DE102008044305A1

DE102008044305A1 - Multi-cylinder internal combustion engine irregular operation detecting method, involves determining corrected values as function of portions proportional to quadrate of rotation of shaft at uncorrected irregular operation values

Info

Publication number: DE102008044305A1
Application number: DE102008044305A
Authority: DE
Inventors: Jens Boettcher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-03
Filing date: 2008-12-03
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: CN101749129A; DE102008044305B4; CN101749129B

Abstract

The method involves producing measurement for irregular operation of a multi-cylinder internal combustion engine (10) based on detection of segment time and corrected values. Portions proportional to a quadrate of a rotation of a crankshaft (28) are determined based on uncorrected irregular operation values in a fuel region of the multi-cylinder internal combustion engine. The corrected values are determined as function of the portions proportional to the quadrate of the rotation of the shaft at the uncorrected irregular operation values. Independent claims are also included for the following: (1) a controller for detecting irregular operation of a multi-cylinder internal combustion engine, comprising a sensor wheel (2) a computer program with a program code stored in a machine readable medium for executing a method for detecting irregular operation of a multi-cylinder internal combustion engine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Steuergerät und ein Computerprogrammprodukt nach dem Oberbegriff des jeweiligen zugehörigen unabhängigen Anspruchs. Unter der Laufunruhe wird dabei eine Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verstanden.The The present invention relates to a method, a controller and a computer program product according to the generic term of the respective one accompanying independent claim. Under the Uneven running becomes a rotational irregularity of the crankshaft understood the internal combustion engine.

Solche Gegenstände sind bereits aus der DE 196 27 540 der Anmelderin bekannt. Zur Erfassung der Laufunruhe eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors werden bei dem bekannten Verfahren Segmentzeiten erfasst, in denen eine Welle des Verbrennungsmotors vorbestimmte Winkelsegmente überstreicht, die durch Markierungen eines Geberrades definiert werden und von denen jedes einem Zündtakt des Verbrennungsmotors zugeordnet ist. Unter der Voraussetzung gleich großer Winkelsegmente bildet sich eine Laufunruhe in ungleichen Segmentzeiten ab. Je größer die Laufunruhe ist, desto größere Unterschiede treten zwischen den fortlaufend erfassten Segmentzeiten auf.Such items are already out of the DE 196 27 540 the applicant known. To detect the uneven running of a multi-cylinder internal combustion engine segment times are detected in the known method in which a shaft of the internal combustion engine passes predetermined angle segments, which are defined by markings of a sensor wheel and each of which is associated with a Zündtakt the internal combustion engine. Assuming equally large angle segments, a running unrest forms in unequal segment times. The greater the uneven running, the greater the differences between the consecutively recorded segment times.

Das bekannte Verfahren sieht bereits eine Ermittlung von Korrekturwerten vor, in denen sich Winkelfehler der Markierungen des Geberrades abbilden. Ein Maß für die Laufunruhe wird auf der Basis der erfassten Segmentzeiten und der Korrekturwerte gebildet. Die Ermittlung der Korrekturwerte erfolgt im Schiebebetrieb und wird auch als Geberradadaption bezeichnet. Im Schiebebetrieb wird die Korrekturwertermittlung nicht durch aus Verbrennungen resultierende Drehmomentfluktuationen gestört. Im gefeuerten Betrieb werden zusätzlich Last- und Drehzahl-bereichsindividuelle Korrekturwerte ermittelt, die zur Kompensation von Einflüssen von Torsionsschwingungen auf die Laufunruhewertermittlung dienen.The Known method already provides a determination of correction values in which there are angular errors of the marks of the sender wheel depict. A measure of the rough running is on formed the basis of the detected segment times and the correction values. The correction values are determined in push mode and is also referred to as Geberradadaption. In push mode is the correction value determination is not due to burns Torque fluctuations disturbed. In fired operation In addition, load and speed range are individualized Correction values are determined which are used to compensate for influences of torsional vibrations to the Laufunruhewertermittlung serve.

Ohne eine solche Kompensation könnten solche Einflüsse die Genauigkeit einer Erkennung von Verbrennungsaussetzern beeinträchtigen.Without Such compensation could be such influences affect the accuracy of detecting misfires.

Die bekannten Gegenstände sind vergleichsweise aufwändig und benötigen vergleichsweise viel Zeit, bis die Korrekturwertbildung für sämtliche Last- und Drehzahl-Bereiche abgeschlossen ist.The known objects are relatively expensive and take a comparatively long time until the correction value formation completed for all load and speed ranges is.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Verfahrens, eines Steuergeräts und eines Computerprogrammprodukts der jeweils eingangs genannten Art, die eine weniger aufwändige, genaue und schnell erfolgende Korrekturwertbildung im gefeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors ermöglichen.In front In this background, the object of the invention in the specification a method, a controller and a computer program product of each type mentioned at the outset, which is a less expensive, accurate and fast correction value formation in the fired Allow operation of the internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass auf Winkelfehlern des Geberrades basierende Anteile an einem auf herkömmliche Weise gebildeten Maß für die Laufunruhe in Abhängigkeit vom Quadrat der Drehzahl des Geberrades variieren.These Task is in each case with the characteristics of the independent Claims solved. The invention is based on Recognizing that based on angular errors of the encoder wheel shares in a conventionally formed measure of the uneven running as a function of the square of the speed vary the donor wheel.

Erfindungsgemäß wird ein zum Quadrat der Drehzahl der Welle proportionaler Anteil an unkorrigierten Laufunruhewerten ermittelt. Die Ermittlung erfolgt im gefeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors. Darüber hinaus werden die Korrekturwerte als Funktion des ermittelten Anteils an den unkorrigierten Laufunruhewerten, der zum Quadrat der Drehzahl der Welle proportional ist, gebildet. Dadurch ermöglicht die Erfindung eine genaue und schnell erfolgende Geberradadaption im gefeuerten Betrieb. Dabei wird unter einem unkorrigierten Laufunruhewert jeweils ein Laufunruhewert verstanden, der noch korrigiert wird. Bei der Korrektur kann es sich um die erste Korrektur, eine m-te Korrektur oder auch um eine nach einer ersten Korrektur oder nach einer m-ten Korrektur erfolgende weitere Korrektur handeln.According to the invention a proportion proportional to the square of the speed of the shaft uncorrected rough running values. The determination takes place in the fired operation of the internal combustion engine. Furthermore the correction values are displayed as a function of the determined proportion the uncorrected running noise values, the square of the speed is proportional to the wave formed. This allows the Invention an accurate and fast Geberradadaption in fired operation. This is under an uncorrected rough running value each understood a rough running value, which is still corrected. The correction can be the first correction, an mth Correction or even after a first correction or after act a mth correction further correction.

Die Ermittlung von mit dem Quadrat der Drehzahl variierenden Anteilen an den Laufunruhewerten erfolgt dabei zwangsläufig über einen vergleichsweise großen Drehzahlbereich. Daher gehen auf schmale Drehzahlbereiche beschränkte Einflüsse nur in stark abgeschwächter Form in das Ergebnis ein. Solche Einflüsse werden zum Beispiel durch Torsionsschwingungen der Kurbelwelle hervorgerufen, die bei Resonanzdrehzahlen auftreten. Der abgeschwächte Einfluss solcher Effekte trägt zu der angestrebten hohen Genauigkeit bei.The Determination of shares varying with the square of the speed At the rough-running values is inevitably over a comparatively large speed range. Therefore, go up narrow speed ranges limited influences only in greatly attenuated form in the result. Such Influences are caused, for example, by torsional vibrations caused the crankshaft, which occur at resonance speeds. The weakened influence of such effects carries to the desired high accuracy at.

Zur erwünschten Schnelligkeit, mit der die Korrekturwertbildung erfolgt, trägt insbesondere der Umstand bei, dass eine jeweils in einem bestimmten Drehzahlbereich individuelle Korrekturwertermittlung nicht erforderlich ist.to desired speed with which the correction value formation In particular, the fact that a Individual correction value determination does not occur in each case in a specific speed range is required.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further Advantages result from the dependent claims, the description and the attached figures.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description. In each case, in schematic form:

1 das technische Umfeld der Erfindung, 1 the technical environment of the invention,

2 zylinderindividuelle Laufunruhewerte, über mehrere Zylinder gemittelte Laufunruhewerte und mit dem Quadrat der Drehzahl variierende Anteile an Laufunruhewerten in Abhängigkeit von der Drehzahl eines Verbrennungsmotors; und 2 cylinder-specific uneven running values, unevenness values averaged over a plurality of cylinders and proportions of irregular running values which vary with the square of the rotational speed as a function of the rotational speed of an internal combustion engine; and

3 ein Flussdiagramm als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 a flowchart as an embodiment of a method according to the invention.

1a zeigt einen Verbrennungsmotor 10 mit vier Zylindern 12, 14, 16, 18, die von jeweils einem Kolben 20, 22, 24, 26 beweglich abgedichtet werden. Die auf die Kolben 20, 22, 24, 26 wirkenden Gaskräfte werden auf die Kurbelwelle 28 übertragen. Bei Zündaussetzern verringern sich die wirkenden Gaskräfte und damit auch die Gleichförmigkeit der Drehbewegung der Kurbelwelle 28. Mit der Kurbelwelle 28 ist ein Geberrad 30 drehfest gekoppelt. Die Drehbewegung des Geberrades 30 bildet sich im Signal S_32 eines Drehwinkelsensors 32 ab. Ein Steuergerät 34 wertet das Signal S_32 aus. Bei dem Steuergerät 34 handelt es sich bevorzugt um das Steuergerät, das den Verbrennungsmotor 10 steuert. 1a shows an internal combustion engine 10 with four cylinders 12 . 14 . 16 . 18 , each by a piston 20 . 22 . 24 . 26 be sealed movable. The on the pistons 20 . 22 . 24 . 26 acting gas forces are on the crankshaft 28 transfer. When misfires reduce the acting gas forces and thus the uniformity of the rotational movement of the crankshaft 28 , With the crankshaft 28 is a donor wheel 30 rotatably coupled. The rotary motion of the encoder wheel 30 forms in signal S_32 of a rotation angle sensor 32 from. A control unit 34 evaluates the signal S_32. At the control unit 34 it is preferably the control unit that the internal combustion engine 10 controls.

Dazu wertet das Steuergerät 34 Signale weiterer Sensoren aus und bildet daraus Ansteuersignale für Stellglieder des Verbrennungsmotors 10, die insbesondere sein Drehmoment, seine Drehzahl und die Abgasqualität beeinflussen.The controller evaluates this 34 Signals from other sensors and forms therefrom control signals for actuators of the internal combustion engine 10 which particularly affect its torque, its speed and the quality of the exhaust gas.

Im Übrigen ist das Steuergerät 34 dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Die Auswertung des Signals S_32 erfolgt in einer Ausgestaltung mit dem Ziel, Verbrennungsaussetzer des Verbrennungsmotors 10 zu erkennen. Wenn solche Verbrennungsaussetzer mit einer Häufigkeit auftreten, die die Abgasqualität in unzulässiger Weise beeinflusst, bildet das Steuergerät 34 ein entsprechendes Fehlersignal FS, mit dem eine Fehlerlampe 36 im Blickfeld des Fahrers aktiviert wird. Alternativ oder ergänzend wird das Fehlersignal FS im Steuergerät 34 gespeichert.Incidentally, the controller 34 set up, in particular programmed to carry out the inventive method. The evaluation of the signal S_32 takes place in one embodiment with the aim of combustion misfires of the internal combustion engine 10 to recognize. When such misfires occur at a frequency that improperly affects the exhaust gas quality, the controller forms 34 a corresponding error signal FS, with which a fault lamp 36 is activated in the driver's field of vision. Alternatively or additionally, the error signal FS in the control unit 34 saved.

1b zeigt eine Ansicht des Geberrades 30 und des Drehzahlsensors 32 aus der Blickrichtung 35 in 1a. Das Geberrad 30 weist über seinen Umfang verteilte Markierungen 37 auf. In einer Ausgestaltung handelt es sich bei diesen Markierungen 37 um ferromagnetische Vorsprünge, deren Flanken beim Vorbeilaufen an einem als Drehzahlsensor 32 verwendeten Induktivsensor steile Flanken im Signal S_32 erzeugen. Das Geberrad 30 ist in Segmente 38, 40 eingeteilt. Jedes Segment weist eine vorbestimmte Anzahl von Markierungen 37 auf. Durch Abzählen der Signalflanken stellt das Steuergerät 34 jeweils Beginn und Ende eines Winkelsegmentes 38, 40 fest und bestimmt Segmentzeiten ts, in denen die Segmente 38, 40 an dem feststehenden Drehzahlsensor 32 vorbeilaufen. 1b shows a view of the sender wheel 30 and the speed sensor 32 from the perspective 35 in 1a , The donor wheel 30 has distributed over its circumference markers 37 on. In one embodiment, these markings are 37 to ferromagnetic projections whose flanks when passing by as a speed sensor 32 used inductive sensor produce steep edges in the signal S_32. The donor wheel 30 is in segments 38 . 40 assigned. Each segment has a predetermined number of markings 37 on. By counting the signal edges, the controller provides 34 each beginning and end of an angle segment 38 . 40 fixed and determines segment times ts in which the segments 38 . 40 at the fixed speed sensor 32 pass.

Die Genauigkeit der Drehzahlerfassung hängt von der mechanischen Genauigkeit ab, mit der das Geberrad 30 gefertigt worden ist. Ungenaue Positionen der Markierungen 37 bilden sich im Signal S_32 ab und verfälschen dadurch die Drehzahlerfassung, die Laufunruhewertbildung und darauf basierende Funktionen wie die Aussetzererkennung. In der 1b weist das Segment 38 einen Winkel Φ_38 als gewünschte Segmentlänge auf, während das Segment 40 eine durch Fertigungsungenauigkeiten vergrößerte Segmentlänge Φ_40 = Φ_38 + dφ aufweist, die um einen Winkelfehler dφ zu groß ist. Die Segmentzeit ts_40, die für das Segment 40 erfasst wird, weist daher einen systematischen Segmentzeitfehler auf, der durch den Winkelfehler dφ hervorgerufen wird. Dadurch werden Laufunruhewerte verfälscht und zum Beispiel die Qualität der Erkennung von Verbrennungsaussetzern beeinträchtigt.The accuracy of speed detection depends on the mechanical accuracy with which the encoder wheel 30 has been made. Inaccurate positions of the markings 37 are reflected in the signal S_32 and thereby falsify the speed detection, the running irregularity value formation and functions based thereon such as the misfire detection. In the 1b assigns the segment 38 an angle Φ_38 as the desired segment length while the segment 40 has an enlarged by manufacturing inaccuracies segment length Φ_40 = Φ_38 + dφ, which is too large by an angular error dφ. The segment time ts_40, for the segment 40 is detected, therefore, has a systematic segment timing error, which is caused by the angle error dφ. As a result, rough running values are falsified and, for example, the quality of the detection of combustion misfires is impaired.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass der durch den Winkelfehler dφ verursachte Anteil an einem aus dem Signal S_32 gebildeten Laufunruhesignal Luts (Laufunruhetestsignal) quadratisch von der Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10 abhängt. Die Drehzahl n wird bevorzugt ebenfalls durch Auswerten der Segmentzeiten ts bestimmt, wobei der Wert der Drehzahl n durch eine Mittelung über mehrere Segmentzeiten ts gebildet wird. Der Wert der Drehzahl n wird daher durch die Winkelfehler dφ nicht oder nur in einem vernachlässigbaren Ausmaß beeinträchtigt.The invention is based on the finding that the proportion of a running disturbance signal Luts (run disturbance test signal) caused by the angle error dφ is quadratic to the rotational speed n of the internal combustion engine 10 depends. The speed n is preferably also determined by evaluating the segment times ts, wherein the value of the speed n is formed by an averaging over a plurality of segment times ts. The value of the rotational speed n is therefore not impaired by the angle errors dφ or only to a negligible extent.

2 zeigt für einen Vierzylindermotor 10 aufgenommene Laufunruhewerte Luts_0, Luts_1, Luts_2, Luts_3, Mittelwerte Mittel1 und Mittel2 sowie an die Mittelwerte adaptierte Parabeln P1(n), P2(n) jeweils in willkürlichen Einheiten über der Drehzahl n des Verbrennungsmotors 10. Bei der Zylinderzahl z = 4 und auch bei anderen geradzahligen Zylinderzahlen z sind jeweils zwei Zylinder demselben Geberradsegment zugeordnet. In der dargestellten Ausgestaltung gehören die Laufunruhewerte Luts_0 und Luts_2 dabei zu einem von zwei Geberradsegmenten, während die Laufunruhewerte Luts_1 und Luts_3 zu dem anderen von zwei Geberradsegmenten gehören. 2 shows for a four-cylinder engine 10 recorded rough-running values Luts_0, Luts_1, Luts_2, Luts_3, mean values Mean1 and Mean2 and parabolas P1 (n), P2 (n) adapted to the mean values, in arbitrary units above the speed n of the internal combustion engine 10 , In the number of cylinders z = 4 and also in other even-numbered cylinder numbers z two cylinders are assigned to the same Geberradsegment. In the illustrated embodiment, the rough-motion values Luts_0 and Luts_2 belong to one of two encoder wheel segments, while the rough-running values Luts_1 and Luts_3 belong to the other of two encoder wheel segments.

Es fällt zunächst auf, dass die Beträge der Laufunruhewerte Luts mit zunehmender Drehzahl tendenziell zunehmen. Allerdings zeigen die Verläufe lokale Minima und Maxima, so dass ein quadratisch von der Drehzahl abhängiger Anteil, dessen Absolutbetrag wegen der quadratischen Abhängigkeit monoton steigen müsste, nicht gleich erkennbar ist.It First of all, it stands out that the amounts The noise levels Luts tend to increase with increasing speed. However, the courses show local minima and maxima, so that a quadratic speed dependent fraction, its absolute value because of the quadratic dependence should rise monotonically, is not immediately recognizable.

Die Linie Mittel_1 zeigt den Verlauf des Mittelwerts der Laufunruhewerte Luts_0 und Luts_2. Die Linie Mittel_2 zeigt den Verlauf des Mittelwertes der Laufunruhewerte Luts_1 und Luts_3. Die Linie P1 zeigt eine an die Linie Mittel_1 angepasste Parabel P1 = c1·n² und die Linie P2 zeigt eine an die Linie Mittel_2 ange passte Parabel P2 = c2·n². Die Funktionswerte der Parabeln P1(n), P2(n) an einem bestimmten Drehzahlwert n repräsentieren jeweils den zum Quadrat der Drehzahl n zugehörigen Teil der Laufunruhe, der durch Winkelfehler dφ hervorgerufen wird.The mean_1 line shows the progression of the mean value of the slippage values Luts_0 and Luts_2. The Line mean_2 shows the course of the mean value of the rough running values Luts_1 and Luts_3. The line P1 shows a parabola P1 = c1 * n ² adapted to the line mean_1 and the line P2 shows a parabola P2 = c2 * n ² fitted to the line mean_2. The function values of the parabolas P1 (n), P2 (n) at a specific speed value n respectively represent the part of the running disturbance associated with the square of the rotational speed n, which is caused by angle error dφ.

In einer Ausgestaltung, bei der zunächst Laufunruhewerte auf der Basis unkorrigierter Segmentzeiten gebildet werden, dienen die Funktionswerte P1, P2 als Korrekturwerte K. Mit diesen Korrekturwerten werden die Laufunruhe-Basiswerte korrigiert. Diese Korrektur erfolgt in einer Ausgestaltung zum Beispiel dadurch, dass der für eine Drehzahlwert n ermittelten Korrekturwert K = P2(n) von Laufunruhe-Basiswerten Luts_1(n), Luts_3(n) subtrahiert wird.In an embodiment in which initially rough running on are formed on the basis of uncorrected segment times, serve the Function values P1, P2 as correction values K. With these correction values the rough running base values are corrected. This correction is done in one embodiment, for example, by the fact that for a speed value n determined correction value K = P2 (n) of rough running base values Luts_1 (n), Luts_3 (n) is subtracted.

Alternativ sieht eine andere Ausgestaltung eine Korrektur von Segmentzeiten vor. Auch bei dieser Ausgestaltung werden zunächst zur Drehzahl n proportionale Anteile P1 und/oder P2 an Laufunruhe-Basiswerten ermittelt. Aus den Funktionswerten P1 und/oder P2 werden anschließend Winkelfehler dφ berechnet und als Korrekturwerte K verwendet, mit denen bei der Laufunruhewertberechnung verwendete Segmentlängen korrigiert werden.alternative another embodiment sees a correction of segment times in front. Also in this embodiment, first to Speed n proportional shares P1 and / or P2 on rough running base values determined. The function values P1 and / or P2 are then used Angle error dφ calculated and used as correction K, with the segment lengths used in the rough running value calculation Getting corrected.

In jedem Fall werden Korrekturwerte K als Funktion des zum Quadrat der Drehzahl n der Welle 28 (oder einer anderen Welle) des Verbrennungsmotors 10 proportionalen Anteils gebildet.In any case, correction values K as a function of the square of the speed n of the shaft 28 (or another wave) of the internal combustion engine 10 proportional share.

3 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, mit dem dieser unerwünschte, durch Winkelfehler dφ hervorgerufene und zum Quadrat der Drehzahl proportionale Anteil schnell und genau kompensiert wird. 3 shows a flowchart of an embodiment of a method according to the invention, with this unwanted, caused by angular error dφ and proportional to the square of the speed proportional component is compensated quickly and accurately.

Das Verfahren nach der 3 wird in der dargestellten Ausgestaltung vom Steuergerät 34 durchgeführt. Dabei repräsentiert der Schritt 42 ein übergeordnetes Hauptprogramm HP zur Steuerung des Verbrennungsmotors 10. Aus diesem Hauptprogramm HP heraus wird immer wieder in einen Schritt 44 verzweigt, in dem Segmentzeiten ts erfasst werden. Auf diese Weise werden fortlaufend Segmentzeiten ts bevorzugt so erfasst, dass für die nachfolgende Auswertung jeweils eine Segmentzeit ts für jeden Zündtakt des Verbrennungsmotors 10 zur Verfügung steht.The procedure according to 3 is in the illustrated embodiment of the control unit 34 carried out. The step represents 42 a higher-level main program HP for controlling the internal combustion engine 10 , Out of this main HP program will always come in one step 44 branched, are recorded in the segment times ts. In this way, segment times ts are continuously recorded in such a way that for the subsequent evaluation in each case one segment time ts for each ignition cycle of the internal combustion engine 10 is available.

An den Schritt 44 schließt sich ein Schritt 46 an, in dem Basiswerte Luts der Laufunruhe als Funktion der erfassten Segmentzeiten ts gebildet werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird zur Bildung eines Laufunruhe-Basiswertes Luts im eine Differenz von zwei Segmentzeiten ts_i, ts_i + 1, die für zwei aufeinander folgende Zündtakte mit Zählindex i und i + 1 erfasst werden, gebildet und auf die dritte Potenz der später erfassten Segmentzeit ts_i + 1 normiert. Diese Bildung eines Laufunruhe-Basiswerts ist bekannt.At the step 44 closes a step 46 in which base values Luts of the uneven running are formed as a function of the detected segment times ts. In a preferred embodiment, a difference of two segment times ts_i, ts_i + 1, which are detected for two consecutive ignition cycles with count index i and i + 1, is formed to form a non-running base value Luts and the third power of the later-detected segment time normalized ts_i + 1. This formation of an under-running base value is known.

Im Schritt 48 wird der Wert eines Proportionalitätsfaktors c überprüft, der im eingeschwungenen Zustand eine Proportionalität zwischen dem Quadrat der Drehzahl n des Verbrennungsmotors und einem auf Winkelfehlern dφ des Geberrades basierenden Anteil Luts_dφ an unkorrigierten Laufunruhewerten Luts abbildet. Diese Anteile entsprechen den Funktionswerten der Parabeln P1(n), P2(n) an einem bestimmten Drehzahlwert n. Der Proportionalitätsfaktor c des Schritts 48 entspricht daher jeweils einem Koeffizienten c1, c2 dieser Parabeln P1, P2.In step 48 the value of a proportionality factor c is checked which, in the steady state, maps a proportionality between the square of the rotational speed n of the internal combustion engine and a proportion Luts_dφ based on angular errors dφ of the encoder wheel to uncorrected slippage values Luts. These proportions correspond to the functional values of the parabolas P1 (n), P2 (n) at a certain speed value n. The proportionality factor c of the step 48 therefore corresponds in each case to a coefficient c1, c2 of these parabolas P1, P2.

Wenn der im Schritt 48 überprüfte Wert des Proportionalitätsfaktors c (bzw. c1 oder c2) noch einem Initialwert c0 entspricht, wird die im Schritt 48 erfolgende Abfrage, ob c = c0 ist, bejaht. Das Programm verzweigt dann in den Schritt 50, in dem der Wert des Proportionalitätsfaktors c aktualisiert wird.When in step 48 If the checked value of the proportionality factor c (or c1 or c2) still corresponds to an initial value c0, the value determined in step 48 inquire whether c = c0, in the affirmative. The program then branches to the step 50 in which the value of the proportionality factor c is updated.

Wird die Abfrage im Schritt 48 dagegen verneint, verzweigt das Programm in den Schritt 52, in dem ein vorher im Schritt 50 gebildeter Proportionalitätsfaktor dazu verwendet wird, den auf Winkelfehlern dφ des Geberrades 30 basierenden Anteil Luts_dφ an unkorrigierten Laufunruhewerten Luts zu berechnen.Will the query in step 48 in contrast, the program branches into the step 52 in which one before in the step 50 formed proportionality factor is used to the angle errors dφ of the encoder wheel 30 based share Luts_dφ at uncorrected rough running values Luts.

Die Bildung des Proportionalitätsfaktors im Schritt 50 erfolgt in einer bevorzugten Ausgestaltung durch ein mathematisches Regressionsverfahren auf der Basis von wenigstens zwei Wertepaaren von Quadraten von Drehzahlwerten n und von für diese Drehzahlwerte n erfassten Laufunruhe-Basiswerten Luts.The formation of the proportionality factor in the step 50 takes place in a preferred embodiment by a mathematical regression method based on at least two value pairs of squares of rotational speed values n and of the non-running base values Luts recorded for these rotational speed values n.

In einer Ausgestaltung wird der Proportionalitätsfaktor c durch Normieren einer Summe von unkorrigierten Laufunruhe-Basiswerten Luts (z. B. Luts_0) der Wertepaare (z. B. Luts_0, n) auf eine Summe von jeweils zugehörigen Drehzahlwerten n der Wertepaare (z. B. Luts_0, n) gebildet. Dies gilt analog für die anderen Laufunruhe-Basiswerte Luts_1, Luts_2, Luts_3 und ihre jeweils zugehörigen Drehzahlwerte. Zur Bildung eines zylinderindividuellen Proportionalitätsfaktors c erfolgt die Summenbildung über zylinderindividuelle Laufunruhe-Basiswerte Luts_0 oder Luts_1 oder Luts_2 oder Luts_3.In In one embodiment, the proportionality factor c by normalizing a sum of uncorrected non-running underlyings Luts (for example, Luts_0) of value pairs (eg, Luts_0, n) to a sum of respectively associated speed values n of the value pairs (eg Luts_0, n). This applies analogously to the other non-core underlying assets Luts_1, Luts_2, Luts_3 and their associated speed values. To form a cylinder-specific proportionality factor c is the summation via cylinder individual Laufunruhe-base values Luts_0 or Luts_1 or Luts_2 or Luts_3.

Die Proportionalitätsfaktoren c, c1, c2 können auf diese Weise zylinderindividuell ermittelt werden.The Proportionality factors c, c1, c2 can on be determined individually for each cylinder.

Für Verbrennungsmotoren 10 mit geradzahligen Zylinderzahlen ist bevorzugt, dass anstelle von zylinderindividuellen unkorrigierten Laufunruhe-Basiswerten jeweils Mittelwerte von unkorrigierten Laufunruhe-Basiswerten der zum gleichen Geberradsegment zugehörigen Laufunruhe-Basiswerte gebildet und aufsummiert werden. Die auf diese Art und Weise gebildete Summe wird ebenfalls auf die Summe der zugehörigen Drehzahlwerte normiert.For internal combustion engines 10 with even-numbered cylinders, it is preferred that, instead of cylinder-specific uncorrected rough running basic values, mean values of uncorrected rough running basic values of the rough running base values associated with the same encoder wheel segment are formed and summed up. The sum formed in this way is also normalized to the sum of the associated speed values.

Im Schritt 52 wird der Proportionalitätsfaktor c dazu verwendet, den oder die Winkelfehler dφ als zum Proportionalitätsfaktor, beziehungsweise zum Parabel-Koeffizienten c proportionale Größe zu ermitteln.In step 52 the proportionality factor c is used to determine the angular error or dφ as proportional to the proportionality factor, or the parabola coefficient c size.

In einer Ausgestaltung erfolgt dies nach der Formel dφ = C·c, wobei C proportional zur normalen Segmentlänge Φ_38 ist. Diese Formel ergibt sich dadurch, dass zunächst in der bekannten Laufunruhewertberechnung zwei Segmentzeiten betrachtet werden, die sich um ein Δt_φ unterscheiden, das durch den Winkelfehler dφ hervorgerufen wird. Diese Laufunruhewertberechnung liefert dann einen Wert Luts_dφ der Laufunruhe, die allein durch den Winkelfehler dφ hervorgerufen wird.In In one embodiment, this is done according to the formula dφ = C · c, where C is proportional to the normal segment length Φ_38 is. This formula results from the fact that initially in the known rough running value calculation considers two segment times which differ by Δt_φ caused by the angle error dφ. This rough running value calculation then returns a value Luts_dφ of unrest, alone caused by the angle error dφ.

Anschließend werden in der bekannten Laufunruhewertberechnung die Segmentzeiten durch die korrespondierenden Winkel und Drehzahlen ersetzt. Dies liefert das Ergebnis, dass die allein durch den Winkelfehler dφ hervorgerufene Laufunruhe Luts_dφ für im Vergleich zur Segmentlänge Φ_38 kleine Winkelfehler dφ proportional zum Winkelfehler dφ und dem Quadrat der Drehzahl n sowie umgekehrt proportional zur nicht fehlerbehafteten Segmentlänge Φ_38 ist.Subsequently In the known rough running value calculation, the segment times become replaced by the corresponding angles and speeds. This gives the result that the only caused by the angle error dφ Running Luts_dφ for compared to segment length Φ_38 small angle error dφ proportional to the angular error dφ and the Square of the speed n and inversely proportional to the non-faulty Segment length Φ_38 is.

Daraus folgt dann, dass der Winkelfehler dφ mit einer Proportionalitätskonstanten C proportional zum Quotienten aus dem Laufunruhewert Luts φ im Zähler und der Drehzahl n im Nenner ist: φ = C·Luts_dφn² It then follows that the angle error dφ with a proportionality constant C is proportional to the quotient of the steady-state noise value Luts φ in the numerator and the rotational speed n in the denominator: φ = C · Luts_dφ n²

Der Quotient wird dann durch den im Schritt 58 gebildeten Näherungswert c für den Parabelkoeffizienten ersetzt, so dass im Schritt 52 der Winkelfehler dφ als Produkt der Proportionalitätskonstanten C und c berechnet wird.The quotient is then replaced by the one in step 58 replaced approximate value c for the parabola coefficient, so that in step 52 the angular error dφ is calculated as the product of the proportionality constants C and c.

Im anschließenden Schritt 54 erfolgt eine Segmentzeitkorrektur. Dabei wird eine korrigierte Segmentzeit ts_korr in Abhängigkeit von einer Summe aus einer Normsegmentlänge (Φ_38 und dem Winkelfehler dφ gebildet.In the subsequent step 54 a segment time correction takes place. In this case, a corrected segment time ts_korr is formed as a function of a sum of a standard segment length (Φ_38 and the angle error dφ.

Mit dieser korrigierten Segmentzeit findet anschließend im Schritt 56 eine Bildung von korrigierten Laufunruhewerten Luts_korr statt. In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die korrigierten Laufunruhewerte Luts_korr auf die bereits beschriebene Weise gebildet. Das heißt, ein Maß Luts_korr für die korrigierte Laufunruhe wird als Funktion der auf die dritte Potenz einer korrigierten Segmentzeit ts_korr_i mit Index i normierten Differenz der darauf folgenden korrigierten Segmentzeit ts_korr_i + 1 mit Index i + 1 und der korrigierten Segmentzeit ts_korr mit Index i gebildet.With this corrected segment time will then take place in the step 56 a formation of corrected slippage Luts_korr instead. In a preferred embodiment, the corrected rough-motion values Luts_korr are formed in the manner already described. That is, a measure Luts_korr for the corrected smooth running is formed as a function of the difference of the following corrected segment time ts_korr_i + 1 with index i + 1 and the corrected segment time ts_korr with index i normalized to the third power of a corrected segment time ts_korr_i with index i.

Der Schritt 58 repräsentiert eine Auswertung dieser korrigierten Laufunruhewerte Luts_korr zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern durch einen Vergleich der korrigierten Laufunruhewerte Luts_korr mit einem Schwellenwert S. Bei einer Überschreitung des Schwellenwertes S wird ein Fehlerzählerstand z im Schritt 60 erhöht. Bei hinreichend häufiger Überschreitung wird eine Abfrage z > z_s im Schritt 62 bejaht und im Schritt 64 wird die Fehlerlampe 36 aktiviert, bevor das Programm in das im Schritt 42 ablaufende Hauptprogramm HP zurückkehrt.The step 58 represents an evaluation of these corrected rough-running values Luts_korr for the detection of combustion misfires by a comparison of the corrected rough-running values Luts_korr with a threshold value S. If the threshold value S is exceeded, an error count z is determined in step 60 elevated. If it is exceeded frequently, a query z> z_s in step 62 in the affirmative and in step 64 becomes the fault lamp 36 activated before the program in the step 42 HP's main running program returns.

Überschreitet der korrigierte Laufunruhewert Luts_korr dagegen den Schwellenwert S im Schritt 58 nicht, kehrt das Programm ohne Aktivierung der Fehlerlampe 36 in das Hauptprogramm HP im Schritt 42 zurück. Dies gilt auch für den Fall, dass zwar der Schwellenwert S im Schritt 58, nicht aber der Schwellenwert z_s im Schritt 62 überschritten wird.On the other hand, the corrected rough-running value Luts_korr exceeds the threshold value S in the step 58 not, the program returns without activating the fault lamp 36 in the main program HP in step 42 back. This also applies to the case that although the threshold S in step 58 but not the threshold z_s in the step 62 is exceeded.

Die 3 offenbart damit insbesondere ein Verfahren zur Erfassung der Laufunruhe Luts eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors 10, bei dem im Schritt 44 Segmentzeiten ts erfasst werden, in denen eine Welle 28 des Verbrennungsmotors 10 durch Markierungen 37 eines Geberrades 30 definierte Winkelsegmente Φ_38, Φ_40 überstreicht, Korrekturwerte ermittelt werden, in denen sich Winkelfehler dφ der Markierungen 37 des Geberrades 30 abbilden, und im Schritt 56 ein Maß für die Laufunruhe auf der Basis der erfassten Segmentzeiten ts und der Korrekturwerte gebildet wird.The 3 discloses in particular a method for detecting the uneven running Luts of a multi-cylinder internal combustion engine 10 in which in step 44 Segment times ts are recorded in which a wave 28 of the internal combustion engine 10 through markings 37 a donor wheel 30 Defines defined angle segments Φ_38, Φ_40, correction values are determined in which angle error dφ of the markings 37 the donor wheel 30 picture, and in the step 56 a measure of the uneven running is formed on the basis of the acquired segment times ts and the correction values.

In einer Ausgestaltung werden die Winkelfehler dφ ermittelt. Die ermittelten Werte der Winkelfehler dienen dann zu Korrektur. Aus diesem Grund sind Korrekturwerte hier ebenfalls mit dφ bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein zum Quadrat der Drehzahl n der Welle 28 proportionaler Anteil Luts_dφ, bzw. P1(n), P2(n) an unkorrigierten Laufunruhewerten Luts im gefeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors ermittelt wird und die Korrekturwerte dφ als Funktion des zum Quadrat der Drehzahl n der Welle 28 proportionalen Anteils Luts_dφ, bzw. P1(n), P2(n) an den unkorrigierten Laufunruhewerten Luts ermittelt werden.In one embodiment, the angular errors dφ are determined. The determined values of the angle errors are then used for correction. For this reason, correction values are also denoted here by dφ. The method according to the invention is characterized in that a square of the rotational speed n of the shaft 28 proportional share Luts_dφ, or P1 (n), P2 (n) is determined at uncorrected rough running Luts in the fired operation of the internal combustion engine and the correction values dφ as a function of the square of the speed n of the shaft 28 proportional share Luts_dφ, or P1 (n), P2 (n) are determined at the uncorrected Luts noise levels.

Diese Ausgestaltung sieht eine Korrektur auf der Basis der Segmentzeiten und eine Laufunruhewertbildung aus den korrigierten Segmentzeiten vor. Eine von ihrer Wirkung her vergleichbare Korrektur wird in einer alternativen Ausgestaltung auf der Basis der Laufunruhewerte vorgenommen. Das heißt, es werden zunächst Basiswerte von Laufunruhewerten in Abhängigkeit von unkorrigierten Segmentzeiten gebildet. Diese Bildung erfolgt bevorzugt auf die weiter oben beschriebene Weise in Abhängigkeit von einer auf die dritte Potenz einer Segmentzeit normierten Segmentzeitdifferenz. Anschließend werden diese Laufunruhe-Basiswerte durch ein Verknüpfung mit einem zum Quadrat der Drehzahl n der Welle 28 proportionalen Anteil Luts_dφ, bzw. P1(n), P2(n) an den unkorrigierten Laufunruhewerten Luts korrigiert.This embodiment provides a correction on the basis of the segment times and a rough running value formation from the corrected segment times. A correction which is comparable in terms of its effect is carried out in an alternative embodiment on the basis of the rough running values. That is, base values of rough-running values are first formed as a function of uncorrected segment times. This formation preferably takes place in the manner described above as a function of a segment time difference normalized to the third power of a segment time. Subsequently, these rough running base values are linked by a square of the speed n of the shaft 28 proportional share Luts_dφ, or P1 (n), P2 (n) corrected at the uncorrected Luts noise values.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19627540 [0002]

Claims

Method for detecting the running noise of a multi-cylinder internal combustion engine ( 10 ), where segment times (ts) are recorded in which a wave ( 28 ) of the internal combustion engine ( 10 ) by markings ( 37 ) of a transmitter wheel ( 30 ) passes over defined angle segments, correction values are determined in which angle errors (dφ) of the markings ( 37 ) of the encoder wheel ( 30 ) and a measure for the rough running is formed on the basis of the detected segment times (ts) and the correction values, characterized in that a square of the rotational speed (n) of the shaft ( 28 ) proportional share (P1 (n), P2 (n)) of uncorrected rough running values (Luts_0, Luts_1, Luts_2, Luts_3) in the fired engine operation ( 10 ) and the correction values as a function of the square of the speed (n) of the shaft ( 28 ) proportional share (P1 (n), P2 (n)) at the uncorrected rough running values (Luts_0, Luts_1, Luts_2, Luts_3).

Method according to claim 1, characterized in that that value pairs (Luts_0, n) of speed values (n) and for these speed values (n) recorded uncorrected rough running values (Luts_0) are formed and an approximate value (c) for a proportionality factor between the squares of the Speed values (n) and the cylinder for each of these speed values (n) uncorrected rough running values (Luts_0) formed by a regression method the basis of at least two value pairs (Luts_0, n) determined becomes.

Method according to claim 2, characterized in that that the approximate value (c) by normalizing a sum of uncorrected rough running values (Luts_0) of value pairs (Luts_0, n) to a sum of squares of the speed values (n) of the value pairs (Luts_0, n) is formed.

Method according to claim 2 or 3, characterized in that for internal combustion engines ( 10 ) with even-numbered cylinders the proportionality factors (c) of the cylinders belonging to the same segment are averaged.

Method according to claim 3, characterized that an angle error (dφ) as the approximate value the proportionality factor (c) proportional size is determined.

Method according to claim 5, characterized that based on the detected segment times (ts) and the Correction values taking place the measure of the uneven running depending on a sum of one Standard segment length and the angle error (dφ) formed becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measure of the uneven running as a function of the third power of a segment time with index i standardized difference of the following segment time with index i + 1 and the segment time is formed with index i.

For detecting the rough running of a multi-cylinder internal combustion engine ( 10 ) equipped control unit ( 28 ), which is adapted to detect segment times (ts) in which a wave ( 28 ) of the internal combustion engine ( 10 ) by markings ( 37 ) of a transmitter wheel ( 30 ) defines defined angle segments to determine correction values in which angle errors (dφ) of the markings ( 37 ) of the encoder wheel ( 30 ) and to form a measure of the rough running on the basis of the detected segment times (ts) and the correction values, characterized in that the control unit ( 28 ) is set to a square of the speed (n) of the shaft ( 28 ) proportional proportion of cylinder-individually formed uncorrected rough running values (Luts_0, Luts_1, Luts_2, Luts_3) in the fired operation of the internal combustion engine ( 10 ) and the correction values as a function of the square of the speed (n) of the shaft ( 28 ) proportional share of the uncorrected rough running values (Luts_0, Luts_1, Luts_2, Luts_3).

Control unit ( 28 ) according to claim 8, characterized in that it is adapted to control a method according to one of claims 2 to 7.

Computer program with program code, which is stored on a machine-readable carrier, characterized in that it is programmed to carry out a method according to one of claims 1 to 8 when it is stored on a computer or a control unit ( 28 ) of an internal combustion engine ( 10 ) is performed.