DE102019215384A1

DE102019215384A1 - Method for reconstructing a signal

Info

Publication number: DE102019215384A1
Application number: DE102019215384.4A
Authority: DE
Inventors: Andreas Rau
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2021-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rekonstruieren eines Signalanteils eines von Störungen (Z) überlagerten Signals, wobei ein erster Signalverlauf (U10) mit dem Signalanteil ermittelt wird, wobei ein zweiter Signalverlauf (U20) mit dem Signalanteil, bei dem der Signalanteil in Bezug auf einen Referenzzeitpunkt (tR) gegenüber dem ersten Signalverlauf (U10) um eine Zeitdauer (dt) größer Null verschoben ist, ermittelt wird, wobei ein Differenzsignalverlauf (dU) aus dem ersten Signalverlauf (U10) und dem zweiten Signalverlauf (U20) gebildet wird, und wobei aus dem Differenzsignalverlauf (dU) ein rekonstruierter Signalverlauf (R) mit dem Signalanteil gebildet wird, indem zu einem Wert des Differenzsignalverlaufs (dU) zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils ein Wert des rekonstruierten Signalverlaufs (R) zu einem Zeitpunkt, der um die Zeitdauer (dt) vor dem bestimmten Zeitpunkt liegt, addiert wird.The invention relates to a method for reconstructing a signal component of a signal overlaid by interference (Z), a first signal curve (U10) being determined with the signal component, a second signal curve (U20) being determined with the signal component in which the signal component is related to a Reference time point (tR) compared to the first signal course (U10) is shifted by a period (dt) greater than zero, is determined, a difference signal course (dU) being formed from the first signal course (U10) and the second signal course (U20), and wherein a reconstructed signal curve (R) with the signal component is formed from the difference signal curve (dU) by adding a value of the reconstructed signal curve (R) at a point in time that is equal to the duration (dt ) is before the specific point in time is added.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rekonstruieren eines Signalanteils eines von Störungen überlagerten Signals sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for reconstructing a signal component of a signal overlaid by interference, as well as a computing unit and a computer program for its implementation.

Stand der TechnikState of the art

Moderne Brennkraftmaschinen verfügen über Kraftstoffinjektoren, mit denen Kraftstoff gezielt in Brennräume eingebracht werden kann. Für eine genaue Steuerung der Brennkraftmaschine müssen charakteristische Zeitpunkte der Einspritzvorgänge, insbesondere ein Öffnen und Schließen der Einspritzventile der Kraftstoffinjektoren, möglichst genau erfasst werden.Modern internal combustion engines have fuel injectors with which fuel can be introduced into combustion chambers in a targeted manner. For precise control of the internal combustion engine, characteristic times of the injection processes, in particular opening and closing of the injection valves of the fuel injectors, must be recorded as precisely as possible.

Bei Kraftstoffinjektoren, bei denen das Öffnen und Schließen direkt durch Magnetventile, Piezo-Aktoren oder dergleichen erfolgt, können zum Erfassen solcher charakteristischen Zeitpunkte oft die elektrischen Ansteuergrößen verwendet werden.In the case of fuel injectors in which the opening and closing takes place directly through solenoid valves, piezo actuators or the like, the electrical control variables can often be used to detect such characteristic points in time.

Bei Kraftstoffinjektoren hingegen, bei denen zunächst ein Servo-Ventil angesteuert wird, besteht kein direkter Zusammenhang zwischen den elektrischen Ansteuergrößen des Kraftstoffinjektors und den Öffnungs- bzw. Schließzeitpunkten des Einspritzventils. Daher werden bei solchen Kraftstoffinjektoren zusätzliche Sensoren, die beispielsweise den Kraftstoffdruck in einem Steuerraum oder an einer Hochdruckbohrung des Kraftstoffinjektors erfassen, verwendet.In the case of fuel injectors, on the other hand, in which a servo valve is initially activated, there is no direct relationship between the electrical activation variables of the fuel injector and the opening and closing times of the injection valve. For this reason, additional sensors are used in such fuel injectors, which, for example, detect the fuel pressure in a control chamber or at a high-pressure bore of the fuel injector.

Systeme mit einem Sensor zum Erfassen von charakteristischen Zeitpunkten bei einem Einspritzvorgang bei den letztgenannten Kraftstoffinjektoren sind bspw. aus der DE 10 2015 201 512 A1 bekannt. Eine Nachbildung des Sensors durch eine Ersatzschaltung und ein damit erzeugtes Signal werden hierbei zur Korrektur von Störsignalen verwendet, die beispielsweise durch Überkopplungen beim Ansteuern der Kraftstoffinjektoren entstehen, insbesondere wenn Schaltvorgänge im Steuergerät in zeitlicher Nähe zu diesen Zeitpunkten stattfinden.Systems with a sensor for detecting characteristic times during an injection process in the last-mentioned fuel injectors are, for example DE 10 2015 201 512 A1 known. A simulation of the sensor by an equivalent circuit and a signal generated with it are used here to correct interference signals that arise, for example, from overcoupling when driving the fuel injectors, in particular when switching processes in the control unit take place close to these times.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Rekonstruieren eines Signalanteils eines von Störungen überlagerten Signals sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for reconstructing a signal component of a signal overlaid by interference, as well as a computing unit and a computer program for its implementation with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous refinements are the subject matter of the subclaims and the description below.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rekonstruieren eines Signalanteils eines von Störungen überlagerten Signals. Dabei kann auch (zumindest nahezu) das gesamte Signal inklusive des Signalanteils rekonstruiert werden, und zwar ohne die Störungen. Hierzu werden ein erster Signalverlauf mit dem Signalanteil sowie ein zweiter Signalverlauf mit dem Signalanteil ermittelt, wobei bei dem zweiten Signalanteil der Signalanteil in Bezug auf einen Referenzzeitpunkt gegenüber dem ersten Signalverlauf um eine Zeitdauer größer Null verschoben ist.The invention relates to a method for reconstructing a signal component of a signal overlaid by interference. In doing so, (at least almost) the entire signal, including the signal component, can be reconstructed without the interference. For this purpose, a first signal curve with the signal component and a second signal curve with the signal component are determined, with the signal component for the second signal component being shifted by a time period greater than zero with respect to a reference time compared to the first signal curve.

Ein bevorzugtes Beispiel, bei dem ein solches Signal mit Signalanteil rekonstruiert werden kann bzw. werden soll, betrifft das Bestimmen bzw. Ermitteln eines Schließzeitpunktes eines Einspritzvorgangs eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine mittels eines Sensors, der dafür vorgesehen ist, ein Schließen - und in aller Regel auch ein Öffnen - des Kraftstoffinjektors zu erfassen. Ein von einem solchen Sensor erhaltenes Signal ist typischerweise von gewissen, in der Regel systematischen, Störungen überlagert, was es erschwert, den für den Schließzeitpunkt relevanten bzw. indikativen Signalanteil zu ermitteln, da eine Messung des Signals nur mit den überlagerten Störungen möglich ist.A preferred example in which such a signal with a signal component can or should be reconstructed relates to determining or ascertaining a closing time of an injection process of a fuel injector of an internal combustion engine by means of a sensor that is provided for this purpose, closing - and, as a rule, also an opening - to detect the fuel injector. A signal obtained from such a sensor is typically superimposed by certain, usually systematic, interferences, which makes it difficult to determine the signal component relevant or indicative for the closing time, since a measurement of the signal is only possible with the superimposed interferences.

Auch wenn hier und im Folgenden zur Erläuterung insbesondere auf dieses Beispiel Bezug genommen wird, so funktioniert das vorgeschlagene Verfahren, wie es nachfolgend noch näher erläutert wird, im Grunde für sämtliche Arten von Signalen mit einem Signalanteil, der von Störungen überlagert ist. Denkbar und bevorzugt ist beispielsweise, dass das Signal (mit dem Signalanteil) durch Anregung eines Systems mittels eines Ansteuersignals erhalten wird, wobei das Ansteuersignal zum Erhalt des zweiten Signalverlaufs zeitlich verschoben wird.Even if reference is made in particular to this example here and in the following for explanation, the proposed method, as will be explained in more detail below, basically works for all types of signals with a signal component on which interference is superimposed. It is conceivable and preferred, for example, that the signal (with the signal component) is obtained by stimulating a system by means of a control signal, the control signal being shifted in time to obtain the second signal profile.

Zur Beseitigung von Störungen können grundsätzlich Signalfilter verwendet werden, welche sehr wirksam sein können, wenn die Frequenzen der Störungen deutlich unterschiedlich zu den Frequenzanteilen des zu detektierenden Signalanteils sind. Abhängig von der Wahl des Signalfilters kann es jedoch teilweise zu deutlichen Phasenverschiebungen und qualitativ wie quantitativ anderen Signalformen des gefilterten Signals bzw. Signalanteils kommen. Dieser Effekt tritt besonders stark auf, wenn die Störungen und der zu detektierende Signalanteil sich in einem ähnlichen Frequenzbereich befinden. In diesem Fall kann unter Umständen die Filterung nur in geringem Maße stattfinden, weil andernfalls das Detektionsereignis ebenso weggefiltert würde. Die Folge ist, dass übliche frequenzabhängige Filter hierfür eher ungeeignet sind.In principle, signal filters can be used to eliminate interferences, which can be very effective if the frequencies of the interferences are clearly different from the frequency components of the signal component to be detected. Depending on the choice of the signal filter, however, there can sometimes be significant phase shifts and qualitatively and quantitatively different signal forms of the filtered signal or signal component. This effect occurs particularly strongly when the interference and the signal component to be detected are in a similar frequency range. In this case, the filtering can only take place to a small extent, because otherwise the detection event would also be filtered out. The consequence is that conventional frequency-dependent filters are rather unsuitable for this.

Eine weitere Möglichkeit, ein solches Signal zu korrigieren bzw. den eigentlichen Signalanteil zu ermitteln, besteht darin, das Signal zweimal, also zwei Signalverläufe, zu erfassen, wobei beim zweiten Signalverlauf der Signalanteil gegenüber dem ersten Signalverlauf zeitlich nach hinten verschoben ist. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Signal für zwei Einspritzvorgänge von unterschiedlicher Zeitdauer erfasst wird, da dann im Grunde nur der für den Schließzeitpunkt relevante bzw. indikative Signalanteil (in Bezug auf einen Referenzzeitpunkt zu Beginn der Einspritzung bzw. Ansteuerung) zeitlich verschoben ist. Durch Bildung der Differenz beider Signalverläufe, also durch Subtraktion des zweiten Signalverlaufs vom ersten Signalverlauf, kann so der Signalanteil im ersten Signalverlauf rekonstruiert werden, da die Störungen in aller Regel in beiden Signalverläufen identisch sind.Another possibility of correcting such a signal or determining the actual signal component is to apply the signal twice, that is to say two signal curves, to be recorded, the signal portion of the second signal curve being shifted backwards in time compared to the first signal curve. This can be done, for example, by detecting the signal for two injection processes of different duration, since then basically only the signal component relevant or indicative for the closing time (with respect to a reference time at the beginning of the injection or activation) is shifted in time. By forming the difference between the two signal curves, that is, by subtracting the second signal curve from the first signal curve, the signal component in the first signal curve can be reconstructed, since the disturbances are usually identical in both signal curves.

Dieses Vorgehen funktioniert jedoch nur, wenn sich die einander entsprechenden und relevanten Signalanteile in den zwei Signalverläufen nicht überlappen, da andernfalls bei der Bildung der Differenz der Signalanteil aus dem zweiten Signalverlauf zum Teil vom eigentlichen Signalanteil im ersten Signalverlauf abgezogen wird, was zu Verfälschungen führt.However, this procedure only works if the corresponding and relevant signal components in the two signal curves do not overlap, since otherwise the signal component from the second signal curve is partially subtracted from the actual signal component in the first signal curve when the difference is formed, which leads to falsifications.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird nun auch ein Differenzsignalverlauf aus dem ersten Signalverlauf und dem zweiten Signalverlauf gebildet. Weiterhin wird dann aber aus dem Differenzsignalverlauf ein rekonstruierter Signalverlauf mit dem Signalanteil gebildet, indem zu einem Wert des Differenzsignalverlaufs zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils ein Wert des rekonstruierten Signalverlaufs zu einem Zeitpunkt, der um die Zeitdauer vor dem bestimmten Zeitpunkt liegt, addiert wird.In the proposed method, a difference signal curve is now also formed from the first signal curve and the second signal curve. Furthermore, a reconstructed signal curve with the signal component is then formed from the difference signal curve by adding a value of the reconstructed signal curve at a point in time that is the length of time before the specific point in time to a value of the difference signal curve at a specific point in time.

Diese Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass zwar ein reiner Differenzsignalverlauf aufgrund einer etwaigen Überlappung der Signalanteile zur einer Verfälschung im rekonstruierten Signal führt, dass allerdings zumindest zu Beginn des Signalanteils - die Signalanteile in den zwei Signalverläufen überlappen zwar, aber nur teilweise aufgrund der zeitlichen Verschiebung zueinander - eine Rekonstruktion noch allein durch das Differenzsignal möglich ist. Spätestens ab dem Zeitpunkt, zu dem die Überlappung beginnt, kann das bereits rekonstruierte Signal dann verwendet werden, um das Differenzsignal, das auch den Signalanteil des zweiten Signalverlaufs umfasst, zu korrigieren, also um den zu viel abgezogenen Signalanteil aus dem zweiten Signalverlauf - dieser Signalanteil ist im rekonstruierten Signal zeitlich früher gelegen und daher schon vorhanden - wieder zu addieren.This method is based on the knowledge that although a pure difference signal curve leads to a corruption in the reconstructed signal due to a possible overlap of the signal components, at least at the beginning of the signal component - the signal components in the two signal curves overlap, but only partially due to the time shift to each other - a reconstruction is still possible solely through the difference signal. At the latest from the point in time at which the overlap begins, the already reconstructed signal can then be used to correct the difference signal, which also includes the signal component of the second signal curve, i.e. by the excessively subtracted signal component from the second signal curve - this signal component is located earlier in the reconstructed signal and is therefore already present - to be added again.

Mit anderen Worten kann also zu einem bestimmten Zeitpunkt der Funktionswert des Differenzsignals ausgelesen werden und hierzu wird dann der Funktionswert zu einem um die Zeitdauer früher gelegen Zeitpunkt des Differenzsignals - der dann ja dem rekonstruierten Signal entspricht - addiert. Für eine detailliertere Erläuterung hierzu sei auch auf die Figurenbeschreibung verwiesen.In other words, the function value of the difference signal can be read out at a certain point in time, and for this purpose the function value is then added to a point in time of the difference signal which is earlier by the time period - which then corresponds to the reconstructed signal. Reference is also made to the description of the figures for a more detailed explanation of this.

Vorzugweise wird aus dem Differenzsignalverlauf der rekonstruierte Signalverlauf mit dem Signalanteil zumindest ab einem Zeitpunkt, ab dem der Signalanteil im zweiten Signalverlauf mit dem Signalanteil im ersten Signalverlauf überlappt, gebildet, indem zu dem Wert des Differenzsignalverlaufs zu dem bestimmten Zeitpunkt jeweils der Wert des rekonstruierten Signalverlaufs zu dem Zeitpunkt, der um die Zeitdauer vor dem bestimmten Zeitpunkt liegt, addiert wird. Vor diesem Zeitpunkt wird zweckmäßigerweise der Differenzsignalverlauf als der rekonstruierte Signalverlauf verwendet, da hier noch keine Verfälschung durch den zweiten Signalverlauf stattfindet.The reconstructed signal curve with the signal component is preferably formed from the difference signal curve at least from a point in time from which the signal component in the second signal curve overlaps the signal component in the first signal curve by adding the value of the reconstructed signal curve to the value of the difference signal curve at the specific point in time is added to the point in time which is the length of time before the specific point in time. Before this point in time, the difference signal curve is expediently used as the reconstructed signal curve, since here there is still no falsification by the second signal curve.

Generell kann die vorgeschlagene Korrektur aber auch schon vorher erfolgen, da sich durch die Korrektur dort keine Änderung ergibt. Für den Zeitbereich ganz zu Beginn des Differenzsignals, bei dem die zeitlich früherer gelegenen Werte bzw. Funktionswerte noch nicht vorhanden sind - also in dem Zeitbereich ab Beginn des Signals für eine Zeitdauer lang, um die die Signalanteile in den zwei Verläufen gegeneinander verschoben sind - kann aber auch einfach eine Korrektur des Differenzsignals mit Null - was also keiner Korrektur entspricht - erfolgen.In general, the proposed correction can also be made beforehand, since the correction does not result in any change there. For the time range at the very beginning of the difference signal in which the earlier values or function values are not yet available - i.e. in the time range from the beginning of the signal for a period of time by which the signal components in the two curves are shifted from one another but also simply a correction of the difference signal with zero - which therefore does not correspond to a correction - can be carried out.

Bevorzugt ist es auch, wenn in dem zweiten Signalverlauf eine Amplitude und/oder eine Phasenlage der (systematischen) Störung an den ersten Signalverlauf angepasst werden.It is also preferred if, in the second signal curve, an amplitude and / or a phase position of the (systematic) disturbance are adapted to the first signal curve.

Als Störung bzw. systematische Störung oder Fehler können im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens insbesondere Störungen bzw. Fehler verstanden werden, die nicht zufällig bedingt sind und bei mehrfach ausgeführten Messungen reproduzierbar bezüglich Amplitude und Phasenlage relativ zum Referenzzeitpunkt, z.B. zum Ansteuerbeginn sind. Als systematisch können aber auch Störungen bzw. Fehler bezeichnet werden, wenn sich bei Mehrfachmessungen ihre Amplitude und/oder Phasenlage zum Signalanteil ändert, die Zusammenhänge aber bekannt und reproduzierbar sind, so dass die phasenverschobene und/oder amplitudenveränderte Störung in einem geeigneten Berechnungsverfahren skaliert und/ oder phasenverschoben werden kann, so dass die Störung zeitlich und amplitudenmäßig wieder deckungsgleich mit mindestens einer zweiten Messung des Signalverlaufs ist.In the context of the proposed method, disturbances or systematic disturbances or errors can be understood in particular as disturbances or errors that are not caused by chance and are reproducible in terms of amplitude and phase position relative to the reference point in time, e.g. at the start of control, when measurements are carried out repeatedly. However, disturbances or errors can also be described as systematic if their amplitude and / or phase relation to the signal component changes in the case of multiple measurements, but the relationships are known and reproducible, so that the phase-shifted and / or amplitude-changed disturbance is scaled in a suitable calculation method and / or can be phase-shifted so that the disturbance is again congruent in terms of time and amplitude with at least one second measurement of the signal profile.

In diesem Sinne muss ein Signalverlauf keine direkte Messung des Signals, das vom Sensor ausgegeben wird, sein, sondern es können auch die erwähnten Anpassungen an der eigentlichen Messung vorgenommen werden. Außerdem kann ein Signalverlauf auch noch weitere Anpassungen oder Bearbeitungsschritte des eigentlich gemessenen Signals wie z.B. eine Ableitung beinhalten, wie später auch noch erläutert.In this sense, a signal curve does not have to be a direct measurement of the signal that is output by the sensor, but the aforementioned adjustments can also be made to the actual measurement. In addition, a signal curve can also have further adjustments or Include processing steps for the actually measured signal, such as a derivative, as will also be explained later.

Wie schon erwähnt, ist eine bevorzugte Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens das Bestimmen bzw. Ermitteln eines Schließzeitpunktes eines Einspritzvorgangs eines Kraftstoffinjektors. Hierzu ist es besonders bevorzugt, wenn für einen ersten Einspritzvorgang mit einer ersten Einspritzdauer ein erstes Signal des Sensors erfasst wird und wenn für einen zweiten Einspritzvorgang mit einer zweiten Einspritzdauer, die länger als die erste Einspritzdauer ist, ein zweites Signal des Sensors erfasst wird. Der erste Signalverlauf wird dabei mittels einer ersten Rechenvorschrift aus dem ersten Signal und der zweite Signalverlauf mittels einer zweiten Rechenvorschrift aus dem zweiten Signal gewonnenen, und aus dem Signalanteil des rekonstruierten Signals wird dann auf den Schließzeitpunkt des ersten Einspritzvorgangs geschlossen.As already mentioned, a preferred application of the proposed method is to determine or ascertain a closing time of an injection process of a fuel injector. For this purpose, it is particularly preferred if a first signal from the sensor is recorded for a first injection process with a first injection duration and if a second signal from the sensor is recorded for a second injection process with a second injection duration that is longer than the first injection duration. The first signal curve is obtained from the first signal by means of a first arithmetic rule and the second signal curve is obtained from the second signal by means of a second arithmetic rule, and the signal portion of the reconstructed signal is then used to deduce the closing time of the first injection process.

Vorzugsweise werden dabei das erste Signal und das zweite Signal während eines Zeitraums erfasst, in dem ein Druck in einem Hochdruckspeicher, über den der Kraftstoffinjektor mit Kraftstoff versorgt wird, konstant gehalten wird.In this case, the first signal and the second signal are preferably recorded during a period of time in which a pressure in a high-pressure accumulator, via which the fuel injector is supplied with fuel, is kept constant.

Bei den Rechenvorschriften kann es sich insbesondere jeweils um eine Identität oder eine Ableitung, insbesondere zeitliche Ableitung, handeln. In diesem Fall wird das Differenzsignal aus dem ersten Signal und dem zweiten Signal oder aus einer, insbesondere zeitlichen, Ableitung des ersten Signals und einer, insbesondere zeitlichen, Ableitung des zweiten Signals, jeweils mit einander entsprechenden Referenzzeitpunkten, gebildet. Die Rechenvorschriften können jedoch auch eine Korrektur bzw. Umrechnung des ersten und/oder zweiten Signals hinsichtlich gewisser Randbedingungen wie Druck und/oder Temperatur umfassen. Damit können die Signale bzw. deren Ableitungen vergleichbar werden, wenn sie bei unterschiedlichen Randbedingungen erfasst wurden.The arithmetic rules can in particular each be an identity or a derivation, in particular a temporal derivation. In this case, the difference signal is formed from the first signal and the second signal or from an, in particular temporal, derivative of the first signal and an, in particular temporal, derivative of the second signal, each with reference times corresponding to one another. However, the calculation rules can also include a correction or conversion of the first and / or second signal with regard to certain boundary conditions such as pressure and / or temperature. In this way, the signals or their derivatives can be compared if they were recorded under different boundary conditions.

Unter den einander entsprechenden Referenzzeitpunkten sind dabei Zeitpunkte in den beiden Signalen bzw. deren Ableitungen zu verstehen, die in beiden Signalen bzw. Ableitungen das gleiche Ereignis angeben. Hierbei kann es sich beispielsweise um den Ansteuerbeginn des Kraftstoffinjektors für den jeweils entsprechenden Einspritzvorgang handeln. Aus dem Differenzsignal wird dann auf den Schließzeitpunkt des ersten (kürzeren) Einspritzvorgangs geschlossen.The mutually corresponding reference points in time are to be understood as points in time in the two signals or their derivatives which indicate the same event in both signals or derivatives. This can be, for example, the start of actuation of the fuel injector for the respective corresponding injection process. The closing time of the first (shorter) injection process is then deduced from the difference signal.

Unterschiedliche Einspritzdauern können dabei durch unterschiedliche Ansteuerdauern erhalten werden. Wenngleich es bei Servo-Ventilen keinen direkten Zusammenhang zwischen Ansteuerdauer (d.h. der Ansteuerung des Aktors des Servo-Ventils) und der Einspritzdauer (d.h. dem Abstand zwischen Öffnen und Schließen der Düsennadel) gibt, so gilt zumindest im Allgemeinen dennoch, dass eine längere Ansteuerdauer zu einer längeren Einspritzdauer führt.Different injection durations can be obtained by different control durations. Although there is no direct relationship between the control duration (i.e. the actuation of the actuator of the servo valve) and the injection duration (i.e. the interval between opening and closing of the nozzle needle) in servo valves, at least in general, a longer control duration applies leads to a longer injection duration.

Ebenso ist es bevorzugt, wenn das erste Signal und das zweite Signal während eines regulären Betriebs der Brennkraftmaschine erfasst werden, d.h. nicht im Rahmen einer Testmessung oder dergleichen. Damit kann eine möglichst reale Abbildung der zeitinvarianten Störungen in beiden Signalen - und damit in beiden Signalverläufen - erhalten werden.It is also preferred if the first signal and the second signal are detected during regular operation of the internal combustion engine, i.e. not as part of a test measurement or the like. In this way, as real a mapping as possible of the time-invariant disturbances in both signals - and thus in both signal curves - can be obtained.

Im Hinblick darauf, dass sich die Randbedingungen wie Temperatur, Dichte und Viskosität des Kraftstoffs bei den beiden Signalen und damit die zeitinvarianten Störungen möglichst wenig voneinander unterscheiden, ist es auch besonders zweckmäßig, wenn für den ersten Einspritzvorgang und den zweiten Einspritzvorgang zwei Einspritzvorgänge mit gleichen oder vergleichbaren Randbedingungen der Brennkraftmaschine wie z.B. Drehzahl, Kühlwassertemperatur, Raildruck (d.h. Druck im Hochdruckspeicher) und Einspritzszenario verwendet werden.In view of the fact that the boundary conditions such as temperature, density and viscosity of the fuel in the two signals and thus the time-invariant disturbances differ from one another as little as possible, it is also particularly useful if two injection processes with the same or the same or for the second injection process are used for the first injection process and the second injection process comparable boundary conditions of the internal combustion engine such as speed, cooling water temperature, rail pressure (ie pressure in the high pressure accumulator) and injection scenario can be used.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, for example a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for performing all method steps is advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is also used for other tasks and is therefore available anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. A program can also be downloaded via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawing.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using an exemplary embodiment and is described below with reference to the drawing.

FigurenlisteFigure list

1 shows schematically a circuit arrangement for a fuel injector and associated sensor.
2 shows schematically signal curves during an injection process.
3 shows schematically further signal curves during an injection process.
4th shows signal curves in several diagrams to explain a method according to the invention.
5 shows schematically a sequence of a method according to the invention in a preferred embodiment as a signal flow diagram.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist beispielhaft eine Schaltungsanordnung für einen Kraftstoffinjektor 110 mit einem Aktor 116 und zugehörigem Sensor 120 gezeigt. Der Kraftstoffinjektor 110 ist einer Brennkraftmaschine 100 zugeordnet. Der Aktor 116, beispielsweise ein Piezo-Aktor, dient zur Ansteuerung eines als Servo-Ventil ausgebildeten Schaltventils 115 in dem Kraftstoffinjektor 110. Der Sensor 120 ist dabei in dem Kraftstoffinjektor 110 derart angeordnet, dass beispielsweise ein Druck in einer Hochdruckleitung erfasst werden kann.In 1 is an example of a circuit arrangement for a fuel injector 110 with an actuator 116 and associated sensor 120 shown. The fuel injector 110 is an internal combustion engine 100 assigned. The actuator 116 , for example a piezo actuator, is used to control a switching valve designed as a servo valve 115 in the fuel injector 110 . The sensor 120 is in the fuel injector 110 arranged in such a way that, for example, a pressure in a high-pressure line can be detected.

Der Aktor 116 ist mit zwei Ansteuerleitungen an eine Endstufe 155 einer als Motorsteuergerät 150 ausgebildeten Recheneinheit angebunden. Der Sensor 120, beispielsweise ein piezoelektrischer Sensor mit einem Piezo-Element, ist an eine Eingangsbeschaltung 160 des Motorsteuergeräts 150 angebunden. Die genaue Ausgestaltung dieser Eingangsbeschaltung ist für die vorliegende Erfindung nicht relevant und soll daher nicht detaillierter beschrieben werden. Zur Energieversorgung ist eine Batterie 105 vorgesehen.The actuator 116 is connected to an output stage with two control lines 155 one as an engine control unit 150 trained computing unit connected. The sensor 120 , for example a piezoelectric sensor with a piezo element, is connected to an input circuit 160 of the engine control unit 150 tied up. The exact configuration of this input circuit is not relevant to the present invention and will therefore not be described in more detail. There is a battery for power supply 105 intended.

Mit der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung können Signale des Sensors 120 während eines Einspritzvorgangs, d.h. während einer Ansteuerung des Kraftstoffinjektors bzw. des Aktors, erfasst und zur Bestimmung bzw. Ermittlung charakteristischer Zeitpunkte des Einspritzvorgangs verwendet werden.With the in 1 The circuit arrangement shown can be signals from the sensor 120 can be detected during an injection process, that is to say while the fuel injector or the actuator is being activated, and used to determine or determine characteristic times of the injection process.

In 2 sind schematisch Signalverläufe bei einem Einspritzvorgang, bei dem mittels eines solchen Kraftstoffinjektors Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine eingebracht wird, über der Zeit t aufgetragen.In 2 are schematic signal curves for an injection process in which fuel is introduced into an internal combustion engine by means of such a fuel injector, plotted over time t.

Mit S_An ist ein Ansteuersignal für ein Schaltventil des Kraftstoffinjektors, mit R_E ist die zugehörige Einspritzrate an Kraftstoff gezeigt. Weiterhin ist mit S₁ ein Signal gezeigt, das mit dem Sensor, der dafür vorgesehen ist, ein Öffnen und/oder Schließen des Kraftstoffinjektors zu erfassen, bei diesem Einspritzvorgang erfasst wird. Mit S'₁ ist zudem eine zugehörige Ableitung bzw. ein zugehöriges Ableitungssignal bezeichnet.With S _An is a control signal for a switching valve of the fuel injector, with R _E the associated fuel injection rate is shown. Furthermore is with S ₁ a signal is shown which is detected with the sensor, which is provided to detect an opening and / or closing of the fuel injector, during this injection process. With S ' ₁ an associated derivative or an associated derivative signal is also designated.

Relevante charakteristische Zeitpunkte sind hier der Einspritzbeginn bzw. Öffnungszeitpunkt to, der durch einen Anstieg der Einspritzrate R_E gegeben ist, und das Einspritzende bzw. der Schließzeitpunkt ts, der durch einen Abfall der Einspritzrate R_E gegeben ist. Wie durch einen Vergleich mit dem Ansteuersignal S_An zu sehen, gibt es hierbei keinen direkten Zusammenhang zwischen Öffnungszeitpunkt bzw. Schließzeitpunkt und dem Ansteuern des Schaltventils.Relevant characteristic times here are the start of injection or opening time to, which is caused by an increase in the injection rate R _E is given, and the end of injection or the closing time ts, which is caused by a drop in the injection rate R _E given is. Like a comparison with the control signal S _An As you can see, there is no direct relationship between the time of opening or the time of closing and the activation of the switching valve.

Vielmehr lassen sich der Öffnungszeitpunkt prinzipiell durch die stark abfallende Flanke des Signals S₁ und der Schließzeitpunkt durch eine stark ansteigende Flanke des Signals S₁ erkennen. In der zugehörigen Ableitung bzw. dem Ableitungssignal S'₁ entspricht dies den an sich einfach zu detektierenden globalen Extrema, nämlich dem Minimum für den Öffnungszeitpunkt und dem Maximum für den Schließzeitpunkt.Rather, the opening time can in principle be determined by the steeply falling edge of the signal S ₁ and the closing time by a strongly rising edge of the signal S ₁ detect. In the associated lead or lead signal S ' ₁ this corresponds to the global extrema, which are easy to detect per se, namely the minimum for the opening time and the maximum for the closing time.

Weiterhin ist mit t_R ein Referenzzeitpunkt bzw. Bezugszeitpunkt gezeigt, der beispielhaft dem Beginn des Ansteuersignals S_An entspricht, und auf den nachfolgend noch näher Bezug genommen wird.Furthermore, _{a reference point in time or reference point in time is shown at t R} , which, for example, is the start of the control signal S _An and to which reference is made in more detail below.

Wie anhand der Signale S₁ und S'₁ zu sehen, ist dort eine gewisse Störung überlagert, was mitunter eine möglichst genaue Ermittlung des Schließzeitpunktes beispielsweise anhand des Signalanteils des Signals S'₁ im Bereich um den Schließzeitpunkt ts erschwert.As with the signals S ₁ and S ' ₁ As can be seen, a certain interference is superimposed there, which sometimes enables the closing time to be determined as precisely as possible, for example based on the signal component of the signal S ' ₁ difficult in the area around the closing time ts.

Grundsätzlich kann nun ein weiterer Signalverlauf mit einem späteren bzw. zeitlich nach hinten versetzten Schließzeitpunkt ermittelt werden, indem eine längere Ansteuerdauer für den Kraftstoffinjektor gewählt wird.In principle, a further signal profile can now be determined with a later or laterally shifted closing time by selecting a longer activation period for the fuel injector.

In 3 sind hierzu neben den Signalen bzw. Signalverläufen S₁ und S'₁ für eine erste Ansteuerdauer mit zugehöriger Einspritzdauer Δt_E,1 noch entsprechende Signale bzw. Signalverläufe S₂ und S'₂ für einen Einspritzvorgang mit einer etwas längeren, zweiten Ansteuerdauer und zugehöriger längerer Einspritzdauer Δt_E,2 gezeigt. Im unteren Diagramm mit den Ableitungssignalen S'₁ bzw. U₂ sind zum einen überlagerte Störungen gezeigt, zum anderen ist aber auch zu sehen, dass die beiden Ableitungssignale S'₁ und S'₂ zeitlich überlappen.In 3 are in addition to the signals or signal curves S ₁ and S ' ₁ for a first control duration with associated injection duration Δt _{E, 1} there are also corresponding signals or signal profiles S ₂ and S ' ₂ for an injection process with a somewhat longer, second activation period and an associated longer injection period Δt _{E, 2} . In the diagram below with the derivative signals S ' ₁ and U ₂ are shown on the one hand superimposed interferences, but on the other hand it can also be seen that the two derivative signals S ' ₁ and S ' ₂ overlap in time.

Bei Bildung einer Differenz der beiden Ableitungssignale S'₁ und S'₂ könnte dann zwar bis zum Beginn der Überlappung, im gezeigten Beispiel bei ca. t=ts, dem Schließzeitpunkt für die erste Ansteuerdauer, die Störung eliminiert werden, nach diesem Zeitpunkt wird das dabei gebildete Signal jedoch verfälscht und der Schließzeitpunkt kann nicht hinreichend genau bestimmt werden.When forming a difference between the two derivative signals S ' ₁ and S ' ₂ The disturbance could then be eliminated up to the beginning of the overlap, in the example shown at approx. t = ts, the closing time for the first activation period, but after this time the signal formed is falsified and the closing time cannot be determined with sufficient accuracy .

An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass es in der Praxis oft nicht möglich oder aus anderen Gründen nicht erwünscht ist, zwei solche Signalverläufe wie S'₁ und S'₂ zu ermitteln oder erhalten, bei denen die relevanten Signalanteile wie diejenigen, die den Schließzeitpunkt charakterisieren, soweit zeitlich zueinander versetzt sind, dass sie nicht überlappen.At this point it should also be noted that in practice it is often not possible or, for other reasons, not desirable to have two such signal curves as S ' ₁ and S ' ₂ to determine or obtain in which the relevant signal components, such as those that characterize the closing time, are offset in time from one another to such an extent that they do not overlap.

In 4 wird nun anhand mehrerer Diagramme, die jeweils eine Amplitude eines Signalverlaufs in beliebigen Einheiten über der Zeit t zeigen, das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Prinzip zur Rekonstruktion eines Signals bzw. Signalanteils erläutert.In 4th The principle on which the present invention is based for reconstructing a signal or signal component will now be explained on the basis of several diagrams, each showing an amplitude of a signal curve in arbitrary units over time t.

Hierbei ist im Diagramm (a) mit S₁₀ ein Signal mit einem Signalanteil (in etwa zwischen den Zeitpunkten t=0.1 und t=6.5) gezeigt, den es letztlich möglichst genau zu ermitteln bzw. bestimmen gilt. Dabei kann es sich um einen gewissen Ausschnitt eines von dem vorher erwähnten Sensor erfassten bzw. bereitgestellten Signals handeln. Mit Z sind die ebenfalls schon erwähnten, systematischen Störungen gezeigt.Here is in diagram (a) with S ₁₀ a signal with a signal component (roughly between the times t = 0.1 and t = 6.5) is shown, which ultimately needs to be determined or determined as precisely as possible. This can be a certain section of a signal detected or provided by the aforementioned sensor. The systematic disturbances already mentioned are shown with Z.

Mit U₁₀ ist dann das von den Störungen Z überlagerte Signal S₁₀ dargestellt, was einem gemessenen - und ggf. bearbeiteten, z.B. abgeleiteten - Signalverlauf entspricht. Beispielsweise kann es sich bei dem Signalverlauf U₁₀ um den in 3 gezeigten (abgeleiteten) Signalverlauf S'₁ bzw. einen Ausschnitt davon handeln. Das Signal S₁₀ bzw. der darin enthaltene Signalanteil ohne die Überlagerung durch die Störungen Z kann in der Praxis in aller Regel nicht direkt erfasst bzw. gemessen werden.With U ₁₀ is then the signal superimposed by the disturbances Z. S ₁₀ shown, which corresponds to a measured - and possibly processed, for example derived - signal curve. For example, it can be the signal curve U ₁₀ around the in 3 (derived) waveform shown S ' ₁ or a part of it. The signal S ₁₀ or the signal component contained therein without the superimposition of the disturbances Z can generally not be recorded or measured directly in practice.

An dieser Stelle sei jedoch angemerkt, dass das vorgeschlagene Prinzip nicht auf Signalverläufe zur Ermittlung von Schließzeitpunkten von Kraftstoffinjektoren beschränkt ist. Insofern entspricht der Signalverlauf U₁₀ auch nicht exakt dem Signalverlauf S'₁ gemäß 3.At this point, however, it should be noted that the proposed principle is not limited to signal curves for determining the times when fuel injectors are closed. In this respect, the signal course corresponds U ₁₀ also not exactly the signal curve S ' ₁ according to 3 .

Durch zeitliche Verschiebung dt des Signalanteils im Signal S₁₀ relativ zur Störung Z entsteht das Signal S₂₀ , wie im Diagramm (b) gezeigt. Das ebenso von Z überlagerte Signal S₂₀ soll, wie im Diagramm (c) gezeigt, mit U₂₀ bezeichnet werden. Da es sich um eine systematische Störung handelt, ist die Phasenlage der Störung Z bekannt, im einfachsten Fall bleibt die Phasenlage auch bei verschiedenen Messungen unverändert.By shifting the time dt of the signal component in the signal S ₁₀ The signal is generated relative to the disturbance Z. S ₂₀ as shown in diagram (b). The signal also superimposed by Z. S ₂₀ should, as shown in diagram (c), with U ₂₀ are designated. Since this is a systematic disturbance, the phase position of the disturbance Z is known; in the simplest case, the phase position remains unchanged even with different measurements.

Für den Fall, dass sich die Phasenlage der Störung Z verändert hat, können die Signalverläufe U₁₀ und U₂₀ zeitlich so verschoben werden, dass die Phasenlagen der jeweils überlagerten Störung Z wieder gleich sind. Für den Fall, dass die Phasenlage der Störung zeitlich invariant ist, müssen die Signalverläufe U₁₀ und U₂₀ nicht zueinander verschoben werden. Dabei entsprechen der Signalverlauf U₁₀ dem ersten Signalverlauf und der Signalverlauf U₂₀ dem zweiten Signalverlauf, wie sie im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens verwendet werden.In the event that the phase position of the disturbance Z has changed, the signal curves U ₁₀ and U ₂₀ are shifted in time so that the phase positions of the superimposed disturbance Z are the same again. In the event that the phase position of the disturbance is invariant over time, the signal curves must U ₁₀ and U ₂₀ cannot be shifted to each other. The signal progression corresponds to this U ₁₀ the first waveform and the waveform U ₂₀ the second waveform as used in the proposed method.

Für beide Fälle wird nun der Differenzsignalverlauf dU=U₁₀-U₂₀ gebildet, wie ebenfalls im Diagramm (c) gezeigt, wodurch die in beiden Signalverläufen vorhandene Störung Z eliminiert wird. Im Diagramm (c) ist jedoch zu sehen, dass der Differenzsignalverlauf dU nur in einem kleinen zeitlichen Bereich am Anfang den gleichen Verlauf wie das eigentliche Signal S₁₀ aufweist. Sobald der Zeitpunkt t=0,2 erreicht ist, weicht der Differenzsignalverlauf dU vom Verlauf des Signals S₁₀ ab, weil durch die Subtraktion des phasenverschobenen Signals S₂₀ bzw. dem um die Zeitdauer dt verschobenen Signalanteils der Verlauf, in diesem Fall durch die Subtraktion eines negativen Signals nach oben, verzerrt wird.For both cases, the difference signal curve dU = U ₁₀ -U ₂₀ is now formed, as also shown in diagram (c), whereby the disturbance Z present in both signal curves is eliminated. In diagram (c), however, it can be seen that the difference signal curve dU only has the same curve as the actual signal in a small time range at the beginning S ₁₀ having. As soon as the point in time t = 0.2 is reached, the difference signal curve dU deviates from the curve of the signal S ₁₀ off because by subtracting the phase shifted signal S ₂₀ or the signal component shifted by the time duration dt, the course is distorted, in this case by subtracting a negative signal upwards.

Um einen möglichst großen zeitlichen Bereich des Signalverlaufs U₁₀ zu entstören, müsste daher die Phasenverschiebung bzw. die Zeitdauer dt relativ groß gewählt werden oder gar der Signalanteil in der zweiten Messung abgeschaltet werden (sodass der Signalanteil im zweiten Signalverlauf U₂₀ nicht mehr vorkommt), damit ausschließlich die Störung Z übrig bleibt und abgezogen werden kann. Je nach Anwendungsbereich, z.B. bei der Signalentstörung von zyklischen NCS-Signalen (wie sie durch den vorstehend erwähnten Sensor bei Kraftstoffinjektoren erhalten werden), ist eine zeitliche Verschiebung des Signalanteils, z.B. durch Variation von Ansteuerdauern oder durch Verschiebung des Einspritzbeginns oder gar die Abschaltung einer Einspritzung in einer zweiten Messung nicht beliebig möglich, weil dadurch beispielsweise emissionsrelevante - und unerwünschte - Effekte entstehen können.To the largest possible time range of the signal curve U ₁₀ To suppress interference, the phase shift or the duration dt would therefore have to be selected to be relatively large or even the signal component in the second measurement would have to be switched off (so that the signal component in the second signal curve U ₂₀ no longer occurs), so that only fault Z remains and can be deducted. Depending on the area of application, e.g. for signal suppression of cyclical NCS signals (as obtained by the above-mentioned sensor in fuel injectors), the signal component may be shifted over time, e.g. by varying the activation times or by shifting the start of injection or even switching off an injection Not arbitrarily possible in a second measurement, because this can, for example, result in emission-relevant - and undesirable - effects.

Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens wird nun zumindest ab dem Zeitpunkt, zu dem die Signalanteile in den Signalverläufen U₁₀ und U₂₀ sich überlagern, hier ab dem Zeitpunkt t=0,2, der Differenzsignalverlauf dU korrigiert, wie im Diagramm (d) dargestellt, um ein rekonstruiertes Signal R=S₁₀ zu erhalten.In the context of the proposed method, at least from the point in time at which the signal components in the signal curves U ₁₀ and U ₂₀ superimpose, here from time t = 0.2, the difference signal curve dU is corrected, as shown in diagram (d), in order to obtain a reconstructed signal R = S ₁₀ .

Bis zum Zeitpunkt t=0,2 stellt der Differenzsignalverlauf dU das gesuchte Signal S₁₀ mit dem relevanten Signalanteil (ohne die Störung Z) dar. Ab dem Zeitpunkt t =0,2 hingegen liefert dU einen zu hohen (bzw. im gezeigten Beispiel einen betragsmäßig zu geringen) Wert bzw. Funktionswert. Beispielsweise gilt in etwa S₁₀ (t=t₂=0,25)=-0,8 (vgl. auch Diagramm (a)), jedoch auch dU(t₂=0,25)=-0,4).Up to the point in time t = 0.2, the difference signal curve dU represents the signal sought S ₁₀ with the relevant signal component (without the disturbance Z) On the other hand, time t = 0.2 delivers a value or function value that is too high (or, in the example shown, too low in terms of amount). For example, roughly S ₁₀ (t = t ₂ = 0.25) = - 0.8 (see also diagram (a)), but also dU (t ₂ = 0.25) = - 0.4).

Die Ursache hierfür ist, dass der zweite Signalverlauf S₂₀ zum Zeitpunkt t₂=0,25 in etwa den Wert bzw. Funktionswert -0,4 aufweist (vgl. auch Diagramm (b)) und daher durch die Subtraktion der Differenzsignalverlauf von etwa -0,8 auf etwa - 0,4 erhöht wird.The reason for this is that the second waveform S ₂₀ at time t ₂ = 0.25 has approximately the value or function value -0.4 (cf. also diagram (b)) and therefore the subtraction increases the difference signal profile from approximately -0.8 to approximately -0.4 .

Da dieser Zusammenhang jedoch bekannt ist, kann der Differenzsignalverlauf dU korrigiert werden, indem der Funktionswert S₂₀ (t₂=0,25) zum Funktionswert dU(t₂=0,25) hinzuaddiert wird. Die Schwierigkeit besteht grundsätzlich darin, dass das Signal S₂₀ nicht explizit bekannt ist, sondern nur in überlagerter Form im zweiten Signalverlauf U₂₀ vorliegt.However, since this relationship is known, the difference signal curve dU can be corrected by adding the function value S ₂₀ (t ₂ = 0.25) is added to the function value dU (t ₂ = 0.25). The main difficulty is that the signal S ₂₀ is not explicitly known, but only in superimposed form in the second signal curve U ₂₀ is present.

Da bis zum Zeitpunkt t=0,2 das Signal aber bereits richtig rekonstruiert wurde, wie am Verlauf R, der bis zum Zeitpunkt t=0,2 dem Differenzsignalverlauf dU entspricht, zu sehen ist, kann der Funktionswert S₂₀ (t₂=0,25) aus dem bis zu diesem Zeitpunkt bereits bereinigten Abschnitt von dU ermittelt werden kann. Die Methodik ist, für eine Korrektur beispielsweise beim Zeitpunkt t₂=0,25 den Funktionswert von dU zum Zeitpunkt t₂=0,25-dt=t₁, im vorliegenden Fall also zum Zeitpunkt t₁=0,15, abzulesen. Dieser beträgt -0,4, da es sich bei S₂₀ ja auch nur um die Verschiebung genau dieses Abschnittes um die Zeitdauer dt nach spät handelt. Der rekonstruierte Signalverlauf R berechnet sich also wie folgt: R(t)=dU(t)+dU(t-dt). However, since the signal has already been correctly reconstructed up to the time t = 0.2, as can be seen from the curve R, which corresponds to the difference signal curve dU up to the time t = 0.2, the function value can S ₂₀ (t ₂ = 0.25) can be determined from the section of dU that has already been adjusted up to this point in time. The methodology is to read off the function value of dU at time t ₂ = 0.25-dt = t ₁ , in the present case at time t ₁ = 0.15, for a correction, for example at time t _{2 = 0.25.} This is -0.4 because it is at S ₂₀ yes, it is only about the shift of precisely this section by the time duration dt to late. The reconstructed signal curve R is calculated as follows: R (t) = dU (t) + dU (t-dt).

Im Diagramm (e) ist der komplette rekonstruierte Signalverlauf R gezeigt, der genau dem Signal S₁₀ entspricht. Außerdem kann im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens, wie im Diagramm (f) gezeigt, die Störung Z rekonstruiert werden, wie mit Z_R gezeigt. Hierzu kann einfach vom ersten Signalverlauf U₁₀ das Signal S₁₀ abgezogen werden.In diagram (e) the complete reconstructed signal curve R is shown, which corresponds exactly to the signal S ₁₀ corresponds to. In addition, in the context of the proposed method, as shown in diagram (f), the disturbance Z can be reconstructed, as with Z _R shown. This can be done simply from the first waveform U ₁₀ the signal S ₁₀ subtracted from.

In 5 ist schematisch und exemplarisch ein Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform als Signalflussplan dargestellt. Das Signal S₁₀ und die Störung Z bilden den ersten Signalverlauf U₁₀ , der gemessen wird und eine Eingangsgröße eines Auswertemoduls 500, das z.B. Teil einer Recheneinheit bzw. eines Steuergeräts wie in 1 gezeigt sein kann, bildet.In 5 a sequence of a method according to the invention is shown schematically and by way of example in a preferred embodiment as a signal flow diagram. The signal S ₁₀ and the disturbance Z form the first signal curve U ₁₀ that is measured and an input variable of an evaluation module 500 , which is part of a computing unit or a control device as in 1 can be shown forms.

Durch Änderung eines Parameters, z.B. der Ansteuerung, wird das zu detektierende Signal S₁₀ bzw. der darin enthaltene Signalanteil um einen Betrag dt zeitlich (nach hinten) verschoben, sodass das Signal S₂₀ entsteht. Die Überlagerung von S₂₀ und Z ergibt den zweiten Signalverlauf U₂₀ , der ebenfalls eine Eingangsgröße des Auswertemoduls 500 bildet. Die bekannte zeitliche Verschiebung bzw. Zeitdauer dt bildet ebenfalls eine Eingangsgröße des Auswertemoduls.By changing a parameter, for example the control, the signal to be detected becomes S ₁₀ or the signal component contained therein shifted in time (backwards) by an amount dt, so that the signal S ₂₀ arises. The overlay of S ₂₀ and Z gives the second waveform U ₂₀ , which is also an input variable of the evaluation module 500 forms. The known time shift or duration dt also forms an input variable of the evaluation module.

Aus diesen drei Eingangsgrößen können nach dem beschriebenen Verfahren das störungsfreie Signal R sowie die Störung Z_R selbst rekonstruiert werden und über die entsprechenden Ausgänge bereitgestellt werden. Ein Auswertemodul kann hierbei als Programmcode, Signalflussplan, Simulationsmodell, abgelegte und zeitlich verschiebbare Kennlinie bzw. Kennfeld oder Funktion z.B. in einem Steuergerät oder einer digitalen Berechnungseinheit umgesetzt werden. Analoge Auswertemodule sind zwar ggf. mit Genauigkeitsverlusten behaftet, aber prinzipiell ebenso möglich.Using the method described, the interference-free signal R and the interference can be derived from these three input variables Z _R can be reconstructed themselves and made available via the corresponding outputs. An evaluation module can be implemented as a program code, signal flow plan, simulation model, stored and time-shiftable characteristic curve or map or function, for example in a control unit or a digital calculation unit. Analog evaluation modules may have a loss of accuracy, but in principle they are also possible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102015201512 A1 [0005]

Claims

Method for reconstructing a signal component of a signal overlaid by interference (Z), wherein a first signal curve (U ₁₀ ) is determined with the signal component, wherein a second signal curve (U ₂₀ ) with the signal component at which the signal component is related to a reference point in time ( t _R ) is shifted by a time duration (dt) greater than zero compared to the first signal course (U ₁₀ ), a difference signal course (dU) being formed from the first signal course (U ₁₀ ) and the second signal course (U ₂₀ ), and wherein a reconstructed signal curve (R) with the signal component is formed from the difference signal curve (dU) by adding a value of the reconstructed signal curve (R) at a point in time (t2) to a value of the difference signal curve (dU) at a specific point in time (t2) ₁ ), which is added by the time (dt) before the specific point in time (t ₂ ).

Procedure according to Claim 1 , the reconstructed signal curve (R) with the signal component at least from a point in time from which the signal component in the second signal curve (U ₂₀ ) overlaps the signal component in the first signal curve (U ₁₀ ) is formed from the difference signal curve (dU).

Procedure according to Claim 2 , the difference signal curve (dU) being used as the reconstructed signal curve (R) before the point in time from which the signal component in the second signal curve (U ₂₀ ) overlaps the signal component in the first signal curve (U _10).

Method according to one of the preceding claims, wherein in the second signal course (U ₂₀ ) an amplitude and / or a phase position of the disturbance (Z) is adapted to the first signal course (U ₁₀ ).

Method according to one of the preceding claims, in which the signal is obtained by stimulating a system by means of a control signal, and in which the control signal is shifted in time to obtain the second signal profile.

Method according to one of the preceding claims, in which a closing time (ts) of an injection process of a fuel injector (110) of an internal combustion engine (100) is determined by means of a sensor (120) which is provided to detect closing of the fuel injector (110) , wherein a first signal (S ₁ ) of the sensor (120) is detected for a first injection process with a first injection duration (Δt _{E, 1} ), wherein for a second injection process with a second injection _{duration (Δt E, 2} ) which is longer than the first injection duration (Δt _{E, 1} ), a second signal (S ₂ ) of the sensor (120) is detected, and the first signal curve (S ' ₁ ) using a first calculation rule from the first signal (S ₁ ) and the second waveform (S _'2) are obtained by means of a second calculation rule from the second signal (S _2), and deduced from the signal component of the reconstructed signal (R) on the closing time (ts) of the first injection event becomes.

Procedure according to Claim 6 , wherein the first signal (S ₁ ) and the second signal (S ₂ ) are detected during a time period in which a pressure in a high-pressure accumulator, via which the fuel injector (110) is supplied with fuel, is kept constant.

Procedure according to Claim 6 or 7th , wherein the first arithmetic rule and / or the second arithmetic rule include an identity mapping or a derivation, in particular a time derivative, and / or the first arithmetic rule and / or the second arithmetic rule, a correction of the first and / or second signal with regard to at least one boundary condition , in particular pressure and / or temperature.

Computing unit (150) which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims.

Computer program that causes a computing unit (150) to perform all method steps of a method according to one of the Claims 1 to 8th to be carried out when it is executed on the computing unit (150).

Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon Claim 10 .