EP1611318B1 - Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP1611318B1
EP1611318B1 EP04702296A EP04702296A EP1611318B1 EP 1611318 B1 EP1611318 B1 EP 1611318B1 EP 04702296 A EP04702296 A EP 04702296A EP 04702296 A EP04702296 A EP 04702296A EP 1611318 B1 EP1611318 B1 EP 1611318B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
value
phase
crankshaft
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.)
Expired - Fee Related
Application number
EP04702296A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1611318A1 (de
Inventor
Franz Kunz
Hong Zhang
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1611318A1 publication Critical patent/EP1611318A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1611318B1 publication Critical patent/EP1611318B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/022Chain drive
    • 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
    • F01L1/344Valve-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 changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • 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
    • 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
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an internal combustion engine with a camshaft whose phase is adjustable to a crankshaft by means of an adjusting device.
  • a method for controlling an internal combustion engine with a camshaft is known, whose phase is adjustable to a crankshaft by means of an adjusting device.
  • the adjusting device disclosed therein is a hydraulic system by means of which the phase between the crankshaft and the camshaft is adjustable.
  • Such adjusting devices are widely used in modern internal combustion engines and serve on the one hand to increase performance and on the other hand to reduce the emission in the internal combustion engine.
  • a measured value of the phase between the crankshaft and the camshaft is determined as a function of detected camshaft angles and crankshaft angles in a timely manner to a start of the internal combustion engine.
  • a given initialization value is read from a memory.
  • the initialization value of the phase position is the value of the phase which the camshaft and crankshaft have relative to one another when all the mechanical parts are arranged in the predefined manner relative to one another.
  • Such initialization values are typically predefined by the manufacturer of the internal combustion engine for all internal combustion engines of a series and stored in the control devices provided for this purpose.
  • a correction value for the phase is then determined promptly to the start of the internal combustion engine depending on the difference of the initialization value and the measured value of the phase. in the Further operation of the internal combustion engine then the current phase is determined from the sum of the measured value and the correction value.
  • errors in the measured value of the phase are essentially due to the tolerances of the crankshaft sensor and the camshaft sensor.
  • a desired low-emission operation of the internal combustion engine is not always guaranteed.
  • the document EP 0 852 287 A discloses a method for controlling valve timing of an internal combustion engine wherein actual phase differences between a crankshaft and a camshaft are detected at two discrete angles of the camshaft. If the angle of the crankshaft, which is denoted in D1 as Rotational phase ⁇ , assumes a predetermined angle value, this is detected by a crankshaft sensor and a corresponding reference signal is output. When the angle of the camshaft reaches a predetermined angle value ⁇ , a reference signal is output by a camshaft sensor. Depending on the corresponding signals of the crankshaft and camshaft sensors, a phase difference between the camshaft and the crankshaft is then determined.
  • phase difference is detected during a working cycle of the internal combustion engine at two predetermined points.
  • a phase deviation value is determined as a function of two successively determined phase difference values.
  • a calculated phase difference is determined depending on the detected phase difference and the phase deviation value.
  • an actuator for adjusting the phase position between the camshaft and the crankshaft is then controlled in the sense of a control.
  • the object of the invention is to provide a method for controlling an internal combustion engine with a camshaft whose phase is adjustable to a crankshaft by means of an adjusting device, which ensures a low-emission operation and ensures simple and accurate adaptation with reasonable computational effort.
  • the invention is based on the finding that, during operation of the internal combustion engine with a rigid assignment of the initialization value to a reference value during operation of the internal combustion engine, an error occurs during generation of the actuating signal. It has surprisingly been found that errors are due not only to tolerances and Drifterscheinitch the crankshaft sensor and the camshaft sensor, but to changes or wear in the adjustment or other elements that are used for coupling between the crankshaft and the camshaft, such as a corresponding Gear or a chain.
  • a reference value of the phase is adapted in a predetermined position of the adjusting device when a predetermined condition is fulfilled.
  • the predetermined condition is fulfilled when a motor vehicle in which the internal combustion engine can be arranged has covered a predefined driving distance since the last adaptation and predetermined environmental conditions exist.
  • the internal combustion engine is then determined a corrected measured value of the phase as a function of the reference value and a measured value of the phase. So then it can be easily ensured that the internal combustion engine is operated with low emissions.
  • the predetermined condition is met when a motor vehicle in which the internal combustion engine can be arranged, has traveled a predetermined driving distance since the last adaptation and given environmental conditions exist.
  • This embodiment of the condition is characterized in that it ensures a simple and accurate adaptation with reasonable computational effort.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the environmental conditions are present when the temperature of the internal combustion engine is within a predetermined range. This has the advantage that in the adaptation no distortion by a possibly actually occurring temperature drift of the sensors is included.
  • the adaptation takes place as a function of a variable which characterizes the load of the internal combustion engine, then this can easily be a precise adaptation, since the load tion of the internal combustion engine is largely responsible for changes in the reference position.
  • the method becomes particularly simple if the variable characterizing the load of the internal combustion engine is the driving distance or the method becomes particularly precise if this quantity is a variable characterizing the full-load acceleration.
  • variable characterizing the load of the internal combustion engine is a variable characterizing the rough running.
  • the method is particularly precise and can fall back on a size that is calculated anyway for other control or diagnostic functions of the internal combustion engine in a control of the internal combustion engine.
  • the method is also particularly simple if the magnitude that the load of the internal combustion engine is the operating time duration of the internal combustion engine.
  • diagnosis of the internal combustion engine takes place as a function of the adapted reference value or of a value determining the adaptation, then at the same time an accurate diagnosis is made possible with a value which is calculated anyway with the method.
  • An internal combustion engine (see FIG. 1) comprises an intake tract 1, an engine block 2, a cylinder head 3 and an exhaust tract 4.
  • the intake tract preferably comprises a throttle valve 11, furthermore a collector 12 and an intake manifold 13 which leads to a cylinder Z1 via an intake passage is guided in the engine block.
  • the engine block further comprises a crankshaft 21, which is coupled via a connecting rod with the piston of the cylinder Z1.
  • the cylinder head comprises a valve drive with an inlet valve 30, an outlet valve 31 and valve drives 32, 33.
  • the drive of the gas inlet valve 30 and the gas outlet valve 31 is preferably effected by means of a camshaft 36 (see FIG. 2) or optionally by means of two camshafts, one each Gas inlet valve 30 and the gas outlet valve 31 is assigned.
  • the drive for the gas inlet valve 30 and / or the gas outlet valve 31 preferably comprises in addition to the camshaft 36, an adjusting device 37 which is coupled on the one hand with the camshaft 36 and on the other hand with the crankshaft 21, z. B. about sprockets, which are coupled together via a chain.
  • the phase between the crankshaft 21 and the camshaft 36 can be adjusted. This is done in the present embodiment by increasing the pressure in the High-pressure chambers 38 of the adjusting 37 or lowering the corresponding pressure depending on the direction in which the adjustment is to take place.
  • the possible adjustment range is indicated by the arrow 39 in FIG.
  • the dashed valve lift curves 46, 47 (FIG. 3) of the intake valves 30 and exhaust valves 31 show the case in which they coincide with the initialization value. However, during operation of the engine, these valve lift curves may change toward the valve lift curves 45 and 48. This has the consequence that in the end position of the adjustment then the valve overlap between the gas inlet and gas outlet valves may be different to the original valve overlap and their phases or their position relative to the crankshaft angle may be shifted.
  • the cylinder head 3 (FIG. 1) further comprises an injection valve 34 and a spark plug 35.
  • the injection valve may also be arranged in the intake passage.
  • a catalyst 40 is arranged in the exhaust tract. Furthermore, a control device 6 is provided, which is associated with sensors which detect different measured variables and in each case determine the measured value of the measured variable. The control device 6 determines dependent on at least one of the measured variables manipulated variables, which then in one or more control signals for controlling the actuators are implemented by means of appropriate actuators.
  • the sensors are a pedal position sensor 71 which detects the position of an accelerator pedal, an air mass meter 14 which detects an air mass flow upstream of the throttle valve 11, a temperature sensor 15 which detects the intake air temperature, a pressure sensor 16 which detects the intake manifold pressure, a crankshaft angle sensor 22 which detected a crankshaft angle CAM, another temperature sensor 23 which detects a coolant temperature, a camshaft sensor 36 which detects the camshaft angle CRK and an oxygen probe 41, which detects the residual oxygen content of the exhaust gas in the exhaust tract 4 and assigns an air ratio.
  • any subset of said sensors or additional sensors may be present.
  • the actuators are, for example, the throttle valve 11, the gas inlet and gas outlet valves 30, 31, the injection valve 34, the spark plug 35. They are controlled by means of electrical, electromechanical, hydraulic, mechanical piezo or other actuators known to those skilled. In the following reference is made to the actuators and actuators with actuators.
  • cylinders Z2 to Z4 are usually present in the internal combustion engine, to which corresponding intake pipes, exhaust ducts and actuators are then assigned.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a program of a first part of the method for controlling the internal combustion engine.
  • the program is started in a step S1, preferably when the internal combustion engine is completely assembled and subjected to a final test, the so-called end-of-tape test.
  • a step S1 preferably when the internal combustion engine is completely assembled and subjected to a final test, the so-called end-of-tape test.
  • Such a case is given, for example, when the chain over which the crankshaft is coupled to the camshaft has been replaced or retightened.
  • a measured value of the phase is calculated as a function of the measured values of the camshaft angle CAM and the crankshaft angle CRK determined by the camshaft sensor 36a and the crankshaft angle sensor 22.
  • the phase between the camshaft and the crankshaft is based on the crankshaft degree, the top dead center TDC of each of the cylinder Z1 associated piston and the vertex of the valve lift VL of the intake valve 30 and the exhaust valve 31.
  • the detection of the measured value PH_S the phase takes place in the step S2 under predetermined environmental conditions, preferably at a predetermined temperature of the internal combustion engine.
  • a step S3 it is checked whether the measured value PH_S deviates more than a first threshold value HYS from the initialization value PH_INI of the phase.
  • the initialization value PH-INI is a predetermined value of the phase for a plurality of identical internal combustion engines, that is, for example, a series of internal combustion engines.
  • the initialization value PH_INI of the phase is ideally assumed by all internal combustion engines when the adjusting device is at its end stop, which is predetermined by the footing point of the arrow 39 in FIG.
  • step S4 If the deviation in step S3 exceeds the threshold value HYS, an emergency operation of the internal combustion engine is controlled in a step S4 in which only limited operation of the internal combustion engine is made possible. If the start of the program in step S1 during a End of line tests, it can also be signaled by suitable means in step S4 that the internal combustion engine is not properly mounted or is not functional.
  • step S3 if the condition of step S3 is fulfilled, the measured value PH_S is assigned to the initialization value PH_INI in a step S5. As a result, the phase present in the respective individual internal combustion engine is then precisely stored in the end stop of the adjusting device 37. In a step S6, the program is then terminated.
  • a program for another part of the method for controlling the internal combustion engine is started in a step S7 (see FIG. 5).
  • a measured value PH_S of the phase is determined as a function of the detected crankshaft angles CRK and camshaft angles CAM.
  • it is checked whether an updating condition UPD is satisfied. In this case, it is preferably checked whether the internal combustion engine has been started in a timely manner, that is, whether it is still within the first revolutions of the crankshaft. It is also checked whether a minimum number of kilometers traveled has been reached since the last adaptation of a reference value PH_AD. Finally, it is still checked whether given ambient conditions, such as preferably a predetermined temperature of the internal combustion engine, are complied with. The temperature of the internal combustion engine is preferably determined as a function of the detected coolant temperature.
  • step S9 If the conditions of step S9 are met, an adaptation value AD is determined in a step S10.
  • the n enclosed in square brackets means that the assigned value for the current calculation pass is valid as a new value, whereas n-1 means that the corresponding one Value in the past calculation pass was the current value.
  • the adaptation value is determined in step S10 as a function of the adaptation value from the past calculation run, and / or a travel distance DIST and / or a number of full load accelerations LJ and / or an operating time LT. It can also be determined additionally or exclusively depending on a variable characterizing the rough running of the internal combustion engine or another variable characterizing the load of the internal combustion engine over its operating period.
  • a reference value PH_AD for the phase of the crankshaft and the camshaft in the end position of the adjusting device 37 is then determined from the sum of the initialization value and the current adaptation value AD.
  • a correction value PH_COR is then determined as a function of the reference value PH_AD and the measured value PH_S of the phase. Temperature and other sensor errors are then simply additionally compensated by this correction value PH_COR.
  • the step S12 is also executed if the conditions of the step S9 are not met.
  • the adaptation value is determined, for example, by means of the formula given in step S13, where Min represents a minimum selection between the two comma-separated terms.
  • Min represents a minimum selection between the two comma-separated terms.
  • the second term of the minimum selection is the difference between two values that are determined as a function of the travel distance in the current calculation time and in the previous calculation time and thus represent a maximum change of the adaptation value AD between two successive adaptations.
  • These values are preferably determined by appropriate driving tests and / or a corresponding modeling and preferably in one Map filed. This procedure ensures in a simple manner that the change in the adaptation value AD in the step S13 is limited in terms of the amount to a maximum change predetermined by modeling.
  • the procedure according to the step S14 in the determination of the adaptation value AD differs from that of the step S13 in that the second term of the minimum selection is a value which is determined depending on the difference of the current driving distance DIST and that in the last pass of the step S14 existing driving distance DIST is determined.
  • the value also represents a model value, in which case in contrast to step S13, the absolute driving distances are not decisive, but only the relative driving distances are taken into account.
  • the calculation of the value is preferably carried out by means of a map.
  • step S15 and S16 the adaptation value is calculated by means of PT1 filtering.
  • a term is added to the adaptation value determined in the last pass of step S15, which term contains a weighting value which is dependent on the difference of the driving distance DIST in the current calculation time and that in the last calculation pass of step S15.
  • This weighting value is multiplied by the difference between the deviation of the current measured value PH_S and the initialization value PH_INI and the adaptation value in the preceding calculation pass of step S15.
  • the weighting factor is preferably determined from a map stored in the control device 6, which was determined by driving tests or on the engine test bench.
  • the step S16 differs from the step S15 in that the weighting factor is determined additionally or alternatively as a function of a variable characterizing the full-load accelerations, that is to say, for example, the number thereof.
  • a variable characterizing the full-load accelerations that is to say, for example, the number thereof.
  • step S17 the program enters a wait state until a predetermined time has elapsed or the crankshaft has advanced by a predetermined angle.
  • the program is preferably interrupted and the computer power of the controller 6 made available to other programs.
  • a measured value PH_S of the phase is then determined as a function of the camshaft angle CAM and the crankshaft angle CRK.
  • a corrected measured value PH_AKT is then determined from the sum of the measured value PH_S and the correction value PH_COR.
  • a control signal SG for controlling the internal combustion engine is then determined as a function of the corrected measured value PH_ACT.
  • This is done, for example, by means of a so-called intake manifold model, which determines, via corresponding observer equations, an estimated value of the air mass metered into the cylinder Z1 as a function of the corrected measured value PH_ACT of the phase between the crankshaft 21 and the camshaft 36 and further measured variables, such as the detected air mass flow Throttle opening degree, the intake air temperature and, if applicable, the detected intake manifold pressure.
  • Air mass is then determined a desired fuel mass and the injection valve 34 is then driven by means of a corresponding control signal.
  • step S21 it is then checked whether an abort condition of the program is fulfilled. This can for example consist in that the internal combustion engine is stopped. If the condition of step S19 is met, the program in the Step S22 ends. Otherwise, the program is continued in step S17.
  • an abort condition of the program is fulfilled. This can for example consist in that the internal combustion engine is stopped. If the condition of step S19 is met, the program in the Step S22 ends. Otherwise, the program is continued in step S17.
  • step S24 it is checked whether the current adaptation value is greater than a further threshold value SWA.
  • the further threshold SWA is fixed and preferably determined by tests on an engine test bench or while driving. If the condition of step S24 is satisfied, then in a step S25 the internal combustion engine is put into an operating state of the emergency operation. On the other hand, if the condition of the step S24 is not satisfied, the program is ended in the step S26.
  • a step S27 may also be provided in which it is checked whether the change of the adaptation values from a calculation time of the adaptation value to the next calculation time exceeds a predetermined further threshold value SWB. If this is the case, then the internal combustion engine is controlled in the operating state of the emergency operation in step S25. Otherwise, the program is ended in step S26.

Abstract

Eine Brennkraftmaschine hat eine Nockenwelle, deren Phase zu einer Kurbelwelle mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar ist. Ferner ist ein Kurbelwellensensor vorgesehen, der den Kurbelwellenwinkel (CRK) erfasst und ein Nockenwellensensor, der den Nockenwellenwinkel (CAM) erfasst. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Ein Referenzwert (PH AD) der Phase wird in einer vorgegebenen Position der Verstelleinrichtung adaptiert, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Ein Messwert (PH S) der Phase wird abhängig von dem erfassten Kurbelwellenwinkel (CRK) und Nockenwellenwinkel (CAM) ermittelt. Ein korrigierter Messwert der Phase wird abhängig von dem Referenzwert (PH AD) und dem Messwert (PH S) der Phase ermittelt. Ein Stellsignal zum Steuern der Brennkraftmaschine wird abhängig von dem korrigierten Messwert ermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle, deren Phase zu einer Kurbelwelle mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar ist.
  • Aus der DE 101 08 055 C1 ist ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle bekannt, deren Phase zu einer Kurbelwelle mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar ist. Die dort offenbarte Verstelleinrichtung ist ein Hydrauliksystem, mittels dessen die Phase zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle verstellbar ist. Derartige Verstelleinrichtungen werden in modernen Brennkraftmaschinen vielfach eingesetzt und dienen zum Einen zur Leistungssteigerung und zum Anderen zur Verringerung der Emission in der Brennkraftmaschine.
  • Bei dem aus der DE 101 08 055 C1 bekannten Verfahren wird zeitnah zu einem Start der Brennkraftmaschine ein Messwert der Phase zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle abhängig von erfassten Nocken- und Kurbelwellenwinkeln ermittelt. Ein vorgegebener Initialisierungswert wird aus einem Speicher eingelesen. Der Initialisierungswert der Phasenlage ist der Wert der Phase, den die Nockenwelle und Kurbelwelle zueinander haben, wenn alle mechanischen Teile in der vorgegebenen Weise zueinander angeordnet sind. Derartige Initialisierungswerte werden typischerweise von dem Hersteller der Brennkraftmaschine für alle Brennkraftmaschinen einer Serie fest vorgegeben und in den dafür vorgesehenen Steuereinrichtungen abgespeichert.
  • Ein Korrekturwert für die Phase wird dann zeitnah zum Start der Brennkraftmaschine abhängig von der Differenz des Initialisierungswertes und des Messwertes der Phase ermittelt. Im weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine wird dann die jeweils aktuelle Phase aus der Summe des Messwertes und des Korrekturwertes ermittelt. Bei dem bekannten Verfahren wird davon ausgegangen, dass Fehler in dem Messwert der Phase im wesentlichen auf die Toleranzen des Kurbelwellensensors und des Nockenwellensensors zurückzuführen sind. Es hat sich jedoch gezeigt, dass trotz dieser Korrekturen nicht immer ein gewünschter emissionsarmer Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.
  • Das Dokument EP 0 852 287 A offenbart ein Verfahren zum Steuern von Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine bei dem tatsächliche Phasendifferenzen zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle bei zwei diskreten Winkeln der Nockenwelle erfasst werden. Wenn der Winkel der Kurbelwelle, der in D1 als Rotational Phase α bezeichnet ist, einen vorgegebenen Winkelwert einnimmt, wird dies von einem Kurbelwellensensor erfasst und ein entsprechendes Referenzsignal ausgegeben. Wenn der Winkel der Nockenwelle einen vorgegebenen Winkelwert β erreicht, so wird von einem Nockenwellensensor ein Referenzsignal ausgegeben. Abhängig von den entsprechenden Signalen der Kurbelwellen- und Nockenwellensensoren wird dann eine Phasendifferenz zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle ermittelt. Die Phasendifferenz wird während eines Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine an zwei vorgegebenen Punkten erfasst. Ein Phasenabweichungswert wird abhängig von zwei aufeinanderfolgend ermittelten Phasendifferenzwerten ermittelt. Eine berechnete Phasendifferenz wird abhängig von der erfassten Phasendifferenz und des Phasenabweichungswertes ermittelt. Abhängig von dem berechneten Phasendifferenzwert wird dann ein Stellantrieb zum Verstellen der Phasenlage zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle im Sinne einer Regelung angesteuert.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle zu schaffen, deren Phase zu einer Kurbelwelle mittels einer Verstelleinrichtung verstellbar ist, welches einen emissionsarmen Betrieb sicherstellt und einfaches und genaues Adaptieren mit angemessenem Rechenaufwand gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich während des Betriebs der Brennkraftmaschine bei einer starren Zuordnung des Initialisierungswertes zu einem Referenzwert während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Fehler beim Erzeugen des Stellsignals auftritt. Dabei hat sich überraschend gezeigt, dass Fehler nicht nur auf Toleranzen und Drifterscheinungen des Kurbelwellensensors und des Nockenwellensensors zurückzuführen sind, sondern auf Veränderungen oder Verschleiß im Bereich der Verstelleinrichtung oder auch weiteren Elementen, die zur Kopplung zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle dienen, wie einem entsprechenden Zahnrad oder einer Kette. So können erhebliche Veränderungen in der tatsächlichen Phasenlage zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle auftreten, die beispielsweise im Vergleich zu dem Initialisierungswert für die Phasenlage und bis zu +-15° Kurbelwelle ausmachen können und so die Massenstromzufuhr in die Zylinder der Brennkraftmaschine erheblich beeinflussen. Aufbauend auf dieser Erkenntnis wird gemäß des Gegenstands des unabhängigen Patentanspruchs ein Referenzwert der Phase in einer vorgegebenen Position der Verstelleinrichtung adaptiert, wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist. Die vorgegebene Bedingung ist erfüllt, wenn ein Kraftfahrzeug, in dem die Brennkraftmaschine anordenbar ist, eine vorgegebene Fahrdistanz seit der letzten Adaption zurückgelegt hat und vorgegebene Umgebungsbedingungen vorliegen. Im weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine wird dann ein korrigierter Messwert der Phase abhängig von dem Referenzwert und einem Messwert der Phase ermittelt. So kann dann einfach sichergestellt werden, dass die Brennkraftmaschine emissionsarm betreibbar ist.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die vorgegebene Bedingung erfüllt, wenn ein Kraftfahrzeug, in dem die Brennkraftmaschine anordenbar ist, eine vorgegebene Fahrdistanz seit der letzten Adaption zurückgelegt hat und vorgegebene Umgebungsbedingungen vorliegen. Diese Ausgestaltung der Bedingung zeichnet sich dadurch aus, dass sie ein einfaches und genaues Adaptieren mit angemessenem Rechenaufwand gewährleistet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Umgebungsbedingungen vorliegen, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Dies hat den Vorteil, dass bei der Adaption keine Verfälschung durch eine möglicherweise tatsächlich auftretende Temperaturdrift der Sensoren mit einfließt.
  • Wenn die Adaption zeitnah zum Start der Brennkraftmaschine erfolgt, so hat dies den Vorteil, dass die Verstelleinrichtung sich in der durch die Mechanik vorgegebenen Endposition befindet und so eine präzise Adaption des Referenzwertes gewährleistet ist.
  • Wenn die Adaption abhängig von einer Größe erfolgt, die die Belastung der Brennkraftmaschine charakterisiert, so kann dadurch einfach eine präzise Adaption erfolgen, da die Belastung tung der Brennkraftmaschine maßgeblich verantwortlich ist für Veränderungen in der Referenzposition.
  • Das Verfahren wird dabei besonders einfach, wenn die Größe, die die Belastung der Brennkraftmaschine charakterisiert, die Fahrdistanz ist oder das Verfahren wird besonders präzise, wenn diese Größe eine die Volllastbeschleunigung charakterisierende Größe ist.
  • Besonders vorteilhaft ist, wenn die die Belastung der Brennkraftmaschine charakterisierende Größe eine die Laufunruhe charakterisierende Größe ist. Dadurch wird das Verfahren besonders präzise und kann auf eine Größe zurückgreifen, die für andere Steuerungs- oder Diagnosefunktionen der Brennkraftmaschine in einer Steuerung der Brennkraftmaschine ohnehin berechnet wird.
  • Besonders einfach wird das Verfahren auch, wenn die Größe, die die Belastung der Brennkraftmaschine die Betriebszeitdauer der Brennkraftmaschine ist.
  • Besonders vorteilhaft ist auch, wenn die Diagnose der Brennkraftmaschine erfolgt abhängig von dem adaptierten Referenzwert oder einem die Adaption bestimmenden Wert, so ist gleichzeitig noch eine genaue Diagnose ermöglicht mit einem Wert, der mit dem Verfahren ohnehin berechnet wird.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • Figur 1
    eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung, in der das Verfahren zum Steuern der Brennkraftmaschine abgearbeitet wird,
    Figur 2
    eine der Brennkraftmaschine gemäß Figur 1 zugeordnete Verstelleinrichtung zum Verstellen der Phase zwischen einer Nockenwelle und einer Kurbelwelle,
    Figur 3
    Ventilhubverlaufkurven der Gaswechselventile, aufgetragen über den Kurbelwellenwinkel,
    Figur 4
    ein Ablaufdiagramm eines Programms eines Teils des Verfahrens zum Steuern der Brennkraftmaschine,
    Figur 5, 6
    ein Ablaufdiagramm eines Programms eines weiteren Teils des Verfahrens zum Steuern der Brennkraftmaschine,
    Figur 7
    ein Programm eines Verfahrens zur Diagnose der Brennkraftmaschine.
  • Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion werden figuren-übergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Eine Brennkraftmaschine (siehe Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 11, ferner einen Sammler 12 und ein Saugrohr 13, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen Einlasskanal in den Motorblock geführt ist. Der Motorblock umfasst ferner eine Kurbelwelle 21, welche über eine Pleuelstange mit dem Kolben des Zylinders Z1 gekoppelt ist.
  • Der Zylinderkopf umfasst einen Ventiltrieb mit einem Einlassventil 30, einem Auslassventil 31 und Ventilantrieben 32, 33. Der Antrieb des Gaseinlassventils 30 und des Gasauslassventils 31 erfolgt dabei vorzugsweise mittels einer Nockenwelle 36 (siehe Figur 2) oder gegebenenfalls mittels zweier Nockenwellen, wobei je eine dem Gaseinlassventil 30 und dem Gasauslassventil 31 zugeordnet ist. Der Antrieb für das Gaseinlassventil 30 und/ oder das Gasauslassventil 31 umfasst vorzugsweise neben der Nockenwelle 36 eine Verstelleinrichtung 37, die einerseits mit der Nockenwelle 36 und andererseits mit der Kurbelwelle 21 gekoppelt ist, z. B. über Zahnkränze, die über eine Kette miteinander gekoppelt sind. Mittels der Verstelleinrichtung kann die Phase zwischen der Kurbelwelle 21 und der Nockenwelle 36 verstellt werden. Dies erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Erhöhen des Drucks in den Hochdruckkammern 38 der Verstelleinrichtung 37 bzw. Erniedrigen des entsprechenden Drucks je nachdem in welche Richtung die Verstellung erfolgen soll. Der mögliche Verstellbereich ist in der Figur 2 mit dem Pfeil 39 gekennzeichnet.
  • Die gestrichelt dargestellten Ventilerhebungskurven 46, 47 (Figur 3) der Einlassventile 30 und Auslassventile 31 zeigen den Fall, in dem sie mit dem Initialisierungswert übereinstimmen. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine können sich diese Ventilerhebungskurven jedoch hin zu den Ventilerhebungskurven 45 und 48 verändern. Dies hat zur Folge, dass in der Endposition des Verstellantriebs dann die Ventilüberschneidung zwischen dem Gaseinlass- und Gasauslassventilen unterschiedlich sein kann zu der ursprünglichen Ventilüberschneidung und auch deren Phasen oder deren Lage bezogen auf den Kurbelwellenwinkel verschoben sein kann.
  • Versuche haben ergeben, dass sich dabei eine Verschiebung bis zu +/-15° Kurbelwelle ergeben können. Derartige Verschiebungen führen dann zu veränderten Gaswechselvorgängen und veränderten Brennvorgängen, wodurch dann ohne das im folgenden geschilderte Verfahren nicht mehr sichergestellt werden kann, dass das gewünschte Drehmoment einerseits eingestellt wird und andererseits ein emissionsarmer Betrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet ist.
  • Der Zylinderkopf 3 (Figur 1) umfasst ferner ein Einspritzventil 34 und eine Zündkerze 35. Alternativ kann das Einspritzventil auch in dem Ansaugkanal angeordnet sein.
  • In dem Abgastrakt ist ein Katalysator 40 angeordnet. Ferner ist eine Steuereinrichtung 6 vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung 6 ermittelt abhängig von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden.
  • Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 71, welcher die Stellung eines Fahrpedals erfasst, ein Luftmassenmesser 14, welcher eine Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 11 erfasst, ein Temperatursensor 15, welche die Ansauglufttemperatur erfasst, ein Drucksensor 16, welcher den Saugrohrdruck erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 22, welcher einen Kurbelwellenwinkel CAM erfasst, ein weiterer Temperatursensor 23, welcher eine Kühlmitteltemperatur erfasst, ein Nockenwellensensor 36, welcher den Nockenwellenwinkel CRK erfasst und eine Sauerstoffsonde 41, die den Restsauerstoffgehalt des Abgases in dem Abgastrakt 4 erfasst und diesem eine Luftzahl zuordnet. Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren oder auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
  • Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 11, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 30, 31, das Einspritzventil 34, die Zündkerze 35. Sie werden mittels elektrischer, elektromechanischer, hydraulischer, mechanischer Piezo oder weiterer dem Fachmann bekannter Stellantriebe angesteuert. Im folgenden wird auf die Stellantriebe und Stellglieder mit Stellglieder Bezug genommen.
  • Neben dem detailliert dargestellten Zylinder Z1 sind in der Brennkraftmaschine in der Regel noch weitere Zylinder Z2 bis Z4 vorhanden, denen dann entsprechende Saugrohre, Abgaskanäle und Stellglieder zugeordnet sind.
  • Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Programms eines ersten Teils des Verfahrens zum Steuern der Brennkraftmaschine. Das Programm wird in einem Schritt S1 gestartet und zwar vorzugsweise dann, wenn die Brennkraftmaschine fertig montiert ist und einem Endtest unterzogen wird, der sogenannte Bandende-Test. Es ist jedoch auch vorteilhaft, das Verfahren jeweils dann zu starten, wenn mechanische Eingriffe in die Kurbelwelle 21, die Nockenwelle 36, die Verstelleinrichtung 37 oder in sonstige zur Kopplung zwischen der Kurbelwelle 21 und der Nockenwelle 36 dienende Teile erfolgt sind. Ein derartiger Fall ist beispielsweise dann gegeben, wenn die Kette, über die die Kurbelwelle mit der Nockenwelle gekoppelt ist, ausgetauscht wird oder nachgespannt worden ist.
  • In einem Schritt S2 wird ein Messwert der Phase abhängig von den durch den Nockenwellensensor 36a und den Kurbelwellenwinkelsensor 22 ermittelten Messwerten des Nockenwellenwinkels CAM und des Kurbelwellenwinkels CRK berechnet. Die Phase zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle wird dabei bezogen auf Grad-Kurbelwelle, den oberen Totpunkt TDC des jeweils dem Zylinder Z1 zugeordneten Kolbens und dem Scheitelpunkt der Ventilerhebung VL des Einlassventils 30 bzw. des Auslassventils 31. Das Erfassen des Messwertes PH_S der Phase erfolgt in dem Schritt S2 unter vorgegebenen Umgebungsbedingungen, vorzugsweise bei einer vorgegebenen Temperatur der Brennkraftmaschine.
  • In einem Schritt S3 wird geprüft, ob der Messwert PH_S mehr als ein erster Schwellenwert HYS von dem Initialisierungswert PH_INI der Phase abweicht. Der Initialisierungswert PH-INI ist ein vorgegebener Wert der Phase für mehrere baugleiche Brennkraftmaschinen, also beispielsweise eine Serie von Brennkraftmaschinen. Der Initialisierungswert PH_INI der Phase wird idealerweise von allen Brennkraftmaschinen eingenommen, wenn sich die Verstelleinrichtung an ihrem Endanschlag befindet, der durch den Füßpunkt des Pfeils 39 in Figur 2 vorgegeben ist.
  • Überschreitet die Abweichung in dem Schritt S3 den Schwellenwert HYS, so wird in einem Schritt S4 ein Notlaufbetrieb der Brennkraftmaschine gesteuert, in dem nur noch ein eingeschränkter Betrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht wird. Erfolgt der Start des Programms in dem Schritt S1 während eines Bandende-Tests, so kann in dem Schritt S4 durch geeignete Mittel auch signalisiert werden, dass die Brennkraftmaschine nicht ordnungsgemäß montiert ist oder nicht funktionsfähig ist.
  • Ist die Bedingung des Schrittes S3 jedoch erfüllt, so wird in einem Schritt S5 dem Initialisierungswert PH_INI der Messwert PH_S zugeordnet. Dadurch wird dann die bei der jeweiligen individuellen Brennkraftmaschine vorhandene Phase im Endanschlag der Verstelleinrichtung 37 präzise gespeichert. In einem Schritt S6 wird das Programm dann beendet.
  • Ein Programm für einen weiteren Teil des Verfahrens zum Steuern der Brennkraftmaschine wird in einem Schritt S7 (siehe Figur 5) gestartet.
  • In einem Schritt S8 wird ein Messwert PH_S der Phase abhängig von den erfassten Kurbelwellenwinkeln CRK und Nockenwellenwinkeln CAM ermittelt. In einem Schritt S9 wird geprüft, ob eine Aktualisierungsbedingung UPD erfüllt ist. Dabei wird vorzugsweise geprüft, ob die Brennkraftmaschine zeitnah gestartet wurde, also ob sie sich noch innerhalb der ersten Umdrehungen der Kurbelwelle befindet. Ferner wird geprüft, ob eine Mindestanzahl an gefahrenen Kilometern seit der letzten Adaption eines Referenzwertes PH_AD erreicht wurden. Schließlich wird noch geprüft, ob gegebene Umgebungsbedingungen, wie vorzugsweise eine vorgegebene Temperatur der Brennkraftmaschine, eingehalten sind. Die Temperatur der Brennkraftmaschine wird dabei vorzugsweise abhängig von der erfassten Kühlmitteltemperatur ermittelt.
  • Sind die Bedingungen des Schrittes S9 erfüllt, so wird in einem Schritt S10 ein Adaptionswert AD ermittelt. Das in eckigen Klammern aufgenommene n bedeutet jeweils, dass der zugeordnete Wert für den aktuellen Berechnungsdurchlauf als neuer Wert gültig ist, n-1 bedeutet hingegen, dass der entsprechende Wert im vergangenen Berechnungsdurchlauf der aktuelle Wert war.
  • Der Adaptionswert wird in dem Schritt S10 abhängig von dem Adaptionswert aus dem vergangenen Berechnungsdurchlauf, und/oder einer Fahrdistanz DIST und/ oder einer Anzahl an Volllastbeschleunigungen LJ und/ oder einer Betriebsdauer LT ermittelt. Es kann auch zusätzlich oder ausschließlich abhängig von einer die Laufunruhe der Brennkraftmaschine charakterisierenden Größe oder einer anderen die Belastung der Brennkraftmaschine über ihre Betriebsdauer charakterisierende Größe ermittelt werden. In einem Schritt S11 wird dann ein Referenzwert PH_AD für die Phase der Kurbelwelle und der Nockenwelle in der Endposition der Verstelleinrichtung 37 aus der Summe des Initialisierungswertes und des aktuellen Adaptionswertes AD ermittelt.
  • In einem Schritt S12 wird dann ein Korrekturwert PH_COR abhängig von dem Referenzwert PH_AD und dem Messwert PH_S der Phase ermittelt. Durch diesen Korrekturwert PH_COR werden dann Temperatur und sonstige Sensorfehler einfach zusätzlich kompensiert. Der Schritt S12 wird auch abgearbeitet, wenn die Bedingungen des Schrittes S9 nicht erfüllt sind.
  • Konkrete Ausgestaltungen der Ermittlung des Adaptionswertes AD in dem Schritt S10 sind in den Schritten S13 bis S16 dargestellt. So wird der Adaptionswert beispielsweise mittels der in dem Schritt S13 angegebenen Formel ermittelt, wobei Min eine Minimalauswahl zwischen den beiden durch Kommata getrennten Termen darstellt. Der zweite Term der Minimalauswahl ist die Differenz zweier Werte, die abhängig von der Fahrdistanz im aktuellen Berechnungszeitpunkt und im vorangegangenen Berechnungszeitpunkt ermittelt werden und somit eine maximale Änderung des Adaptionswertes AD zwischen zwei aufeinanderfolgenden Adaptionen darstellen. Diese Werte sind dabei vorzugsweise durch entsprechende Fahrversuche und/oder eine entsprechende Modellbildung ermittelt und vorzugsweise in einem Kennfeld abgelegt. Durch dieses Vorgehen ist auf einfache Weise gewährleistet, dass die Änderung des Adaptionswertes AD in dem Schritt S13 betragsmäßig auf eine durch eine Modellbildung vorgegebene maximale Änderung begrenzt wird.
  • Das Vorgehen gemäß des Schrittes S14 bei der Ermittlung des Adaptionswertes AD unterscheidet sich vom dem des Schrittes S13 dadurch, dass der zweite Term der Minimalauswahl ein Wert ist, der ermittelt wird abhängig von der Differenz der aktuellen Fahrdistanz DIST und der in dem letzten Durchlauf des Schrittes S14 vorhandenen Fahrdistanz DIST ermittelt wird. Der Wert stellt auch einen Modellwert dar, wobei hier im Gegensatz zum Schritt S13 nicht die absoluten Fahrdistanzen maßgeblich sind, sondern nur die relativen Fahrdistanzen berücksichtigt werden. Auch hier erfolgt die Berechnung des Wertes vorzugsweise mittels eines Kennfeldes.
  • In dem Schritt S15 und S16 erfolgt die Berechnung des Adaptionswertes mittels einer PT1-Filterung. Dazu wird zu dem in dem letzten Durchlauf des Schrittes S15 ermittelten Adaptionswert ein Term hinzu addiert, der einen Wichtungswert enthält, der abhängig ist von der Differenz der Fahrdistanz DIST im aktuellen Berechnungszeitpunkt und der bei dem letzten Berechnungsdurchlauf des Schrittes S15. Dieser Wichtungswert wird multipliziert mit der Differenz der Abweichung des aktuellen Messwertes PH_S und Initialisierungswertes PH_INI und des Adaptionswertes beim vorangegangenen Berechnungsdurchlauf des Schrittes S15. Der Wichtungsfaktor wird dabei vorzugsweise aus einem in der Steuereinrichtung 6 abgespeicherten Kennfeld ermittelt, das durch Fahrversuche oder am Motorprüfstand ermittelt wurde.
  • Der Schritt S16 unterscheidet sich von dem Schritt S15 dadurch, dass der Wichtungsfaktor zusätzlich oder alternativ abhängig von einer die Volllastbeschleunigungen kennzeichnenden Größe, also beispielsweise deren Anzahl ermittelt wird. Die in den Schritten S13 bis S16 beschriebenen Vorgehensweisen zur Ermittlung des Adaptionswertes haben jeweils den Vorteil, dass die jeweiligen dort relevanten Größen einen Einfluss auf die Veränderung der Referenzposition haben und somit zu einer genauen und präzisen Adaption beitragen.
  • In einem Schritt S17 (siehe Figur 6), der auf den Schritt S12 folgt, geht das Programm in einen Wartezustand, bis eine vorgegebene Zeitdauer abgelaufen ist oder die Kurbelwelle sich um einen vorgegebenen Winkel weiterbewegt hat. In diesem Zustand wird das Programm vorzugsweise unterbrochen und die Rechnerleistung der Steuereinrichtung 6 anderen Programmen zur Verfügung gestellt.
  • In einem Schritt S18 wird dann ein Messwert PH_S der Phase abhängig von dem Nockenwellenwinkel CAM und dem Kurbelwellenwinkel CRK ermittelt. In einem Schritt S19 wird dann ein korrigierter Messwert PH_AKT aus der Summe des Messwerts PH_S und des Korrekturwerts PH_COR ermittelt.
  • In einem Schritt S20 wird dann ein Stellsignal SG zum Steuern der Brennkraftmaschine, abhängig von dem korrigierten Messwert PH_AKT ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines sogenannten Saugrohrmodells, das über entsprechende Beobachter-Gleichungen einen Schätzwert der in den Zylinder Z1 zugemessenen Luftmasse ermittelt abhängig von dem korrigierten Messwert PH_AKT der Phase zwischen der Kurbelwelle 21 und der Nockenwelle 36 und weiteren Messgrößen, wie dem erfassten Luftmassenstrom, den Drosselklappenöffnungsgrad, der Temperatur der Ansaugluft und gegebenenfalls dem erfassten Saugrohrdruck. Abhängig von dem Schätzwert der in dem Zylinder Z1 zugemessenen. Luftmasse wird dann eine gewünschte Kraftstoffmasse ermittelt und das Einspritzventil 34 dann mittels eines entsprechenden Stellsignals angesteuert. In einem Schritt S21 wird anschließend geprüft, ob eine Abbruchbedingung des Programms erfüllt ist. Diese kann beispielsweise darin bestehen, dass die Brennkraftmaschine gestoppt wird. Ist die Bedingung des Schrittes S19 erfüllt, so wird das Programm in dem Schritt S22 beendet. Andernfalls wird das Programm in dem Schritt S17 fortgesetzt.
  • Mittels des in der Figur 7 dargestellten Programms erfolgt eine Diagnose der Brennkraftmaschine. Das Programm wird in einem Schritt S23 gestartet. In einem Schritt S24 wird geprüft, ob der aktuelle Adaptionswert größer als ein weiterer Schwellenwert SWA ist. Der weitere Schwellenwert SWA ist fest vorgegeben und vorzugsweise durch Versuche an einem Motorprüfstand oder im Fahrbetrieb ermittelt. Ist die Bedingung des Schrittes S24 erfüllt, so wird in einem Schritt S25 die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand des Notlaufs versetzt. Ist die Bedingung des Schrittes S24 hingegen nicht erfüllt, so wird das Programm in dem Schritt S26 beendet. Alternativ zu dem Schritt S24 kann auch ein Schritt S27 vorgesehen sein, in dem geprüft wird, ob die Änderung der Adaptionswerte von einem Berechnungszeitpunkt des Adaptionswertes hin zu dem nächsten Berechnungszeitpunkt einen vorgegebenen weiteren Schwellenwert SWB überschreitet. Ist dies der Fall, so wird in dem Schritt S25 die Brennkraftmaschine in den Betriebszustand des Notlaufs gesteuert. Andernfalls wird das Programm in dem Schritt S26 beendet.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle (36), deren Phase zu einer Kurbelwelle (21) mittels einer Verstelleinrichtung (37) verstellbar ist, mit einem Kurbelwellensensor (22), der den Kurbelwellenwinkel (CRK) erfasst und mit einem Nockenwellensensor (36a), der den Nockenwellenwinkel (CAM) erfasst, mit folgenden Schritten
    - Messwerte (PH_S) der Phase werden abhängig von dem erfassten Kurbelwellenwinkel (CRK) und Nockenwellenwinkel (CAM) ermittelt,
    - einem Initialisierungswert (PH_INI) wird der Messwert (PH_S) zugeordnet, der ermittelt wird, wenn die Brennkraftmaschine fertig montiert ist und einem Endtest unterzogen wird, oder, wenn ein mechanischer Eingriff in die Kurbelwelle (21), die Nockenwelle (36), die Verstelleinrichtung (37) oder in sonstige zur Kopplung zwischen der Kurbelwelle (21) und der Nockenwelle (36) dienende Teile erfolgt ist,
    - wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wird ein Referenzwert (PH_AD) der Phase in einer vorgegebenen Position der Verstelleinrichtung (37) adaptiert und zwar abhängig von dem Initialisierungswert (PH_INI) und dem aktuell ermittelten Messwert (PH_S) der Phase, wobei die vorgegebene Bedingung dann erfüllt ist, wenn ein Kraftfahrzeug, in dem die Brennkraftmaschine anordenbar ist, eine vorgegebene Fahrdistanz (DIST) seit der letzten Adaption zurückgelegt hat und vorgegebene Umgebungsbedingungen vorliegen,
    - in dem weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine wird ein korrigierter Messwert (PH_AKT) der Phase abhängig von dem Referenzwert (PH_AD) und dem Messwert (PH_S) der Phase ermittelt,
    - ein Stellsignal (SG) zum Steuern der Brennkraftmaschine wird abhängig von dem korrigierten Messwert (PH_AKT) ermittelt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsbedingungen vorliegen, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine innerhalb eines vorgegebnen Bereichs liegt.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption zeitnah zum Start der Brennkraftmaschine erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaption abhängig von einer Größe erfolgt, die die Belastung der Brennkraftmaschine charakterisiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die die Belastung der Brennkraftmaschine charakterisiert, die Fahrdistanz (DIST) ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die die Belastung der Brennkraftmaschine charakterisiert, eine die Volllastbeschleunigungen charakterisierende Größe ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die Belastungen der Brennkraftmaschine charakterisiert, eine die Laufunruhe charakterisierende Größe ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe, die die Belastung der Brennkraftmaschine charakterisiert, die Betriebszeitdauer (LT) der Brennkraftmaschine ist.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Diagnose der Brennkraftmaschine erfolgt abhängig von dem adaptierten Referenzwert (PH_AD) oder einem die Adaption bestimmenden Wert.
EP04702296A 2003-02-20 2004-01-15 Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine Expired - Fee Related EP1611318B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10307307A DE10307307B4 (de) 2003-02-20 2003-02-20 Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
PCT/EP2004/000266 WO2004074646A1 (de) 2003-02-20 2004-01-15 Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1611318A1 EP1611318A1 (de) 2006-01-04
EP1611318B1 true EP1611318B1 (de) 2007-03-07

Family

ID=32841750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04702296A Expired - Fee Related EP1611318B1 (de) 2003-02-20 2004-01-15 Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7093573B2 (de)
EP (1) EP1611318B1 (de)
DE (2) DE10307307B4 (de)
WO (1) WO2004074646A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11280227B2 (en) 2019-08-15 2022-03-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for adaptation of a detected camshaft position, control unit for carrying out the method, internal combustion engine, and vehicle

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004041526A1 (de) * 2004-08-27 2006-03-02 Adam Opel Ag Verfahren zur Überprüfung der Abweichung einer Winkelstellung
DE502005003033D1 (de) 2004-10-20 2008-04-10 Schaeffler Kg Verfahren zum einstellen der drehwinkellage der nockenwelle einer hubkolben- verbrennungsmaschine relativ zur kurbelwelle
DE102004061674B4 (de) 2004-10-22 2019-09-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102004051427A1 (de) * 2004-10-22 2006-05-11 Ina-Schaeffler Kg Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US7565236B2 (en) * 2007-07-20 2009-07-21 Gm Global Technology Operations, Inc. Airflow estimation method and apparatus for internal combustion engine
DE102010014656B4 (de) * 2009-04-15 2017-06-01 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Nockenwellen-Positionsmessung und -Diagnose
KR101209742B1 (ko) * 2010-11-04 2012-12-07 기아자동차주식회사 연속 가변 밸브 리프트(cvvl)기구 탑재 엔진간 밸브리프트 편차 보상방법
JP6071568B2 (ja) * 2013-01-16 2017-02-01 本田技研工業株式会社 車両用制御装置
DE102016216652A1 (de) 2016-09-02 2018-03-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren, Steuervorrichtung und System zum Erkennen einer Abweichung eines tatsächlichen Betätigungszeitpunkts eines Gaswechselventils einer Verbrennungskraftmaschine von einem vorgegebenen Betätigungszeitpunkt

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5218935A (en) * 1992-09-03 1993-06-15 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation VCT system having closed loop control employing spool valve actuated by a stepper motor
JPH0783080A (ja) * 1993-09-17 1995-03-28 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の弁動作タイミング調整装置
JP3508194B2 (ja) * 1994-02-04 2004-03-22 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE69801775T2 (de) * 1997-01-07 2002-02-21 Unisia Jecs Corp Vorrichtung und Verfahren zur Ventilsteuerung in einer Brennkraftmaschine
JP3061796B1 (ja) * 1999-05-20 2000-07-10 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE19946077A1 (de) * 1999-09-25 2001-04-19 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung der Lage einer Nockenwelle und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE10108055C1 (de) * 2001-02-20 2002-08-08 Siemens Ag Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11280227B2 (en) 2019-08-15 2022-03-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for adaptation of a detected camshaft position, control unit for carrying out the method, internal combustion engine, and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US7093573B2 (en) 2006-08-22
DE10307307A1 (de) 2004-09-09
DE10307307B4 (de) 2005-09-22
DE502004003137D1 (de) 2007-04-19
EP1611318A1 (de) 2006-01-04
WO2004074646A1 (de) 2004-09-02
US20050229884A1 (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015209665B4 (de) Verfahren zur Identifizierung von Ventilsteuerzeiten eines Verbrennungsmotors
EP3542042B1 (de) Verfahren zur überwachung von im ventiltrieb eines verbrennungsmotors auftretenden abweichungen und elektronisches motorsteuergerät zur ausführung des verfahrens
DE102008006731B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Drucks in einem ungezündeten Zylinder
DE10108055C1 (de) Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
EP3523529B1 (de) Verfahren zur kombinierten identifizierung von phasendifferenzen des einlassventilhubs und des auslassventilhubs eines verbrennungsmotors mittels linien gleicher phasenlagen und amplituden
EP2593650B1 (de) Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine
EP3374617A1 (de) Verfahren zur kombinierten identifizierung einer kolbenhub-phasendifferenz, einer einlassventilhub-phasendifferenz und einer auslassventilhub-phasendifferenz eines verbrennungsmotors
EP2547876B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines verbrennungsmotors bei einer störung eines kurbelwellensensors
WO2018068922A1 (de) Verfahren zur kombinierten identifizierung einer einlassventilhub-phasendifferenz und einer auslassventilhub-phasendifferenz eines verbrennungsmotors mit hilfe von linien gleicher amplitude
EP3394414B1 (de) Verfahren zur ermittlung des einspritzbeginn-zeitpunktes und der einspritzmenge des kraftstoffes im normalbetrieb eines verbrennungsmotors
EP1611318B1 (de) Verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine
DE10344773B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
WO2018220045A1 (de) Verfahren zur ermittlung der aktuellen trimmung des einlasstraktes eines verbrennungsmotors im betrieb
DE102010021953B4 (de) System und Verfahren zum Ermitteln einer Nockenwellenposition in einem Motor mit variabler zeitlicher Ventilsteuerung
EP1706603B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln einer phase einer brennkraftmaschine
EP3507475B1 (de) Verfahren, steuervorrichtung und system zum erkennen einer abweichung eines tatsächlichen betätigungszeitpunkts eines gaswechselventils einer verbrennungskraftmaschine von einem vorgegebenen betätigungszeitpunkt
WO2019048416A1 (de) Verfahren zur überprüfung der funktion eines drucksensors im luft-ansaugtrakt oder abgas-auslasstrakt eines verbrennungsmotors im betrieb und motor-steuerungseinheit
EP2029873A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2018219754A1 (de) Verfahren zur ermittlung des aktuellen verdichtungsverhältnisses eines verbrennungsmotors im betrieb
EP1776519A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern und diagnose einer nockenwelleverstelleinrichtung
DE10250255A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Verbesserung der Schätzgenauigkeit für den Phasenwinkel der Nockenwelle in einer Brennkraftmaschine mit variabler Nockeneinstellung
DE102013106862A1 (de) Motorsteuervorrichtung
EP2236798B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Diagnose eines variablen Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
DE102021212119A1 (de) Verfahren zum Bestimmen der Position mindestens eines Ventils in einem Verbrennungsmotor
EP1797305B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20041228

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20070319

REF Corresponds to:

Ref document number: 502004003137

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070419

Kind code of ref document: P

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20071210

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20090122

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20090127

Year of fee payment: 6

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20090115

Year of fee payment: 6

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20100115

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20100930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100115

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100115

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20180131

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502004003137

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20190801

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502004003137

Country of ref document: DE

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE