrücke ermittelt, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen. Das Zylindervolumenermittlungsmodul kann in Verbindung mit dem Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul stehen und kann so ausgestaltet sein, dass es erste, zweite und dritte Zylindervolumina ermittelt, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen. Das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul kann in Verbindung mit dem Zylinderdruckermittlungsmodul und dem Zylindervolumenermittlungsmodul stehen und kann so ausgestaltet sein, dass es ermittelt, ob ein Punkt, der durch den Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und den Logarithmus des dritten Zylindervolumens definiert ist, in einer vorbestimmten Grenze einer Geraden liegt, die durch den Logarithmus des ersten Zylinderdrucks und den Logarithmus des ersten Zylindervolumens sowie den Logarithmus des zweiten Zylinderdrucks und den Logarithmus des zweiten Zylindervolumens definiert ist. Ein Kurbelwellenstellungskorrekturmodul steht in Verbindung mit dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul, wobei das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul einen Fehler bei einer ermittelten Kurbelwellenstellung ermittelt, und das Kurbelwellenstellungskorrekturmodul einen Kurbelwellenstellungskorrekturwert auf der Grundlage des ermittelten Fehlers bei der ermittelten Kurbelwellenstellung ermittelt.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hierin bereitgestellten Beschreibung. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele nur zu Veranschaulichungszwecken gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung zu beschränken.
ZEICHNUNGEN
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur Veranschaulichungszwecken und sind nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken.
1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm des in 1 gezeigten Steuerungsmoduls;
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Ermittlung eines Kurbelwellenstellungsfehlers gemäß der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
4 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Zylindervolumen und dem Zylinderdruck gemäß der vorliegenden Offenbarung.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und ist nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen zu beschränken. Der Klarheit halber werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. In diesem Kontext bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine Schaltungslogikschaltung oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Mit Bezug auf 1 ist ein beispielhaftes Fahrzeug 10 schematisch veranschaulicht. Das Fahrzeug 10 kann einen Motor 12 und ein Steuerungsmodul 14 umfassen. Der Motor 12 kann ein funkengezündeter Verbrennungsmotor oder ein Dieselmotor sein und kann mehrere Zylinder 16 mit mehreren Kolben 18 umfassen, die zur Hin- und Herbewegung darin angeordnet sind und mit einer Kurbelwelle 20 durch eine Reihe von Verbindungspleuelstangen 21 antreibend in Eingriff stehen.
Zylinderdrucksensoren 22 können mit den Zylindern 16 in Verbindung stehen und können Drücke in den Zylindern 16 messen. Die Zylinderdrucksensoren 22 können mit dem Steuerungsmodul 14 in Verbindung stehen. Obwohl jeder Zylinder 16 in Verbindung mit einem Zylinderdrucksensor 22 gezeigt ist, ist zu verstehen, dass ein einziger der Zylinder 16 einen Zylinderdrucksensor 22 in Verbindung damit aufweisen kann und die übrigen Zylinder 16 keinen aufweisen können, wie nachstehend erörtert wird. Der Einfachheit halber wird sich die nachstehende Erörterung auf einen einzigen Zylinder 16 und Zylinderdrucksensor 22 beziehen.
Der Zylinderdrucksensor 22 kann ein Signal bereitstellen, das dem Steuerungsmodul 14 zu vorbestimmten Zeitpunkten einen Zylinderdruck anzeigt. Ein Kurbelwellenstellungssensor 24 kann mit dem Steuerungsmodul 14 in Verbindung stehen und kann ein Signal bereitstellen, das die Stellung der Kurbelwelle 20 anzeigt. Das Kurbelwellenstellungssignal kann einen Wert umfassen, der einen Rotationsgrad der Kurbelwelle 20 relativ zu einem Referenzpunkt angibt.
Mit Bezug auf 2 kann das Steuerungsmodul 14 ein Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26, ein Zylinderdruckermittlungsmodul 28, ein Zylindervolumenermittlungsmodul 30, ein Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 und ein Kurbelwellenstellungskorrekturmodul 34 umfassen. Das Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26 kann mit dem Zylindervolumenermittlungsmodul 30 in Verbindung stehen. Das Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26 kann eine Kurbelwellenstellung auf der Grundlage des Kurbelwellenstellungssignals ermitteln, welches von dem Kurbelwellenstellungssensor 24 bereitgestellt wird. Das Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26 kann dem Zylindervolumenermittlungsmodul 30 ein Signal bereitstellen, das die ermittelte Stellung der Kurbelwelle 20 anzeigt.
Das Zylindervolumenermittlungsmodul 30 kann mit dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 in Verbindung stehen. Das Zylindervolumenermittlungsmodul 30 kann eine Stellung des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 auf der Grundlage des Kurbelwellenstellungssignals ermitteln, welches von dem Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26 bereitgestellt wird. Das Zylindervolumenermittlungsmodul 30 kann ein Volumen des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 berechnen. Das Zylindervolumenermittlungsmodul 30 kann dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 ein Signal bereitstellen, welches das berechnete Zylindervolumen anzeigt.
Das Zylinderdruckermittlungsmodul 28 kann mit dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 in Verbindung stehen. Das Zylinderdruckermittlungsmodul 28 kann einen Zylinderdruck in dem Zylinder 16 auf der Grundlage des Zylinderdrucksignals ermitteln, das von dem Zylinderdrucksensor 22 bereitgestellt wird. Das Zylinderdruckermittlungsmodul 28 kann dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 ein Signal bereitstellen, das den ermittelten Zylinderdruck anzeigt.
Das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 kann mit dem Kurbelwellenstellungskorrekturmodul 34 in Verbindung stehen. Das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 kann einen Fehler bei der von dem Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26 ermittelten Stellung der Kurbelwelle 20 ermitteln. Insbesondere kann das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 einen Fehler bei der ermittelten Stellung der Kurbelwelle 20 auf der Grundlage des Signals, welches das von dem Zylindervolumenermittlungsmodul 30 berechnete Zylindervolumen anzeigt, und des Signals ermitteln, das den von dem Zylinderdruckermittlungsmodul 28 ermittelten Zylinderdruck anzeigt. Das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 kann dem Kurbelwellenstellungskorrekturmodul 34 ein Signal bereitstellen, das den ermittelten Kurbelwellenstellungsfehler anzeigt.
Das Kurbelwellenstellungskorrekturmodul 34 kann mit dem Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26 in Verbindung stehen. Das Kurbelwellenstellungskorrekturmodul 34 kann einen Kurbelwellenstellungskorrekturwert auf der Grundlage des Signals ermitteln, das den von dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul 32 ermittelten Kurbelwellenstellungsfehler anzeigt. Das Kurbelwellenstellungskorrekturmodul 34 kann dem Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul 26 ein Signal bereitstellen, das den ermittelten Kurbelwellenstellungskorrekturwert anzeigt.
Mit Bezug auf 3 ist eine Steuerungslogik 100 zur Korrektur einer ermittelten Kurbelwellenstellung veranschaulicht. Die Steuerungslogik 100 kann während eines Betriebs des Motors 12 in einer Schleife durchlaufen werden. Die Steuerungslogik 100 kann bei Ermittlungsblock 102 beginnen, wo die Kurbelwellenstellung ermittelt wird. Der Ermittlungsblock 102 kann erste, zweite und dritte Kurbelwellenstellungen (C1_det, C2_det, C3_det) ermitteln, die ersten, zweiten und dritten Zeitpunkten (t1, t2, t3) entweder während eines Verdichtungshubs vor dem Zünden des Zylinders 16 oder während eines Arbeitshubs, nachdem Kraftstoff im Zylinder 16 verbrannt wurde, entsprechen. Die Kurbelwellenstellung kann in Rotationsgraden der Kurbelwelle 20 relativ zu einem Referenzpunkt ermittelt werden. Zum Beispiel kann eine Rotation der Kurbelwelle 20 relativ zu einer Stellung des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 indiziert sein, wie nachstehend erörtert wird.
Die ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen (C1_det, C2_det, C3_det), die bei dem Ermittlungsblock 102 ermittelt werden, können erste, zweite und dritte von dem Kurbelwellenstellungssensor 24 zu den Zeitpunkten t1, t2, t3 gemessene Kurbelwellenstellungen (C1_meas, C2_meas, C3_meas) plus ein Kurbelwellenstellungskorrekturwert (CORR) sein, der aus einer vorherigen Iteration der Steuerungslogik 100 ermittelt wurde (C1_det = C1_meas + CORR, C2_det = C2_meas + CORR, C3_det = C3_meas + CORR). Bei einer ersten Iteration der Steuerungslogik 100 kann der Kurbelwellenstellungskorrekturwert im Normalfall auf Null gesetzt sein. Die Steuerungslogik 100 kann dann zu Ermittlungsblock 104 weitergehen, wo der Zylinderdruck ermittelt wird.
Der Ermittlungsblock 104 kann Zylinderdrücke (P1, P2, P3) ermitteln, die den Zeitpunkten t1, t2, t3 entsprechen. Die Zylinderdrücke (P1, P2, P3) können durch eine Zylinderdruckmessung von dem Zylinderdrucksensor 22 ermittelt werden. Die Steuerungslogik 100 kann zu Ermittlungsblock 106 weitergehen.
Der Ermittlungsblock 106 kann erste, zweite und dritte Zylindervolumina (V1, V2, V3) berechnen, die den ersten, zweiten und dritten ermittelten Kurbelwellenstellungen (C1_det, C2_det, C3_det) entsprechen. Wie voranstehend erörtert wurde, kann die Stellung des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 auf der Grundlage der Stellung der Kurbelwelle 20 bekannt sein. Insbesondere kann eine anfängliche Referenzstellung der Kurbelwelle 20 einer vorgegebenen Stellung des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 entsprechen. Während eines Betriebs des Motors 12 kann die Stellung des Kolbens 18 daher zu jedem beliebigen gegebenen Zeitpunkt auf der Grundlage einer gemessenen Kurbelwellenstellung relativ zu dem anfänglichen Referenzpunkt bekannt sein. Das Zylindervolumen kann auf der Grundlage der Stellung des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 berechnet werden.
Das Zylindervolumen kann relativ zu dem oberen Totpunkt (TDC von Top Dead Center) oder dem unteren Totpunkt (BDC von Bottom Dead Center) berechnet werden. Der TDC kann eine höchste Stellung des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 sein und der BDC kann eine tiefste Stellung des Kolbens 18 in dem Zylinder 16 sein. Der TDC kann einem Anfangspunkt eines Arbeitshubs des Kolbens 18 entsprechen und der BDC kann einem Anfangspunkt eines Verdichtungshubs des Kolbens 18 entsprechen. Ein zusätzliches Zylindervolumen (Quetschvolumen) kann bei dem TDC über dem Kolben 18 im Zylinder 16 liegen. Das Zylindervolumen kann während eines Arbeitshubs des Kolbens 18 durch ein Ermitteln des Volumens des Zylinders 16 zwischen einer aktuellen Stellung des Kolbens 18 und dem TDC plus dem Quetschvolumen berechnet werden. Das Zylindervolumen kann während eines Verdichtungshubs des Kolbens 18 durch ein Ermitteln des Volumens des Zylinders 16 zwischen einer aktuellen Stellung des Kolbens 18 und dem BDC plus dem Quetschvolumen berechnet werden. Die Steuerungslogik 100 kann dann zu Ermittlungsblock 108 weitergehen.
Der Ermittlungsblock 108 kann einen Fehler bei der von dem Ermittlungsblock 102 ermittelten Kurbelwellenstellung ermitteln. Der Ermittlungsblock 108 kann die Logarithmen von P1, P2, P3 und V1, V2, V3 ermitteln. Durch die Logarithmen von P1, P2 und V1, V2 kann eine Gerade gezogen werden. Eine erste Steigung (m1) und ein y-Achsenabschnitt (b) der Geraden kann durch ein Lösen der Gleichungen log(P1) = (m1)(log(V1)) + b und log(P2) = (m1)(log(V2)) + b ermittelt werden. Die Logarithmen von P3 und V3 und der zuvor ermittelte y-Achsenabschnitt können dann verwendet werden, um zu ermitteln, ob die Logarithmen von P3 und V3 auf der Geraden liegen. Insbesondere kann die Gleichung m2 = (log(P3) – b)/log(V3) verwendet werden, um eine zweite Steigung (m2) zu ermitteln. Die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Steigung (Δm = m1 – m2) kann verwendet werden, um den Fehler bei der von dem Ermittlungsblock 102 ermittelten Kurbelwellenstellung zu ermitteln.
Die Differenz (Δm) bei den Steigungen kann als der Fehlerwert verwendet werden. Der Fehlerwert ist eine Funktion des Kurbelwellenstellungsfehlers, da die Volumina V1, V2, V3 auf der Grundlage der ermittelten Kurbelwellenstellung ermittelt werden. Daher kann der Fehlerwert ebenso in eine Differenz bei der Kurbelwellenstellung umgewandelt werden. Insbesondere kann der Kurbelwellenstellungsfehler aus dem Fehlerwert berechnet werden. Die Steuerungslogik 100 geht dann zu Entscheidungsblock 110 weiter. Alternativ kann der Kurbelwellenstellungsfehler durch ein Ermitteln der Differenz zwischen dem log(V3) und dem Logarithmus eines vierten Volumens (log(V4)) auf der Geraden, die dem log(P3) entspricht, ermittelt werden, wie in 4 zu sehen ist und nachstehend erörtert wird. Wie nachstehend angezeigt ist, kann log(V4) allgemein einem berechneten log(V3) entsprechen. Die Differenz kann in eine Kurbelwellenstellung auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Zylindervolumen und der Kurbelwellenstellung umgewandelt werden.
Der Entscheidungsblock 110 wertet aus, ob der Fehlerwert eine vorbestimmte Grenze überschreitet. Wenn der Fehlerwert kleiner als oder gleich der Grenze ist, dann geht die Steuerungslogik 100 zu Steuerungsblock 112 weiter, wo ein Kurbelwellenstellungskorrekturwert auf Null gesetzt wird. Die Steuerungslogik 100 kann dann für die gegebene Iteration enden. Wenn der Fehlerwert größer als die vorbestimmte Grenze ist, dann geht die Steuerungslogik 100 zu Ermittlungsblock 114 weiter.
Der Ermittlungsblock 114 ermittelt einen Kurbelwellenstellungskorrekturwert. Der Kurbelwellenstellungskorrekturwert kann allgemein dem Fehlerwert entsprechen, der bei dem Ermittlungsblock 108 ermittelt wurde, wie voranstehend erörtert wurde. Wie voranstehend angezeigt wurde, kann der Fehlerwert in eine Differenz bei der Kurbelwellenstellung umgewandelt werden, da die Kurbelwellenstellung verwendet wird, um das Volumen zu ermitteln, welches dann verwendet wird, um den Fehlerwert zu ermitteln.
Mit Bezug auf 4 umfasst ein beispielhafter Datensatz einen ersten Satz von Punkten, der einem Arbeitshub des Kolbens 18 entspricht. Tabelle 1 umfasst einen ersten Satz von Drücken, die einem ersten Satz von Volumina entsprechen. Tabelle 2 umfasst die Logarithmen der Werte in Tabelle 1.

Volumen (cm³) Druck (kPa)

V1 V2 V3 P1 P2 P3

100 125 175 4000 3000 2000

Tabelle 1

Volumen (cm³) Druck (kPa)

log(V1) log(V2) log(V3) log(P1) log(P2) log(P3)

2,000 2,091 2,243 3,602 3,477 3,301

Tabelle 2
Die Logarithmen von zwei der Volumina (log(V1), log(V2)) und die Logarithmen von entsprechenden Drücken (log(P1), log(P2)) werden verwendet, um die Gleichung einer Geraden zu ermitteln.
Die Logarithmen werden verwendet, um die Gleichung einer Geraden (y = mx + b) zu lösen, wobei: 3,602 = m₁(2,000) + b; und 3,477 = m₁(2,091) + b.
Eine Lösung des Gleichungssystems liefert m₁ = –1,374 und b = 6,349. Der y-Achsenabschnitt (b) kann dann dazu verwendet werden, um zu ermitteln, ob der dritte Punkt (log(V3), log(P3)) auf der Geraden liegt. Ein Lösen für die Steigung m₂ liefert m₂ = (y – b)/x. Unter Verwendung des dritten Punkts: m₂ = (3,301 – 6,349)/2,243.
Es wird ermittelt, dass der Wert von m₂ –1,359 beträgt. Die Differenz (Δm = m1 – m2 = –0,015) kann dann mit einer Fehlergrenze verglichen werden, wie voranstehend erörtert wurde. Die Differenz (Δm) kann auf der Grundlage der Beziehung zu dem Zylindervolumen auch in einen Kurbelwellenstellungswert zurückgewandelt werden.
Alternativ und wie voranstehend angezeigt kann der Kurbelwellenstellungsfehler durch ein Ermitteln der Differenz zwischen dem log(V3) und dem Logarithmus eines vierten Volumens (log(V4)) ermittelt werden. Das Volumen V4 wird so berechnet, dass log(V4) an der Stelle log(P3) auf der Geraden liegt, die durch log(V1), log(P1) und log(V2), log(P2) verläuft. Folglich kann V4 allgemein eine berechnete Version von V3 sein. Wie in 4 zu sehen ist, beträgt die Differenz zwischen log(V3) und log(V4) näherungsweise log(0,024), welche auf der Grundlage der Beziehung zu dem Zylindervolumen in einen Kurbelwellenstellungswert zurückgewandelt werden kann.
Fachleute können nun aus der voranstehenden Beschreibung entnehmen, dass die breiten Lehren der vorliegenden Offenbarung in einer Vielzahl von Formen implementiert werden können. Obwohl die Offenbarung in Verbindung mit speziellen Beispielen davon beschrieben wurde, soll daher der wahre Schutzumfang der Offenbarung nicht darauf beschränkt sein, da dem Fachmann bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche weitere Modifikationen offenbar werden.

Claims

Verfahren, das umfasst: Ermitteln erster, zweiter und dritter Stellungen einer Kurbelwelle in einem Motor während eines Kolbenarbeitshubs oder eines Kolbenverdichtungshubs in einem Zylinder; Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylinderdrücke, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen; Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylindervolumina, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen; Ermitteln des Logarithmus der ersten, zweiten und dritten Zylinderdrücke und der ersten, zweiten und dritten Zylindervolumina; und Ermitteln, ob ein Punkt, der durch den Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und den Logarithmus des dritten Zylindervolumens definiert ist, innerhalb einer vorbestimmten Grenze einer Geraden liegt, die durch den Logarithmus des ersten Zylinderdrucks und den Logarithmus des ersten Zylindervolumens sowie den Logarithmus des zweiten Zylinderdrucks und den Logarithmus des zweiten Zylindervolumens definiert ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner ein Ermitteln eines Kurbelwellenstellungskorrekturwerts umfasst, wenn der Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und der Logarithmus des dritten Zylindervolumens außerhalb der vorbestimmten Grenze liegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln eines Kurbelwellenstellungskorrekturwerts ein Ermitteln einer Differenz zwischen dem Logarithmus des dritten Zylindervolumens und einem Logarithmus eines auf der Geraden liegenden vierten Zylindervolumens, das dem Logarithmus des dritten Zylinderdrucks entspricht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Ermitteln eines Kurbelwellenstellungskorrekturwerts ein Ermitteln eines Kurbelwellenstellungsunterschieds umfasst, welcher der ermittelten Differenz entspricht.
Verfahren nach Anspruch 3, das ferner ein Einstellen der ermittelten Kurbelwellenstellung während einer nachfolgenden Iteration des Verfahrens auf der Grundlage des ermittelten Kurbelwellenstellungsunterschieds umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln eines ersten Zylindervolumens ein Ermitteln eines Zylindervolumens zwischen einer Kolbenstellung am unteren Totpunkt und einer Stellung, die der ersten Stellung der Kurbelwelle während des Verdichtungshubs des Kolbens entspricht, oder ein Ermitteln des Zylindervolumens zwischen einer Kolbenstellung am oberen Totpunkt und einer Stellung, die der ersten Stellung der Kurbelwelle während des Arbeitshubs des Kolbens entspricht, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Stellung der Kurbelwelle gemessen wird und der erste Zylinderdruck gemessen wird, dann die zweite Stellung der Kurbelwelle gemessen wird und der zweite Zylinderdruck gemessen wird, und dann die dritte Stellung der Kurbelwelle gemessen wird und der dritte Zylinderdruck gemessen wird.
Verfahren, das umfasst: Ermitteln erster, zweiter und dritter Stellungen einer Kurbelwelle in einem Motor während eines Kolbenarbeitshubs oder eines Kolbenverdichtungshubs in einem Zylinder; Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylinderdrücke, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen; Ermitteln erster, zweiter und dritter Zylindervolumina, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen; Ermitteln des Logarithmus der ersten, zweiten und dritten Zylinderdrücke und der ersten, zweiten und dritten Zylindervolumina; Berechnen einer ersten Steigung und eines y-Achsenabschnitts einer Geraden, die durch einen ersten Punkt, der durch den Logarithmus des ersten Zylindervolumens und den Logarithmus des ersten Zylinderdrucks definiert ist, und einen zweiten Punkt verläuft, der durch den Logarithmus des zweiten Zylindervolumens und den Logarithmus des zweiten Zylinderdrucks definiert ist, und Berechnen einer zweiten Steigung auf der Grundlage des Logarithmus des dritten Zylinderdrucks, des Logarithmus des dritten Zylindervolumens und des y-Achsenabschnittes der Geraden; Ermitteln, ob die zweite Steigung innerhalb einer vorbestimmten Grenze der ersten Steigung liegt; und Ermitteln eines Kurbelwellenstellungskorrekturwerts auf der Grundlage einer Differenz zwischen der ersten und zweiten Steigung, wenn die zweite Steigung außerhalb der vorbestimmten Grenze liegt.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Ermitteln eines Kurbelwellenstellungskorrekturwerts ein Ermitteln eines Kurbelwellenstellungsunterschieds umfasst, welcher der ermittelten Differenz zwischen der ersten und zweiten Steigung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner ein Einstellen der ermittelten Kurbelwellenstellung während einer nachfolgenden Iteration des Verfahrens auf der Grundlage des ermittelten Kurbelwellenstellungsunterschieds umfasst.
Steuerungsmodul, das umfasst: ein Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul, das erste, zweite und dritte Kurbelwellenstellungen in einem Motor während eines Kolbenarbeitshubs oder eines Kolbenverdichtungshubs in einem Zylinder ermittelt; ein Zylinderdruckermittlungsmodul, das erste, zweite und dritte Zylinderdrücke ermittelt, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen; ein Zylindervolumenermittlungsmodul in Verbindung mit dem Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul, das erste, zweite und dritte Zylindervolumina ermittelt, die den ersten, zweiten und dritten Kurbelwellenstellungen entsprechen; ein Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul in Verbindung mit dem Zylinderdruckermittlungsmodul und dem Zylindervolumenermittlungsmodul, das ermittelt, ob ein Punkt, der durch den Logarithmus des dritten Zylinderdrucks und den Logarithmus des dritten Zylindervolumens definiert ist, innerhalb einer vorbestimmten Grenze einer Geraden liegt, die durch den Logarithmus des ersten Zylinderdrucks und den Logarithmus des ersten Zylindervolumens sowie den Logarithmus des zweiten Zylinderdrucks und den Logarithmus des zweiten Zylindervolumens definiert ist; und ein Kurbelwellenstellungskorrekturmodul in Verbindung mit dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul, wobei das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul einen Fehler bei einer ermittelten Kurbelwellenstellung ermittelt, wobei das Kurbelwellenstellungskorrekturmodul einen Kurbelwellenstellungskorrekturwert auf der Grundlage des ermittelten Fehlers bei der ermittelten Kurbelwellenstellung ermittelt.
Steuerungsmodul nach Anspruch 10, wobei das Kurbelwellenstellungskorrekturmodul in Verbindung mit dem Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul steht, wobei das Kurbelwellenstellungsermittlungsmodul die nachfolgenden Kurbelwellenstellungen auf der Grundlage einer gemessenen Kurbelwellenstellung und des Kurbelwellenstellungskorrekturwerts ermittelt.
Steuerungsmodul nach Anspruch 10, wobei das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul den Kurbelwellenstellungsfehler auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem Logarithmus des dritten Zylindervolumens und einem Logarithmus eines vierten Zylindervolumens auf der Geraden ermittelt, die dem Logarithmus des dritten Zylinderdrucks entspricht.
Steuerungsmodul nach Anspruch 10, wobei das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul eine erste Steigung und einen y-Achsenabschnitt, welche der Geraden entsprechen, berechnet und eine zweite Steigung auf der Grundlage des Logarithmus des dritten Zylinderdrucks, des Logarithmus des dritten Zylindervolumens und des y-Achsenabschnitts der Geraden berechnet.
Steuerungsmodul nach Anspruch 13, wobei das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul die erste und zweite Steigung miteinander vergleicht.
Steuerungsmodul nach Anspruch 14, wobei das Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul eine Differenz zwischen der ersten und zweiten Steigung ermittelt.
Steuerungsmodul nach Anspruch 15, das ferner ein Kurbelwellenstellungskorrekturmodul in Verbindung mit dem Kurbelwellenstellungsfehlerermittlungsmodul umfasst, um einen Kurbelwellenstellungskorrekturwert auf der Grundlage der Differenz zwischen der ersten und der zweiten Steigung zu ermitteln.