DE10237221A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten Signalverfahrens - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten Signalverfahrens

Info

Publication number
DE10237221A1
DE10237221A1 DE10237221A DE10237221A DE10237221A1 DE 10237221 A1 DE10237221 A1 DE 10237221A1 DE 10237221 A DE10237221 A DE 10237221A DE 10237221 A DE10237221 A DE 10237221A DE 10237221 A1 DE10237221 A1 DE 10237221A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
angle
crank angle
resolution
sensor
time
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
DE10237221A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10237221B4 (de
Inventor
Bernhard Breitegger
Eduard Unger
Christian Roduner
Alois Fuerhapter
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.)
AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List 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 AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of DE10237221A1 publication Critical patent/DE10237221A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10237221B4 publication Critical patent/DE10237221B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/06Testing internal-combustion engines by monitoring positions of pistons or cranks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Zur Bereitstellung eines eine relevante Betriebskenngröße einer Brennkraftmaschine repräsentierenden, kurbelwinkelbasierten Signalverlaufes mit hoher Auflösung wird die Betriebskenngröße zeitbasiert mit hoher Auflösung erfaßt und mit Hilfe eines zeit- und winkelbasierten Kurbelwinkelsignals von geringer Auflösung unter Interpolation auf Kurbelwinkelbasis transformiert und dem OT des jeweiligen Zylinders in Vielfachen eines frei wählbaren Winkelinkrementes zur Interpolation mit hoher Winkelauflösung zugeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines, eine für den Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesonders einer als Antriebsmotor in einem Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine, relevante Betriebskenngröße, insbesonders den Brennraumdruck, repräsentierenden, kurbelwinkelbasierten Signalverlaufes, sowie auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
  • Derartige Verfahren bzw. Vorrichtungen zu deren Durchführung sind bekannt und arbeiten heutzutage zumeist mit einem auf der Kurbelwelle bzw. auch auf mit der damit definiert drehverbundenen Nockenwelle oder dergleichen angeordneten Winkelmarkenrad, dessen mit bestimmter Winkelteilung angeordnete Winkelmarken von einem zugehörigen Sensor abgetastet und in einer Auswerteeinrichtung entsprechend aufbereitet werden. Im Bereich der Motorenforschung und -entwicklung werden spezielle Winkelmarkengeber verwendet, die eine hochaufgelöste Triggerung der verwendeten Indiziermeßsysteme bis in Bereiche von 0,1° bis 0,5°KW ermöglichen aber aufwendig und teuer und auch nicht fahrzeugtauglich (für on-board-Motorsteuerungen) sind. Andererseits werden bei als Antriebsmotoren in Fahrzeugen eingebauten Brennkraftmaschinen heutzutage für verschiedenste Aufgaben sogenannte Kurbelwellentriggerräder mit üblicherweise 6° Zahnteilung verwendet, bei denen zwei Zähne zur Ermöglichung einer absoluten Winkelzuordnung fehlen (60-2-Geberzahrad). Damit ist aber eine Signalerfassung mit hoher Kurbelwinkelauflösung in Echtzeit und mit geringem Zeitverzug nicht möglich, weshalb auch die der in der Indiziermesstechnik üblichen und umfassend vorhandenen genauen Methoden und Werkzeuge nicht angewandt werden können.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren und Vorrichtungen zu vermeiden und insbesonders eine Möglichkeit anzugeben, mit einfachen, kostengünstigen und fahrzeugtauglichen Kurbelwinkelgeberrädern die aus der Indiziermeßtechnik bekannten präzisen Methoden und Werkzeuge anwendbar zu machen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Betriebskenngröße zeitbasiert mit hoher Auflösung erfaßt und mit Hilfe eines Zeit- und winkelbasierten Kurbelwinkelsignals von geringer Auflösung unter Interpolation auf Kurbelwinkelbasis transformiert und dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders in Vielfachen eines frei wählbaren Winkelinkrementes unter Interpolation mit hoher Winkelauflösung zugeordnet wird. Damit kann auf einfache Weise das zeitäquidistant aufgenommene Sensorsignal der überwachten Betriebskenngröße in ein winkeläquidistantes Signal umgewandelt werden, wobei das dabei tatsächlich resultierende "Übersetzungsverhältnis" in weiten Grenzen beliebig ist.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Transformation auf Kurbelwinkelbasis unter Berücksichtigung von Drehzahl- und/oder winkelabhängigen Korrekturwerten, die bevorzugt in definierten Lastzuständen ohne durch den Betrieb bewirkte Drehzahlschwankungen, wie z. B. im Schubbetrieb, ermittelt werden, insbesonders unter. Ausnutzung des symmetrischen Druckverlaufes im Schubbetrieb bei geöffneter Drosselklappe, wobei der Winkel des z. B. durch ein Schnittlinienverfahren ermittelten Zylinderdruckmaximums zum OT des Motors einen drehzahlabhängigen Offsetwert besitzt, welcher für die Korrektur verwendet wird. Damit können also aus der Zeitinformation der Signalflanken des Kurbelwellengeberradsensors (Signalflanken lösen Interruptroutine aus, in welcher der aktuelle Timerwert zwischengespeichert wird) und der Zeitinformation des vor, zwischen und nach diesen Flanken abgetasteten Betriebskenngrößensignals und durch Berücksichtigung von Korrekturwerten, wie z. B. drehzahl- und winkelabhängige Korrekturkennlinien, Zeitwerte ermittelt werden, die dem oberen Totpunkt des jeweiligen Zylinders (und nicht den Signalflanken des Triggerrades) um das Vielfache - z. B. 0,5°KW - eines frei wählbaren Winkelinkrementes fest zugeordnet sind. Speziell beim Verwenden von Korrekturwerten, welche in definierten Lastzuständen, wie etwa dem erwähnten Schleppbetrieb, automatisch gebildet werden, kann eine Genauigkeit insbesonders bezüglich des Winkeloffsetfehlers erreicht werden, die vergleichbare Ergebnisse zu den erwähnten präzisen Prüfstandindizierungen liefert.
  • In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß eine im Bereich bis zum Verbrennungsbeginn des jeweiligen Zylinders mit thermodynamischen Berechnungsmethoden ermittelte Zylinderdruckkurve mit einer mittels Drucksensor ermittelten tatsächlichen Zylinderdruckkurve verglichen und daraus der jeweilige absolute Kurbelwellenwinkel mit einer Auflösung im Bereich von etwa 1°KW errechnet wird. Damit ist es z. B. möglich, ein Geberrad auf der Kurbelwelle ohne Synchronisationslücken (die erwähnten fehlenden zwei Zähne zur Bestimmung der absoluten Winkellage) zu verwenden, was einerseits die Fertigung des Geberrades erleichtert und andererseits die Winkelinformation an der Position der sonst vorgesehenen Lücke (6° statt 18° Flankenbreite) erhöht. Weiters ermöglicht diese Ausgestaltung für viele Anwendungen auch unmittelbar die Verwendung des Starterzahnkranzes der Brennkraftmaschine als Triggerrad.
  • Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß die Erfindung natürlich nicht auf das angesprochene Beispiel mit dem Brennraumdruck als relevante Betriebskenngröße beschränkt ist. Die mit der Erfindung mögliche Bestimmung der hochaufgelösten Lage eines Meßsignals bezüglich des Kurbelwellenwinkels ist weiters bei praktisch allen kurbelwellensynchron beeinflußten Größen, welche mit Sensoren an der entsprechenden Position des Motorumfeldes bestimmt werden, wie etwa dem Ansaug- bzw. Abgasdruck, dem Luftmassenstrom, den Meßwerten von Vibrations- bzw. Klopfsensoren und dergleichen von großem Vorteil.
  • Nach einer besonders bevorzugten weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Interpolationen über implementierte Funktionen linear erfolgen, womit Rechenzeit gespart und ein sehr geringer Zeitversatz erreicht werden kann. Der resultierende Zeitversatz ist auf diese Weise im wesentlichen nur durch die Anzahl der Zähne des Geberzahnrades bzw. durch die Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Triggersignalen bestimmt.
  • Die zeitbasierte Aufnahme der Betriebskenngröße erfolgt in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit einer von deren Dynamik abhängigen Auflösung, vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 50 µs. Damit kann - wie oben bereits angesprochen - eine kurbelwinkelbasierte Auflösung erreicht werden, die die Anwendung der aus der Indiziertechnik bekannten Methoden und Werkzeuge erlaubt.
  • Bei der Transformation und Interpolation der zeitbasiert aufgenommenen Betriebskenngröße auf Kurbelwinkelbasis kann in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung der Anbaufehler des Geberzahnrades samt Sensor im Betrieb laufend korrigiert werden. Unter diesem Anbaufehler ist der Winkelversatz zwischen einem für alle Fahrzeuge einer Serie fest vorgegebenen Parameterwert (z. B. Lage des ersten Zahnes des Geberzahnrades nach der Lücke relativ zum oberen Totpunkt eines Zylinders des Motors) und dem aufgrund von Toleranzen bei Fertigung und Einbau des Triggerrades samt dem Übertragungsverhalten des zugehörigen Positionssensors (Wandlung des sich aufgrund des Geberrades verändernden magnetischen Feldes in das Sensorausgangssignal und Signalnulldurchgangserkennung) wahren Winkeloffsetwert zu verstehen.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens weist einen zeitlich hochauflösenden Sensor für die relevante Betriebskenngröße, einen Kurbelwinkelsensor geringer Auflösung (Standardkurbelwinkelsensor), vorzugsweise ein Geberzahnrad auf der Kurbelwelle mit 60 - 2 Zähnen samt zugehörigem Aufnahmesensor, und eine mit dem Betriebskenngrößensensor und dem Kurbelwinkelsensor in Verbindung stehende Transformations- und Interpolationseinheit auf, welche ausgangsseitig den kurbelwinkelbasierten, hochaufgelösten Signalverlauf der Betriebskenngröße bereitstellt. Dies ermöglicht eine einfache und kompakte Anordnung, die leicht in einem Fahrzeug, zu dessen Antrieb die Brennkraftmaschine eingebaut ist, unterzubringen ist.
  • Die Transformations- und/oder Interpolationseinheit kann in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung entweder in der Motorsteuerung der Brennkraftmaschine oder aber in einer mikroelektrischen Einheit, die vorzugsweise in einem der Meßverstärker, einem der Verbindungsstecker oder einem der Sensoren selbst untergebracht ist, integriert sein, was die Anordnung in einem Fahrzeug weiter vereinfacht.
  • Die Erfindung wird im Folgenden noch an Hand der beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2a, b, c sowie Fig. 3 und 4 zeigen schematische Diagramme zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Fig. 1 zeigt die beispielsweise für die Zylinderdruckauswertung relevanten Komponenten am Beispiel eines Einzylindermotors. Im Motorbrennraum/Zylinder 5 wird mittels eines Sensors 6 der Druck des Gases gemessen und der Auswerteeinheit 8 zugeführt. Das Sensorausgangssignal wird je nach Ausführung des Sensors 6 noch verstärkt (hier nicht gezeigt). Gleichzeitig werden die Zähne 2 eines auf der Kurbelwelle 4 des Motors angebrachten Kurbelwellentriggerrades (Geberzahnrad) 1 mittels eines Positionssensors (Aufnahmesensor) 7 abgetastet und ebenfalls der Auswerteeinheit 8 zugeführt, wobei die Zeitpunkte des Über- und Unterschreitens definierter Schwellwerte für die Lagebestimmung verwendet werden. Für den Positionssensor 7 werden Geber verwendet, welche auf induktiven, kapazitiven oder optischen Messprinzipien beruhen. Eine Lücke 3 definierter Breite (z. B. 2 fehlende Zähne) oder auch ein zusätzlicher Zahn dient zur Erkennung der absoluten Winkellage der Kurbelwelle. Zusätzlich können auch an anderen Positionen 11 im Motorumfeld wie z. B. im Saugrohr, Sensoren 10 angebracht werden, deren Signale im Kurbelwinkelraster erfasst werden sollen. Weiters wird bei Verwendung eines kapazitiven Zylinderdrucksensors ein Saugrohr- oder Abgasdrucksensor durch Signalvergleich beim entsprechenden Kurbelwinkel zur Offsetkalibrierung verwendet. Die Bereitstellung des im Kurbelwinkelraster erfassten Signals und/oder der daraus berechneten Parameter, sowie der für die Berechnung benötigte Datenaustausch (Sensorvergleichswerte für Offsetkalibrierung können auch von einem übergeordneten Steuergerät erfasst und übertragen werden) erfolgt über eine Datenschnittstelle 9 wie z. B. CAN. Die Ausgabe über die Schnittstelle 9 kann aber auch z. B. als Spannungs-, Frequenz- oder PWM-Signal (pulsweitenmoduliert), bei Ausgabe von mehreren Werten auch gemultiplext, erfolgen.
  • Wirkungsweise der Ermittlung des winkeläquidistanten Signalverlaufes
  • Das mit [o] gekennzeichnete Signal A in Fig. 2a entspricht dem im Zeitraster mit Hilfe des Drucksensors 7 gemessenen Zylinderdrucksignal. Auf der x-Achse sind die den einzelnen Meßpunkten zugehörigen gemessenen Zeitwerte in Mikrosekunden aufgetragen, welche in Fig. 2b als Zeitwerte E ebenfalls mit [o] gekennzeichnet sind. Da für jeden Abtastwert auch der entsprechende Zeitwert, welcher in der Interpolation verwendet wird, mitaufgezeichnet wird, ist eine zeitäquidistante Abtastung nicht unbedingt erforderlich. Das mit [+] gekennzeichnete Signal B in Fig. 2a ist das berechnete winkeläquidistante Signal. Auf der x-Achse sind wiederum die zugehörigen berechneten Zeitwerte aufgetragen, welche in Fig. 2c als berechnete - nicht gemessene - Zeitwerte I ebenfalls mit [+] gekennzeichnet sind. Für die Berechnung von Signal B sind im wesentlichen die beiden Schritte Ermittlung der dem Winkelraster entsprechenden Zeitwerte und Signalinterpolation nötig.
  • Im mittleren Diagramm (Fig. 2b) sind die den drei Rastern - ein Zeitraster, zwei Winkelraster - entsprechenden Zeitwerte sowohl in x- als auch in y-Richtung aufgetragen, wodurch sich eine Gerade mit der Steigung 1 ergibt. Die Werte von E - mit [o] gekennzeichnet - sind, wie vorhin dargestellt, die gemessenen Zeitwerte der zeitsynchronen Signalabtastung (Zeitraster). Die mit [*] gekennzeichneten Werte F entsprechen den Zeitwerten, die während des von der Signalflanke (Über/Unterschreiten eines Schwellwertes) des Triggerrades ausgelösten Interruptes gemessen wurden (Winkelraster 1). Als nächstes wird ein Winkeloffsetkorrekturwert M (siehe Fig. 3) für den Winkelraster 1 berechnet, sodaß ein neues Winkelraster 2 entsteht, dessen Stützstellen dem OT des jeweiligen Zylinders (und nicht den Signalflanken des Triggerrades) um das Vielfache von z. B. 0.5° entsprechen. In 2b sind die mit [+] gekennzeichneten Werte G die diesem Winkelraster 2 entsprechenden Zeitwerte, wobei pro Zahnflankenintervall vorerst nur ein Wert berechnet wird. Fig. 3 zeigt die Berechnung des (n+1)ten Wertes von G mit Hilfe der bekannten Zeitwerte F und der entsprechenden Winkel L des Triggerrades vor (n-ter Wert) und danach ((n+1)ter Wert) unter Berücksichtigung des Winkelkorrekturwertes M.
  • Der Winkelkorrekturwert beinhaltet als Parameter erstens den vorgegebenen Offsetwinkel der Zahnlücke zum OT und den Winkelanbaufehler. Weiters wird eine drehzahlabhängige Offsetwinkelkorrektur berücksichtigt, welche die Übertragungsstrecke von Triggerrad - Kurbelwellensensor - Auswerteschaltung - Interruptlatenzzeit usw. beinhaltet. Dieser Wert wird in dieser Anwendung im Motorschleppbetrieb - symmetrische Druckkurve - durch Auswertung des Winkels beim Maximaldruck, welcher bekannterweise etwa 0.7°KW - dieser Wert kann aus einer motorspezifischen drehzahlabhängigen Kennlinie am Prüfstand ermittelt, und der Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt werden - vor dem wahren OT liegt, ermittelt. Es werden hierfür von der Motor-Indiziertechnik her bekannte Verfahren wie z. B. das Schnittlinienverfahren, verwendet. Weiters kann dieser Korrekturwert auch eine winkelabhängige (Zahnnummer) Korrektur berücksichtigen, welche z. B. fertigungsbedingte Streuungen des Zahnflankenabstandes eines Triggerrades beinhaltet. Besonders hervorzuheben ist, daß der Winkelkorrekturwert mit beliebiger Auflösung - auch nicht eines Vielfachen eines kleinsten Winkelinkrementes - online berechnet und berücksichtigt wird.
  • Um pro Zahnflankenintervall mehrere Meßwerte zu erhalten - z. B. 12 Werte mit einer Auflösung von 0.5° bei einem Zahnflankenintervall von 6 Grad - werden mittels der Zeitwerte G die in Fig. 2c ebenfalls mit [+] dargestellten Zeitwerte I durch Interpolation berechnet. Der dabei entstehende Winkelfehler resultiert einzig aus der Drehzahlschwankung des Geberrades während des entsprechenden Zahnflankenintervalles. In Fig. 2c sind über der x-Achse in Grad Kurbelwinkel für alle 0.5° zusätzlich zu den Zeitwerten I die für die Signalinterpolation benötigten benachbarten Zeitwerte H und K des Signals A dargestellt. Die Werte H und K sind Elemente der in Fig. 2b dargestellten Zeitwerte E.
  • Für jeden der Zeitwerte I wird der entsprechende Signalwert B durch Interpolation - siehe Fig. 4 - der beiden benachbarten Werte des Signals A-A(K) ist der Signalwert von A zum Zeitpunkt K, A(H) ist der Signalwert von A zum Zeitpunkt H - zu den Zeitwerten K und H berechnet. Der Cursor D in Fig. 2c zeigt den Wert von I bei 9° Kurbelwinkel. Der entsprechende Zeitwert ist mit dem Cursor C markiert, welcher in den Fig. 2a und 2b die entsprechenden Werte von A und G zeigt.
  • Eine weitere Beschreibung der Ermittlung des winkeläquidistanten Signalverlaufes wird mit folgendem Ansatz (wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4) gezeigt:
    Ein kontinuierliches Signal, z. B. Drucksignal p wird zu den Zeitpunkten t1 (Werte H und K) abgetastet und ergibt das Signal p1 (Werte A in Fig. 2a). Weiters wird der Winkel β, welcher durch die Signalflanken des Drehzahlsensors (7) definiert ist - bei jeder Flanke wird um 6° inkrementiert, bei jeder zweiten Lücke (Bereich 0 bis 708° Kurbelwinkel) wird auf 0 resetiert - zu den Zeitpunkten t2 (Werte F in Fig. 2b) gemessen. Es gibt also folgende zwei diskreten Messreihen:
    p1 = p(t1),β2 = β(t2).
  • Weiters gibt es eine Zuordnungsvorschrift zwischen dem wahren Kurbelwellenwinkel α und dem Winkel β, welche durch den Anbauwinkel, und die drehzahl- und kurbelwinkelabhängigen Kennlinien definiert ist: α = Funktion(β, Drehzahl). Es gibt also zu den Zeitpunkten t2 immer einen entsprechenden Winkel α2, und es gilt:
    α2 = α(t2) . . . Winkel α zu den Zeitpunkten t2.
  • Weiters gibt es diskrete vom Anwender vorgebbare Winkelwerte α3, die eine definierte Lage relativ zum OT des Motors haben (z. B. alle 0.5° Kurbelwinkel: 0.0°, 0.5°, 1.0° . . . 719.5°) an welchen Stellen der Wert von p ermittelt werden soll.
    Es soll also p3 = p(α3) bestimmt werden.
  • Die Ermittlung erfolgt in drei Schritten:
    • 1. Ermittlung von α2 aus α = Funktion(β, Drehzahl)
    • 2. Ermittlung der Zeitwerte t3 - entsprechen den Werten I in Fig. 2c - zu den entsprechenden Winkeln α3 durch Interpolation der Zeitwerte t2.
    • 3. Ermittlung von p3 = p(t3) . . . Werte von p zu den Zeitpunkten t3 durch Interpolation der Messwerte p1. Denn es gilt:
      p(t3) = p(α3)

Claims (11)

1. Verfahren zum Bereitstellen eines, eine für den Betrieb einer Brennkraftmaschine, insbesonders einer als Antriebsmotor in einem Fahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine, relevante Betriebskenngröße, insbesonders den Brennraumdruck, repräsentierenden, kurbelwinkelbasierten Signalverlaufes, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebskenngröße zeitbasiert mit hoher Auflösung erfasst und mit Hilfe eines Zeit- und winkelbasierten Kurbelwinkelsignals von geringer Auflösung unter Interpolation auf Kurbelwinkelbasis transformiert und dem OT des jeweiligen Zylinders in Vielfachen eines frei wählbaren Winkelinkrementes unter Interpolation mit hoher Winkelauflösung zugeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformation auf Kurbelwinkelbasis unter Berücksichtigung von drehzahl- und/oder winkelabhängigen Korrekturwerten erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte in definierten Lastzuständen, vorzugsweise ohne durch den Betrieb bewirkte Drehzahlschwankungen, wie z. B. im Schubbetrieb, ermittelt werden, insbesondere unter Ausnutzung des symmetrischen Druckverlaufes im Schubbetrieb bei geöffneter Drosselklappe, wobei der Winkel des z. B. durch ein Schnittlinienverfahren ermittelten Zylinderdruckmaximums zum OT des Motors einen drehzahlabhängigen Offsetwert besitzt, welcher für die Korrektur verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Bereich bis zum Verbrennungsbeginn des jeweiligen Zylinders mit thermodynamischen Berechnungsmethoden ermittelte Zylinderdruckkurve mit einer mittels eines Drucksensors ermittelten tatsächlichen Zylinderdruckkurve verglichen und daraus der jeweilige absolute Kurbelwellenwinkel mit einer Auflösung im Bereich von etwa 1°KW errechnet wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Interpolationen über implementierte Funktionen linear erfolgen.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitbasierte Aufnahme der Betriebskenngröße mit einer von deren Dynamik abhängigen Auflösung, vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 50 µs, erfolgt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zeitbasierte Kurbelwinkelsignal an einem Geberzahnrad auf der Kurbelwelle mit 60 - 2 Zähnen aufgenommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Transformation und Interpolation der zeitbasiert aufgenommenen Betriebskenngröße auf Kurbelwinkelbasis der Anbaufehler des Geberzahnrades samt Sensor im Betrieb laufend korrigiert wird.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, mit einem zeitlich hochauflösenden Sensor (6) für die relevante Betriebskenngröße, einem Kurbelwinkelsensor geringer Auflösung, vorzugsweise einem Geberzahnrad (1) auf der Kurbelwelle (4) mit 60 - 2 Zähnen (2) samt zugehörigem Aufnahmesensor (7), und einer mit dem Betriebskenngrößen- Sensor (6) und dem Kurbelwinkelsensor in Verbindung stehenden Transformations- und Interpolationseinheit (8), welche ausgangsseitig (9) den kurbelwinkelbasierten, hochaufgelösten Signalverlauf der Betriebskenngröße bereitstellt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformations- und/oder Interpolationseinheit (8) in der Motorsteuerung der Brennkraftmaschine integriert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Transformations- und/oder Interpolationseinheit in einer mikroelektrischen Einheit integriert ist, die vorzugsweise in einem der Messverstärker, einem der Verbindungsstecker oder einem der Sensoren selbst untergebracht ist.
DE10237221A 2001-08-22 2002-08-14 Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten Signalverfahrens Expired - Fee Related DE10237221B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT656/2001 2001-08-22
AT0065601U AT4801U3 (de) 2001-08-22 2001-08-22 Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten signalverlaufes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10237221A1 true DE10237221A1 (de) 2003-03-27
DE10237221B4 DE10237221B4 (de) 2009-06-04

Family

ID=3496340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10237221A Expired - Fee Related DE10237221B4 (de) 2001-08-22 2002-08-14 Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten Signalverfahrens

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6827063B2 (de)
AT (1) AT4801U3 (de)
DE (1) DE10237221B4 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10356133A1 (de) * 2003-12-02 2005-07-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Brennbeginns von Verbrennungskraftmaschinen mittels Messung und Auswertung der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle
DE102004019146A1 (de) * 2004-04-21 2005-11-17 Daimlerchrysler Ag Steuersystem zum Erzeugen von Steuersignalen für Stellglieder und Verfahren zum Steuern von Stellgliedern
DE102010062444A1 (de) 2010-12-06 2012-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwellenwinkelbasierten Brennraumdrucksignals einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor
DE202014004327U1 (de) * 2014-05-24 2015-08-26 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Mittel zum Ermitteln einer Zuordnung zwischen einer Kurbelwellenwinkelgröße und einer Kolbenstellungsgröße
FR3018856A1 (fr) * 2014-03-21 2015-09-25 IFP Energies Nouvelles Procede de determination de la position angulaire instantanee d'une cible vilebrequin optimise pour le demarrage du moteur
DE102009019038B4 (de) * 2008-04-30 2016-01-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Modul und Verfahren zur Zeit- und Winkelbasierten Zylinderdruckdatenerfassung
DE102014220509A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Lage des Zylinderkolbens anhand eines hochaufgelösten Körperschallsignals oder Drehzahlsignals
DE102007050809B4 (de) 2007-10-24 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Kalibrieren der Messung eines Kurbelwinkels einer Kolben-Brennkraftmaschine
DE102019206482A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruckspeicher für äquidistante Kurbelwellenwinkelpositionen
DE102019219278A1 (de) * 2019-12-11 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung der Nockenwellenlage eines Serienmotors
DE102007061226B4 (de) 2007-12-19 2022-08-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Brennraumdruckverlaufs einer Brennkraftmaschine

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10201430A1 (de) * 2002-01-16 2003-08-14 Siemens Ag Verfahren zur Drehrichtungsumkehr bei Zweitaktmotoren
AT6293U1 (de) * 2002-12-05 2003-07-25 Avl List Gmbh Verfahren zur regelung bzw. steuerung einer in einem kreisprozess arbeitenden brennkraftmaschine
EP1477651A1 (de) * 2003-05-12 2004-11-17 STMicroelectronics S.r.l. Verfahren und Vorrichtung zur Berechnung des Drucks im Brennraum einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer selbstgezündeten Brennkraftmaschine, und zur Regelung der Kraftstoffseinspritzung in der Brennkraftmaschine
JP2005171769A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Kokusan Denki Co Ltd エンジンの回転情報検出装置
FR2869992B1 (fr) * 2004-05-07 2006-06-23 Inst Francais Du Petrole Procede et systeme pour le pilotage universel de moteur a combustion interne sur banc d'essais moteur
US20060130811A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Carlson Thomas C Electronic ignition for aircraft piston engines
FR2881796B1 (fr) * 2005-02-09 2007-05-04 Siemens Vdo Automotive Sas Procede pour controler le demarrage d'un moteur a combustion interne
AT8256U3 (de) * 2005-12-29 2007-01-15 Avl List Gmbh Verfahren und vorrichtung zum bereitstellen eines hochaufgelösten winkelmarkensignals
US7814780B2 (en) * 2007-04-09 2010-10-19 Bg Soflex Llc Engine position tracking for internal combustion engines
DE102008001408A1 (de) * 2008-04-28 2009-10-29 Robert Bosch Gmbh Offsetwinkelbestimmung bei Synchronmaschinen
KR100974965B1 (ko) 2008-05-02 2010-08-10 지엠대우오토앤테크놀로지주식회사 링크 장치를 이용한 크랭크 위치 센서
US8100000B1 (en) * 2009-03-31 2012-01-24 Honda Motor Co., Ltd. Device and method for detecting vehicle engine pulse generator plate tooth defects
US8226525B2 (en) * 2009-09-01 2012-07-24 GM Global Technology Operations LLC Engine starting control apparatus and method for a hybrid vehicle
DE102009046961A1 (de) * 2009-11-23 2011-05-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von unkontrollierten Verbrennungen in einem Verbrennungsmotor
DE102011084081A1 (de) * 2011-10-06 2013-04-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP5758862B2 (ja) * 2012-10-16 2015-08-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の筒内圧検出装置
FR3014139B1 (fr) * 2013-11-29 2019-05-31 IFP Energies Nouvelles Procede de determination de la position angulaire instantanee d'une cible vilebrequin
US9435277B2 (en) * 2014-07-29 2016-09-06 Freescale Semiconductor, Inc. Method of calibrating a crank angle of a combustion engine
EP3379222B1 (de) 2017-03-22 2020-12-30 Methode Electronics Malta Ltd. Auf magnetoelastik basierte sensoranordnung
RU2674817C1 (ru) * 2017-07-18 2018-12-13 Открытое акционерное общество холдинговая компания "Коломенский завод" Отметчик оборотов коленчатого вала судового двигателя внутреннего сгорания
US11084342B2 (en) 2018-02-27 2021-08-10 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11135882B2 (en) 2018-02-27 2021-10-05 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
DE18907724T1 (de) 2018-02-27 2021-03-25 Methode Electronics, Inc. Schleppsysteme und Verfahren mit Verwendung von Magnetfeldmessung
US11014417B2 (en) 2018-02-27 2021-05-25 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11491832B2 (en) 2018-02-27 2022-11-08 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
US11221262B2 (en) 2018-02-27 2022-01-11 Methode Electronics, Inc. Towing systems and methods using magnetic field sensing
DE102019210849A1 (de) * 2018-07-30 2020-01-30 Bosch Limited Eine motorsteuerungseinheit (ecu) und verfahren zum anpassen der ecu an impulsgeberradunregelmässigkeiten
CN109187033B (zh) * 2018-10-19 2020-12-18 安庆中船柴油机有限公司 一种凸轮上止点的获取方法及装置
ES2941787T3 (es) * 2018-12-20 2023-05-25 Merck Patent Gmbh Métodos y sistemas para preparar y realizar una autenticación de objeto
DE102019212275A1 (de) 2019-08-15 2021-02-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Adaption einer erfassten Nockenwellenstellung, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens, Verbrennungsmotor und Fahrzeug
CN112697441B (zh) * 2020-12-30 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 一种检测活塞上止点偏差的方法及系统
JP7250067B2 (ja) * 2021-06-09 2023-03-31 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4131097A (en) * 1976-02-05 1978-12-26 Nippon Soken, Inc. Ignition system for internal combustion engines
US4111041A (en) * 1977-09-29 1978-09-05 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Indicated mean-effective pressure instrument
FR2446467A1 (fr) * 1979-01-09 1980-08-08 Renault Procede et appareillage de reperage de la position angulaire d'une piece animee d'un mouvement de rotation
US4553426A (en) * 1984-05-23 1985-11-19 Motorola, Inc. Reference pulse verification circuit adaptable for engine control
JPS635231A (ja) * 1986-06-25 1988-01-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の気筒内圧力最大角検出方法
JPS639679A (ja) * 1986-06-28 1988-01-16 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の点火時期制御方法
DE3712010C2 (de) * 1987-04-09 1997-04-17 Lindenmeier Heinz Ultraschall-Lithotripter-Anordnung
US5229945A (en) * 1989-06-27 1993-07-20 Mitsubishi Denki K.K. Apparatus for detecting and calculating the indicated mean effective pressure for a multi-cylinder engine during real time
DE4126782C2 (de) * 1990-08-13 2001-02-15 Mitsubishi Electric Corp Gerät und Verfahren zur Erfassung von Fehlzündungen bei einem Verbrennungsmotor
DE4133570C1 (de) * 1991-10-10 1992-12-24 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
GB9413677D0 (en) * 1994-07-07 1994-08-24 Lucas Ind Plc Method of and apparatus for calibrating rotary position transducers
US5559705A (en) * 1995-02-03 1996-09-24 Motorola, Inc. Adaptive profile correction for rotating position encoders in reciprocating engines
US5703283A (en) * 1995-11-24 1997-12-30 Motorola Inc. Detrending engine positional data for rotating position encoders
JP3331107B2 (ja) * 1996-01-08 2002-10-07 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の点火時期制御装置
AU3493497A (en) * 1996-06-21 1998-01-07 Outboard Marine Corporation Method and apparatus for detecting rotational direction of two cycle engine
DE19814732B4 (de) * 1998-04-02 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Drehzahlerfassungsverfahren, insbesondere zur Verbrennungsaussetzererkennung
DE19820817C2 (de) * 1998-05-09 2001-09-13 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur Regelung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
US6229302B1 (en) * 1999-01-19 2001-05-08 Ford Global Technologies, Inc. Method of sensing rotational information of shaft with toothed wheel
JP2003515697A (ja) * 1999-11-30 2003-05-07 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 内燃機関用の制御装置、内燃機関の調整素子用の制御ユニット及び内燃機関の制御方法
JP4061951B2 (ja) * 2001-05-16 2008-03-19 国産電機株式会社 4サイクル内燃機関の行程判定方法及び装置
US6752009B2 (en) * 2001-08-03 2004-06-22 General Motors Corporation Encoded crank position sensor
US6834216B2 (en) * 2001-12-13 2004-12-21 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for the automatic synchronization of dynamic angular and time domain control systems
US6609497B2 (en) * 2001-12-28 2003-08-26 Visteon Global Technologies, Inc. Method for determining MBT timing in an internal combustion engine
US6935313B2 (en) * 2002-05-15 2005-08-30 Caterpillar Inc System and method for diagnosing and calibrating internal combustion engines
JP3763470B2 (ja) * 2002-06-24 2006-04-05 三菱電機株式会社 内燃機関制御装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10356133A1 (de) * 2003-12-02 2005-07-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Brennbeginns von Verbrennungskraftmaschinen mittels Messung und Auswertung der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle
DE10356133B4 (de) * 2003-12-02 2005-12-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Ermittlung des Brennbeginns von Verbrennungskraftmaschinen
DE102004019146A1 (de) * 2004-04-21 2005-11-17 Daimlerchrysler Ag Steuersystem zum Erzeugen von Steuersignalen für Stellglieder und Verfahren zum Steuern von Stellgliedern
DE102007050809B4 (de) 2007-10-24 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Kalibrieren der Messung eines Kurbelwinkels einer Kolben-Brennkraftmaschine
DE102007061226B4 (de) 2007-12-19 2022-08-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung des Brennraumdruckverlaufs einer Brennkraftmaschine
DE102009019038B4 (de) * 2008-04-30 2016-01-21 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Modul und Verfahren zur Zeit- und Winkelbasierten Zylinderdruckdatenerfassung
DE102010062444A1 (de) 2010-12-06 2012-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwellenwinkelbasierten Brennraumdrucksignals einer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor
FR3018856A1 (fr) * 2014-03-21 2015-09-25 IFP Energies Nouvelles Procede de determination de la position angulaire instantanee d'une cible vilebrequin optimise pour le demarrage du moteur
US9658082B2 (en) 2014-03-21 2017-05-23 IFP Energies Nouvelles Method of determining the instantaneous angular position of a crankshaft target optimized for starting the engine
DE202014004327U1 (de) * 2014-05-24 2015-08-26 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Mittel zum Ermitteln einer Zuordnung zwischen einer Kurbelwellenwinkelgröße und einer Kolbenstellungsgröße
DE102014220509A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Bestimmung der Lage des Zylinderkolbens anhand eines hochaufgelösten Körperschallsignals oder Drehzahlsignals
DE102019206482A1 (de) * 2019-05-06 2020-11-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Kraftstoffdrucks in einem Hochdruckspeicher für äquidistante Kurbelwellenwinkelpositionen
DE102019219278A1 (de) * 2019-12-11 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung der Nockenwellenlage eines Serienmotors

Also Published As

Publication number Publication date
AT4801U2 (de) 2001-11-26
DE10237221B4 (de) 2009-06-04
AT4801U3 (de) 2002-06-25
US6827063B2 (en) 2004-12-07
US20030037767A1 (en) 2003-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10237221A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen eines kurbelwinkelbasierten Signalverfahrens
DE2457461C2 (de)
EP2122143B1 (de) Indizieranordnung und verfahren zur bestimmung eines motorkennwertes
DE3433585A1 (de) Positionserfassungsorgan fuer ein bewegbares teil in einem kraftfahrzeug
EP0222081A2 (de) Anordnung mit einem elektronischen Regler für Brennkraftmaschinen
DE2443413A1 (de) Verfahren und einrichtung zur regelung des betriebsverhaltens einer brennkraftmaschine
DE3721010C2 (de)
DE4215581B4 (de) System zur Steuerung einer magnetventilgesteuerten Kraftstoffzumeßeinrichtung
DE2713988C2 (de)
EP0204712A1 (de) Adaptionsverfahren für ein positionserfassungsorgan, insbesondere in einem kraftfahrzeug.
DE4235880A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung einer veränderlichen Größe bei Fahrzeugen
DE3143191C2 (de) Datenabtastsystem für eine elektronische Steuerung für eine Brennkraftmaschine
EP0745212A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erfassung der winkelposition einer rotierenden welle
DE3424692A1 (de) Verfahren und messanordnung zur analyse von periodischen oder quasi periodischen signalen, insbesondere von schallsignalen bei maschinen und anlagen
DE102016006327A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Adaptieren eines Abgasrückführventils
WO2001048488A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung einer verpolung bei einem signalgeber
DE19941171B4 (de) Verfahren zum Bestimmen des von einer Brennkraftmaschine aufgebrachten Moments
DE19530904B4 (de) Vorrichtung zur Erfassung einer Position eines sich relativ zu einer Basis rotatorisch oder translatorisch bewegenden Objektes
DE10228581B4 (de) Verfahren zum Korrigieren des Signals eines Nockenwellen-Sensors
DE102019118689A1 (de) Verbrennungsmotor und Verfahren zum Betrieb eines elektromechanischen Nockenwellenverstellers
EP0651149A1 (de) Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge in Abhängigkeit vom Luftfluss in die Zylinder
EP0622542A1 (de) Verbrennungsaussetzererkennung mit Schlechtwegerkennung
EP0831301B1 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Erzeugung mehrerer Analogsignale
WO2009040293A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum bestimmen einer dynamischen eigenschaft eines abgassensors
DE19822843A1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur hochauflösenden Bestimmung der Drehwinkelstellung und/oder Drehzahl einer Welle

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: KOHLER SCHMID MOEBUS PATENTANWAELTE PARTNERSCH, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee