DE102018210228A1

DE102018210228A1 - Torque determination from oil pressure signal from internal combustion engines

Info

Publication number: DE102018210228A1
Application number: DE102018210228.7A
Authority: DE
Inventors: Juergen Foerster; Thomas Botterer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2018-06-22
Publication date: 2019-12-24

Abstract

Es wird eine Vorrichtung (70) sowie ein Verfahren (100) zum Ermitteln eines Drehmomentwertes (46) von Verbrennungsmotoren (10) mithilfe von Öldrucksignalen (36) vorgeschlagen. Die Vorrichtung (70) umfasst einen Öldrucksensor (34) sowie eine Auswerteeinheit (38). Durch typische Änderungsmuster des Öldrucksignals (36), beispielsweise am Kurbelwellenlager (18), und deren Amplituden und Frequenzen kann auf das momentan erzeugte Drehmoment (46) zurückgeschlossen werden. Die Ermittlung oder Schätzung des Drehmoments erfolgt durch Filtern (120), Demodulation (140) des Öldrucksignals und anschließendes Auslesen (180) des zugehörigen Drehmomentwertes (46) aus einer Datenbank (44).A device (70) and a method (100) for determining a torque value (46) of internal combustion engines (10) using oil pressure signals (36) are proposed. The device (70) comprises an oil pressure sensor (34) and an evaluation unit (38). Typical changes in the oil pressure signal (36), for example on the crankshaft bearing (18), and their amplitudes and frequencies allow conclusions to be drawn about the torque (46) currently being generated. The torque is determined or estimated by filtering (120), demodulating (140) the oil pressure signal and then reading (180) the associated torque value (46) from a database (44).

Description

Der Gegenstand der Erfindung betrifft eine Ermittlung oder Messung von Informationen eines Betriebszustandes von Verbrennungsmotoren. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung eines Drehmoments eines Verbrennungsmotors auf Basis eines Öldrucksignals.The subject matter of the invention relates to a determination or measurement of information about an operating state of internal combustion engines. In particular, the invention relates to a device and a method for determining a torque of an internal combustion engine based on an oil pressure signal.

Stand der TechnikState of the art

Verbrennungsmotoren können mit verschiedenen Kraftstoffen betrieben werden. So gibt es neben den klassischen Kraftstoffen wie Benzin oder Diesel zunehmend auch Verbrennungsmotoren, die mit Erdgas oder anderen Gasen betrieben werden. Beispiele hierfür sind CNG oder LNG (komprimiertes Erdgas oder flüssiges Erdgas). Im Unterschied zu der erstgenannten gut definierten Qualität der klassischen Kraftstoffe werden hier stärkere Abweichungen beim Heizwert der Gasprodukte beobachtet. Insbesondere bei im Magerbereich betriebenen Motoren können hierdurch Abweichungen von den zertifizierten angegebenen Leistungen der Verbrennungsmotoren auftreten.Internal combustion engines can be operated with different fuels. In addition to classic fuels such as petrol or diesel, there are also increasingly internal combustion engines that run on natural gas or other gases. Examples include CNG or LNG (compressed natural gas or liquid natural gas). In contrast to the first-mentioned, well-defined quality of classic fuels, larger deviations in the calorific value of the gas products are observed here. Especially in engines operated in the lean range, deviations from the certified specified performance of the internal combustion engine can occur.

Bekannte Steuerungen von Verbrennungsmotoren können durch Adaptionsfunktionen und Regelfunktionen Einflüsse auf den Verbrennungsprozess nehmen. Hierbei können beispielsweise Umwelteinflüsse durch Veränderungen in Temperatur, geografischer Höhe, Feuchtigkeit sowie Kraftstoffqualität ausgeglichen werden. Insofern erscheint es wünschenswert, dass genauere Informationen zur aktuell abgegebenen Leistung eines Verbrennungsmotors zur Verfügung stehen. Bekannt sind Lösungen, wo Signale aus dem Brennraum genutzt werden. Aber auch andere Sensoren wie Schallsensoren oder Klopfsensoren sind zwar technisch möglich, aber meist ungenau oder zu komplex. In der DE 1984/5232 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bewertung von Verbrennungsvorgängen an einer Brennkraftmaschine beschrieben.Known controls of internal combustion engines can influence the combustion process through adaptation functions and control functions. For example, environmental influences can be compensated for by changes in temperature, geographic altitude, humidity and fuel quality. In this respect, it seems desirable that more precise information about the current output of an internal combustion engine is available. Solutions are known where signals from the combustion chamber are used. However, other sensors such as sound sensors or knock sensors are technically possible, but mostly inaccurate or too complex. In the DE 1984/5232 A1 describes a method and a device for evaluating combustion processes on an internal combustion engine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausführungsformen der Erfindung können auf vereinfachte Weise einen Drehmomentwert eines Verbrennungsmotors ermitteln oder schätzen und so genauere Angaben über eine abgegebene momentane Leistung bereitstellen. Der im Folgenden beschriebenen Erfindung liegen die nachfolgend dargelegten Überlegungen zugrunde. Über eine Messung oder Schätzung des Drehmoments können bessere und genauere Angaben zu einer momentan abgegebenen Leistung eines Verbrennungsmotors gemacht werden. Insofern erscheint eine Ermittlung eines momentanen Drehmoments ein vielversprechender Ansatz. Hierzu sind bereits Lösungen bekannt, wo das Drehmoment beispielsweise aus Körperschallaufnehmern im Motor oder aber mithilfe von Kraftmesssensoren, beispielsweise Dehnmessstreifen, ermittelt wird. Allerdings sind hier entweder die Messverfahren sehr komplex und fehleranfällig, die Genauigkeit unzureichend oder Kosten zu hoch.Embodiments of the invention can determine or estimate a torque value of an internal combustion engine in a simplified manner and thus provide more precise information about a given instantaneous power. The invention described below is based on the considerations set out below. By measuring or estimating the torque, it is possible to provide better and more precise information about the current output of an internal combustion engine. In this respect, the determination of an instantaneous torque appears to be a promising approach. Solutions are already known for this purpose, where the torque is determined, for example, from structure-borne noise sensors in the engine or with the aid of force measuring sensors, for example strain gauges. However, either the measuring procedures are very complex and prone to errors, the accuracy is insufficient or the costs are too high.

Der hier vorgestellte Lösungsansatz nutzt im Gegensatz zu den bisherigen Lösungen den Effekt, dass sich bei Einleitung von Kräften auf die Kurbelwelle, beispielsweise durch einen Verbrennungstakt eines Verbrennungsmotors, der Durchflusswiderstand des Kurbelwellenlagers für das Schmieröl geringfügig verändert. Dies kann unter anderem damit erklärt werden, dass durch Elastizität im Material und durch den Aufbau des Lagers selbst eine Verschiebung innerhalb der Lagerstruktur stattfindet und sich hierdurch im zeitlichen Verlauf der Durchflusswiderstand für das Öl im Ölkreislauf ändert. Dies äußert sich in einer zeitlichen Veränderung des Öldrucks in Form von Schwingungen, was durch einen geeigneten Öldrucksensor detektiert werden kann.In contrast to the previous solutions, the approach presented here uses the effect that when forces are applied to the crankshaft, for example due to a combustion cycle of an internal combustion engine, the flow resistance of the crankshaft bearing for the lubricating oil changes slightly. This can be explained, among other things, by the fact that elasticity in the material and the structure of the bearing itself cause a shift within the bearing structure and the flow resistance for the oil in the oil circuit changes over time. This manifests itself in a change in the oil pressure over time in the form of vibrations, which can be detected by a suitable oil pressure sensor.

Es wird daher eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Drehmoments eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen, die einen Öldrucksensor und eine Auswerteeinheit aufweist. Der Öldrucksensor ist ausgeführt, ein Öldrucksignal im Schmiersystem des Verbrennungsmotors zu generieren und an die auswärtige Einheit weiterzuleiten. Ein Öldrucksignal kann hierbei verschiedene Aspekte des Öldrucks beschreiben, beispielsweise Amplitudenwerte, einen zeitlichen Verlauf, Dynamik, Änderungen, absolute und relative Höhe sowie weitere relevante Eigenschaften. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, auf Basis von Änderungen in der Amplitude und/oder Frequenz des Öldrucksignals ein vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmomentwert zu ermitteln. Das Drehmoment kann beispielsweise das Drehmoment der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors sein. Der Verbrennungsmotor kann hierbei einen einzigen, aber auch eine Vielzahl von Zylindern haben, die üblicherweise in einem Winkelversatz die Kurbelwelle antreiben. Jeder Zylinder kann folglich ein eigenes Öldrucksignal aufweisen, das sich von den Öldrucksignalen der anderen Zylinder unterscheiden kann. Grundsätzlich kann der Öldrucksensor je nach Anwendungsfall selektiv je ein Öldrucksignal an einem Kurbelwellenlager eines bestimmten Zylinders, aber auch ein kombiniertes Öldrucksignal des Verbrennungsmotors mit mehreren oder allen Zylindern aufnehmen.A device for determining a torque of an internal combustion engine is therefore proposed, which has an oil pressure sensor and an evaluation unit. The oil pressure sensor is designed to generate an oil pressure signal in the lubrication system of the internal combustion engine and to transmit it to the external unit. An oil pressure signal can describe various aspects of the oil pressure, for example amplitude values, a time profile, dynamics, changes, absolute and relative height, and other relevant properties. The evaluation unit is set up to determine a torque value generated by the internal combustion engine on the basis of changes in the amplitude and / or frequency of the oil pressure signal. The torque can be, for example, the torque of the crankshaft of an internal combustion engine. The internal combustion engine can have a single, but also a plurality of cylinders, which usually drive the crankshaft at an angular offset. Each cylinder can consequently have its own oil pressure signal, which can differ from the oil pressure signals of the other cylinders. Basically, depending on the application, the oil pressure sensor can selectively record an oil pressure signal on a crankshaft bearing of a specific cylinder, but also a combined oil pressure signal of the internal combustion engine with several or all cylinders.

Durch die Änderung des Durchflusswiderstandes im Bereich des Kugelwellenlagers durch die Krafteinleitung während des Verbrennungstaktes entstehen typische Änderungen im Öldrucksignal, die von der Auswerteeinheit erkannt werden. Gemäß einem Beispiel werden für die Berechnung des Drehmoments nur die Änderungen des Öldrucksignals berücksichtigt, die beispielsweise durch ihren Zeitpunkt relativ zur Winkelposition der Kurbelwelle einem Verbrennungstakt eines bestimmten Zylinders zuordenbar sind. Da die Zeitpunkte durch das Funktionsprinzip des Verbrennungsmotors bekannt sind, kann beispielsweise ein relevantes Zeitfenster für jeden Zylinder identifiziert werden, bei dem eine Krafteinleitung auf die Kurbelwelle erwartet werden kann. Durch Auswertung beispielsweise der Amplitude und/oder der Frequenz der Änderungen des Öldrucksignals kann auf das erzeugte Drehmoment an der Kurbelwelle rückgeschlossen werden. Im Folgenden werden weitere Möglichkeiten vorgeschlagen, die Änderungen des Öldrucksignals in geeigneter Weise auszuwerten und ein Drehmoment zu ermitteln oder zu schätzen.The change in the flow resistance in the area of the spherical shaft bearing due to the introduction of force during the combustion cycle results in typical changes in the oil pressure signal, which are recognized by the evaluation unit. According to one example, only the changes in the oil pressure signal are used to calculate the torque are taken into account, which can be assigned to a combustion cycle of a specific cylinder, for example by their time relative to the angular position of the crankshaft. Since the points in time are known from the functional principle of the internal combustion engine, a relevant time window for each cylinder can be identified, for example, during which a force application to the crankshaft can be expected. By evaluating, for example, the amplitude and / or the frequency of the changes in the oil pressure signal, conclusions can be drawn about the torque generated on the crankshaft. In the following, further possibilities are proposed for evaluating the changes in the oil pressure signal in a suitable manner and for determining or estimating a torque.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit eingerichtet, ein Mittelwertsignal des Öldrucksignals über mehrere Zyklen des Verbrennungsmotors zu berechnen. Unter einem Zyklus kann beispielsweise eine volle Umdrehung der Nockenwelle bzw. eine einmalige Abfolge der Verbrennungstakte aller Zylinder des Verbrennungsmotors verstanden werden. Das ursprüngliche Öldrucksignal kann mit einer Vielzahl von Frequenzen und Störeinflüssen überlagert sein, was in Kombination mit vergleichsweise geringen prozentualen Öldruckänderungen eine nachfolgende Auswertung erschweren könnte. Das Erzeugen eines Mittelwertsignals kann beispielsweise derartige Störungen und fehlerhafte Ausschläge verringern und/oder einen Signalverlauf glätten. In einem Beispiel kann das Mittelwertsignal ein laufendes Mittelwertsignal sein, dass beispielsweise über eine geeignete Anzahl von Zyklen, beispielsweise 100 Zyklen, gebildet ist.In one embodiment of the invention, the evaluation unit is set up to calculate an average value signal of the oil pressure signal over several cycles of the internal combustion engine. A cycle can be understood to mean, for example, a full revolution of the camshaft or a one-time sequence of the combustion cycles of all cylinders of the internal combustion engine. The original oil pressure signal can be overlaid with a large number of frequencies and interferences, which in combination with comparatively small percentage changes in oil pressure could make subsequent evaluation more difficult. The generation of an average signal can, for example, reduce such disturbances and erroneous deflections and / or smooth a signal curve. In one example, the mean value signal can be a running mean value signal that is formed, for example, over a suitable number of cycles, for example 100 cycles.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Öldrucksensor an einem Kurbelwellenlager des Verbrennungsmotors angeordnet. Da der Effekt des veränderten Durchflusswiderstandes im Bereich des Kurbelwellenlagers am stärksten auftritt, wird vorgeschlagen, den Öldrucksensor für eine effektive Messung oder Detektion der Öldruckänderung ebenfalls nahe am Kurbelwellenlager zu positionieren. Dies kann eine höhere Qualität des Öldrucksignals und bessere Möglichkeiten der Auswertung bieten.In one embodiment of the invention, the oil pressure sensor is arranged on a crankshaft bearing of the internal combustion engine. Since the effect of the changed flow resistance occurs most strongly in the area of the crankshaft bearing, it is proposed to also position the oil pressure sensor close to the crankshaft bearing for effective measurement or detection of the change in oil pressure. This can offer a higher quality of the oil pressure signal and better possibilities for evaluation.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Öldrucksensor an einer gemeinsamen Ölzuleitung für alle Zylinder des Verbrennungsmotors angeordnet. Die Überlegungen für diese Ausführungsform basieren auf der Tatsache, dass beim Anordnen eines individuellen Öldrucksensors für jeden einzelnen Zylinder eine entsprechend hohe Anzahl an Sensoren sowie die entsprechenden Halterungen und Zuleitungen vorgesehen werden müssen. Dies ist mit einem entsprechenden Aufwand und Kosten verbunden. Üblicherweise erfolgt die Zuleitung des Öls zum Bereich der Kurbelwellenlager mithilfe einer gemeinsamen Zuleitung, die sich in ihrem Verlauf auf die einzelnen Zylinder und folglich die einzelnen Kurbelwellenlager verzweigt. Es lässt sich folglich an dieser Zuleitung ein Bereich identifizieren, wo das Öl für alle Zylinder bzw. Kurbelwellenlager durchfließt und was gleichzeitig möglichst nah an der ersten Abzweigung liegt.In one embodiment of the invention, the oil pressure sensor is arranged on a common oil supply line for all cylinders of the internal combustion engine. The considerations for this embodiment are based on the fact that when an individual oil pressure sensor is arranged for each individual cylinder, a correspondingly high number of sensors and the corresponding holders and supply lines must be provided. This is associated with a corresponding effort and costs. The oil is usually supplied to the area of the crankshaft bearings with the aid of a common supply line, which branches out to the individual cylinders and consequently to the individual crankshaft bearings. It is therefore possible to identify an area on this supply line where the oil flows through for all cylinders or crankshaft bearings and which is at the same time as close as possible to the first branch.

Das Öldrucksignal, das an diesem Bereich auftritt, weist die überlagerten Öldrucksignale aller angeschlossenen Zylinder auf. Vorteil dieser Ausführungsform kann es sein, dass lediglich ein einziger Öldrucksensor verwendet werden kann, was sinkende Kosten und einen mechanischen und elektrischen Installationsaufwand senken kann. Gemäß einem Beispiel ist der Öldrucksensor am Ausgang des Ölfilters angeordnet. Auch hier kann ein gemeinsames überlagertes Öldrucksignal aller Zylinder abgegriffen werden. Vorteil kann hier weiterhin eine gute räumliche Zugänglichkeit und vereinfachte Installation sein. In einem Beispiel kann der Öldrucksensor im Ölfiltergehäuse integriert sein.The oil pressure signal that occurs in this area has the superimposed oil pressure signals of all connected cylinders. It can be an advantage of this embodiment that only a single oil pressure sensor can be used, which can reduce costs and reduce mechanical and electrical installation costs. According to one example, the oil pressure sensor is arranged at the outlet of the oil filter. Here, too, a common, superimposed oil pressure signal of all cylinders can be tapped. Another advantage here can be good spatial accessibility and simplified installation. In one example, the oil pressure sensor can be integrated in the oil filter housing.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Auswerteeinheit eine Datenbank auf. Die Datenbank ist dabei so aufgebaut, dass einem Öldrucksignal ein Drehmomentwert zugeordnet ist. Das Öldrucksignal kann auch hier ein absoluter Wert, eine Kombination aus mehreren absoluten Werten, dynamische Größen in Bezug auf Anstieg oder Abfall des Öldrucks, zusätzliche Informationen zu Durchflussmengen, Querschnitten und Ähnliches sein. In einem Beispiel werden zum Zuordnen des Drehmomentwertes weitere Informationen wie Drehzahl, geographische Höhe, Lastinformationen, Temperaturinformationen, Zylinderkennung und/oder weitere Informationen zugrunde gelegt. In einem Beispiel ist die Datenbank als Look-Up-Tabelle oder relationale Datenbank ausgeführt.In one embodiment of the invention, the evaluation unit has a database. The database is structured in such a way that a torque value is assigned to an oil pressure signal. Here, too, the oil pressure signal can be an absolute value, a combination of several absolute values, dynamic variables relating to the increase or decrease in the oil pressure, additional information on flow rates, cross sections and the like. In one example, further information such as speed, geographic altitude, load information, temperature information, cylinder identification and / or further information are used to assign the torque value. In one example, the database is designed as a look-up table or relational database.

Die Ermittlung und Zuordnung der Drehmomentwerte zu den einzelnen Inputgrößen kann beispielsweise auf Basis von Versuchen oder empirischen Daten in einem zeitlich vorgelagerten Prozess erfolgen, aber auch aufgrund mathematischer oder physikalischer Modelle. Gemäß einem Beispiel kann die Auswerteeinheit ausgeführt sein, anhand von tatsächlich ermittelten Echtzeitdaten Drehmomentwerte in der Datenbank zu aktualisieren. Mit anderen Worten kann das System durch Self-Learning auf Basis weiterer sensorisch erfasster Daten oder Informationen von außen eine Genauigkeit und Relevanz der Drehmomentwerte fortlaufend erhöhen.The torque values can be determined and assigned to the individual input variables, for example, on the basis of tests or empirical data in a preceding process, but also on the basis of mathematical or physical models. According to an example, the evaluation unit can be designed to update torque values in the database on the basis of actually determined real-time data. In other words, the system can continuously increase the accuracy and relevance of the torque values through self-learning based on further sensor-acquired data or information from outside.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinheit eingerichtet, aus einem gemeinsamen Öldrucksignal eines Verbrennungsmotors mit mehreren Zylindern durch zeitliches Demultiplexen die jeweiligen Öldrucksignale der einzelnen Zylinder zu erzeugen. Hintergrund ist hier, dass die Zeitpunkte der Verbrennungstakte der einzelnen Zylinder konstruktionsbedingt bekannt sind. Dies bedeutet, dass die Zeitfenster für das Auftreten der einzelnen relevanten Signalanteile im Öldrucksignal bestimmbar sind. Es wird also vorgeschlagen, bei Verwendung nur eines einzigen Öldrucksensors durch Demultiplexen die einzelnen individuellen Öldrucksignale der Zylinder zu extrahieren und so einzeln auswertbar zu machen. Hierdurch lassen sich beispielsweise pro Zylinder Aussetzer oder andere Probleme identifizieren.In one embodiment of the invention, the evaluation unit is set up to generate the respective oil pressure signals of the individual cylinders from a common oil pressure signal of an internal combustion engine with a plurality of cylinders by time demultiplexing. The background here is that the Timing of the combustion cycles of the individual cylinders are known due to the design. This means that the time windows for the occurrence of the individual relevant signal components in the oil pressure signal can be determined. It is therefore proposed to use demultiplexing to extract the individual individual oil pressure signals from the cylinders when using only a single oil pressure sensor and thus to make them individually evaluable. This can be used to identify misfires or other problems per cylinder, for example.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Berechnen eines Drehmomentes eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen. Das Verfahren kann beispielsweise von einer Auswerteeinheit als Teil einer entsprechenden Vorrichtung zur Ermittlung eines Drehmoments, wie sie bisher und im Folgenden beschrieben ist, ausgeführt werden. In einem ersten Schritt wird ein Öldrucksignal von einem Öldrucksensor empfangen, der beispielsweise mit der Auswerteeinheit verbunden ist. Dies kann ein analoges Signal sein, das in einem zusätzlichen Schritt digitalisiert wird, oder auch ein bereits digital zur Verfügung gestelltes Signal. In einem Beispiel ist das empfangene Öldrucksignal ein überlagertes Signal aus mehreren zylinderspezifischen Öldrucksignalen, beispielsweise bei Verbrennungsmotoren mit einer Vielzahl von Zylindern.According to a further aspect, a method for calculating a torque of an internal combustion engine is proposed. The method can be carried out, for example, by an evaluation unit as part of a corresponding device for determining a torque, as has been described so far and in the following. In a first step, an oil pressure signal is received by an oil pressure sensor, which is connected, for example, to the evaluation unit. This can be an analog signal that is digitized in an additional step, or an already digitally provided signal. In one example, the received oil pressure signal is a superimposed signal from several cylinder-specific oil pressure signals, for example in internal combustion engines with a large number of cylinders.

In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ausfiltern von irrelevanten Signalanteilen aus dem Öldrucksignal. Dieses Ausfiltern kann beispielsweise durch einen Signalprozessor oder durch elektronische Schaltungen erfolgen, wobei neben klassischen Hochpässen und Tiefpässen auch aufwändigere digitale Signalverarbeitungsoptionen denkbar sind. In einem Beispiel werden im Zeitbereich Signalausschnitte gebildet, um nicht relevante Signalanteile abzutrennen.In a further step, irrelevant signal components are filtered out of the oil pressure signal. This filtering can be carried out, for example, by a signal processor or by electronic circuits, and in addition to classic high-pass and low-pass filters, more complex digital signal processing options are also conceivable. In one example, signal sections are formed in the time domain in order to separate irrelevant signal components.

In einem weiteren Schritt erfolgt ein Demodulieren des Öldrucksignals. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die für die Auswertung relevanten höherfrequenten Schwingungen separiert werden. Dies kann beispielsweise durch eine Hochpassfilterung, gegebenenfalls mit anschließender Gleichrichtung sowie Tiefpassfilterung erfolgen. In einem Beispiel erfolgt eine Integration über vorab definierte Kurbelwinkelbereiche, beispielsweise orientiert an den Verbrennungstakten.In a further step, the oil pressure signal is demodulated. In other words, this means that the higher-frequency vibrations relevant for the evaluation are separated. This can be done for example by high-pass filtering, possibly with subsequent rectification and low-pass filtering. In one example, integration takes place over predefined crank angle ranges, for example based on the combustion cycles.

Das Verfahren weist weiterhin den Schritt des Auslesens eines zum demodulierten Öldrucksignal zugehörigen Drehmomentwertes aus einer Datenbank der Auswerteeinheit auf. Mit anderen Worten wird das im vorhergehenden Schritt gewonnene Öldrucksignal, beispielsweise mithilfe einer geeigneten beschreibenden Datenstruktur, an die Datenbank übergeben. Die Datenbank in der Auswerteeinheit, die beispielsweise als Look-Up-Tabelle ausgeführt sein kann, stellt als Antwort den zugehörigen Drehmomentwert zum Auslesen zur Verfügung. Die Datenbank stellt den Drehmomentwert auf Basis des Öldrucksignals sowie gegebenenfalls weiteren zusätzlichen Informationen wie Drehzahl, Zylindernummer und/oder Last bereit.The method also has the step of reading a torque value associated with the demodulated oil pressure signal from a database of the evaluation unit. In other words, the oil pressure signal obtained in the previous step is transferred to the database, for example using a suitable descriptive data structure. The database in the evaluation unit, which can be designed as a look-up table, for example, provides the associated torque value for reading out as a response. The database provides the torque value on the basis of the oil pressure signal and, if necessary, further additional information such as speed, cylinder number and / or load.

In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt nach dem Empfangen des Öldrucksignals ein Berechnen eines laufenden Mittelwertsignals aus Öldrucksignalen mehrerer Zyklen des Verbrennungsmotors. Eine Verwendung eines laufenden Mittelwertsignals kann eine Signalqualität und somit die Qualität der nachfolgenden Auswertung erhöhen, da hierdurch Störungen oder irrelevante Signalanteile verringert oder eliminiert werden können. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt nach dem Demodulieren ein Normieren des Öldrucksignals in Bezug auf einen Öldruckmittelwert. Anders als beim laufenden Mittelwertsignal liegt im Schmiersystem des Verbrennungsmotors ein dauerhaft erhöhter Öldruck an. Bei der Beurteilung und Auswertung von Schwankungen oder Änderungen im Öldruck kann es daher vorteilhaft sein, diesen mittleren dauerhaft anliegenden Öldruck als Referenzgröße zu nutzen und somit vorteilhaft eine Qualität der Auswertung des Öldrucksignals zu erhöhen.In one embodiment of the method, after receiving the oil pressure signal, a running mean value signal is calculated from oil pressure signals of several cycles of the internal combustion engine. The use of a running mean signal can increase the signal quality and thus the quality of the subsequent evaluation, since this can reduce or eliminate interference or irrelevant signal components. In a further embodiment of the method, after the demodulation, the oil pressure signal is normalized with respect to an average oil pressure. In contrast to the running mean value signal, there is a permanently increased oil pressure in the lubrication system of the internal combustion engine. When assessing and evaluating fluctuations or changes in the oil pressure, it can therefore be advantageous to use this mean permanently applied oil pressure as a reference variable and thus advantageously to increase the quality of the evaluation of the oil pressure signal.

In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt weiterhin der Schritt des Demultiplexens eines gemeinsamen Öldrucksignals zur Auftrennung in Öldrucksignale der einzelnen Zylinder. Weist das gemeinsame Öldrucksignal also individuelle zylinderabhängige Einzelsignale auf, kann es vorteilhaft sein, diese voneinander zu trennen, um so Aussagen über eine Qualität des Verbrennungsprozesses in jedem einzelnen Zylinder zu gewinnen. Da, wie bereits oben beschrieben, die Zeitfenster aufgrund der Verbrennungstakte und Winkelpositionen der Zylinder im Motor bekannt sind, können durch zeitliches Demultiplexen die Signalanteile der einzelnen Zylinder voneinander getrennt werden und in separate Öldrucksignale überführt werden.In one embodiment of the method, the step of demultiplexing a common oil pressure signal for separation into oil pressure signals of the individual cylinders also takes place. If the common oil pressure signal has individual cylinder-dependent individual signals, it can be advantageous to separate them from one another in order to obtain information about the quality of the combustion process in each individual cylinder. Since, as already described above, the time windows are known due to the combustion cycles and angular positions of the cylinders in the engine, the signal components of the individual cylinders can be separated from one another by time demultiplexing and converted into separate oil pressure signals.

Figurenlistelist of figures

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich.

1 zeigt einen Verbrennungsmotor in Schnittdarstellung mit einem ölbasierten Schmiersystem.
2 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung einen Verbrennungsmotor mit Öldrucksensor und einer Auswerteeinheit.
3 zeigt einen Verbrennungsmotor in Schnittdarstellung mit möglichen Positionen von Öldrucksensoren.
4 zeigt ein Diagramm mit einem zeitlichen Verlauf eines gemessenen und eines gemittelten Öldrucksignals in einem Verbrennungsmotor.
5 zeigt ein Verfahren zum Ermitteln eines Drehmoments auf Basis eines Öldrucksignals.

Other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which, however, are not to be interpreted as limiting the invention, and with reference to the accompanying drawings.

1 shows an internal combustion engine in a sectional view with an oil-based lubrication system.
2 shows a simplified schematic representation of an internal combustion engine with oil pressure sensor and an evaluation unit.
3 shows an internal combustion engine in a sectional view with possible positions of oil pressure sensors.
4 shows a diagram with a time course of a measured and an average oil pressure signal in an internal combustion engine.
5 shows a method for determining a torque based on an oil pressure signal.

Alle Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. In den Figuren sind ähnliche oder gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen beziffert.All figures are only schematic and are not to scale. In the figures, similar or identical elements are numbered with the same reference symbols.

Detaillierte Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

In 1 ist ein Beispiel eines Verbrennungsmotors 10 mit mehreren Zylindern 12 in Schnittdarstellung dargestellt. Im unteren Bereich ist eine Kurbelwelle 14 dargestellt, an denen jeweils eine Pleuelstange 16 angreift. Die Kurbelwelle 14 ist an mehreren Kurbelwellenlagern 18 drehbar gelagert und stützt sich damit am Motorgehäuse 20 ab. Im oberen Bereich ist eine Nockenwelle 22 zusammen mit einer Steuerkette dargestellt. Zum Schmieren dieser beweglichen Teile des Verbrennungsmotors 10 wird Öl als Schmiermittel über ein Leitungssystem mit Zuleitungen 24 zu den einzelnen zu schmierenden Bereichen geleitet. Um eine möglichst effektive Schmierung zu erreichen, wird das Öl möglichst direkt in die unmittelbare Nähe der zu schmierenden Komponente transportiert. Hierzu gibt es beispielsweise im Bereich der Nockenwelle 22 Auslässe aus den Zuleitungen 24, an denen das Öl austritt. Entsprechend gibt es im Bereich der Kurbelwellenlager 18 jeweils Zuleitungen 24 die direkt als Stichleitung 50 an die Kurbelwellenlager 18 heranreichen.In 1 is an example of an internal combustion engine 10 with multiple cylinders 12 shown in section. In the lower area is a crankshaft 14 shown, each with a connecting rod 16 attacks. The crankshaft 14 is on several crankshaft bearings 18 rotatably supported and thus supported on the motor housing 20 from. In the upper area is a camshaft 22 shown together with a timing chain. For lubricating these moving parts of the internal combustion engine 10 oil is used as a lubricant via a line system with supply lines 24 directed to the individual areas to be lubricated. In order to achieve the most effective lubrication possible, the oil is transported as close as possible to the immediate vicinity of the component to be lubricated. There are, for example, in the area of the camshaft 22 Outlets from the supply lines 24 where the oil leaks. Accordingly, there are crankshaft bearings 18 supply lines each 24 which directly as a stub 50 to the crankshaft bearings 18 come close.

Im unteren Bereich des Verbrennungsmotors wird das Öl in einer Ölwanne 26 gesammelt und über eine Ansaugleitung 28 und eine Ölpumpe 30 über einen Ölfilter 32 zu den Zuleitungen 24 gepumpt. Diese Verbrennungsmotoren 10 können neben klassischen Kraftstoffen wie Diesel oder Benzin auch Erdgas oder Bio-Methan verwenden. Durch die möglicherweise auftretenden Schwankungen im Heizwert der Kraftstoffe ändert sich folglich auch die über die Zylinder 12 und die Pleuelstangen 16 auf die Kurbelwelle 14 ausgeübten Verbrennungskräfte und folglich ein Drehmoment des Motors 10.In the lower area of the internal combustion engine, the oil is in an oil pan 26 collected and via a suction line 28 and an oil pump 30 through an oil filter 32 to the supply lines 24 pumped. These internal combustion engines 10 can use natural gas or bio-methane in addition to classic fuels such as diesel or petrol. The possible fluctuations in the calorific value of the fuels consequently also change those across the cylinders 12 and the connecting rods 16 on the crankshaft 14 applied combustion forces and consequently a torque of the engine 10 ,

In 2 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer Vorrichtung 70 zur Bestimmung eines Drehmoments eines Verbrennungsmotors 10 dargestellt. Im Verbrennungsmotor 10 ist schematisch ein System von Zuleitungen 24, einer Ölpumpe 30 und einer Ölwanne 26 gezeigt. An einer oder mehreren Zuleitungen 24 ist ein Öldrucksensor 34 angebracht, der ein Öldrucksignal 36 erzeugt und an eine Auswerteeinheit 38 weiterleitet. Im hier dargestellten Beispiel ist lediglich ein Öldrucksensor 34 dargestellt, wobei auch eine Vielzahl von Öldrucksensoren 34 denkbar sind, die ihre jeweiligen separaten Öldrucksignale 36 oder auch ein kombiniertes Öldrucksignal 36 an die Auswerteeinheit 38 weiterleiten.In 2 is a simplified schematic representation of a device 70 for determining a torque of an internal combustion engine 10 shown. In the internal combustion engine 10 is a schematic of a system of supply lines 24 , an oil pump 30 and an oil pan 26 shown. On one or more supply lines 24 is an oil pressure sensor 34 attached to an oil pressure signal 36 generated and sent to an evaluation unit 38 forwards. In the example shown here, there is only one oil pressure sensor 34 shown, including a variety of oil pressure sensors 34 are conceivable that their respective separate oil pressure signals 36 or a combined oil pressure signal 36 to the evaluation unit 38 hand off.

Die Auswerteeinheit 38 kann zusätzlich weitere externe Informationen wie beispielsweise Drehzahl 40 oder Last 42 empfangen und gegebenenfalls speichern. Die Auswerteeinheit 38 weist eine Datenbank 44 auf, die einem Öldrucksignal 36, gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Informationen, einen Drehmomentwert 46 zuordnet. Die Auswerteeinheit 38 kann den ermittelten Drehmomentwert 46 beispielsweise an nachgelagerte Systeme ausgeben. Die Datenbank 44 kann beispielsweise als einfache Look-Up-Tabelle ausgeführt sein, die den relevanten Drehmomentwert 46 aus einer Vielzahl von Parametern ermittelt.The evaluation unit 38 can also contain additional external information such as speed 40 or load 42 receive and save if necessary. The evaluation unit 38 assigns a database 44 on that an oil pressure signal 36 , taking into account further information, if necessary, a torque value 46 assigns. The evaluation unit 38 can the determined torque value 46 for example, to downstream systems. Database 44 can, for example, be designed as a simple look-up table that contains the relevant torque value 46 determined from a variety of parameters.

In 3 ist nochmals eine schematische Schnittdarstellung eines Verbrennungsmotors 10 gezeigt, wobei hier insbesondere auf mögliche Positionen von Öldrucksensoren 34 eingegangen werden soll. In einer ersten Variante wird vorgeschlagen, das Öldrucksignal 36 möglichst nahe an der Stelle zu messen, wo der ursächliche Effekt der Änderung des Durchflusswiderstandes des Öls auftritt, also in unmittelbarer räumlicher Nähe der Kurbelwellenlager 18. Hier dargestellt ist ein Beispiel mit drei exemplarisch ausgewählten Messpunkten 48A, 48B, 48C, welche die Öldrucksignale der Kurbelwellenlager zwischen den Zylindern abgreifen. Gemäß einem Beispiel ist zwischen dem Öldrucksensor 34 und dem Kurbelwellenlager 18 eine Stichleitung 50 angeordnet. Dies kann den Vorteil haben, dass durch die räumliche Entfernung nachteilige Temperatureffekte durch unmittelbare Nähe zu den erwärmten Kurbelwellenlager 18 verringert werden können.In 3 is again a schematic sectional view of an internal combustion engine 10 shown, with particular reference to possible positions of oil pressure sensors 34 to be received. In a first variant, the oil pressure signal is proposed 36 to measure as close as possible to the point where the causal effect of the change in the flow resistance of the oil occurs, i.e. in the immediate vicinity of the crankshaft bearings 18 , Here is an example with three sample points selected as examples 48A . 48B . 48C which tap the oil pressure signals from the crankshaft bearings between the cylinders. According to one example, there is between the oil pressure sensor 34 and the crankshaft bearing 18 a stub 50 arranged. This can have the advantage that, due to the spatial distance, disadvantageous temperature effects due to the immediate proximity to the heated crankshaft bearings 18 can be reduced.

In einer weiteren Variante wird vorgeschlagen, den Öldrucksensor 34 an einem Messpunkt 52 unmittelbar nach bzw. hinter dem Ölfilter 32 anzuordnen. Der Öldrucksensor 34 stellt an dieser Stelle durch die kombinierten Zuleitungen 24 von allen Zylindern 12 ein gemeinsames oder überlagertes Öldrucksignal 36 zur Verfügung. Vorteil einer Positionierung des Öldrucksensors 34 im Bereich des Ölfilters 32 kann eine gute Zugänglichkeit des Öldrucksensors 34 bei noch ausreichend guter Qualität des Öldrucksignals 36 sein.Another variant proposes the oil pressure sensor 34 at a measuring point 52 immediately after or behind the oil filter 32 to arrange. The oil pressure sensor 34 puts at this point through the combined supply lines 24 of all cylinders 12 a common or superimposed oil pressure signal 36 to disposal. Advantage of positioning the oil pressure sensor 34 in the area of the oil filter 32 can easily access the oil pressure sensor 34 with still sufficiently good quality of the oil pressure signal 36 his.

Eine weitere vorteilhafte Variante einer Positionierung eines Öldrucksensors 34 ist der Bereich der Zuleitung 24 kurz vor den Abzweigungen der Zuleitung 24 zu den Stichleitungen 50 bzw. direkt zu den Kurbelwellenlagern 18 (hier mit dem Messpunkt 54 gekennzeichnet). Diese Position stellt einen guten Kompromiss dar zwischen einerseits einer möglichst räumlich nahen Positionierung in der Nähe der Kurbelwellenlager 18 und andererseits dem Verzicht auf eine Vielzahl einzelner Öldrucksensoren 34 und Ersatz durch einen einzelnen Öldrucksensor 34. Dieser einzelne Öldrucksensor 34 empfängt ebenfalls ein kombiniertes überlagertes Öldrucksignal 36, das sich aus den einzelnen individuellen Öldrucksignalen 36 der einzelnen Zylinder 12 zusammensetzt.Another advantageous variant of positioning an oil pressure sensor 34 is the area of the supply line 24 shortly before the branches of the supply line 24 to the branch lines 50 or directly to the crankshaft bearings 18 (here with the measuring point 54 ) In. This position represents one a good compromise between, on the one hand, positioning as close to the crankshaft bearings as possible 18 and on the other hand the elimination of a large number of individual oil pressure sensors 34 and replacement with a single oil pressure sensor 34 , This single oil pressure sensor 34 also receives a combined superimposed oil pressure signal 36 , which results from the individual oil pressure signals 36 of the individual cylinders 12 composed.

4 sind beispielhaft die zeitlichen Verläufe von Öldrucksignalen 36A und 36B dargestellt, wie sie beispielsweise bei einem Zylinder 12 eines Verbrennungsmotors 10 auftreten können. Das Öldrucksignal 36A ist hier über genau einen Zyklus des Verbrennungsmotors gezeigt. Dies bedeutet im hier gezeigten Beispiel, dass fünf Zylinder 12 nacheinander ihre Verbrennungstakte ausführen und sich die Kurbelwelle 14 um zwei Umdrehungen dreht. Es ist ersichtlich, dass das Öldrucksignal 36A im zeitlichen Verlauf starken Änderungen und Schwingungen mit verschiedenen Frequenzen aufweist. Mit anderen Worten existieren verschiedenste Ursachen und Quellen sowohl für Störungen des Signals als auch aufgrund der hier relevanten Durchflusswiderstandsänderung für das Öl im Kurbelwellenlager 18. 4 are examples of the time profiles of oil pressure signals 36A and 36B shown, such as in a cylinder 12 of an internal combustion engine 10 may occur. The oil pressure signal 36A is shown here over exactly one cycle of the internal combustion engine. In the example shown here, this means that five cylinders 12 consecutively run their combustion strokes and look at the crankshaft 14 rotates two turns. It can be seen that the oil pressure signal 36A shows strong changes and vibrations with different frequencies over time. In other words, there are various causes and sources for both signal disturbances and the relevant change in flow resistance for the oil in the crankshaft bearing 18 ,

Das Öldrucksignal 36B stellt einen Mittelwert aus 100 Zyklen dar, was vorteilhaft eine von kurzfristigen Störgrößen überlagerte Grundschwingung deutlicher hervortreten lässt und somit eine nachfolgende Auswertung erleichtern kann. Im Amplitudenverlauf sind die fünf Verbrennungstakte erkennbar. Im Diagramm ist weiterhin ein Brennraumdrucksignal 58 eines Zylinders und ein Strom 60 durch die dazugehörige Zündspule dargestellt.The oil pressure signal 36B represents an average of 100 cycles, which advantageously allows a fundamental wave superimposed by short-term disturbance variables to emerge more clearly and thus facilitate a subsequent evaluation. The five combustion cycles can be seen in the amplitude curve. There is also a combustion chamber pressure signal in the diagram 58 of a cylinder and a stream 60 represented by the associated ignition coil.

5 zeigt ein Verfahren 100 zum Berechnen eines Drehmomentwertes 46. Dieses Verfahren kann beispielsweise durch eine Auswerteeinheit 38 ausgeführt werden. Ein Öldrucksensor 34 (hier nicht dargestellt) stellt ein Öldrucksignal 36 zur Verfügung. Dieses Öldrucksignal 36 kann beispielsweise in analoger Form vorliegen. Es erfolgt danach eine Filterung und Digitalisierung 110 des Öldrucksignals 36. Dies bedeutet, dass in einer ersten Stufe unerwünschte oder irrelevante Signalanteile, beispielsweise durch Frequenzfilterung und/oder durch ein zeitliches Fenstern, entfernt werden können. Zusätzlich wird ein in analoger Form vorliegendes Öldrucksignal 36 zeit- oder winkelsynchron abgetastet und für die weitere Verarbeitung digitalisiert. Im Schritt 160 wird beispielsweise aus einer Vielzahl oder einer längeren Sequenz von Öldrucksignalen 36 ein laufender Öldruckmittelwert 58 berechnet, der beispielsweise einen über einen längeren Zeitraum anliegenden Basisdruck des Öls im Schmiersystem beschreiben kann. 5 shows a process 100 to calculate a torque value 46 , This method can be carried out, for example, by an evaluation unit 38 be carried out. An oil pressure sensor 34 (not shown here) provides an oil pressure signal 36 to disposal. This oil pressure signal 36 can be in analog form, for example. This is followed by filtering and digitization 110 of the oil pressure signal 36 , This means that unwanted or irrelevant signal components can be removed in a first stage, for example by frequency filtering and / or by temporal windowing. In addition, there is an oil pressure signal in analog form 36 sampled in time or angle synchronism and digitized for further processing. In step 160 becomes, for example, from a large number or a longer sequence of oil pressure signals 36 a running average oil pressure 58 calculated, which can, for example, describe a base pressure of the oil in the lubrication system that is present over a longer period of time.

Parallel dazu wird im Schritt 120 eine weitere Signalfilterung vorgenommen, insbesondere um Störgrößen und Störsignale zu eliminieren. Dies kann beispielsweise auch die Definition eines zeitlichen Kurbelwinkelfensters für den betreffenden Zylinder 12 beinhalten. Im Schritt 130 erfolgt die Berechnung eines laufenden Öldruckmittelwertsignals 36B aus einer vorab definierten Anzahl von Zyklen. Mit anderen Worten erfolgt eine Mittelung der Signalamplituden, das zu einem vorteilhaften Glättungseffekt des Öldrucksignals 36 führen kann. Eine typische Anzahl von Zyklen kann beispielsweise, abhängig von Dynamik und Art der Abtastung, im Bereich zwischen 1 und 300 liegen. Ist es gemäß einem Beispiel auf Grund der Störsignale notwendig, eine hohe Zahl von Zyklen zu mitteln, kann die Vorrichtung einen weiteren Funktionsblock zur Identifikation von Betriebsphasen ohne Dynamik aufweisen. Hierbei wird die Drehmomentschätzung auf diese Phasen begrenzt (Dynamikausblendung). Dies ist möglich, da in Bezug auf die Kraftstoffqualität keine lückenlose Drehmomentschätzung notwendig ist.In parallel, the step 120 a further signal filtering is carried out, in particular in order to eliminate interference variables and interference signals. This can, for example, also define a crank angle window for the cylinder in question 12 include. In step 130 the calculation of a running mean oil pressure signal is carried out 36B from a predefined number of cycles. In other words, the signal amplitudes are averaged, which leads to an advantageous smoothing effect of the oil pressure signal 36 can lead. A typical number of cycles can, for example, be in the range between 1 and 300, depending on the dynamics and type of scanning. If, according to one example, it is necessary to average a large number of cycles due to the interference signals, the device can have a further function block for identifying operating phases without dynamics. The torque estimation is limited to these phases (dynamic suppression). This is possible because a complete torque estimation is not necessary with regard to the fuel quality.

Durch ein anschließendes Demodulieren 140 werden durch beispielsweise Anwendung eines Hochpasses mit anschließender Gleichrichtung die zylinderindividuellen Modulationssignale extrahiert, die die für die nachfolgende Auswertung relevanten Informationen enthalten. Durch anschließende Integration 150 im zeitlichen Bereich eines Kurbelwinkelfensters kann eine zylinderindividuelle Modulationsstärke pro Zyklus und pro Zylinder 12 ermittelt werden. Im nächsten Schritt erfolgt eine Normierung 170 der im Schritt 150 durch Integration ermittelten Modulationsstärken auf einen im Schritt 160 ermittelten Öldruckmittelwert 58. Mit anderen Worten werden die zylinderindividuellen Modulationsstärken auf den Öldruckmittelwert 58 normiert und stellen so eine von der eingeleiteten Pleuelkraft abhängige Größe dar.By subsequent demodulation 140 For example, by using a high-pass filter with subsequent rectification, the cylinder-specific modulation signals are extracted, which contain the information relevant for the subsequent evaluation. Through subsequent integration 150 In the time domain of a crank angle window, a cylinder-specific modulation strength per cycle and per cylinder can be used 12 be determined. The next step is standardization 170 the crotch 150 Modulation strengths determined by integration to one in the step 160 determined average oil pressure 58 , In other words, the cylinder-specific modulation strengths are based on the oil pressure average 58 standardized and thus represent a quantity dependent on the connecting rod force introduced.

Im Schritt 180 wird unter Verwendung weiterer externer Informationen wie beispielsweise Drehzahl 40, Zylindernummer 62 und Last 42 mithilfe einer Datenbank 44, also beispielsweise einer Look-Up-Tabelle, ein zugehöriger Drehmomentwert 46 ausgelesen. Zusätzlich erfolgt ein zeitliches Demultiplexen zum Extrahieren der Drehmomentwerte 46 für die einzelnen Zylinder 12. Aus den zylinderspezifischen Signalen kann auf zylinderspezifische Eigenschaften, Zylinderunterschiede und Aussetzer geschlossen werden.
Aus der Gesamtheit der einzelnen zylinderspezifischen Drehmomentwerte 46 kann gemäß einem Beispiel in einem weiteren Schritt 200 über einen definierten Zeitraum ein mittlerer abgegebener Drehmomentwert des Verbrennungsmotors ermittelt werden. Dieser kann beispielsweise im Motorsteuergerät mit einem Sollwert eines Motordrehmoments verglichen werden. Aus einer eventuellen Differenz können dann Korrekturmaßnahmen, z.B. eine Reduktion des Drehmomentes infolge eines höheren Kraftstoffheizwertes, eingeleitet werden.In step 180 is using other external information such as speed 40 , Cylinder number 62 and load 42 using a database 44 , for example a look-up table, an associated torque value 46 read. In addition, there is a time demultiplexing to extract the torque values 46 for the individual cylinders 12 , The cylinder-specific signals can be used to infer cylinder-specific properties, cylinder differences and misfires.
From the total of the individual cylinder-specific torque values 46 can, according to an example, in a further step 200 an average delivered torque value of the internal combustion engine can be determined over a defined period of time. This can be compared, for example, in the engine control unit with a target value of an engine torque. Corrective measures, such as a reduction of the Torque due to a higher fuel calorific value.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfassend“, „aufweisen“, etc. das Vorhandensein weiterer Elemente nicht ausschließen. Der Begriff „ein“ schließt auch das Vorhandensein einer Mehrzahl von Gegenständen nicht aus. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen lediglich der besseren Lesbarkeit und sollen den Schutzbereich der Ansprüche in keiner Weise beschränken.Finally, it is pointed out that the terms “comprehensive”, “have”, etc. do not exclude the presence of further elements. The term "a" does not exclude the presence of a plurality of objects. The reference symbols in the claims serve only for better readability and are not intended to limit the scope of the claims in any way.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 19845232 A1 [0003]

Claims

Device (70) for determining a torque value (46) of an internal combustion engine (10) - an oil pressure sensor (34); and - an evaluation unit (38); the oil pressure sensor (34) being designed to generate an oil pressure signal (36) in the lubrication system of the internal combustion engine (10) and to transmit it to the evaluation unit (38); the evaluation unit (38) being set up to determine a torque value (46) generated by the internal combustion engine on the basis of changes in the amplitude of the oil pressure signal (36).

Device (70) according to Claim 1 , wherein the evaluation unit (38) is set up to calculate an average value signal (36B) of the oil pressure signal over several cycles of the internal combustion engine (10).

Device (70) according to one of the preceding claims, wherein the oil pressure sensor (34) is arranged on a crankshaft bearing (18) of the internal combustion engine (10).

Device (70) according to one of the preceding claims, wherein the oil pressure sensor (34) is arranged on a common supply line (24) of the oil for all cylinders (12) of the internal combustion engine (10).

Device (70) according to one of the preceding claims, wherein the evaluation unit (38) further comprises a database (44); a torque value (46) being assigned to an oil pressure signal (36) in the database (44).

Device (70) according to one of the preceding claims, wherein the evaluation unit (38) is set up from a common oil pressure signal (36) of an internal combustion engine (10) with a plurality of cylinders (12) by demultiplexing the respective oil pressure signals (36) of the individual cylinders (12 ) to create.

Method (100) for calculating a torque of an internal combustion engine (10), comprising the steps: - receiving (110) an oil pressure signal from an oil pressure sensor according to one of the Claims 1 to 6 by an evaluation unit; - filtering (120) irrelevant signal components from the oil pressure signal; - demodulating (140) the oil pressure signal; - reading (180) a torque value associated with the demodulated oil pressure signal from a database of the evaluation unit; wherein the database provides a torque value based on the oil pressure signal and a speed and / or load of the internal combustion engine.

Method (100) according to Claim 7 , after receiving the oil pressure signal, a calculation (130) of a running mean value signal of oil pressure signals of several cycles of the internal combustion engine takes place.

Method (100) according to one of the Claims 7 or 8th , wherein after demodulating, the oil pressure signal is normalized (170) with respect to an oil pressure mean value.

Method (100) according to one of the Claims 7 to 9 , further comprising the step of demultiplexing (180) the oil pressure signal to separate oil pressure signals of the individual cylinders.