DE10232353A1 - Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle Download PDF

Info

Publication number
DE10232353A1
DE10232353A1 DE2002132353 DE10232353A DE10232353A1 DE 10232353 A1 DE10232353 A1 DE 10232353A1 DE 2002132353 DE2002132353 DE 2002132353 DE 10232353 A DE10232353 A DE 10232353A DE 10232353 A1 DE10232353 A1 DE 10232353A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
camshaft
actual
actual position
determined
values
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2002132353
Other languages
English (en)
Other versions
DE10232353B4 (de
Inventor
Thorsten Leschinski
Torsten Baumann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE10232353.4A priority Critical patent/DE10232353B4/de
Publication of DE10232353A1 publication Critical patent/DE10232353A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10232353B4 publication Critical patent/DE10232353B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/04Sensors
    • F01L2820/041Camshafts position or phase sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle. DOLLAR A Bei einem Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle gegenüber einer mit der Rotation der Kurbelwelle mitbewegten Referenzposition wird über einen mit der Nockenwelle gekoppelten Positionsgeber ein an dessen Rotations gekoppeltes Positionssignal erzeugt. Aus dem Positionssignal sowie einem Positionssignal der Kurbelwelle wird die Istposition der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition ermittelt. Aus der Folge der ermittelten Istpositionen werden bis zum nächsten Positionssignal durch Extrapolation Werte für die Istposition der Nockenwelle ermittelt. Gemäß der Erfindung wird dabei eine Richtungsumkehr der Stellbewegung des Nockenwellenstellers berücksichtigt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle.
  • Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen verstellbare Nockenwellen zu verwenden. Die durch Nockenwellensteller verstellbare Nockenwellen sind über einen bestimmten Stellbereich hinweg in ihrer Position gegenüber einer bezüglich der Kurbelwelle bestimmten Referenzposition veränderbar. Die Position einer verstellbaren Nockenwelle einer Brennkraftmaschine kann über einen mit der Nockenwelle gekoppelten Positionsgeber, ein sogenanntes Phasengeberrad, ermittelt werden. Der Positionsgeber liefert eines oder mehrere Positionssignale für die Position der Nockenwelle je Umdrehung der Nockenwelle. Gleichzeitig kann über ein ähnliches System, jedoch mit erheblich verbesserter Auflösung, die Position der Kurbelwelle erfasst werden. Besitzt die Brennkraftmaschine nun eine Verstelleinrichtung zur Verstellung der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle, so kann mit Hilfe der Signale des Positionsgebers und der Information über die Position der Kurbelwelle, die Istposition der Nockenwelle bezüglich einer Referenzposition, die an die Rotation der Kurbelwelle gekoppelt ist.
  • Das Erzeugen der Positionssignale durch den Positionsgeber erfolgt dabei in einem zeitlichen Abstand, der von der Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abhängig ist. Eine Nockenwelle führt, falls es sich bei der Brennkraftmaschine um einen 4-Taktmotor handelt, bei je zwei Kurbelwellenumdrehungen (Kurbelwellenwinkel von 0° bis 720°) eine Umdrehung (Nockenwellenwinkel von 0° bis 360°) aus. Während einer Stellbewegung des Nockenwellenstellers ergibt sich eine Verstellung der Bezüge, also des zeitlichen Zusammenhangs, zwischen den Signalen der Nockenwelle und den Signalen der Kurbelwelle. Die Auswertung der Signale legt aber gerade die Zeit als Bezugsgröße zugrunde.
  • Gibt der Positionsgeber je Nockenwellenumdrehung 4 Positionssignale ab, so wird bei einer Kurbelwellendrehzahl von 1000 Umdrehungen je Minute alle 30 Millisekunden ein Signal des Positionsgebers der Nockenwelle erzeugt. Dies kann für regelungstechnische Zwecke nicht ausreichend sein. Deshalb ist es bekannt, für dazwischenliegende Zeitpunkte durch Extrapolationsverfahren Werte für die Istposition des Nockenwellenstellers zu ermitteln. Ein dabei gebräuchliches Verfahren ist die lineare Prädiktion. Dabei wird aus den letzten beiden Istwerten, diese wurden mittels des Positionsgebers ermittelt, und dazu gehörenden Zeitwerten, die über einen Zeitmesser erfasst werden können, die Verstellgeschwindigkeit zu ermitteln. Über die Zeit bis zum Auftreten des nächsten Positionssignals und dem daraus ermittelten neuen Istwert Zeit hinweg, kann aufgrund der verstrichenen Zeit und der ermittelten Verstellgeschwindigkeit ein Wert für die Position des Nockenwellenstellers linear extrapoliert werden.
  • Bei einer solchen linearen Extrapolation oder Präsiktion kommt es bei einer Richtungsumkehr der Verstellrichtung zu erheblichen Fehlern. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Verstellrichtung kurz nach dem Erfassen eines Istwertes durch den Positionsgeber die Richtungwechselt. Es werden aufgrund der linearen Prädiktion fast über das gesamte Intervall hinweg Werte für die Istposition aufgrund einer der tatsächlichen Bewegungsrichtung des Nockenwellenstellers gegenüber der Referenzposition entgegengesetzten Bewegung ermittelt. Diese Fehler sind insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen, also langen Intervallen zwischen zwei Positionssignalen des Positionsgebers, erheblich. Es können unter Umständen Schwingungen des Regelsystems des Nockenwellenstellers angeregt werden.
  • Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die Extrapolation so zu verbessern, dass in allen Betriebssituationen eine Ermittlung möglichst guter Werte für die Istposition des Nockenwellenstellers ermittelt werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
  • Bei einem Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle gegenüber einer mit der Rotation der Kurbelwelle mitbewegten Referenzposition wird über einen mit der Nockenwelle gekoppelten Positionsgeber ein an dessen Rotation gekoppeltes Positionssignal erzeugt. Aus dem Positionssignal sowie einem Positionssignal der Kurbelwelle wird die Istposition der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition ermittelt. Aus der Folge der ermittelten Istpositionen werden bis zum nächsten Positionssignal durch Extrapolation Werte für die Istposition der Nockenwelle ermittelt. Gemäß der Erfindung wird dabei eine Richtungsumkehr der Stellbewegung des Nockenwellenstellers berücksichtigt.
  • Ein Vorteil der Berücksichtigung der Richtungsumkehr der Stellbewegung ist, dass bei der Extrapolation eine den Tatsachen besser entsprechende Ermittlung der Werte der Istposition durch Extrapolation erfolgen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird dann, wenn eine Richtungsumkehr festgestellt wird, als Wert für die Istposition des Nockenwellenstellers die aufgrund des letzten Positionssignals ermittelte Istposition verwendet.
  • Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird aus der Folge von aus Positionssignalen ermittelten Istwerten der Position des Nockenwellenstellers ein Wert für die Stellgeschwindigkeit ermittelt. Die Extrapolation von Werten für die Istposition kann vorzugsweise unter Verwendung der ermittelten Stellgeschwindigkeit erfolgen, Dabei kann zusammen mit der Stellgeschwindigkeit eine Richtungsinformation, wie das Vorzeichen der Stellgeschwindigkeit ermittelt werden. Auf das Stattfinden einer Richtungsumkehr kann geschlossen werden, wenn die Bewegungsrichtung der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition von der für die Annäherung von der Istposition an die Sollposition erforderliche Bewegungsrichtung abweicht. Dieses Kriterium setzt voraus, dass der dem Regler zugeführte Wert für die Sollposition auch für das Verfahren bekannt ist und mit der aktuellen Istposition verglichen wird. Es führt dabei auch kurzzeitig zu einem systematischen Fehler bei der Ermittlung der Werte für die Istposition, da der Wechsel der Sollposition zeitlich vor der tatsächlichen Richtungsumkehr des Nockenwellenstellers eintritt. Dennoch liegt eine präzisere Prädiktion als bei einer die Richtungsumkehr nicht berücksichtigenden Prädiktion vor, da die Richtungsumkehr erfolgen wird und somit die Abweichung reduziert wird. Zumindest eine Anregung von Schwingungen des Reglers aufgrund der vorgenommenen Prädiktion des Reglers kann hierdurch vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das zum für das Einsteuern des Sollwertes des Nockenwellenstellers von einem Regler ermittelte Regelausgangssignal berücksichtigt. Das Regelausgangssignal führt zur Ansteuerung des die Nockenwelle betätigenden Nockenwellenstellers. Es gibt ein Regelausgangssignal, das einem Aufrechterhalten der aktuellen Istposition des Reglers entspricht. Dieses auch Haltesignal genannte Regelausgangssignal liegt bei einem bestimmten Wert der Wertemenge der Regelausgangssignale, beispielsweise in der Mitte des Signalbereichs. Liegt der Wert des Regelausgangssignal oberhalb oder unterhalb dieses Wertes, so erfolgt ein Verstellen des Nockenwellenstellers in die entsprechende Richtung. Das Regelausgangssignal, das einem Aufrechterhalten der Istposition entspricht, wird ermittelt und aufgrund des Vergleiches des Regelausgangsignals mit dem Regelausgangssignal, das einem Aufrechterhalten der Istposition repräsentiert, wird auf eine Richtungsumkehr der Stellbewegung des Nockenwellenstellers geschlossen.
  • Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei hydraulischen Nockenwellenstellern und dort insbesondere bei solchen, die vom Hydrauliköl des Motorölkreislaufes gespeist werden, das Regelausgangssignal zum Aufrechterhalten der Istposition zeitlich nicht konstant ist sondern in Abhängigkeit von Betriebszuständen und Betriebsbedingungen, wie Hydrauliköltemperatur, Öldruck und Temperatur eines elektrischen Magnetventils und Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig ist. Das Regelsignal das einem Aufrechterhalten der aktuellen Istposition des Nockenwellenstellers bezüglich der Referenzposition entspricht, kann aber aus der Stellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers ermittelt werden. Die Stellgeschwindigkeit ist gleich Null, wenn der Nockenwellensteller in seiner Position verharrt. Das zu diesem Zeitpunkt auftretende Regelsignal kann als das ein Aufrechterhalten der Istposition bewirkende Regelsignal herangezogen werden. Dieser Wert kann im Ablauf des Verfahrens bei jedem andauernden Aufrechterhalten einer von einer Endlage abweichenden Istposition der Nockenwelle bezüglich einer Referenzposition verwendet werden. Gemäß vorteilhafter weiterführender Ausgestaltung der Erfindung ist ein Hysteresebereich um das Regelsignal, das einem Aufrechterhalten der Istposition der Nockenwelle entspricht gegeben, innerhalb dessen von einem Aufrechterhalten der Istposition ausgegangen wird. Dies kann auch durch einen entsprechend langsamen Tiefpaßfilter erreicht werden, der nur aktiviert ist, wenn sich die Nockenwelle in der Nähe eines der Endanschläge des möglichen Verstellweges befindet. Der Tiefpaßfilter hat gegenüber der Hysterese den Vorteil, dass die erforderliche Rechenleistung reduziert wird und gleichzeitig Unstetigkeiten im Verhalten eliminiert werden.
  • Ein bevorzugtes Verfahren zum Ermitteln der Werte der Istposition ist eine lineare Extrapolation aus den letzten beiden Werten der Istposition, die aus der Folge von Positionssignalen ermittelt wurden sowie den zugehörigen Zeitwerten.
  • Ein Verfahren gemäß der Erfindung kann insbesondere in der Form eines entsprechenden auf einem Rechner, wie einem Mikroprozessor, ausführbaren Computerprogramm vorliegen. Erfindungsgemäße Verfahren können insbesondere in einem Steuergerät mit einem Rechner zur Ausführung eines Computerprogramms zur Ausführung eines entsprechenden Verfahrens realisiert werden.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können sowohl der Beschreibung als auch den Ansprüchen entnommen werden. Im Übrigen wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert; dabei zeigt:
  • 1 die Kurve über die Zeit verschiedener Werte für die Position einer Nockenwelle, bei der eine Richtungsumkehr der Stellbewegung stattfindet sowie gemäß einem Verfahren nach dem Stand der Technik extrapolierten Werten für die Istposition;
  • 2 die Kurve über die Zeit verschiedener Werte für die Position einer Nockenwelle, bei der eine Richtungsumkehr der Stellbewegung stattfindet sowie gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren extrapolierten Werten für die Istposition.
  • Die Erfindung und ihre Wirkung sind am besten aus dem Vergleich der beiden 1 und 2 ersichtlich. Die Kurven zeigen für ein und denselben zeitlichen Ablauf der Verstellung der Nockenwelle die unterschiedlichen sich aus der Extrapolation ergebenden Werte für die Istposition bezüglich einer Referenzposition. Bei beiden Kurven wird im zeitlichen Verlauf unterstellt, dass bis zum Zeitpunkt t1 der Nockenwellensteller so angesteuert wird, dass der Winkel α bezüglich der Referenzposition zunimmt, zum Zeitpunkt t1 das Ansteuersignal für den Nockenwellensteller sich so ändert, dass eine Richtungsumkehr erfolgt und anschließend der Winkel α verringert wird.
  • Es wird zu Zwecken der Vereinfachung der Darstellung unterstellt, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine über den dargestellten Zeitabschnitt konstant ist. Aus der Drehzahl der Brennkraftmaschine ergibt sich auch die Dauer des Zeitintervalls DT zu dem aufgrund der Signale eines Positionsgebers eine Bestimmung der Istposition des Nockenwellenstellers bezüglich der Referenzposition durch Messung erfolgt. Zu einem von dem Zeitintervall und seiner Dauer unabhängigen, festen, rechnertaktvorgegebenen Zeitintervall dT erfolgt eine Bestimmung eines Wertes für die Istposition durch Extrapolation.
  • In beiden Figuren zeigt die Kurve 10 den Verlauf, der sich allein auf die aus den von dem Positionsgeber erzeugten Positionssignalen abgeleiteten Istwerte der Position der Nockenwelle ergibt. Es handelt sich um eine Rechteckkurve mit Stufen. Die Hilfslinien 11 und 13, sowie in der 2 die Hilfslinie 12 zeigen für jeweils unterschiedliche Bereiche des zeitlichen Verlaufes die lineare Extrapolation über die Zeit hinweg. In der 1 zeigt die Stufenkurve 21 das Ergebnis einer linearen Extrapolation über die Zeit aus den beiden letzten Istwerten, die aus Positionssignalen abgeleitet wurden. Es ist ebenfalls eine Rechteckkurve, im Unterschied zur Kurve 10 ist wegen des kürzeren Zeittakts die Stufenlänge und Stufenhöhe geringer. Der Verlauf der Näherungskurve 22 zeigt das Ergebnis der Extrapolation aufgrund eines Verfahrens, das die Richtungsumkehr des Stellsignals berücksichtigt.
  • Wird im Folgenden eine Position der Nockenwelle bezeichnet, so handelt es sich dabei um eine Position, nämlich einen Winkel, gegenüber einer Referenzposition die mit der Kurbelwelle mitbewegt wird, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Nockenwelle nur halb so schnell rotiert wie die Kurbelwelle. Zur Ermittlung einer Istposition wird also nicht nur das Positionssignal der Nockenwelle sondern auch das Positionssignal der Kurbelwelle zu einem gleichen Zeitpunkt benötigt.
  • Die 1 zeigt das Verhalten einer linearen Extrapolation für die Position eines Nockenwellenstellers. Dazu wird aus den mittels der letzten beiden Positionssignale gemessenen Istpositionen Ineu und Ialt sowie den dazugehörenden Zeitwerten Tneu und Talt die Stellgeschwindigkeit Vstell nach der Gleichung Vstell = (Ineu – Ialt)/(Tneu – Talt) ermittelt. Das Vorzeichen der Stellgeschwindigkeit V(iiie zeigt dabei die Richtung an in welche die Nockenwelle bewegt wird. Der linear extrapolierte Wert für die Istposition WIst ergibt sich dann zu einem aktuellen Zeitpunkt Takt aus der Gleichung WIst = Ineu + Vstell (Takt – Tneu).
  • Tritt nun zum Zeitpunkt t1 ein Regelsignal auf, das die Richtungsumkehr der Nockenwellenverstellung zur Folge hat, so erfolgt bis zum nächsten Zeitpunkt TB, an dem ein Positionssignal erzeugt wird, die Extrapolation gemäß der Stufenkurve 21. Die Stufenkurve entfernt sich von dem dann tatsächlich erfolgenden Verlauf der Kurve 10 und der Position der Nockenwelle. Beim Auftreten des nächsten Positionssignals zum Zeitpunkt TB tritt ein großer Sprung in der Stufenkurve 10 auf. Auch in dem Zeitraum bis zum übernächsten Positionssignal TC folgt die lineare Prädiktion nicht dem tatsächlichen Verhalten. Vielmehr wird aufgrund der im gezeigten Beispiel dargestellten gleich großen Werte für die Istposition bei den beiden letzten Positionssignalen zu den Zeitpunkten TA und TB eine Stellgeschwindigkeit Vstell von Null ermittelt, es wird bis zum Auftreten des zweiten Positionssignals nach dem Zeitpunkt t1 im Zeitpunkt TC von einem Aufrechterhalten der Position der Nockenwelle ausgegangen. Also entsteht auch zu diesem Zeitpunkt TC ein erheblicher Sprung in der Stufenkurve 12. Diese ist also nach einer Richtungsumkehr nur mit erheblicher Verzögerung in der Lage, das Verhalten der Nockenwelle annähernd abzubilden.
  • Im Gegensatz dazu wird bei der in 2 dargestellten Vorgehensweise eine bessere Anpassung der Näherungskurve 22 an das Verhalten der Nockenwelle erreicht. Die Extrapolation erfolgt zunächst nach der selben Systematik. Das heißt aus den jeweils letzten beiden Werten der Folge von Istwerten Ineu und Ialt und den dazugehörenden Zeitpunkten Tatt und Tneu wird die Stellgeschwindigkeit Vstell nach der Gleichung Vstell = (Ineu – Ialt)/(Tneu – Talt) ermittelt. Der linear extrapolierte Wert für die Istposition Wist wird dann zu einem aktuellen Zeitpunkt Tkat aus der Gleichung WIst = Ineu + Vstell (Takt – Tneu) Fkorr. ermittelt, wobei Fkorr ein Korrekturfaktor ist.
  • Der Korrekturfaktor dient dem Berücksichtigen einer Richtungsumkehr. Der Korrekturfaktor Fkorr nimmt entweder den Wert 1 oder den Wert 0 an. Hat er den Wert 1, so entspricht die Vorgehensweise der reinen Extrapolation. Der Wert 0 des Korrekturfaktors Fkorr wird nach dem Feststellen der Richtungsumkehr bis zum Auftreten des nächsten Positionssignals des Positionsgebers. Anschließend wird der Wert wieder auf "1" gesetzt. So ist es möglich den Wert des Korrekturfaktors folgendermaßen zu definieren:
    Fkorr = 1, wenn Vstell > 0 und ISoll – WIst > 0
    oder wenn Vstell < 0 und ISoll – WIst < 0;
    Fkorr = 0, wenn Vstell < 0 und ISoll – WIst > 0
    oder wenn Vstell > 0 und ISoll – WIst < 0;
    wobei ISoll die ermittelte Sollposition für die Position der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition ist. Muss sich die Nockenwelle in der aktuellen Bewegungsrichtung bewegen, um die Sollposition zu erreichen, so ist Fkorr = 1. Andernfalls wird auf das Erfolgen einer Richtungsänderung geschlossen und Fkorr = 0 gesetzt. Mit Fkorr = 0 wird die letzte aufgrund von Positionssignalen ermittelte Istposition als Wert für die Sollposition herangezogen. Der Korrekturfaktor wird mit der erfolgenden Erfassung einer neuen Istposition durch den Positionsgeber wieder auf "1". gesetzt. Die Berechnung kann dann weiter nach den oben genannten Gleichungen erfolgen. Durch einen erweiterten Wertebereich für den Korrekturfaktor, der über "1" hinausgeht, ist es darüber hinaus möglich, eine systembedingte Differenz der Verstellgeschwindigkeiten der beiden Stellrichtungen des Nockenwellenstellers zu kompensieren.
  • Eine andere Methode besteht darin, zu erfassen, zu welchem Zeitpunkt, in dem dargestellten Fall ist dies der Zeitpunkt t1, das Regelsignal die Stellung durchschreitet, die einer Bewegungsumkehr des Nockenwellenstellers entspricht. Der Wert des Regelsignals entspricht dem Wert, bei dem die Istposition Nockenwelle in einer nicht einer Bewegungsendlage entsprechenden Position aufrecht erhalten wird. Dieses Regelsignal kann wie vorstehend beschrieben durch Feststellen des Regelsignals, bei dem VStell = 0 ist, erfolgen. Durchschreitet das Regelsignal diesen Wert, so liegt ein Richtungswechsel der Stellbewegung vor. In diesem Fall kann dann bis zum nächsten Positionssignal des Positionsgebers der Korrekturfaktor Fkorr auf "0" gesetzt werden.
  • Darüber hinaus ist es auch noch möglich, den im Zeitpunkt des Durchschreitens des Regelsignals, das einem Aufrechterhalten einer Position der Nockenwelle entspricht, hier also dem Zeitpunkt t1, den ermittelten Wert für die Istposition der Nockenwelle abzuspeichern und nach dem nächsten Positionssignal anstelle der Istposition der vorhergehenden Istposition Ialt für die Extrapolation zu verwenden.
  • Anhand der 2 ergibt dies folgender Ablauf eines solchen erfindungsgemäßen Verfahrens. Zu den Zeitpunkten T0 und TA wurden die Istpositionen I0 und IA mit den zuge hörigen Zeitwerten T0 und TA ermittelt. Aufgrund dieser Werte erfolgt, wie auch im vorigen Intervall die Ermittlung gemäß der Gleichung für die lineare Interpolation, es gilt also Vstell = (IA – I0)/(TA – T0) und WIst[Takt] = IA + Vstell (Takt – TA) Fkorr, wobei Fkorr = 1;
  • Die Ermittlung erfolgt für die Zeitpunkte Takt die sich aus der Taktung des Mikroprozessors, der das Programm ausführt und eventuell dort vorgegebener Ablaufgeschwindigkeiten.
  • Wird nun zum Zeitpunkt t1 der Wert des Regelsignals, das einem Aufrechterhalten einer Istposition der Nockenwelle durchschritten, so wird nun bis zum nächsten Ermitteln einer Istposition zum Zeitpunkt TB der Korrekturfaktor Fkorr auf "0" gesetzt. Dadurch gilt bis zum Zeitpunkt TB für die Werte für die Istposition WIst[t1 < Takt < TB] = IA, es wird also ab diesem Zeitpunkt die letzte aus einem Positionssignal des Signalgebers ermittelte Istposition verwendet.
  • Nach dem Zeitpunkt TB erfolgt die Ermittlung der Werte für die Istposition WIst[TB < Takt < TC] bis zum Zeitpunkt TC nicht aufgrund der beiden zuletzt gemessenen Werte IA und IB der Istposition der Nockenwelle. Anstelle des Wertepaares TA, IA wird das Wertepaar t1, WIst(t1) verwendet. Dies ist zwar kein gemessener Wert, sondern ein durch Extrapolation ermittelter, er repräsentiert aber die Stellung der Nockenwelle zum Zeitpunkt der Richtungsumkehr der Stellbewegung. Es gilt also dann VStell[TB < Takt < TC] = (IB – WIst(t1))/(TB – t1) und WIst[TB < Takt < TC] = IB + Vstell(Takt – TB) Fkorr, wobei Fkorr = 1.
  • Die sich daraus ergebende Näherungskurve 22 folgt für den Zeitraum TB bis TC der Hilfslinie 12, welche die Steigung (Stellgeschwindigkeit) der Stellbewegung zeigt. Dadurch wird die Extrapolation besser an die tatsächliche Bewegung der Nockenwelle gegenüber der Referenzposition angepasst.
  • Ab dem Zeitpunkt TC erfolgt die Ermittlung wieder in der herkömmlichen Weise aufgrund der beiden Istpositionen IB, IC sowie den zugeordneten Zeitwerten TB, TC wobei die Steigung dann gemäß der Hilfslinie 13 verläuft, wie dies zu einem entsprechenden Zeitpunkt im Falle eines Verfahrens gemäß des Standes der Technik auch der Fall wäre.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle bezüglich einer auf die Rotation der Kurbelwelle bezogenen Referenzposition, wobei über einen mit der Nockenwelle gekoppelten Positionsgeber ein an die Rotation der Nockenwelle gekoppeltes, Positionssignal erzeugt und aus dem Positionssignal und einem Positionssignal für die Position der Kurbelwelle die Istposition der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition ermittelt und aus der Folge der Istpositionen bis zum nächsten Positionssignal durch Extrapolation Werte für die Istposition der Nockenwelle ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Extrapolation eine Richtungsumkehr der Stellbewegung der Nockenwelle berücksichtigt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellen einer Richtungsumkehr der Nockenwelle als Wert (Wist) der Istposition die zuletzt aus Positionssignalen des Positionsgebers ermittelte Istposition (Iist) verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Folge von aus Positionssignalen ermittelten Istwerten (I0, IA, IB, IC) der Position den Nockenwelle ein Wert für die Stellgeschwindigkeit (Vstell) ermittelt wird, wobei die Extrapolation von Werten (Wist) für die Istposition vorzugsweise unter Verwendung der ermittelten Stellgeschwindigkeit (VStell) erfolgt und wobei insbesondere zusammen mit der Stellgeschwindigkeit (VStell) eine Richtungsinformation für die Bewegungsrichtung des Nockenwellenstellers ermittelt und auf das Stattfinden einer Richtungsumkehr geschlossen wird, wenn die Bewegungsrichtung der Nockenwelle von der für die Annäherung von der Istposition an die Sollposition (ISoll) die Annäherung von der Istposition an die Sollposition (ISoll) erforderliche Bewegungsrichtung abweicht.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Einsteuern des Sollwertes (ISoll) für die Nockenwelle durch einen Nockenwellensteller ein von einem Regler ermitteltes Regelausganssignal berücksichtigt wird, wobei aufgrund des Regelausgangssignals ein Verstellen der Nockenwelle in eine der beiden Verstellrichtung bzw. ein Aufrechterhalten der aktuellen Istposition erfolgt, wobei das Regelsignal, das ein Aufrechterhalten der Istposition repräsentiert, ermittelt wird, wobei das Ermitteln des Regelsignals, das einem Aufrechterhalten der aktuellen Istposition repräsentiert, insbesondere aus der Stellgeschwindigkeit (VStell) des Nockenwellenstellers abgeleitet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Erreichen der Sollposition (ISoll) erforderliche Bewegungsrichtung aus dem Vergleich zwischen dem aktuellen Regelsignal und dem zum Aufrechterhalten der Istposition erforderlichen Regelsignal ermittelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Zeitpunkt (t1) und Wert (WIst) der Istposition zu dem Zeitpunkt zu dem das Regelsignal dem Regelsignal, das zum Aufrechterhalten der Istposition entspricht als ein Positionssignal der Istposition herangezogen wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass um das zum Aufrechterhalten der Istposition erforderliche Regelsignal herum ein Hysteresebereich gegeben ist, wobei während des Vorliegens von Regelsignalen im Hysteresebereich für die Zwecke der Extrapolation die Stellgeschwindigkeit Null herangezogen wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn sich der Nockenwellensteller im Bereich einer der Endlagen befindet, das Regelsignal durch ein Tiefpaßfilter gefiltert wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Werte (WIst) der Istposition durch lineare Extrapolation aus den beiden letzten Positionssignalen abgeleiteten Istpositionen (Ialt, Ineu) der Nockenwelle und zugehörigen Zeitwerten ermittelt wird.
  10. Speichereinrichtung, insbesondere Read-Only-Memory, mit einem auf einem Rechner, wie einem Mikroprozessor, ausführbaren Computerprogramm, welches zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche geeignet ist.
  11. Steuergerät für Brennkraftmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mit einer verstellbaren Nockenwelle, mit einem Rechner, wie einem Mikroprozessor zur Ausführung von Computerprogrammen, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 geeignet ist.
DE10232353.4A 2002-07-17 2002-07-17 Verfahren, Speichereinrichtung und Steuergerät zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle Expired - Lifetime DE10232353B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10232353.4A DE10232353B4 (de) 2002-07-17 2002-07-17 Verfahren, Speichereinrichtung und Steuergerät zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10232353.4A DE10232353B4 (de) 2002-07-17 2002-07-17 Verfahren, Speichereinrichtung und Steuergerät zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10232353A1 true DE10232353A1 (de) 2004-01-29
DE10232353B4 DE10232353B4 (de) 2017-02-16

Family

ID=29796403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10232353.4A Expired - Lifetime DE10232353B4 (de) 2002-07-17 2002-07-17 Verfahren, Speichereinrichtung und Steuergerät zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10232353B4 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012213539A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Phasenlage einer verstellbaren Nockenwelle
DE102010021953B4 (de) * 2009-06-01 2017-07-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) System und Verfahren zum Ermitteln einer Nockenwellenposition in einem Motor mit variabler zeitlicher Ventilsteuerung
DE102015111607B4 (de) 2014-07-22 2021-12-30 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Verfahren zum Ermitteln einer Drehposition eines Phasenstellers in einem System zur variablen Phaseneinstellung
DE102013203872B4 (de) 2012-03-07 2023-10-05 Denso Corporation Phasenwinkeldetektor für verbrennungsmotor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021214543A1 (de) 2021-12-16 2023-06-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Diagnoseverfahren, Steuergerät und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311771A (en) * 1992-03-30 1994-05-17 Caterpillar Inc. Method for determining the rotational position of a crankshaft of an internal combustion engine
DE4317527B4 (de) * 1992-06-01 2007-11-29 Schaeffler Kg Verfahren zur selbsttätigen, kontinuierlichen Winkelverstellung zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle
US5245968A (en) * 1992-08-04 1993-09-21 Ford Motor Company System to determine cam phase and cylinder identification for a variable cam timing engine
US5548995A (en) * 1993-11-22 1996-08-27 Ford Motor Company Method and apparatus for detecting the angular position of a variable position camshaft
US6047674A (en) * 1997-09-12 2000-04-11 Denso Corporation Valve timing control apparatus for internal combustion engine
US6286487B1 (en) * 1999-11-29 2001-09-11 General Motors Corporation Fuel control for a variable cam phase engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010021953B4 (de) * 2009-06-01 2017-07-13 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) System und Verfahren zum Ermitteln einer Nockenwellenposition in einem Motor mit variabler zeitlicher Ventilsteuerung
DE102013203872B4 (de) 2012-03-07 2023-10-05 Denso Corporation Phasenwinkeldetektor für verbrennungsmotor
DE102012213539A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Phasenlage einer verstellbaren Nockenwelle
US9316126B2 (en) 2012-08-01 2016-04-19 Robert Bosch Gmbh Method for determining a phase position of an adjustable camshaft
DE102015111607B4 (de) 2014-07-22 2021-12-30 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Verfahren zum Ermitteln einer Drehposition eines Phasenstellers in einem System zur variablen Phaseneinstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE10232353B4 (de) 2017-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008021581B3 (de) Verfahren zur Bestimmung des Raildruckes in einem Common-Rail-System und Common-Rail-Einspritzsystem
DE102008043165B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung der Voreinspritzmenge einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE19726757B4 (de) Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung einer mit mehreren Brennräumen versehenen Brennkraftmaschine
DE69832130T2 (de) Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine
EP1716331B1 (de) Verfahren zur zylindergleichstellung bezüglich der kraftstoff-einspritzmengen bei einer brennkraftmaschine
EP0929794B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur korrektur von toleranzen eines geberrades
EP1203270B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur dämpfung von drehschwingungen einer verbrennungsmaschine
DE102004015037A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Drehwinkelstellung einer Welle
WO2012025428A1 (de) Verfahren zum anpassen der einspritzcharakteristik eines einspritzventils
DE10332608B3 (de) Verfahren zum Regeln einer Brennkraftmaschine sowie eine Vorrichtung zum Regeln einer Brennkraftmaschine
DE10232353A1 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle
DE3202614C2 (de)
WO2011098312A1 (de) Verfahren zur vorhersage der dauer eines zukünftigen zeitintervalls
EP0818619B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Stellung einer variablen Ventilsteuerung
DE3879713T2 (de) Auswertung einer schwankenden veraenderlichen.
EP2032824A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der kraftstoffzumessung in wenigstens einen brennraum einer brennkraftmaschine
DE19627540B4 (de) Verbrennungsaussetzererkennungsverfahren
DE102007061226A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Brennraumdruckverlaufs einer Brennkraftmaschine
DE102007022224A1 (de) Verfahren zur Bestimmung von chemischen und/oder physikalischen Eigenschafen eines Kraftstoffes
DE10128056C1 (de) Verfahren zum Abgleichen einer Anordnung zum Messen der Gierrate eines Kraftfahrzeuges sowie eine solche Anordnung
DE10357158B4 (de) Verfahren zum Korrigieren der Einspritzdauer eines Injektors für eine Brennkraftmaschine
DE102015105220B3 (de) Verfahren zum Durchführen einer Klopfregelung
DE4408425B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einregeln der Winkellage einer Nockenwelle
DE102014016416B4 (de) Verfahren zur Bestimmung der Hubposition eines Kolbens im Zylinder einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
EP0349811B1 (de) Regelsystem für eine Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F02D 41/00 AFI20051017BHDE

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R071 Expiry of right