DE102015009201A1 - Information distribution system and internal combustion engine with such - Google Patents

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Abstract

Informationsverteilsystem (1) für einen Verbrennungsmotor (3), aufweisend: – wenigstens eine Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) zur Erfassung einer Motordrehzahl, welche Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) an eine übergeordnete Kontrolleinheit (35) des Informationsverteilsystems (1) signalgebend angebunden ist; wobei die Kontrolleinheit (35) eine Busschnittstelle (39) aufweist, über welche wenigstens ein Steuergerät (41, 43) eines Verbrennungsmotors (3) an die Kontrolleinheit (35) anbindbar ist, wobei die Kontrolleinheit (35) eingerichtet ist, ein Sensorsignal (23) der wenigstens einen, angebundenen Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) zu verarbeiten und darauf basierend ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal (45) über die Busschnittstelle (39) auszugeben.Information distribution system (1) for an internal combustion engine (3), comprising: - at least one speed sensing device (19, 21) for detecting an engine speed, which speed sensing device (19, 21) is connected in a signaling manner to a higher-level control unit (35) of the information distribution system (1); wherein the control unit (35) has a bus interface (39) via which at least one control unit (41, 43) of an internal combustion engine (3) can be connected to the control unit (35), wherein the control unit (35) is set up, a sensor signal (23 ) of the at least one connected Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) to process and based on an angle and / or speed information signal (45) via the bus interface (39) output.

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Informationsverteilsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einem solchen Informationsverteilsystem gemäß Anspruch 7.The present invention is based on an information distribution system according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to an internal combustion engine with such an information distribution system according to claim 7.

Im Stand der Technik werden gegenwärtig verschiedene zentrale Steuergeräte an Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren oder Gasmotoren, wie zum Beispiel ECU (Electronic Control Unit), EMU (Engine Monitoring Unit), EXU (Enginecontroller Extension Unit) eingesetzt. All diese Steuergeräte sind an Motordrehzahl-Sensiervorrichtungen angeschlossen, um die Zylinderposition (Winkelinformation über einen Verbrennungszyklus 720° KW) zu kennen und entsprechend betriebssituationsabhängig weitere Maßnahmen einzuleiten, zum Beispiel einen Einspritzbetrieb.In the prior art various central control devices are currently used on internal combustion engines, in particular diesel engines or gas engines, such as ECU (Electronic Control Unit), EMU (Engine Monitoring Unit), EXU (Engine Controller Extension Unit). All these control units are connected to engine speed sensing devices to know the cylinder position (angle information about a combustion cycle 720 ° CA) and to initiate further measures depending on the operating situation, for example an injection mode.

Um dieselben Sensoren mit den verschiedenen Steuergeräten zu nutzen, werden die Sensorsignale üblicherweise gesplittet, das heißt zwischen mehreren Steuergeräten aufgeteilt. Durch diese Maßnahme können sich jedoch Probleme unter anderem bei der Detektion von Sensorausfällen gegeben. Weiterhin ist problematisch, dass ein jeweiliges Steuergerät entsprechend der angebundenen Sensortypen (und Messräder) konfiguriert sein muss, d. h. die implementierte Soft- und Hardware des Steuergeräts muss insbesondere ermöglichen, die Signale des Sensors korrekt verarbeiten zu können, das heißt insbesondere auf die Signalausgabeform des Sensors abgestimmt sein. Dies ist – z. B. im Rahmen einer Parametrierung eines jeweiligen Steuergeräts – in nachteiliger Weise aufwändig. Weiterhin problematisch ist hierbei der hohe Verkabelungsaufwand bzw. die Komplexität des Kabelbaumes bei derartigen Lösungen.In order to use the same sensors with the various control devices, the sensor signals are usually split, that is, split between multiple controllers. This measure, however, can cause problems among other things in the detection of sensor failures. Furthermore, it is problematic that a respective control unit according to the connected sensor types (and measuring wheels) must be configured, d. H. the implemented software and hardware of the control unit must in particular make it possible to be able to process the signals of the sensor correctly, that is, in particular to be matched to the signal output form of the sensor. This is - z. As part of a parameterization of a particular controller - disadvantageous consuming. Another problem here is the high cabling complexity or the complexity of the wiring harness in such solutions.

Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung sowie einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Vorrichtung anzugeben, mit welchen vorstehende Nachteile überwunden werden können.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a device and an internal combustion engine with such a device, with which the above disadvantages can be overcome.

Diese Aufgabe wird mit einem Informationsverteilsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.This object is achieved with an information distribution system with the features of claim 1 and with an internal combustion engine with the features of claim 7.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous developments and embodiments of the invention are specified in the further claims.

Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Bussystem bzw. Informationsverteilsystem für einen Verbrennungsmotor bzw. eine Brennkraftmaschine, insbesondere einen (Groß-)Dieselmotor oder auch einen Gasmotor. Ein mit dem Informationsverteilsystem versehener Verbrennungsmotor kann zum Beispiel für ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Schiff, eine Lok oder ein Nutzfahrzeug, oder auch für eine stationäre Einrichtung vorgesehen sein, z. B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-)Stromaggregat oder auch für Industrieanwendungen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann ein mit Dieselkraftstoff betriebener Verbrennungsmotor z. B. auch für die Verwendung mit Schweröl, oder Bioöl vorgesehen sein, ein Gasmotor zum Beispiel für den Betrieb mit gasförmigem Kraftstoff in Form von z. B. Erdgas, Biogas, Sondergas, Deponiegas oder z. B. auch Wasserstoff.The invention proposes a bus system or information distribution system for an internal combustion engine or an internal combustion engine, in particular a (large) diesel engine or a gas engine. An internal combustion engine provided with the information distribution system may be provided, for example, for a motor vehicle such as a ship, a locomotive or a commercial vehicle, or even for a stationary device, e.g. As for a combined heat and power plant, an (emergency) generator set or for industrial applications. In the context of the present invention, a diesel engine operated with an internal combustion engine z. B. also be provided for use with heavy oil, or bio-oil, a gas engine, for example, for the operation with gaseous fuel in the form of z. As natural gas, biogas, special gas, landfill gas or z. B. also hydrogen.

Das Informationsverteilsystem umfasst wenigstens eine Drehzahlsensiervorrichtung zur Erfassung einer Motordrehzahl (des Verbrennungsmotors), insbesondere einer Nockenwellen- oder Kurbelwellen-Drehzahl, wobei die Drehzahlsensiervorrichtung an eine übergeordnete Kontrolleinheit des Informationsverteilsystems signalgebend angebunden ist. Als übergeordnete Kontrolleinheit dient im Rahmen der Erfindung bevorzugt ein zentrales Motorsteuergerät, insbesondere ein Basissteuergerät bzw. eine ECU (Electronic Control Unit), insbesondere eines Verbrennungsmotors, weiche(s) insoweit die Sensorsignale der Drehzahlsensiervorrichtung erhält bzw. übermittelt bekommt.The information distribution system comprises at least one Drehzahlsensiervorrichtung for detecting an engine speed (of the internal combustion engine), in particular a camshaft or crankshaft speed, wherein the speed sensing device is connected to a higher-level control unit of the information distribution system signaling. Within the scope of the invention, a higher-level control unit is preferably a central engine control unit, in particular a base control unit or an electronic control unit (ECU), in particular an internal combustion engine, which receives or receives the sensor signals of the speed sensing apparatus.

Die Drehzahlsensiervorrichtung weist zur Bereitstellung des Sensorsignals insbesondere einen Drehzahlsensor auf, z. B. in Form eines Induktionsgebers oder eines Inkrementalgebers. Ein Drehzahlsignal kann im Rahmen der Sensorsignalgebung hierbei zum Beispiel und bevorzugt mittels der Geberelemente eines Geberrads der Drehzahlsensiervorrichtung erzeugt werden, z. B. mit Geberelementen in Form von Zähnen und Lücken eines Zahnrads oder den Stegen und Löchern eines Lochrads, wobei das Geberrad auf der Nocken- oder Kurbelwelle sitzt. Hierbei wirken die Geberelemente am Sensor signalerzeugend, zum Beispiel durch induktionsbasiertes Erzeugen einer Wechselspannung infolge der Vorbeibewegung am Sensor, d. h. ein Drehzahlsignal als Sensorsignal liefernd.The Drehzahlsensiervorrichtung has to provide the sensor signal, in particular a speed sensor, z. B. in the form of an induction encoder or an incremental encoder. In the context of sensor signaling, a speed signal can be generated here, for example, and preferably by means of the encoder elements of an encoder wheel of the speed-sensing device, for example, B. with donor elements in the form of teeth and gaps of a gear or the webs and holes of a pinwheel, wherein the encoder wheel sits on the cam or crankshaft. In this case, the sensor elements on the sensor signal generating, for example, by induction-based generation of an AC voltage due to the passing movement of the sensor, d. H. supplying a speed signal as a sensor signal.

Alternativ oder zusätzlich ist mit der Erfindung vorgesehen, dass die Drehzahlsensiervorrichtung im Rahmen ihrer Sensorsignalgebung Bezugsmarken- bzw. Positionssignale an die übergeordnete Kontrolleinheit liefern kann bzw. liefert, zum Beispiel erzeugt durch einen am Geberrad ausgesparten Zahn bzw. Steg. Mittels der Bezugsmarkensignale kann auf einfache Weise eine bestimmte Drehstellung bzw. ein Drehwinkel des Motors erkannt werden, welche bzw. welcher mit der Drehstellung der Welle und – bei Verwendung eines Geberrads – mit der Drehstellung des Geberrads korrespondiert.Alternatively or additionally, it is provided with the invention that the speed sensing device can supply or supply reference mark or position signals to the higher-level control unit as part of its sensor signaling, for example generated by a tooth or web recessed on the transmitter wheel. By means of the reference mark signals can be easily detected a certain rotational position or a rotational angle of the motor, which or which corresponds to the rotational position of the shaft and - when using a sensor wheel - with the rotational position of the encoder wheel.

Bevorzugt sind allgemein Ausgestaltungen des Informationsverteilsystems, bei welchen die wenigstens eine Drehzahlsensiervorrichtung im Rahmen ihrer Sensorsignalgebung sowohl Positions- als auch Drehzahlsignale an die übergeordnete Kontrolleinheit liefert. Angemerkt sei in diesem Zusammenhang noch, dass selbstverständlich auch andere Ausgestaltungen einer jeweiligen Drehzahl-Sensiervorrichtung denkbar sind, welche nicht von einem Geberrad Gebrauch machen. Embodiments of the information distribution system in which the at least one speed-sensing device supplies both position and speed signals to the higher-level control unit as part of their sensor signaling are preferred. It should be noted in this context that, of course, other embodiments of a respective speed sensing device are conceivable, which do not make use of a sensor wheel.

Bei dem erfindungsgemäßen Informationsverteilsystem weist die Kontrolleinheit weiterhin eine Busschnittstelle bzw. ein Businterface auf, über welche bzw. welches wenigstens ein Steuergerät eines Motors an die Kontrolleinheit anbindbar ist. Hierbei ist die Kontrolleinheit eingerichtet, das Sensorsignal der wenigstens einen, angebundenen Drehzahlsensiervorrichtung zu verarbeiten und darauf basierend ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal über die Busschnittstelle auszugeben, bevorzugt ein Signal, welches sowohl Winkel- als auch Drehzahlinformation enthält. Das ausgegebene Signal wird hierbei bevorzugt kontinuierlich ausgegeben, d. h. fortlaufend.In the information distribution system according to the invention, the control unit furthermore has a bus interface or a bus interface via which or which at least one control unit of a motor can be connected to the control unit. In this case, the control unit is set up to process the sensor signal of the at least one connected speed-sensing device and to output thereon an angular and / or rotational speed information signal via the bus interface, preferably a signal which contains both angular and rotational speed information. The output signal is preferably output continuously, d. H. continuously.

Mittels der Erfindung ist insoweit ein Informationsverteilsystem mit einem Winkel- und/oder Drehzahlbus an dem Verbrennungsmotor bereitstellbar, welches in der Lage ist, seitens der Drehzahlsensiervorrichtung an die Kontrolleinheit gelieferte Winkel- und/oder Drehzahlinformation über den Bus an weitere Steuergeräte des Verbrennungsmotors zu verteilen. Somit wird eine kostengünstige und sichere Möglichkeit geschaffen, eine Vielzahl zentraler als auch dezentraler Steuergeräte unproblematisch mit Winkel- und/oder Drehzahlinformation versorgen zu können, d. h. durch Anbindung an die Kontrolleinheit via die Busschnittstelle.By means of the invention, an information distribution system with an angle and / or speed bus can be provided to the internal combustion engine, which is able to distribute angular and / or rotational speed information supplied by the speed sensing device to the control unit via the bus to further control devices of the internal combustion engine. Thus, a cost-effective and secure way is created to be able to supply a variety of central and decentralized control units without problems with angular and / or speed information, d. H. by connection to the control unit via the bus interface.

Vorteilhaft wird hierbei auch der Verkabelungsaufwand minimiert, daneben gelingt es, sämtliche angebundene Steuergeräte mit einem einheitlichen, insbesondere einzigen, über die Busschnittstelle ausgegebenen Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal versorgen zu können. Eine Abstimmung auf unterschiedliche Drehzahlsensiervorrichtungen (z. B. im Hinblick auf den verwendeten Sensortyp, die Ausgestaltung des Geberrads (Anzahl Zähne, Löcher), welche je nach Ausgestaltung des Verbrennungsmotors oder Art der Anwendung verwendet werden können, braucht nun nurmehr für die Kontrolleinheit zu erfolgen, während angebundene Steuergeräte stets mit derselben Signalform über die Busschnittstelle versorgt werden können, demzufolge auch für dieselbe bereits vor Verwendung intialisiert werden können. Mit der Erfindung entfallen somit vorteilhaft auch die Fehlerquellen aus einer etwaigen Falschparametrierung der angebundenen Steuergeräte, so dass wiederum die Betriebssicherheit erhöht werden kann.In this case, the cabling effort is advantageously minimized, besides it is possible to provide all connected control units with a single, in particular single, output via the bus interface angle and / or speed information signal. A vote on different Drehzahlsensiervorrichtungen (eg, in view of the type of sensor used, the design of the encoder wheel (number of teeth, holes), which can be used depending on the configuration of the internal combustion engine or type of application, now only needs to be made for the control unit While tethered control devices can always be supplied with the same signal form via the bus interface, thus also for the same can be initialized prior to use with the invention advantageously eliminates the sources of error from any incorrect parameterization of the connected control units, so again the reliability can be increased can.

Im Rahmen der Erfindung wird es insbesondere aufgrund der Verwendung derselben Signalform möglich, wesentlich einfachere sowie effizientere Softwareprogramme auf den Mikroprozessoren der angebundenen Steuergeräte zu implementieren, wodurch sich auch die Berechnungszeiten in der Software des jeweiligen Mikroprozessors reduzieren. Die komplexe Synchronisationslogik und die Sensorausfallerkennung der Drehzahlsensoren muss nur einmal implementiert werden. Auch das Testen der Software – insbesondere in den Steuergeräten die über die Busschnittstelle angebunden sind – wird erheblich vereinfacht, insoweit als nur eine Signalform zu verarbeiten ist. Einher geht hiermit auch eine wesentliche Verringerung des Speicherbedarfs im jeweiligen Mikroprozessor, wobei durch die Reduzierung des benötigten Speichers sowie durch die Optimierung der Berechnungsabläufe nunmehr kleinere und dadurch kostengünstigere Mikroprozessoren beim Schaltungsdesign verwendet werden können. Auf externe RAM-Speicher, die erheblichen Raum auf der Platine benötigen und hierdurch die Steuergerätekosten hochhalten, kann somit vorteilhaft verzichtet werden. Die durch den Bus vereinfachte Software in allen Teilkomponenten bzw. angebundenen Steuergeräten bedeutet eine geringere Software-/Systemkomplexität und somit auch eine einfachere Wartbarkeit.In the context of the invention, it is possible, in particular due to the use of the same signal form, to implement much simpler and more efficient software programs on the microprocessors of the connected control units, which also reduces the calculation times in the software of the respective microprocessor. The complex synchronization logic and sensor failure detection of the speed sensors only has to be implemented once. Also, the testing of the software - especially in the control units which are connected via the bus interface - is considerably simplified, insofar as only one signal form is to be processed. This also involves a significant reduction in the memory requirement in the respective microprocessor, whereby smaller and hence more cost-effective microprocessors can now be used in the circuit design by reducing the memory required and by optimizing the calculation processes. On external RAM memory, which require considerable space on the board and thereby uphold the ECU costs, can thus be advantageously dispensed with. The simplified software in all subcomponents or connected ECUs means less software / system complexity and therefore easier maintainability.

Die Busschnittstelle ist im Rahmen der Erfindung bevorzugt bidirektional ausgeführt, könnte alternativ jedoch auch unidirektional vorgesehen werden. Die Busschnittstelle ist bevorzugt eine digitale Schnittstelle, und weiterhin eine solche Schnittstelle, über welche die auf dem Sensorsignal der Drehzahlsensiervorrichtung basierenden Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignale in Echtzeit bzw. ohne zeitlichen Verzug (geringe Latenz) an an der Busschnittstelle angeschlossene Teilnehmer übertragen werden können.The bus interface is preferably bidirectional in the context of the invention, but could alternatively be provided unidirectionally. The bus interface is preferably a digital interface, and furthermore such an interface, via which the angle and / or speed information signals based on the sensor signal of the speed sensing device can be transmitted in real time or without delay (low latency) to subscribers connected to the bus interface.

Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass bei dem Informationsverteilsystem wenigstens ein Steuergerät eines Verbrennungsmotors oder eine Mehrzahl von Steuergeräten desselben Verbrennungsmotors über die Busschnittstelle an die Kontrolleinheit angebunden ist. Bevorzugt sind zum Beispiel eine Anzahl von Steuergeräten in Form von Zylinderdruckmodulen über die Busschnittstelle an die Kontrolleinheit angebunden (z. B. solche Zylinderdruckmodule, wie diese in der weiteren Anmeldung der Anmelderin unter dem Aktenzeichen 2014P00148 DE01 (der Anmelderin) offenbart sind, deren Offenbarungsgehalt, insbesondere im Hinblick auf die darin offenbarten Zylinderdruckmodule, hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird), daneben zum Beispiel eine EXU (Enginecontroller Extension Unit), welche zum Beispiel zur (Einzel-)Speicherdruckerfassung an einem jeweiligen Injektor bereitgestellt ist, zum Beispiel auch zur Erfassung von Zylinderdrücken im Brennraum, oder weiterhin zum Beispiel eine EMU (Engine Monitoring Unit).In the context of the invention, it is provided that in the information distribution system at least one control unit of an internal combustion engine or a plurality of control units of the same internal combustion engine is connected to the control unit via the bus interface. For example, a number of control units in the form of cylinder pressure modules are preferably connected to the control unit via the bus interface (for example, such cylinder pressure modules as disclosed in the Applicant's further application under the reference 2014P00148 DE01 (the Applicant), the disclosure content of which particularly with regard to the cylinder printing modules disclosed therein, hereby incorporated by reference), besides, for example, an EXU (engine controller Extension Unit), which is provided for example for (single) memory pressure detection at a respective injector, for example, for detecting cylinder pressures in the combustion chamber, or further, for example, an EMU (Engine Monitoring Unit).

Mit dem Informationsverteilsystem kann weiterhin vorgesehen sein, dass zwei oder mehr Drehzahlsensiervorrichtungen signalgebend an die Kontrolleinheit angebunden sind. Eine der Drehzahlsensiervorrichtungen kann zum Beispiel mit der Nockenwelle zusammenwirken, während die weitere Drehzahlsensiervorrichtung vorzugsweise mit der Kurbelwelle zusammenwirkt. Lösungen, bei welchen beispielsweise nur ein Nockenwellensensor vorgesehen ist, können sich demgegenüber zum Beispiel für einen stationär betriebenen Gasmotor anbieten.With the information distribution system, it can furthermore be provided that two or more speed-sensing devices are signal-connected to the control unit. For example, one of the speed sensing devices may cooperate with the camshaft, while the other speed sensing device preferably cooperates with the crankshaft. By contrast, solutions in which, for example, only one camshaft sensor is provided can offer themselves, for example, for a stationarily operated gas engine.

Insbesondere bei Ausgestaltungen, bei welchen eine Mehrzahl von Drehzahlsensiervorrichtungen an die Kontrolleinheit angebunden ist, ist vorgesehen, dass die Kontrolleinheit hierbei eingerichtet ist, die Sensorsignale der Mehrzahl von angebundenen Drehzahlsensiervorrichtungen zu verarbeiten und darauf basierend ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal über die Busschnittstelle auszugeben, insbesondere ein einziges (insbesondere fortlaufendes) Signal. Eine komplexe Synchronisationslogik, welche hierbei die Mehrzahl von Sensorsignalen zu berücksichtigen hat, braucht bei solchen Ausgestaltungen vorteilhaft nur in der Kontrolleinheit vorgesehen werden (nicht mehr jedoch in einem jeden Steuergerät wie im Stand der Technik). Ersichtlich kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch die Sensorausfallerkennung vorteilhaft einfach ausschließlich durch die Kontrolleinheit geleistet werden, zum Beispiel im Rahmen eines Statusmonitorings. Insoweit weist die Kontrolleinheit im Rahmen der Erfindung bevorzugt auch eine diesbezügliche Sicherheitsfunktionalität auf.In particular, in embodiments in which a plurality of Drehzahlsensiervorrichtungen is connected to the control unit, it is provided that the control unit is configured here to process the sensor signals of the plurality of connected Drehzahlsensiervorrichtungen and based output an angle and / or speed information signal via the bus interface, in particular a single (in particular continuous) signal. A complex synchronization logic, which in this case has to take into account the plurality of sensor signals, advantageously only needs to be provided in the control unit in such embodiments (but no longer in each control device as in the prior art). Obviously, in the context of the present invention, the sensor failure detection can advantageously be performed simply by the control unit, for example as part of a status monitoring. In that regard, the control unit in the context of the invention preferably also has a related security functionality.

Bei dem Informationsverteilsystem kann die Kontrolleinrichtung eingerichtet sein, ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal über die Busschnittstelle auszugeben, welches ein Pulssignal aufweist, insbesondere in Form eines fortlaufenden Dauerpulssignals. Weiterhin kann die Kontrolleinrichtung eingerichtet sein, ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal über die Busschnittstelle auszugeben, welches ein Synchronisationssignal aufweist (welches z. B. zum Aufsynchronisieren durch die angebundenen Steuergeräte, insbesondere zum Auslesen der Winkelinformation bereitgestellt ist). Bevorzugt wird ein Winkel- und Drehzahlinformationssignal ausgegeben, welches insbesondere bevorzugt als Dauerpulssignal bereitgestellt ist und neben Drehzahlsignalanteilen auch Winkel(stellungs)signale bzw. -anteile aufweist.In the information distribution system, the control device can be set up to output an angular and / or rotational speed information signal via the bus interface, which has a pulse signal, in particular in the form of a continuous continuous pulse signal. Furthermore, the control device can be set up to output an angular and / or rotational speed information signal via the bus interface, which has a synchronization signal (which is provided, for example, for synchronization by the connected control devices, in particular for reading out the angle information). Preferably, an angle and speed information signal is output, which is particularly preferably provided as a continuous pulse signal and in addition to speed signal components and angle (position) signals or shares.

Im Rahmen der Erfindung wird auch ein Verbrennungsmotor mit einem wie vorstehend erörterten Informationsverteilsystem vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergehen insbesondere dahin, dass bei dem Verbrennungsmotor lediglich die Kontrolleinheit eine Synchronisationslogik zur Verarbeitung des Sensorsignals der wenigstens einen angebundenen Drehzahlsensiervorrichtung und/oder zur Ausgabe des Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignals aufweist, weiterhin dahin, dass bei dem Verbrennungsmotor lediglich die Kontrolleinheit eine Sensorausfallerkennungsfunktion aufweist, d. h. in Bezug auf die wenigstens eine Drehzahlsensiervorrichtung.The invention also proposes an internal combustion engine with an information distribution system as discussed above. Advantageous embodiments are given in particular by the fact that in the internal combustion engine only the control unit has a synchronization logic for processing the sensor signal of the at least one connected Drehzahlsensiervorrichtung and / or output of the angular and / or rotational speed information signal, further to the fact that in the internal combustion engine, only the control unit, a sensor failure detection function has, d. H. with respect to the at least one speed sensing device.

Um unnötige Redundanzen insbesondere zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass bei dem Verbrennungsmotor lediglich die Kontrolleinheit Sensorsignale seitens der wenigstens einen, insbesondere sämtlicher (Motordrehzahl-)Drehzahlsensiervorrichtungen erhält, welche Kontrolleinheit basierend auf der verarbeiteten Drehzahlinformation das Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal an wenigstens ein über die Busschnittstelle angebundenes Steuergerät ausgibt.In order to avoid unnecessary redundancies in particular, it is proposed that in the internal combustion engine only the control unit receives sensor signals from the at least one, in particular all (engine speed) Drehzahlsensiervorrichtungen, which control unit based on the processed speed information, the angle and / or speed information signal to at least one over outputs the bus interface connected control unit.

Die über die Busschnittstelle angebundenen Steuergeräte wiederum sind insbesondere sämtlich mit einer Signalverarbeitungsfähigkeit ausgestattet, welche die Verarbeitung der über die Busschnittstelle erhaltenen Winkel- und/oder Drehzahlinformation aus dem Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal ermöglicht, insbesondere vorteilhaft einheitlich bzw. mit der gleichen Hard- und/oder Software, so dass deren Parametrierung standardisiert werden kann.The connected via the bus interface controllers in turn are all in particular equipped with a signal processing capability, which allows the processing of the angular and / or speed information received via the bus interface from the angular and / or rotational speed information signal, in particular advantageously uniformly or with the same hard and / or software, so that their parameterization can be standardized.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in verschiedener Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawings, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features may be implemented individually for themselves or for a plurality of different combinations in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 exemplarisch und schematisch ein Informationsverteilsystem in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor gemäß einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung. 1 exemplary and schematically an information distribution system in conjunction with an internal combustion engine according to a possible embodiment of the present invention.

2 exemplarisch und schematisch mögliche Signalformen mit einem Informationsverteilsystem gemäß der Erfindung. 2 exemplary and schematically possible signal forms with an information distribution system according to the invention.

In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion. In the following description and the drawings, the same reference numerals correspond to elements of the same or comparable function.

1 zeigt exemplarisch und schematisch ein Informationsverteilsystem 1 für einen Verbrennungsmotor 3, wobei das Informationsverteilsystem 1 an einem Verbrennungsmotor 3 bereitgestellt gezeigt ist. Der Verbrennungsmotor 3, bevorzugt ein (Groß-)Dieselmotor oder Gasmotor, weist eine Anzahl von Zylindern 5 auf, z. B. zwischen 6 bis zu 20 oder sogar mehr als 20 Zylinder 5, welche je einen darin geführten (Hub-)Kolben 7 aufweisen. An einem Brennraum 9 eines jeweiligen Zylinders 5 ist ein Injektor 11 angeordnet, weiterhin z. B. ein Zylinderdrucksensor 13. 1 shows an example and schematically an information distribution system 1 for an internal combustion engine 3 , wherein the information distribution system 1 on an internal combustion engine 3 is shown provided. The internal combustion engine 3 , preferably a (large) diesel engine or gas engine, has a number of cylinders 5 on, z. Example, between 6 to 20 or even more than 20 cylinders 5 , which each have a (stroke) piston guided therein 7 exhibit. At a combustion chamber 9 a respective cylinder 5 is an injector 11 arranged, continue z. B. a cylinder pressure sensor 13 ,

Der Verbrennungsmotor 3 umfasst ferner eine Nockenwelle 15 sowie eine Kurbelwelle 17, deren Drehzahl, insoweit auch die Motordrehzahl, je über eine Drehzahlsensiervorrichtung 19, 21 des Informationsverteilsystems 1 erfasst wird, d. h. über eine erste 19 und eine zweite 21 Drehzahlsensiervorrichtung. Alternativ kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass lediglich die Nockenwelle 15 oder nur die Kurbelwelle 17 mit einer Drehzahlsensiervorrichtung 19 bzw. 21 zusammenwirkt, z. B. auch oder gerade im Fehlerfall, wenn es zu einem Sensorausfall an der anderen Welle kommt.The internal combustion engine 3 further comprises a camshaft 15 and a crankshaft 17 whose speed, as far as the engine speed, depending on a Drehzahlsensiervorrichtung 19 . 21 of the information distribution system 1 is detected, ie a first 19 and a second 21 Drehzahlsensiervorrichtung. Alternatively, for example, it may be provided that only the camshaft 15 or just the crankshaft 17 with a Drehzahlsensiervorrichtung 19 respectively. 21 cooperates, z. B. also or just in case of failure, if it comes to a sensor failure on the other shaft.

Zur Drehzahlerfassung der jeweiligen Welle 15 bzw. 17 und zur Bereitstellung eines entsprechenden Sensorsignals 23 (s. 2) umfasst die jeweilige Drehzahlsensiervorrichtung 19, 21 ein Geberrad 25 bzw. 27, welches drehfest mit der Welle 15 bzw. 17 verbunden ist und welches mit einem Drehzahlsensor 29 bzw. 31 der Drehzahlsensiervorrichtung 19 bzw. 21 – einem induktiven Messprinzip gehorchend – zusammenwirkt. Das jeweilige Geberrad 25, 27 weist eine Anzahl von Geberelementen (Zähne und Lücken oder Stege und Löcher) auf (nicht dargestellt) und induziert bei Drehung der Welle 15 bzw. 17 eine Wechselspannung am Drehzahlsensor 29 bzw. 31, deren Periodendauer mit der Drehgeschwindigkeit der Welle 15 bzw. 17 variiert und basierend auf welcher insoweit das Sensorsignal 23 ausgegeben wird (hierbei ist folglich die Signalfrequenz ein Maß für die an der Welle 15 bzw. 17 erfasste Drehzahl).For speed measurement of the respective shaft 15 respectively. 17 and for providing a corresponding sensor signal 23 (S. 2 ) includes the respective Drehzahlsensiervorrichtung 19 . 21 a donor wheel 25 respectively. 27 , which rotatably with the shaft 15 respectively. 17 is connected and which with a speed sensor 29 respectively. 31 the speed sensing device 19 respectively. 21 - obeying an inductive measuring principle - cooperates. The respective donor wheel 25 . 27 has a number of donor elements (teeth and gaps or lands and holes) (not shown) and induces upon rotation of the shaft 15 respectively. 17 an alternating voltage at the speed sensor 29 respectively. 31 , whose period with the rotational speed of the shaft 15 respectively. 17 varies and based on which extent the sensor signal 23 is output (in this case, therefore, the signal frequency is a measure of the on the shaft 15 respectively. 17 recorded speed).

Die jeweilige Drehzahlsensiervorrichtung 19, 21 liefert mit dem Sensorsignal 23 weiterhin eine Information 33, welche die Drehstellung bzw. Winkelstellung des Geberrads 25 bzw. 27 signalisiert. Diese Bezugsmarke 33 wird mittels eines ausgesparten Geberelements am Geberrad 25 bzw. 27 erzeugt, dessen Position auf eine vorbestimmte Kurbelwellen- bzw. Zylinderposition abgestimmt ist, zum Beispiel und bevorzugt auf den oberen Totpunkt (OT) des ersten Zylinders 5. An der Stelle der Bezugsmarke 33 lückt das Sensorssignal 23 hierbei jeweils, wodurch eine Erkennung der Winkelstellung möglich wird. Ein solches Sensorsignal 23, wie dieses als kontinuierliches Signal bereitgestellt werden kann, zeigt exemplarisch 2, z. B. als durch die Sensiervorrichtung 19 bzw. 21 vorverarbeitetes Pulssignal.The respective speed sensing device 19 . 21 delivers with the sensor signal 23 continue to provide information 33 , which the rotational position or angular position of the encoder wheel 25 respectively. 27 signaled. This reference mark 33 is by means of a recessed donor element on the encoder wheel 25 respectively. 27 generated, whose position is tuned to a predetermined crankshaft or cylinder position, for example, and preferably to the top dead center (TDC) of the first cylinder 5 , At the point of the reference mark 33 clears the sensor signal 23 in each case, whereby a detection of the angular position is possible. Such a sensor signal 23 how this can be provided as a continuous signal is shown by way of example 2 , z. B. as by the sensing device 19 respectively. 21 preprocessed pulse signal.

Die jeweilige, zur Erfassung der Motordrehzahl bereitgestellte Drehzahlsensiervorrichtung 19, 21 ist signalgebend, das heißt das Sensorsignal 23 liefernd, an eine übergeordnete Kontrolleinheit 35 des Informationsverteilsystems 1 angebunden, wobei die übergeordnete Kontrolleinheit 35 durch ein Basissteuergerät bzw. ein zentrales Motorsteuergerät gebildet ist, insbesondere eine ECU. Die übergeordnete Kontrolleinheit 35 erfasst hierbei auch den Status der jeweiligen Drehzahlsensiervorrichtung 19, 21, zum Beispiel im Rahmen eines Monitorrings des Drehzahlsignals/der Drehzahlsignale zum Zwecke der Fehlererkennung (Sensorausfallerkennung). An die Kontrolleinheit 35 sind – neben einer Anzahl weiterer betriebswichtiger Systemkomponenten des Verbrennungsmotors 3 (nicht dargestellt) – zum Beispiel auch die Injektoren 11 der Brennkraftmaschine 3 über je eine Steuerleitung 37 angebunden, das heißt für deren Einspritzssteuerung.The particular, provided for detecting the engine speed Drehzahlsensiervorrichtung 19 . 21 is signaling, that is the sensor signal 23 Delivering, to a higher-level control unit 35 of the information distribution system 1 Tied, with the parent control unit 35 is formed by a base control unit or a central engine control unit, in particular an ECU. The superior control unit 35 In this case also detects the status of the respective Drehzahlsensiervorrichtung 19 . 21 , for example in the context of a monitor ring of the speed signal / the speed signals for the purpose of error detection (sensor failure detection). To the control unit 35 are - in addition to a number of other vital system components of the internal combustion engine 3 (not shown) - for example, the injectors 11 the internal combustion engine 3 via one control line each 37 connected, that is for their injection control.

Wie insbesondere auch 1 veranschaulicht, weist die Kontrolleinheit 35 ferner eine Busschnittstelle 39 auf, über welche wenigstens ein Steuergerät 41, 43 des Verbrennungsmotors 3 an die Kontrolleinheit 35 anbindbar und weiterhin auch angebunden ist, wobei die Kontrolleinheit 35 eingerichtet ist, Sensorsignale 23 der wenigstens einen, angebundenen Drehzahlsensiervorrichtung 19, 21, vorliegend insoweit der ersten 19 und zweiten 21 Drehzahlsensiervorrichtung zu verarbeiten, und darauf basierend ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal 45 über die Busschnittstelle 39 auszugeben, insbesondere in Form eines einzigen Signals 45, vorliegend ein Winkel- und Drehzahlinformationssignal 45.As in particular 1 illustrates, the control unit 35 also a bus interface 39 on, via which at least one control unit 41 . 43 of the internal combustion engine 3 to the control unit 35 attachable and furthermore also tethered, whereby the control unit 35 is set up, sensor signals 23 the at least one connected speed sensing device 19 . 21 , in this case the first 19 and second 21 Speed sensor to process, and based thereon an angular and / or rotational speed information signal 45 via the bus interface 39 output, in particular in the form of a single signal 45 , in this case an angular and rotational speed information signal 45 ,

An den hierbei mittels der Busschnittstelle 39 gebildeten Winkel- und Drehzahlbus 51 ist zum Beispiel ein erstes Steuergerät 41 in Form einer EMU (Engine Monitoring Unit) angebunden, mittels welcher motorbetriebsabhängig Sensoren 47 oder auch Aktoren 49 überwacht und/oder angesteuert werden, welche eine Winkel- und/oder Drehzahlinformation benötigen.At the here by means of the bus interface 39 formed angle and speed bus 51 is, for example, a first controller 41 connected in the form of an EMU (Engine Monitoring Unit), by means of which engine operation dependent sensors 47 or actors 49 monitored and / or controlled, which require an angle and / or speed information.

Weiterhin sind über den Winkel- und Drehzahlbus 51 eine Anzahl von dezentralen, zylinderindividuellen Steuergeräten 43 an die Kontrolleinheit 35 angebunden, i. e. via die Busschnittstelle 39, welche je als Zylinderdruckmodul bereitgestellt sind (mit einem jeweiligen Zylinderdruckmodul wirkt hierbei der Zylinderdrucksensor 13 des entsprechenden Zylinders 5 ein Brennraumdruckniveau erfassend zusammen). Mittels der über den Winkel- und Drehzahlbus 51 in insbesondere Echtzeit an die Zylinderdruckmodule 43 übermittelten Winkel- und Drehzahlinformation werden diese befähigt, zeit- und winkelabhängig einen Brennraumdruck zu erfassen und zu analysieren.Furthermore, via the angle and speed bus 51 a number of decentralized, cylinder-specific control units 43 to the control unit 35 connected, ie via the bus interface 39 , Which are each provided as a cylinder pressure module (in this case, the cylinder pressure sensor acts with a respective cylinder pressure module 13 the corresponding cylinder 5 sensing a combustion chamber pressure level together). By means of the angle and speed bus 51 in particular real time to the cylinder pressure modules 43 transmitted angle and Speed information, these are enabled, time and angle dependent to detect and analyze a combustion chamber pressure.

2 zeigt nunmehr exemplarisch Signalformen des Informationsverteilsystems 1, i. e. ein Sensorsignal 23 der Drehzahlsensiervorrichtung 21 (Kurbelwelle) und ein darauf basierend von der Kontrolleinheit 35 über die Busschnittstelle 39 ausgegebenes Winkel- und Drehzahlinformationssignal 45. 2 now shows exemplary waveforms of the information distribution system 1 ie a sensor signal 23 the speed sensing device 21 (Crankshaft) and one based on the control unit 35 via the bus interface 39 output angle and speed information signal 45 ,

Das Sensorsignal 23 wird von der Drehzahlsensiervorrichtung 21 – basierend auf der generierten frequenzbehafteten Wechselspannung aus der Drehzahlmessung – als vorverarbeitetes Digitalsignal bereitgestellt und der Kontrolleinheit 35 zugeführt (alternativ z. B. durch die Kontrolleinheit 35 aus einem analogen Wechselspannungssignal des Sensors 31 aufbereitet). Zwei vollen Umdrehungen des Geberrads 27, d. h. korrespondierend mit einem Motorarbeitsspiel zwischen 0° KW und 720° KW, entsprechen vorliegend z. B. 240 Pulse (bei einem Geberrad 27 mit 120 Zähnen), wobei ein fehlender Puls je die Drehstellung des Geberrads 27 entsprechend dessen Position auf eine vorbestimmte Kurbelwellen- bzw. Zylinderposition markiert, d. h. die Bezugs- bzw. Positionsmarke 33 im Sensorsignal 23 bildet. Bei der gezeigten Signalform des Sensorsignals 23 entspricht eine Sensorsignal-Periodendauer z. B. 3° KW.The sensor signal 23 is from the Drehzahlsensiervorrichtung 21 - Based on the generated frequency-dependent AC voltage from the speed measurement - provided as a preprocessed digital signal and the control unit 35 supplied (alternatively, for example by the control unit 35 from an analogue alternating voltage signal of the sensor 31 edited). Two full revolutions of the encoder wheel 27 , ie corresponding to a motor work cycle between 0 ° CA and 720 ° CA, in this case correspond to z. B. 240 pulses (at a transmitter wheel 27 with 120 teeth), with a missing pulse depending on the rotational position of the encoder wheel 27 marked according to its position to a predetermined crankshaft or cylinder position, ie the reference or position mark 33 in the sensor signal 23 forms. In the illustrated waveform of the sensor signal 23 corresponds to a sensor signal period z. B. 3 ° KW.

Die Kontrolleinheit 35 verarbeitet das Sensorsignal 23 digital weiter, insbesondere mittels einer geeigneten Signalprozessorvorrichtung, welche z. B. einen Timer 53 umfasst. Im Rahmen der Verarbeitung wird das Sensorsignal 23 zeitlich feiner aufgelöst, wobei einem Motorarbeitsspiel nunmehr z. B. 3600 Pulse zuordenbar sind, d. h. die Auflösung entsprechend einer Periodendauer des Bussignals 45, d. h. des über die Busschnittstelle bereitgestellten Winkel- und Drehzahlinformationssignals 45, beträgt nunmehr z. B. 0,2° KW. Im Rahmen der Signalverarbeitung durch die Kontrolleinheit 35 wird weiterhin ein Winkelsignal 55 als Signalanteil des Winkel- und Drehzahlinformationssignals 45 ausgegeben, welches entsprechend dessen Position auf eine vorbestimmte Kurbelwellen- bzw. Zylinderposition (gewöhnlich OT A1) markiert. Das Winkelsignal 55 kann z. B. ein höheres – von einer Signalverarbeitungslogik erkennbares – Spannungsniveau als die sonstigen Pulse 57 aufweisen, alternativ z. B. auch durch eine Signallücke analog zu dem Sensorsignal 23 geformt sein, oder davon verschieden ausgegeben werden.The control unit 35 processes the sensor signal 23 digital further, in particular by means of a suitable signal processor device which z. B. a timer 53 includes. As part of the processing, the sensor signal 23 temporally finer resolved, with a motor work game now z. B. 3600 pulses can be assigned, that is, the resolution corresponding to a period of the bus signal 45 ie the angle and speed information signal provided via the bus interface 45 , is now z. B. 0.2 ° KW. As part of the signal processing by the control unit 35 will continue to be an angle signal 55 as a signal component of the angle and speed information signal 45 which marks according to its position to a predetermined crankshaft or cylinder position (usually OT A1). The angle signal 55 can z. B. a higher - recognizable by a signal processing logic - voltage level than the other pulses 57 have, alternatively z. B. also by a signal gap analogous to the sensor signal 23 be shaped, or be issued differently.

Aus dem Winkel- und Drehzahlinformationssignal 45 können die über die Busschnittstelle 39 angebundenen Steuergeräte 41, 43 mittels ihrerseits vorhandener Signalverarbeitungslogik (nicht dargestellt) nunmehr die erforderliche, brennkraftmaschinenbetriebsabhängige Winkel- und Drehzahlinformation auslesen. Z. B. kann zur Winkelermittlung ein Zähler mit Erkennen eines Winkelsignals 55 im Winkel- und Drehzahlinformationssignal 45 in Gang gesetzt werden, welcher die Pulse 57 zählt und den Zählerstand – fortlaufend – mit einem Drehwinkel korreliert. Insoweit dient das Winkelsignal 55 hierbei auch als Synchronisationssignal.From the angle and speed information signal 45 can the over the bus interface 39 connected control units 41 . 43 by means of their existing signal processing logic (not shown) read now the required, engine operation dependent angle and speed information. For example, for angle determination, a counter with detection of an angle signal 55 in the angle and speed information signal 45 be set in motion, which the pulses 57 counts and the counter reading - continuously - correlated with a rotation angle. In that regard, the angle signal is used 55 here also as a synchronization signal.

Zur Drehzahlermittlung anhand des Winkel- und Drehzahlsignals 45 können die Pulse 57 des Signals am angebundenen Steuergerät 41 bzw. 43 über eine Dauer gezählt und mit einer Zeitdauer der Zählung korreliert werden.For speed determination based on the angle and speed signal 45 can the pulses 57 of the signal on the connected control unit 41 respectively. 43 are counted over a duration and correlated with a time duration of the count.

Angemerkt sei, dass die gezeigten Signalverläufe 23, 45 nach 2 lediglich eine mögliche Form der Signalbereitstellung aufzeigen. Selbstverständlich können auch davon verschiedene Signalformen im Rahmen des Informationsverteilsystems 1 bzw. eines dieses aufweisenden Verbrennungsmotors 3 vorgesehen werden, so dass mit der aufgezeigten Ausgestaltung keinesfalls eine Beschränkung auf eine Ausführungsform ausgedrückt werden soll.It should be noted that the signal curves shown 23 . 45 to 2 just show a possible form of signal provision. Of course, different signal forms can also be used in the context of the information distribution system 1 or an internal combustion engine having this 3 be provided so that the embodiment shown by no means a limitation to an embodiment should be expressed.

Ferner sei darauf hingewiesen, dass es im Rahmen der Erfindung vorgesehen ist, bei Ausfall (Erkennung durch Monitoring der Sensorsignale) eines der Drehzahlsensoren 29 bzw. 31 den Winkelbus 51 automatisch auf den jeweiligen anderen noch funktionsfähigen Sensor umzuschalten, d. h. durch die signalverarbeitende Kontrolleinheit bzw. ECU 35. Die Ausfallerkennung und Synchronisierung der Busteilnehmer (Steuergeräte) kann in der Software implementiert werden, jedoch in vorteilhaft nur sehr geringem Umfang.It should also be noted that it is provided in the context of the invention, in case of failure (detection by monitoring the sensor signals) of the speed sensors 29 respectively. 31 the angle bus 51 automatically switch to the respective other functional sensor, ie by the signal processing control unit or ECU 35 , The failure detection and synchronization of the bus participants (control units) can be implemented in the software, but advantageously to a very limited extent.

Abschließend sei notiert, dass es mit der Erfindung vorgesehen und vorteilhaft möglich ist, über die Busschnittstelle 39 – via geeignete Signalverarbeitung in der Kontrolleinheit 35 – unabhängig von den mit den Sensiervorrichtungen verwendeten Geberrädern 25 bzw. 27 stets ein Winkel- und/oder Drehzahlsignal 45 mit gleicher Auflösung bzw. Pulsanzahl je Arbeitsspiel auszugeben (z. B. mit 0,2° KW bzw. 3600 Pulsen), wobei in vorteilhafter Weise verschiedene Einstellungen der Auflösung oder Pulsanzahl durch entsprechende Konfigurierung der Kontrolleinheit 35 möglich sind.Finally, it should be noted that it is provided with the invention and advantageously possible, via the bus interface 39 - via appropriate signal processing in the control unit 35 - independent of the encoder wheels used with the sensing devices 25 respectively. 27 always an angular and / or speed signal 45 output with the same resolution or number of pulses per cycle (for example, with 0.2 ° CA or 3600 pulses), wherein advantageously different settings of the resolution or number of pulses by appropriate configuration of the control unit 35 possible are.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Informationsverteilsysteminformation distribution
33
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
55
Zylindercylinder
77
Kolbenpiston
99
Brennraumcombustion chamber
1111
Injektorinjector
1313
ZylinderdrucksensorCylinder pressure sensor
1515
Nockenwellecamshaft
1717
Kurbelwellecrankshaft
1919
erste Drehzahlsensiervorrichtungfirst speed sensing device
2121
zweite Drehzahlsensiervorrichtungsecond speed sensing device
2323
Sensorsignalsensor signal
25, 2725, 27
Geberradsensor wheel
29, 3129, 31
Sensorsensor
3333
Bezugsmarkereference mark
3535
Kontrolleinheitcontrol unit
3737
Steuerleitungcontrol line
3939
Busschnittstellebus interface
4141
Steuergerät (EMU)Control unit (EMU)
4343
Steuergerätcontrol unit
4545
Winkel- und/oder DrehzahlinformationssignalAngular and / or speed information signal
4747
Sensorsensor
4949
Aktoractuator
5151
Winkel- und/oder DrehzahlbusAngular and / or speed bus
5353
Timertimer
5555
Winkelsignalangle signal
5757
PulsPulse

Claims (9)

Informationsverteilsystem (1) für einen Verbrennungsmotor (3), aufweisend: – wenigstens eine Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) zur Erfassung einer Motordrehzahl, welche Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) an eine übergeordnete Kontrolleinheit (35) des Informationsverteilsystems (1) signalgebend angebunden ist; dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontrolleinheit (35) eine Busschnittstelle (39) aufweist, über welche wenigstens ein Steuergerät (41, 43) eines Verbrennungsmotors (3) an die Kontrolleinheit (35) anbindbar ist, wobei die Kontrolleinheit (35) eingerichtet ist, ein Sensorsignal (23) der wenigstens einen, angebundenen Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) zu verarbeiten und darauf basierend ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal (45) über die Busschnittstelle (39) auszugeben.Information distribution system ( 1 ) for an internal combustion engine ( 3 ), comprising: - at least one speed sensing device ( 19 . 21 ) for detecting an engine speed, which speed sensing device ( 19 . 21 ) to a higher-level control unit ( 35 ) of the information distribution system ( 1 ) is connected signaling; characterized in that - the control unit ( 35 ) a bus interface ( 39 ), via which at least one control device ( 41 . 43 ) of an internal combustion engine ( 3 ) to the control unit ( 35 ), the control unit ( 35 ), a sensor signal ( 23 ) of the at least one connected speed sensing device ( 19 . 21 ) and based thereon an angular and / or rotational speed information signal ( 45 ) via the bus interface ( 39 ). Informationsverteilsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – wenigstens ein Steuergerät (41, 43) eines Verbrennungsmotors (3) oder eine Mehrzahl von Steuergeräten (41, 43) eines Verbrennungsmotors (3) über die Busschnittstelle (39) an die Kontrolleinheit (35) angebunden ist; und/oder – zwei oder mehr Drehzahlsensiervorrichtungen (19, 21) signalgebend an die Kontrolleinheit (35) angebunden sind; und/oder – die Kontrolleinheit (35) eingerichtet ist, Sensorsignale (23) einer Mehrzahl von angebundenen Drehzahlsensiervorrichtungen (19, 21) zu verarbeiten und darauf basierend ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal (45) über die Busschnittstelle (39) auszugeben.Information distribution system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that - at least one control device ( 41 . 43 ) of an internal combustion engine ( 3 ) or a plurality of control devices ( 41 . 43 ) of an internal combustion engine ( 3 ) via the bus interface ( 39 ) to the control unit ( 35 ) is connected; and / or - two or more speed sensing devices ( 19 . 21 ) signaling to the control unit ( 35 ) are connected; and / or - the control unit ( 35 ), sensor signals ( 23 ) of a plurality of connected speed sensing devices ( 19 . 21 ) and based thereon an angular and / or rotational speed information signal ( 45 ) via the bus interface ( 39 ). Informationsverteilsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontrolleinrichtung (35) eingerichtet ist, ein Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal (45) über die Busschnittstelle (39) auszugeben, welches ein Pulssignal (57) aufweist; und/oder – die Kontrolleinrichtung (35) eingerichtet ist, ein Winkel- und/oder Pulsinformationssignal über die Busschnittstelle auszugeben, welches ein Synchronisationssignal (55) aufweist.Information distribution system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the control device ( 35 ), an angular and / or rotational speed information signal ( 45 ) via the bus interface ( 39 ) which outputs a pulse signal ( 57 ) having; and / or - the control device ( 35 ) is arranged to output an angle and / or pulse information signal via the bus interface, which is a synchronization signal ( 55 ) having. Informationsverteilsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Busschnittstelle (39) eine digitale Schnittstelle ist.Information distribution system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the bus interface ( 39 ) is a digital interface. Informationsverteilsystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontrolleinrichtung (35) ein Motorsteuergerät ist; und/oder – die wenigstens eine Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) mit einer Nockenwelle (15) oder einer Kurbelwelle (17) zusammenwirkt; – wenigstens ein über die Busschnittstelle (39) angebundenes Steuergerät (43) ein Zylinderdruckmodul ist.Information distribution system ( 1 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that - the control device ( 35 ) is an engine control unit; and / or - the at least one speed sensing device ( 19 . 21 ) with a camshaft ( 15 ) or a crankshaft ( 17 ) cooperates; At least one via the bus interface ( 39 ) connected control unit ( 43 ) is a cylinder pressure module. Informationsverteilsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal (45) in Echtzeit durch die Busschnittstelle (39) auf dem wenigstens einen Sensorsignal (23) basierend bereitgestellt wird.Information distribution system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the angular and / or rotational speed information signal ( 45 ) in real time through the bus interface ( 39 ) on the at least one sensor signal ( 23 ). Verbrennungsmotor (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – der Verbrennungsmotor (3) ein Informationsverteilsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.Internal combustion engine ( 3 ) according to one of the preceding claims, characterized in that - the internal combustion engine ( 3 ) an information distribution system ( 1 ) according to one of the preceding claims. Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – bei dem Verbrennungsmotor (3) lediglich die Kontrolleinheit (35) eine Synchronisationslogik zur Verarbeitung des Sensorsignals (23) der wenigstens einen angebundenen Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) und/oder zur Ausgabe des Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignals (45) aufweist; und/oder – bei dem Verbrennungsmotor (3) lediglich die Kontrolleinheit (35) eine Sensorausfallerkennungsfunktion im Hinblick auf die wenigstens eine Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) aufweist.Internal combustion engine according to claim 7, characterized in that - in the internal combustion engine ( 3 ) only the control unit ( 35 ) a synchronization logic for processing the sensor signal ( 23 ) the at least one connected Drehzahlsensiervorrichtung ( 19 . 21 ) and / or for outputting the angular and / or rotational speed information signal ( 45 ) having; and / or - in the internal combustion engine ( 3 ) only the control unit ( 35 ) a sensor failure detection function with respect to the at least one Drehzahlsensiervorrichtung ( 19 . 21 ) having. Verbrennungsmotor (3) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass – bei dem Verbrennungsmotor (3) lediglich die Kontrolleinheit (35) ein Sensorsignal (23) seitens der wenigstens einen Drehzahlsensiervorrichtung (19, 21) erhält, wobei die Kontrolleinheit (35) basierend auf dem verarbeiteten Sensorsignal (23) das Winkel- und/oder Drehzahlinformationssignal (45) an wenigstens ein über die Busschnittstelle (39) angebundenes Steuergerät ausgibt.Internal combustion engine ( 3 ) according to claim 7 or 8, characterized in that - in the internal combustion engine ( 3 ) only the control unit ( 35 ) a sensor signal ( 23 ) on the part of the at least one speed sensing device ( 19 . 21 ) with the control unit ( 35 ) based on the processed sensor signal ( 23 ) the angular and / or rotational speed information signal ( 45 ) to at least one via the bus interface ( 39 ) outputs connected control unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112730876A (en) * 2020-12-22 2021-04-30 山东华阳众能动力科技有限公司 Speed measuring system of rotary mechanical equipment
DE102015009201B4 (en) 2015-02-12 2023-03-02 Rolls-Royce Solutions GmbH Information distribution system and internal combustion engine with such

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10570833B2 (en) 2017-11-06 2020-02-25 Caterpillar Inc. System and method for predicting failure of a cylinder in a multi-cylinder engine
DE102018106667A1 (en) * 2018-03-21 2019-09-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Knock recognition device and method for detecting a knocking event

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243178A1 (en) * 1992-12-19 1994-06-23 Bosch Gmbh Robert Method for detecting leaky injection valves in an internal combustion engine
DE102005005280A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Siemens Ag Pressure detecting device for combustion chamber, has electrical conductors to connect glow plug and pressure sensor with control unit and evaluation unit, respectively, where units are electrically and logically connected with each other
DE102008054589B3 (en) * 2008-12-12 2010-08-19 Thielert Aircraft Engines Gmbh Engine control system for a jet diesel engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4420425B4 (en) * 1994-06-10 2006-06-01 Bayerische Motoren Werke Ag Electronic composite system in motor vehicles with identically constructed electrical sub-distribution devices
DE10014949B4 (en) * 2000-03-22 2005-02-03 Beru Ag Device on wheeled vehicles having pneumatic tires for use in a tire pressure monitoring system
DE10053598A1 (en) * 2000-10-28 2002-05-02 Daimler Chrysler Ag Control system for multi-cylinder IC engine with ignition device, fuel injector etc. for each cylinder coupled to and controlled by non-central control units
DE10153848B4 (en) * 2001-11-02 2005-12-22 Daimlerchrysler Ag Method for identifying identical electronic modules in a CAN bus architecture and suitable electronic module
DE10358196A1 (en) * 2003-12-12 2005-07-28 Robert Bosch Gmbh Device for knock control in a multi-cylinder internal combustion engine
US7359789B2 (en) * 2004-11-01 2008-04-15 Robert Bosch Gmbh Control system for an internal combustion engine and a vehicle having the same
DE102008015536B4 (en) * 2008-03-25 2017-04-06 Mtu Friedrichshafen Gmbh Method for address assignment to injectors
DE102008020510B4 (en) * 2008-04-23 2010-02-11 Beru Ag Apparatus and method for determining the combustion chamber pressure
DE102009032959B4 (en) * 2009-07-14 2012-04-05 Beru Ag Method of operating a glow plug
DE102010045895A1 (en) * 2010-09-17 2012-03-22 Daimler Ag Electronic device for controlling combustion process variables of reciprocating piston engine, has crankshaft with crank pin, at which lever element is mounted, where lever element is connected with corresponding connecting rod
DE102015009202A1 (en) 2015-02-12 2016-08-18 Mtu Friedrichshafen Gmbh Cylinder pressure module for an internal combustion engine, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4243178A1 (en) * 1992-12-19 1994-06-23 Bosch Gmbh Robert Method for detecting leaky injection valves in an internal combustion engine
DE102005005280A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-17 Siemens Ag Pressure detecting device for combustion chamber, has electrical conductors to connect glow plug and pressure sensor with control unit and evaluation unit, respectively, where units are electrically and logically connected with each other
DE102008054589B3 (en) * 2008-12-12 2010-08-19 Thielert Aircraft Engines Gmbh Engine control system for a jet diesel engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015009201B4 (en) 2015-02-12 2023-03-02 Rolls-Royce Solutions GmbH Information distribution system and internal combustion engine with such
CN112730876A (en) * 2020-12-22 2021-04-30 山东华阳众能动力科技有限公司 Speed measuring system of rotary mechanical equipment

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