DE102015009201A1 - Information distribution system and internal combustion engine with such - Google Patents
Information distribution system and internal combustion engine with such Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015009201A1 DE102015009201A1 DE102015009201.4A DE102015009201A DE102015009201A1 DE 102015009201 A1 DE102015009201 A1 DE 102015009201A1 DE 102015009201 A DE102015009201 A DE 102015009201A DE 102015009201 A1 DE102015009201 A1 DE 102015009201A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- control unit
- signal
- internal combustion
- combustion engine
- bus interface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 239000012075 bio-oil Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/28—Interface circuits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
- F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
- F02D41/28—Interface circuits
- F02D2041/281—Interface circuits between sensors and control unit
- F02D2041/285—Interface circuits between sensors and control unit the sensor having a signal processing unit external to the engine control unit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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
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
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:
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.
Der Verbrennungsmotor
Zur Drehzahlerfassung der jeweiligen Welle
Die jeweilige Drehzahlsensiervorrichtung
Die jeweilige, zur Erfassung der Motordrehzahl bereitgestellte Drehzahlsensiervorrichtung
Wie insbesondere auch
An den hierbei mittels der Busschnittstelle
Weiterhin sind über den Winkel- und Drehzahlbus
Das Sensorsignal
Die Kontrolleinheit
Aus dem Winkel- und Drehzahlinformationssignal
Zur Drehzahlermittlung anhand des Winkel- und Drehzahlsignals
Angemerkt sei, dass die gezeigten Signalverläufe
Ferner sei darauf hingewiesen, dass es im Rahmen der Erfindung vorgesehen ist, bei Ausfall (Erkennung durch Monitoring der Sensorsignale) eines der Drehzahlsensoren
Abschließend sei notiert, dass es mit der Erfindung vorgesehen und vorteilhaft möglich ist, über die Busschnittstelle
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)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2015/002403 WO2016128012A1 (en) | 2015-02-12 | 2015-11-30 | Information distribution system and internal combustion engine having such an information distribution system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015202607.8 | 2015-02-12 | ||
DE102015202607 | 2015-02-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015009201A1 true DE102015009201A1 (en) | 2016-08-18 |
DE102015009201B4 DE102015009201B4 (en) | 2023-03-02 |
Family
ID=56552106
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015009202.2A Ceased DE102015009202A1 (en) | 2015-02-12 | 2015-07-15 | Cylinder pressure module for an internal combustion engine, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
DE102015009201.4A Expired - Fee Related DE102015009201B4 (en) | 2015-02-12 | 2015-07-15 | Information distribution system and internal combustion engine with such |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015009202.2A Ceased DE102015009202A1 (en) | 2015-02-12 | 2015-07-15 | Cylinder pressure module for an internal combustion engine, internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE102015009202A1 (en) |
WO (2) | WO2016128011A1 (en) |
Cited By (2)
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)
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)
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)
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 |
-
2015
- 2015-07-15 DE DE102015009202.2A patent/DE102015009202A1/en not_active Ceased
- 2015-07-15 DE DE102015009201.4A patent/DE102015009201B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-11-30 WO PCT/EP2015/002402 patent/WO2016128011A1/en active Application Filing
- 2015-11-30 WO PCT/EP2015/002403 patent/WO2016128012A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
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)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102015009201B4 (en) | 2023-03-02 |
WO2016128012A1 (en) | 2016-08-18 |
DE102015009202A1 (en) | 2016-08-18 |
WO2016128011A1 (en) | 2016-08-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4141713C2 (en) | Encoder arrangement for cylinder detection and emergency operation in an internal combustion engine with n cylinders | |
DE102015009201A1 (en) | Information distribution system and internal combustion engine with such | |
DE3301743C2 (en) | ||
DE102016117342B4 (en) | Device for detecting a misfire | |
DE102012215176B4 (en) | Systems and methods for detecting stochastic premature ignition | |
DE102010035915B4 (en) | Motor controller diagnostic system for a synchronization diagnostic method | |
EP0831224B1 (en) | Sensor arrangement for rapid cylinder identification in an internal combustion engine | |
DE102006053483B4 (en) | Method for monitoring a knock control and device for knock control of an internal combustion engine | |
DE19962153B4 (en) | Method for detecting the angular position of rotating machine parts | |
EP1674832B1 (en) | Encoder wheel with reverse rotation encoding for a crankshaft or camshaft position sensor | |
DE19610121A1 (en) | Microcomputer control for combustion engine | |
DE19734595A1 (en) | Procedure for determining segment times | |
DE10359927A1 (en) | Device and method for detecting the angular position of a camshaft or crankshaft of an internal combustion engine | |
EP1593971A2 (en) | Device and method for the verification of the functionality of an angular encoder | |
EP1313936B1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
DE102006008062B3 (en) | Engine control for determining pressure of combustion chamber, has pressure signal input receiving pressure signals reproducing pressure in chamber, and pressure sensor measuring pressure and connected with input to feed signal | |
WO1987002418A1 (en) | Input system for injection nozzles | |
EP1402164B1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
DE19610609B4 (en) | Arrangement for controlling cyclically repeating processes in internal combustion engines | |
DE10246806A1 (en) | Sender wheel for measuring crankshaft revolution rate, angle has variable widths of individual teeth for defined number of successive teeth, limited number of different widths over whole circumference | |
EP1934454A1 (en) | Device for controlling an internal combustion engine | |
DE102004014368B4 (en) | Method and device for controlling operations in a vehicle | |
EP0831301B1 (en) | Circuit and method for generating multiple analogue signals | |
EP2306405B1 (en) | Tachograph assembly for a vehicle and sensor assembly for a tachograph | |
EP2934930B1 (en) | Method for determining an angle of rotation of a shaft, method for controlling a motor arrangement, control device and motor arrangement for a vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02D0041000000 Ipc: B60R0016023000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEDERLE-HOFFMEISTER, STEFAN, DIPL.-PHYS. UNIV., DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ROLLS-ROYCE SOLUTIONS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH, 88045 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |