EP1706603A1 - Method and device for determining an internal combustion engine phase - Google Patents

Method and device for determining an internal combustion engine phase

Info

Publication number
EP1706603A1
EP1706603A1 EP05813508A EP05813508A EP1706603A1 EP 1706603 A1 EP1706603 A1 EP 1706603A1 EP 05813508 A EP05813508 A EP 05813508A EP 05813508 A EP05813508 A EP 05813508A EP 1706603 A1 EP1706603 A1 EP 1706603A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
phase
gas
tract
detected
intake
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
EP05813508A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1706603B1 (en
Inventor
Frank Weiss
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.)
Continental Automotive GmbH
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 EP1706603A1 publication Critical patent/EP1706603A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1706603B1 publication Critical patent/EP1706603B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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 using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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

Definitions

  • Method and device for determining a phase of an internal combustion engine having an intake tract, an exhaust tract and at least one camshaft, which acts on gas exchange valves and whose phase is adjustable to a crankshaft by means of a phase adjusting device.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for determining a phase of an internal combustion engine, which enables a precise determination of the phase.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for determining a phase of a Internal combustion engine having an intake tract, an exhaust tract and at least one camshaft, which acts on gas exchange valves and whose phase is adjustable to a crankshaft by means of a phase adjustment, with at least one sensor, depending on the measurement signal, a determined phase is determined.
  • the phase adjustment device is controlled so long as in the sense of adjusting the phase of the camshaft until a backflow of gas from the outlet tract is detected in the intake.
  • a correction value is determined. In the following operation, the respectively determined phase is corrected depending on the correction value.
  • the phase is representative of an angle between each reference mark on the respective camshaft and the crankshaft in, for example, a predetermined angular position of the crankshaft, which may be, for example, a top dead center upon ignition of a piston of a cylinder, but also any other predetermined angular position of the crankshaft can.
  • the one or more sensors, depending on their measurement signal, the determined phase is determined are often incremental sensors, such as Hall sensors, with a gear as a donor. Tolerances in the arrangement of the sensor or sensors, wear and / or aging of the adjusting device lead to an inaccurate or altered assignment of the measuring signal (s) of the sensor or sensors and thus to errors in the determined phase.
  • an operating point of the internal combustion engine can be achieved, in which a return flow of gas from the outlet tract into the intake tract takes place.
  • the backflow of the gas is to be understood as meaning that gas present in the outlet tract flows back from the outlet tract into the intake tract during the working cycle of the internal combustion engine.
  • the invention uses the knowledge that the phase at which this backflow begins to occur is known for the respective internal combustion engine or the respective type of internal combustion engine. Thus, with the detection of the return flow, a correct phase, the default phase, can be assigned.
  • a correction value can be determined and so in the following operation, if otherwise controlling the phase adjustment, then each determined phase depending on the Correction value to be corrected. This then allows a very precise control of the internal combustion engine.
  • the backflow of the gas is detected by the outlet tract in the intake tract depending on a intake manifold pressure.
  • the return flow from the outlet tract into the intake tract is recognized when the intake manifold pressure exceeds a predefinable intake manifold pressure threshold under predetermined operating conditions.
  • the predetermined operating conditions are preferably predetermined so that the intake manifold pressure before and during the backflow of the gas is sufficiently precisely determined and preferably does not change significantly without backflow.
  • the predetermined operating conditions include, for example, a stationary operating state of the internal combustion engine.
  • the return flow from the outlet tract in the Suction tract detected when an amplitude of pulsation of the intake manifold pressure exceeds a predetermined pulsation threshold Ü.
  • the pulsation is a vibration of the intake manifold pressure with a frequency that depends on the speed and the number of cylinders. This approach is based on the finding that such a pulsation occurs during the backflow and thus the backflow can be detected in a particularly precise manner in this way.
  • the backflow of the gas is detected by the exhaust tract in the intake tract, depending on a temperature of the gas in the intake tract.
  • a temperature sensor possibly present anyway for other purposes can thus be used in the intake tract for the purpose of detecting the backflow of the gas from the outlet tract into the intake tract.
  • the return flow from the outlet tract into the intake tract is recognized when the temperature of the gas in the intake tract exceeds a predefinable temperature threshold value.
  • a predefinable temperature threshold value e.g. a predefinable temperature threshold value
  • the backflow of the gas is detected by the Auslass Dimension in the intake tract depending on a temperature of the gas in the Auslass Dimension.
  • the return flow is detected when, during an operating condition of the internal combustion engine without metering fuel, the detected temperature is of a value representative of the absence of fuel Exhaust gases, changed to a value that is representative of the presence of exhaust gases.
  • the backflow of the gas from the outlet tract into the intake tract is detected when the temperature of the gas in the outlet tract exceeds a predeterminable further temperature threshold value.
  • the internal combustion engine is assigned a gas-type sensor in the outlet tract, whose measurement signal is representative of the presence or absence of exhaust gases in the region of the gas-type sensor.
  • the return flow is detected when, during an operating condition of the internal combustion engine without
  • the gas sensor sensor For metering fuel, the gas sensor sensor's measurement signal from a measurement signal value representative of the absence of exhaust gases changes to a measurement signal value representative of the presence of exhaust gases.
  • the gas sensor can, for. B. a lambda probe, namely a two-point or a linear lambda probe.
  • a gas sensor that is, in particular a lambda sensor, is generally present anyway in internal combustion engines for a lambda control and can thus be easily used for the purpose of detecting the backflow of the gas from the outlet tract into the intake tract.
  • FIG. 2 shows a further view of parts of the internal combustion engine according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a first program for determining a determined phase
  • FIG. 4 shows a flow chart of a second program for determining the determined phase
  • Figure 5 is a flowchart of a third program for determining the determined phase.
  • An internal combustion engine (FIG. 1) comprises an intake tract 1, an engine block 2, a cylinder head 3 and an exhaust tract 4.
  • the intake tract 1 preferably comprises a throttle valve 5, furthermore a collector 6 and an intake manifold 7, which leads to a cylinder Z1 via an intake passage in the
  • Engine block 2 is guided.
  • the engine block 2 further includes a crankshaft 8, which is coupled via a connecting rod 10 with the piston 11 of the cylinder Zl.
  • the cylinder head 3 comprises a valve drive with gas exchange valves, which are gas inlet valves 12 and gas outlet valves 13, and associated valve actuators 14, 15.
  • a camshaft 18 is provided which comprises a cam 16 which acts on the gas inlet valve 12.
  • a phase adjusting device 20 (FIG. 2) is provided, by means of which a phase between the crankshaft 8 and the camshaft 18 can be adjusted. This adjustment of the phase can for example be done by increasing a hydraulic pressure in high-pressure chambers of the phase-adjusting device 20 and lowering the corresponding pressure, depending on the direction in which the adjustment of the phase is to take place.
  • a possible adjustment range of the phase is indicated by an arrow 21.
  • At least two camshafts 18, 18 ⁇ are preferably provided, wherein a first camshaft 18 is assigned to the respective gas inlet valves 12 and a second camshaft 18 ⁇ to the respective gas outlet valves 13.
  • the second camshaft 18 ⁇ may be coupled in a simple embodiment with a fixed phase to the crankshaft 8 with this mechanically. However, it can also be coupled to the crankshaft 8 via a corresponding phase adjustment device. In this case, then the phase of the second camshaft 18 ⁇ can be changed.
  • the valve overlap of the gas inlet valve 12 and the gas outlet valve 13 can be varied, that is, the crankshaft angle range during which both an inlet and an outlet of the cylinder Zl is released.
  • the phase adjustment device 20 and also the valve lift adjustment device 19 can also be designed in any other manner known to the person skilled in the art.
  • the cylinder head 3 further comprises an injection valve 22 and a spark plug 23.
  • the injection valve 22 may also be arranged in the intake manifold 7.
  • a control device 25 is provided which is associated with sensors which detect different measured variables and in each case determine the value of the measured variable.
  • the control device 25 determines dependent on at least one of the measured variables manipulated variables, which are then converted into one or more actuating signals for controlling the actuators by means of corresponding actuators.
  • the control device 25 can also be used as a tion for controlling the internal combustion engine or as a device for determining the phase of the internal combustion engine.
  • the sensors are a pedal position sensor 26 that detects an accelerator pedal position of an accelerator pedal 27, an air mass sensor 28 that detects an air mass flow upstream of the throttle 5, a throttle position sensor 30 that detects an opening degree of a throttle, a first temperature sensor 32 that detects a temperature T_IM of the gas In the intake tract 1, an intake manifold pressure sensor 34, which detects an intake manifold pressure P IM in the accumulator 6, detects a crankshaft angle sensor 36, which detects a crankshaft angle CRK, which is then assigned a rotational speed. Further, a camshaft angle sensor 39 is provided, which detects a camshaft angle CAM.
  • each camshaft is preferably associated with a camshaft angle sensor 39, 40.
  • a gas sensor in particular a lambda probe 42 is provided, which detects an oxygen content of the gas in the exhaust tract and the measurement signal is characteristic of the air / fuel ratio in the cylinder Zl, when in the cylinder, a combustion of fuel.
  • a separate sensor for detecting the detected phase PH_E can also be provided.
  • the at least one sensor for detecting the determined phase PH E is preferably formed by the camshaft angle sensor 39, 40 and / or the crankshaft angle sensor 36.
  • any subset of said sensors may be present, or additional sensors may be present.
  • the actuators are, for example, the throttle valve 5, the gas inlet and gas outlet valves 12, 13, the phase adjustment device 20, the injection valve 22 or the spark plug 23.
  • cylinders Z2 to Z4 are preferably also provided, which are then also assigned corresponding actuators and possibly sensors.
  • a program for determining the phase of the internal combustion engine is stored in a program memory of the control device 25 and can be executed during the operation of the internal combustion engine.
  • a first such program is started in a step Sl (FIG. 3). If necessary, variables are initialized in step S1.
  • a step S2 the intake manifold pressure P_IM is detected.
  • an intake manifold pressure threshold value is preferably determined by the intake manifold pressure P_IM and possibly further operating variables of the internal combustion engine. Operating variables of the internal combustion engine include measured variables and variables derived therefrom.
  • the intake manifold pressure threshold value is preferably determined by means of a corresponding characteristic curve or a characteristic field which has been determined in advance by tests on an engine test bench or simulations.
  • the intake manifold pressure threshold TDH_P_IM can also be fixed.
  • predetermined operating conditions BB G are present.
  • the predetermined operating conditions may include, for example, a largely stationary operating state and / or an operating state BZ NF without metering of fuel, such.
  • B a pushing operation of the internal combustion engine, in which no fuel is metered through the injection valves 22 in the cylinder Zl to Z4.
  • the predetermined operating conditions BB G are chosen that an adjustment of the phase of the first camshaft 18 as possible an insignificant influence on the running of the internal combustion engine and thus in particular the torque generated by it and optionally has the pollutant emissions generated by them.
  • the predetermined operating conditions BB G include time or driving distance dependent conditions. These may be, for example, that the condition of step S6 is met only so often that only once per engine run a correction value KOR E of the phase of the first camshaft is determined per engine run or within a different time interval or even within a predetermined driving distance of a vehicle, in which the internal combustion engine is arranged.
  • step S8 a control signal SG_E for the phase adjustment device 20 is increased by an incrementation value D SG.
  • a corresponding lowering of the control signal SG E for the phase adjusting device 20 can also take place here.
  • the phase adjusting device 20 is then controlled in the sense of this changed control signal SG E.
  • the intake manifold pressure P_IM is detected again at a step S10.
  • a plurality of individual measured values of the intake manifold pressure are preferably detected and averaged.
  • step S12 the determined phase PH_E of the first camshaft 18 is then determined as a function of crankshaft angle CRK and camshaft angle CAM detected after the execution of step S8.
  • step S14 it is then checked whether the intake manifold pressure P_IM detected in step S10 is greater than the intake manifold pressure threshold value THD P IM.
  • the Saugrohr horr- threshold THD_P_IM is suitably specified so that at is exceeded in step S14 there is a back flow of gas from the Auslassschreib in the intake tract. If the condition of step S14 is not satisfied, the processing in step S2 is continued. However, it can also be continued directly in step S6 in an optionally alternative embodiment.
  • step S14 the correction value KOR_E of the phase of the first camshaft 18 is determined in a step Sl6 as a function of the determined phase PH E of the first camshaft 18 and a default phase PH_G.
  • the default phase is stored in a data memory of the control device 25 and is the substantially correct value of an actual phase of the first Nockenwel- Ie 18 when the return flow due to the adjustment of the
  • Phase is just beginning to occur or just by the procedure of steps S6 to S14 can be detected.
  • the default phase PH G is determined in advance by appropriate calculations, simulations or tests on an engine test bench.
  • the determination of the correction value KOR_E of the phase of the first camshaft 18 takes place in step S16 by means of a suitable calculation rule.
  • a suitable calculation rule may also include an arbitrary weighting of the difference of the determined phase PH_E and the default phase PH G or also an inclusion of a correction value KOR E of the phase of the first camshaft 18 determined in a preceding run of the program in step S6.
  • the program is preferably continued in step S2. Alternatively, however, it may also be continued directly in a step S18.
  • step S6 If the condition of step S6 is not fulfilled, the phase PH_E of the first camshaft 18 is canceled in step S18. dependent on the crankshaft angle CRK, the camshaft angle CAM and the correction value KOR E determined. In this way, the phase of the first camshaft can be determined very precisely in each case by means of the determined phase PH E in step S18, and thus a precise control of the internal combustion engine can be ensured.
  • the step S18 is preferably, at least when the predetermined operating conditions BB G of step S6 not present, during operation of the internal combustion engine at predetermined time intervals or in each case after expiration of a predetermined crankshaft angle CRK again processed.
  • the pulsation threshold THD PULS can also be fixed.
  • a step S14 'can also be provided in which it is checked whether an amplitude P PULS of the pulsation of the intake manifold pressure P_IM is greater than the pulsation threshold value THD_PULS.
  • the pulsation amplitude P_PULS is preferably determined by correspondingly evaluating a plurality of individual measured values of the intake manifold pressure P_IM detected in step S10.
  • the Pulsationsschwellenwert THD_PULS is preferably suitably selected so that when it exceeds a back flow of gas from the Auslass Install is present in the intake.
  • the step S14 if the condition of the step S14 'is met, the step S16 is executed and, if not satisfied, the step S2 or S6 is executed.
  • the conditions of step S14 and S14 'can also be tested in a suitable combination.
  • a second program for determining the phase of the internal combustion engine is started in a step S20 (FIG. 4) in which variables are initialized if necessary.
  • the second program and one below with reference to FIG 5 even closer The third program to be explained can be executed alternatively to the first program or also in each case in addition to one another or can also be combined with one another. In the following, the differences in comparison to the steps of the first program are essentially explained.
  • a step S22 the temperature T_IM of the gas in the intake tract 1 is determined.
  • a step S24 a temperature threshold value THD_T_IM is subsequently determined analogously to the step S4.
  • a step S26 it is checked in step S6 whether the predetermined operating conditions BB G exist. If the condition of step S26 is not satisfied, a step S38 is executed, which corresponds to step S18. On the other hand, if the condition of step S26 is met, a step S28 is executed, which corresponds to step S8.
  • the temperature T_IM of the gas in the intake tract 1 is then determined. This can be done analogously to the step S10.
  • a step S32 corresponds to a step S12.
  • a step S34 it is checked in analogy to step S14 whether the temperature T IM of the gas in the intake tract is greater than the temperature threshold THD_T_IM. If the condition of the step S34 is not satisfied, the processing corresponding to the step S14 is continued either in the step S22 or in the step S26. On the other hand, if the condition of the step S34 is satisfied, a step S36 corresponding to the step S16 is executed.
  • a start takes place in a step S40.
  • a step S42 it is checked whether the operating state BZ corresponds to an operating state without fuel metering BZ NF and, if appropriate, a renewed determination of the correction value KOR_E due to the lapse of time or driving distance conditions is desired.
  • the condition of step S42 is checked so frequently that it satisfies the first time suitably shortly after the beginning of ingesting the operating state BZ_NF without fuel metering is. It is then preferably fulfilled for the first time when an oxygen content O 2 in the exhaust tract determined in the following step S 44 is representative of the absence of exhaust gases in the region of the gas sensor 42.
  • the gas sensor 22 After switching off the metering of fuel by the injection valves 22, no combustion takes place in the exhaust gas each cylinder Zl to Z4 of the internal combustion engine and fresh air is pumped from the intake tract in the exhaust tract. Depending on a reaction time duration of the gas sensor, the gas sensor 22 then detects an oxygen content 02_1 which is representative of the absence of exhaust gases in the area of the gas sensor 42. This oxygen content 02_1 is detected by the gas sensor 42 in a step S44.
  • step S46 the control signal SG E for the phase adjustment device 20 is subsequently changed in accordance with step S8.
  • step S48 another oxygen content O2_2 is detected again by the gas-type sensor 42.
  • step S50 the detected phase corresponding to the step S12 is determined.
  • step S52 it is then checked whether the first oxygen content 02 1 is representative of the absence of exhaust gases in the area of the gas sensor 42 and the second oxygen content O2_2 is representative of the presence of exhaust gases in the area of the gas sensor. If the condition of step S52 is not satisfied, the processing is preferably continued directly again in step S46. If, on the other hand, the condition of step S52 is fulfilled, the correction value KOR_E for the phase of the first camshaft 18 is determined in a step S54 in accordance with the procedure of step S16.
  • steps S46 to S52 By suitably short succession of the repeated executions of steps S46 to S52, it can be ensured that, when the backflow of gases or gas from the outlet tract 4 towards the intake tract 1 due to the adjustment of the phase adjusts exhaust gas is still in the exhaust tract and this is then sucked back into the region in which the gas sensor 42 is arranged.
  • the default phase PH_G is then suitably determined by experiments, calculations or simulations to represent the actual phase of the first camshaft 18 when the condition of step S52 has occurred.
  • steps and in particular the conditions of steps S14, S34 and S52 can be combined with each other as desired. If, alternatively, only the second camshaft is assigned the phase adjusting device 20, then suitable programs for the second camshaft can be provided.
  • both the first and the second camshaft are assigned corresponding phase adjusting devices 20, then for each of the camshafts 18, 18 'own correction values are determined by means of corresponding programs. For this purpose, in each case the respectively the other camshaft 18, 18 'associated phase-adjusting device in a reference position, such as in a mechanical stop.

Abstract

The invention concerns a method and a device for determining an internal combustion engine phase. Said device comprises an intake zone, an exhaust zone, at least one camshaft which acts on the gas exchanging valves and whereof the phase can be adjusted relative to that of a crankshaft by means of a phase adjusting device, and at least one sensor whereof the measurement signal enables a specific phase (PH_E) to be determined. The phase adjusting device is controlled in accordance with phase adjustment of the camshaft until detection of a gas reflux from the exhaust zone to the intake zone. A correction value (KOR_E) is determined based on the associated specific phase (PH_E) and on a specific allocated phase (PH_G). In the next operating mode, the respectively specific phase (PH_E) is corrected based on the correction value (KOR_E).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Phase einer BrennkraftmaschineMethod and device for determining a phase of an internal combustion engine
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Phase einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt, einem Abgastrakt und mindestens einer Nockenwelle, die auf Gaswechselventile einwirkt und deren Phase zu einer Kurbelwelle mittels einer Phasen-Verstelleinrichtung verstellbar ist.Method and device for determining a phase of an internal combustion engine having an intake tract, an exhaust tract and at least one camshaft, which acts on gas exchange valves and whose phase is adjustable to a crankshaft by means of a phase adjusting device.
An Brennkraftmaschinen werden zunehmend hohe Anforderungen bezüglich deren Leistung und Wirkungsgrad gestellt. Gleichzeitig müssen aufgrund strenger gesetzlicher Vorschriften die Schadstoff-Emissionen gering sein. Zu diesem Zweck ist es bekannt, Brennkraftmaschinen mit einer Phasen- Verstelleinrichtung auszustatten, mittels der eine Phase zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine während des Betriebs verändert werden kann. Somit kann der jeweilige Beginn und das jeweilige Ende des Öffnens bzw. Schließens der Gaseinlass- und/oder der Gasauslassventile bezogen auf einen Referenzpunkt auf der Kurbelwelle verändert werden. Auf diese Weise kann eine Füllung eines Zylinders mit Gas verändert werden, insbesondere kann so ein in- ternes Rückführen von Abgas in den jeweiligen Zylinder realisiert werden.On internal combustion engines increasingly high demands are placed on their performance and efficiency. At the same time, due to strict legal regulations, pollutant emissions must be low. For this purpose, it is known to provide internal combustion engines with a phase adjusting device, by means of which a phase between a crankshaft and a camshaft of the internal combustion engine can be changed during operation. Thus, the respective beginning and the respective end of the opening or closing of the gas inlet and / or the gas outlet valves can be changed relative to a reference point on the crankshaft. In this way, a filling of a cylinder with gas can be changed, in particular an internal recirculation of exhaust gas into the respective cylinder can thus be realized.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Phase einer Brennkraftmaschine zu schaffen, das ein präzises Ermitteln der Phase ermöglicht.The object of the invention is to provide a method and a device for determining a phase of an internal combustion engine, which enables a precise determination of the phase.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Ermitteln einer Phase einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt, einem Abgastrakt und mindestens einer Nockenwelle, die auf Gaswechselventile einwirkt und deren Phase zu einer Kurbelwelle mittels einer Phasen-Verstelleinrichtung verstellbar ist, mit mindestens einem Sensor, abhängig von dessen Messsignal eine ermittelte Phase ermittelt wird. Die Phasen-Verstelleinrichtung wird solange im Sinne eines Versteilens der Phase der Nockenwelle angesteuert, bis eine Rückströmung von Gas aus dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erkannt wird. Abhängig von der dann zugeordneten ermittelten Phase und einer vorgegebenen Vorgabe-Phase wird ein Korrekturwert ermittelt. Im folgenden Betrieb wird die jeweils ermittelte Phase abhängig von dem Korrekturwert korrigiert.The invention is characterized by a method and a corresponding device for determining a phase of a Internal combustion engine having an intake tract, an exhaust tract and at least one camshaft, which acts on gas exchange valves and whose phase is adjustable to a crankshaft by means of a phase adjustment, with at least one sensor, depending on the measurement signal, a determined phase is determined. The phase adjustment device is controlled so long as in the sense of adjusting the phase of the camshaft until a backflow of gas from the outlet tract is detected in the intake. Depending on the then assigned determined phase and a given default phase, a correction value is determined. In the following operation, the respectively determined phase is corrected depending on the correction value.
Die Phase ist repräsentativ für einen Winkel zwischen je einer Bezugsmarke auf der jeweiligen Nockenwelle und der Kurbelwelle in beispielsweise einer vorgegebenen Winkelposition der Kurbelwelle, die beispielsweise ein oberer Totpunkt bei Zündung eines Kolbens eines Zylinders sein kann, aber auch eine beliebige andere vorgegebene Winkelposition der Kurbelwelle sein kann. Der oder die Sensoren, abhängig von deren Messsignal die ermittelte Phase ermittelt wird, sind häufig inkrementelle Sensoren, wie Hall-Sensoren, mit einem Zahnrad als Geber. Toleranzen in der Anordnung des oder der Sensoren, Verschleiß und/oder Alterung der Verstelleinrichtung führen zu einer ungenauen oder veränderten Zuordnung des/der Messsignale des oder der Sensoren und somit zu Fehlern in der ermittelten Phase.The phase is representative of an angle between each reference mark on the respective camshaft and the crankshaft in, for example, a predetermined angular position of the crankshaft, which may be, for example, a top dead center upon ignition of a piston of a cylinder, but also any other predetermined angular position of the crankshaft can. The one or more sensors, depending on their measurement signal, the determined phase is determined, are often incremental sensors, such as Hall sensors, with a gear as a donor. Tolerances in the arrangement of the sensor or sensors, wear and / or aging of the adjusting device lead to an inaccurate or altered assignment of the measuring signal (s) of the sensor or sensors and thus to errors in the determined phase.
Durch das Verstellen der Phasen-Verstelleinrichtung in geeigneter Weise kann ein Betriebspunkt der Brennkraftmaschine erreicht werden, bei dem eine Rückströmung von Gas von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erfolgt. Unter der Rückströmung des Gases ist zu verstehen, dass in dem Auslasstrakt befind- liches Gas während des Arbeitszyklusses der Brennkraftmaschine von dem Auslasstrakt zurückströmt in den Ansaugtrakt. Die Erfindung nutzt hierbei die Erkenntnis, dass die Phase, bei der diese Rückströmung beginnt aufzutreten, bekannt ist für die jeweilige Brennkraftmaschine oder den jeweiligen Brennkraftmaschinentyp. Somit kann mit dem Erkennen der Rück- Strömung eine korrekte Phase, die Vorgabe-Phase, zugeordnet werden. Abhängig von der Vorgabe-Phase und der bei erkannter Rückströmung von Gas aus dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt ermittelten Phase kann dann ein Korrekturwert ermittelt werden und so im folgenden Betrieb, bei gegebenenfalls anderer Ansteuerung der Phasen-Verstelleinrichtung, die dann jeweils ermittelte Phase abhängig von dem Korrekturwert korrigiert werden. Dies ermöglicht dann ein sehr präzises Steuern der Brennkraftmaschine.By adjusting the phase adjusting device in a suitable manner, an operating point of the internal combustion engine can be achieved, in which a return flow of gas from the outlet tract into the intake tract takes place. The backflow of the gas is to be understood as meaning that gas present in the outlet tract flows back from the outlet tract into the intake tract during the working cycle of the internal combustion engine. The invention uses the knowledge that the phase at which this backflow begins to occur is known for the respective internal combustion engine or the respective type of internal combustion engine. Thus, with the detection of the return flow, a correct phase, the default phase, can be assigned. Depending on the default phase and the detected in the return flow of gas from the exhaust tract in the intake tract phase then a correction value can be determined and so in the following operation, if otherwise controlling the phase adjustment, then each determined phase depending on the Correction value to be corrected. This then allows a very precise control of the internal combustion engine.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erkannt abhängig von einem Saugrohrdruck. Dies hat den Vorteil, dass ein häufig ohnehin vorhandener Saugrohr- drucksensor einfach eingesetzt werden kann, um die Rückströ- mung des Gases von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt zu erkennen.According to an advantageous embodiment of the invention, the backflow of the gas is detected by the outlet tract in the intake tract depending on a intake manifold pressure. This has the advantage that a frequently existing intake manifold pressure sensor can easily be used to detect the return flow of the gas from the exhaust tract into the intake tract.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Rückströmung von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erkannt wird, wenn der Saugrohrdruck unter vorgegebenen Betriebsbedingungen einen vorgebbaren Saugrohrdruck-Schwellenwert überschreitet. Auf diese Weise kann die Rückströmung besonders einfach erkannt werden. Die vorgegebenen Betriebsbedingungen sind bevorzugt so vorgegeben, dass der Saugrohrdruck vor und während der Rückströmung des Gases genügend präzise bestimmbar ist und sich bevorzugt ohne Rückströmung nicht wesentlich ändert. Somit kann es vorteilhaft sein, wenn die vorgegebenen Betriebsbedingungen beispielsweise einen stationären Betriebszustand der Brennkraftmaschine einschließen.In this context, it is advantageous if the return flow from the outlet tract into the intake tract is recognized when the intake manifold pressure exceeds a predefinable intake manifold pressure threshold under predetermined operating conditions. In this way, the backflow can be detected particularly easily. The predetermined operating conditions are preferably predetermined so that the intake manifold pressure before and during the backflow of the gas is sufficiently precisely determined and preferably does not change significantly without backflow. Thus, it may be advantageous if the predetermined operating conditions include, for example, a stationary operating state of the internal combustion engine.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rückströmung von dem Auslasstrakt in den An- saugtrakt erkannt, wenn eine Amplitude einer Pulsation des Saugrohrdrucks einen vorgebbaren Pulsationsschwellenwert ü- berschreitet. Die Pulsation ist eine Schwingung des Saugrohrdrucks mit einer Frequenz, die abhängt von der Drehzahl und der Anzahl der Zylinder. Diesem Vorgehen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei der Rückströmung eine derartige Pulsation auftritt und somit die Rückströmung auf diese Weise besonders präzise erkennt werden kann.According to a further advantageous embodiment of the invention, the return flow from the outlet tract in the Suction tract detected when an amplitude of pulsation of the intake manifold pressure exceeds a predetermined pulsation threshold Ü. The pulsation is a vibration of the intake manifold pressure with a frequency that depends on the speed and the number of cylinders. This approach is based on the finding that such a pulsation occurs during the backflow and thus the backflow can be detected in a particularly precise manner in this way.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erkannt, abhängig von einer Temperatur des Gases in dem Ansaugtrakt. Auf diese Weise wird die Erkenntnis genutzt, dass die Temperatur des Gases in dem Ansaugtrakt durch heiße, rückströmende Gase sich erhöht. So kann somit einfach ein gegebenenfalls ohnehin für andere Zwecke vorhandener Temperatursensor in dem Ansaugtrakt für die Zwecke des Erkennens der Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt genutzt werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the backflow of the gas is detected by the exhaust tract in the intake tract, depending on a temperature of the gas in the intake tract. In this way, the knowledge is used that the temperature of the gas increases in the intake by hot, flowing back gases. Thus, a temperature sensor possibly present anyway for other purposes can thus be used in the intake tract for the purpose of detecting the backflow of the gas from the outlet tract into the intake tract.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rückströmung von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erkannt, wenn die Temperatur des Gases in dem Ansaugtrakt einen vorgebbaren Temperaturschwellenwert über- schreitet. So kann die Rückströmung besonders einfach ermittelt werden. So ist ein besonders frühes Erkennen möglich, ohne dass notwendigerweise eine große Menge an Abgas in den Ansaugtrakt zurückströmt.In accordance with a further advantageous embodiment of the invention, the return flow from the outlet tract into the intake tract is recognized when the temperature of the gas in the intake tract exceeds a predefinable temperature threshold value. Thus, the backflow can be determined particularly easily. Thus, a particularly early detection is possible without necessarily a large amount of exhaust gas flows back into the intake.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erkannt abhängig von einer Temperatur des Gases in dem Auslasstrakt. Die Rückströmung wird erkannt, wenn während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine ohne Zumessung von Kraftstoff die erfasste Temperatur von einem Wert, der repräsentativ ist für das Nicht-Vorhandensein von Abgasen, sich zu einem Wert verändert, der repräsentativ ist für das Vorhandensein von Abgasen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the backflow of the gas is detected by the Auslasstrakt in the intake tract depending on a temperature of the gas in the Auslasstrakt. The return flow is detected when, during an operating condition of the internal combustion engine without metering fuel, the detected temperature is of a value representative of the absence of fuel Exhaust gases, changed to a value that is representative of the presence of exhaust gases.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- düng wird die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt erkannt, wenn die Temperatur des Gases im Auslasstrakt einen vorgebbaren weiteren Temperaturschwellenwert überschreitet.According to a further advantageous embodiment of the invention, the backflow of the gas from the outlet tract into the intake tract is detected when the temperature of the gas in the outlet tract exceeds a predeterminable further temperature threshold value.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Brennkraftmaschine ein Gasartsensor in dem Auslasstrakt zugeordnet, dessen Messsignal repräsentativ ist für ein Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein von Abgasen im Bereich des Gasartsensors. Die Rückströmung wird erkannt, wenn während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine ohneAccording to a further advantageous embodiment of the invention, the internal combustion engine is assigned a gas-type sensor in the outlet tract, whose measurement signal is representative of the presence or absence of exhaust gases in the region of the gas-type sensor. The return flow is detected when, during an operating condition of the internal combustion engine without
Zumessung von Kraftstoff das Messsignal des Gasartsensors von einem Messsignalwert, der repräsentativ ist für das NichtVorhandensein von Abgasen, sich zu einem Messsignalwert verändert, der repräsentativ ist für das Vorhandensein von Abga- sen. Der Gasartsensor kann z. B. eine Lambda-Sonde, und zwar eine Zweipunkt- oder eine lineare Lambda-Sonde sein. Ein derartiger Gasartsensor, also insbesondere eine Lambda-Sonde, ist in Brennkraftmaschinen für eine Lambda-Regelung in der Regel ohnehin vorhanden und kann so einfach für die Zwecke des Erkennens der Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt einfach genutzt werden.For metering fuel, the gas sensor sensor's measurement signal from a measurement signal value representative of the absence of exhaust gases changes to a measurement signal value representative of the presence of exhaust gases. The gas sensor can, for. B. a lambda probe, namely a two-point or a linear lambda probe. Such a gas sensor, that is, in particular a lambda sensor, is generally present anyway in internal combustion engines for a lambda control and can thus be easily used for the purpose of detecting the backflow of the gas from the outlet tract into the intake tract.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings. Show it:
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuervorrichtung,1 shows an internal combustion engine with a control device,
Figur 2 eine weitere Ansicht von Teilen der Brennkraftmaschine gemäß Figur 1,FIG. 2 shows a further view of parts of the internal combustion engine according to FIG. 1,
Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines ersten Programms zum Ermitteln einer ermittelten Phase, Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Programms zum Ermitteln der ermittelten Phase undFIG. 3 shows a flow diagram of a first program for determining a determined phase, FIG. 4 shows a flow chart of a second program for determining the determined phase and
Figur 5 ein Ablaufdiagramm eines dritten Programms zum Ermitteln der ermittelten Phase.Figure 5 is a flowchart of a third program for determining the determined phase.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Elements of the same construction or function are identified across the figures with the same reference numerals.
Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Auslasstrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 5, ferner einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Zl über einen Einlasskanal in denAn internal combustion engine (FIG. 1) comprises an intake tract 1, an engine block 2, a cylinder head 3 and an exhaust tract 4. The intake tract 1 preferably comprises a throttle valve 5, furthermore a collector 6 and an intake manifold 7, which leads to a cylinder Z1 via an intake passage in the
Motorblock 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit dem Kolben 11 des Zylinders Zl gekoppelt ist.Engine block 2 is guided. The engine block 2 further includes a crankshaft 8, which is coupled via a connecting rod 10 with the piston 11 of the cylinder Zl.
Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb mit Gaswechselventilen, die Gaseinlassventile 12 und Gasauslassventile 13 sind, und diesen zugeordnete Ventilantriebe 14, 15.The cylinder head 3 comprises a valve drive with gas exchange valves, which are gas inlet valves 12 and gas outlet valves 13, and associated valve actuators 14, 15.
Eine Nockenwelle 18 ist vorgesehen, die einen Nocken 16 um- fasst, der auf das Gaseinlassventil 12 einwirkt. Eine Phasen- Verstelleinrichtung 20 (Figur 2) ist vorgesehen, mittels der eine Phase zwischen der Kurbelwelle 8 und der Nockenwelle 18 verstellt werden kann. Dieses Verstellen der Phase kann beispielsweise erfolgen durch Erhöhen eines hydraulischen Drucks in Hochdruckkammern der Phasen-Verstelleinrichtung 20 beziehungsweise Erniedrigen des entsprechenden Drucks, je nachdem in welche Richtung die Verstellung der Phase erfolgen soll. Ein möglicher Verstellbereich der Phase ist mit einem Pfeil 21 gekennzeichnet. Bevorzugt sind mindestens zwei Nockenwellen 18, 18 Λ vorgesehen, wobei eine erste Nockenwellen 18 den jeweiligen Gaseinlassventilen 12 und eine zweite Nockenwelle 18 Λ den jeweili- gen Gasauslassventilen 13 zugeordnet ist. Insbesondere die zweite Nockenwelle 18 Λ kann in einer einfachen Ausführungsform mit einer feststehenden Phase zu der Kurbelwellen 8 mit dieser mechanisch gekoppelt sein. Sie kann jedoch auch über eine entsprechende Phasen-Verstelleinrichtung mit der Kurbel- welle 8 gekoppelt sein. In diesem Fall kann dann auch die Phase der zweiten Nockenwelle 18 Λ verändert werden.A camshaft 18 is provided which comprises a cam 16 which acts on the gas inlet valve 12. A phase adjusting device 20 (FIG. 2) is provided, by means of which a phase between the crankshaft 8 and the camshaft 18 can be adjusted. This adjustment of the phase can for example be done by increasing a hydraulic pressure in high-pressure chambers of the phase-adjusting device 20 and lowering the corresponding pressure, depending on the direction in which the adjustment of the phase is to take place. A possible adjustment range of the phase is indicated by an arrow 21. At least two camshafts 18, 18 Λ are preferably provided, wherein a first camshaft 18 is assigned to the respective gas inlet valves 12 and a second camshaft 18 Λ to the respective gas outlet valves 13. In particular, the second camshaft 18 Λ may be coupled in a simple embodiment with a fixed phase to the crankshaft 8 with this mechanically. However, it can also be coupled to the crankshaft 8 via a corresponding phase adjustment device. In this case, then the phase of the second camshaft 18 Λ can be changed.
Durch das Variieren der Phase zwischen der Kurbelwelle 8 und der Nockenwelle 18 kann die Ventilüberschneidung des Gasein- lassventils 12 und des Gasauslassventils 13 verändert werden, das heißt der Kurbelwellenwinkelbereich, während dessen sowohl ein Einlass als auch ein Auslass des Zylinders Zl freigegeben wird. Die Phasen-Verstelleinrichtung 20 und auch die Ventilhub-Verstelleinrichtung 19 können auch auf eine belie- bige andere dem zuständige Fachmann bekannte Art und Weise ausgebildet sein.By varying the phase between the crankshaft 8 and the camshaft 18, the valve overlap of the gas inlet valve 12 and the gas outlet valve 13 can be varied, that is, the crankshaft angle range during which both an inlet and an outlet of the cylinder Zl is released. The phase adjustment device 20 and also the valve lift adjustment device 19 can also be designed in any other manner known to the person skilled in the art.
Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 22 und eine Zündkerze 23. Alternativ kann das Einspritzventil 22 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein.The cylinder head 3 further comprises an injection valve 22 and a spark plug 23. Alternatively, the injection valve 22 may also be arranged in the intake manifold 7.
Eine Steuervorrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Wert der Messgröße ermitteln. Die Steuervorrichtung 25 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 Steuervorrichtung 25 kann auch als Vorrich- tung zum Steuern der Brennkraftmaschine oder auch als Vorrichtung zum Ermitteln der Phase der Brennkraftmaschine bezeichnet werden.A control device 25 is provided which is associated with sensors which detect different measured variables and in each case determine the value of the measured variable. The control device 25 determines dependent on at least one of the measured variables manipulated variables, which are then converted into one or more actuating signals for controlling the actuators by means of corresponding actuators. The control device 25 can also be used as a tion for controlling the internal combustion engine or as a device for determining the phase of the internal combustion engine.
Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 26, welcher eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, welcher einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein Drosselklappenstellungssensor 30, welcher einen Öffnungsgrad einer Drosselklappe erfasst, ein erster Temperatursensor 32, welcher eine Temperatur T_IM des Gases in dem Ansaugtrakt 1 erfasst, ein Saugrohrdrucksen- sor 34, welcher einen Saugrohrdruck P IM in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, welcher einen Kurbelwellenwinkel CRK erfasst, dem dann eine Drehzahl zugeordnet wird. Ferner ist ein Nockenwellenwinkel-Sensor 39 vorgesehen, welcher einen Nockenwellenwinkel CAM erfasst. Falls zwei Nockenwellen vorhanden sind ist bevorzugt jeder Nockenwelle ein Nockenwellenwinkel-Sensor 39, 40 zugeordnet. Ferner ist ein Gasartsensor, insbesondere eine Lambdasonde 42 vorgesehen, welche einen Sauerstoffgehalt des Gases in dem Auslasstrakt erfasst und deren Messsignal charakteristisch ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Zylinder Zl, wenn in dem Zylinder eine Verbrennung von Kraftstoff erfolgt. Es kann auch ein eigener Sensor zum Erfassen der ermittelten Phase PH_E vorgesehen sein. Bevorzugt wird der mindestens eine Sensor zum Erfassen der ermittelten Phase PH E jedoch durch den Nockenwellenwinkelsensor 39,40 und/oder den Kurbelwellenwinkelsensor 36 gebildet.The sensors are a pedal position sensor 26 that detects an accelerator pedal position of an accelerator pedal 27, an air mass sensor 28 that detects an air mass flow upstream of the throttle 5, a throttle position sensor 30 that detects an opening degree of a throttle, a first temperature sensor 32 that detects a temperature T_IM of the gas In the intake tract 1, an intake manifold pressure sensor 34, which detects an intake manifold pressure P IM in the accumulator 6, detects a crankshaft angle sensor 36, which detects a crankshaft angle CRK, which is then assigned a rotational speed. Further, a camshaft angle sensor 39 is provided, which detects a camshaft angle CAM. If two camshafts are present, each camshaft is preferably associated with a camshaft angle sensor 39, 40. Further, a gas sensor, in particular a lambda probe 42 is provided, which detects an oxygen content of the gas in the exhaust tract and the measurement signal is characteristic of the air / fuel ratio in the cylinder Zl, when in the cylinder, a combustion of fuel. It can also be provided a separate sensor for detecting the detected phase PH_E. However, the at least one sensor for detecting the determined phase PH E is preferably formed by the camshaft angle sensor 39, 40 and / or the crankshaft angle sensor 36.
Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein. Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, die Phasen- Verstelleinrichtung 20, das Einspritzventil 22 oder die Zündkerze 23.Depending on the embodiment of the invention, any subset of said sensors may be present, or additional sensors may be present. The actuators are, for example, the throttle valve 5, the gas inlet and gas outlet valves 12, 13, the phase adjustment device 20, the injection valve 22 or the spark plug 23.
Neben dem Zylinder Zl sind bevorzugt auch noch weitere Zylinder Z2 bis Z4 vorgesehen, denen dann auch entsprechende Stellglieder und ggf. Sensoren zugeordnet sind.In addition to the cylinder Zl, further cylinders Z2 to Z4 are preferably also provided, which are then also assigned corresponding actuators and possibly sensors.
Ein Programm zum Ermitteln der Phase der Brennkraftmaschine ist in einem Programmspeicher der Steuervorrichtung 25 gespeichert und kann während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet werden. Ein erstes derartiges Programm wird in einem Schritt Sl (Figur 3) gestartet. In dem Schritt Sl werden gegebenenfalls Variablen initialisiert.A program for determining the phase of the internal combustion engine is stored in a program memory of the control device 25 and can be executed during the operation of the internal combustion engine. A first such program is started in a step Sl (FIG. 3). If necessary, variables are initialized in step S1.
In einem Schritt S2 wird der Saugrohrdruck P_IM erfasst. In einem Schritt S4 wird ein Saugrohrdruck-Schwellenwert abhängig bevorzugt von dem Saugrohrdruck P_IM und gegebenenfalls weiteren Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine ermittelt. Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine umfassen Messgrößen und auch von diesen abgeleitete Größen. Bevorzugt erfolgt das Ermitteln des Saugrohrdruck-Schwellenwerts mittels einer entsprechenden Kennlinie oder eines Kennfeldes, das vorab durch Versuche an einem Motorprüfstand oder Simulationen ermittelt wurde. In einer einfachen Ausgestaltung kann der Saugrohrdruck-Schwellenwert TDH_P_IM auch fest vorgegeben sein.In a step S2, the intake manifold pressure P_IM is detected. In a step S4, an intake manifold pressure threshold value is preferably determined by the intake manifold pressure P_IM and possibly further operating variables of the internal combustion engine. Operating variables of the internal combustion engine include measured variables and variables derived therefrom. The intake manifold pressure threshold value is preferably determined by means of a corresponding characteristic curve or a characteristic field which has been determined in advance by tests on an engine test bench or simulations. In a simple embodiment, the intake manifold pressure threshold TDH_P_IM can also be fixed.
In einem Schritt S6 wird geprüft, ob vorgegebene Betriebsbe- dingungen BB G vorliegen. Die vorgegebenen Betriebsbedingungen können beispielsweise einen weitgehend stationären Betriebszustand und/oder einen Betriebszustand BZ NF ohne Zumessung von Kraftstoff beinhalten, so z. B. ein Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, in dem kein Kraftstoff durch die Ein- spritzventile 22 in die Zylinder Zl bis Z4 zugemessen wird. Bevorzugt sind die vorgegebenen Betriebsbedingungen BB G so gewählt, dass ein Verstellen der Phase der ersten Nockenwelle 18 möglichst einen unerheblichen Einfluss auf den Lauf der Brennkraftmaschine und so insbesondere das von ihr erzeugte Drehmoment und gegebenenfalls die durch sie erzeugten Schad- stoff-Emissionen hat.In a step S6, it is checked whether predetermined operating conditions BB G are present. The predetermined operating conditions may include, for example, a largely stationary operating state and / or an operating state BZ NF without metering of fuel, such. B. a pushing operation of the internal combustion engine, in which no fuel is metered through the injection valves 22 in the cylinder Zl to Z4. Preferably, the predetermined operating conditions BB G are chosen that an adjustment of the phase of the first camshaft 18 as possible an insignificant influence on the running of the internal combustion engine and thus in particular the torque generated by it and optionally has the pollutant emissions generated by them.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn die vorgegebenen Betriebsbedingungen BB G auch zeitliche oder Fahrdistanz abhängige Bedingungen umfassen. Diese können beispielsweise darin bestehen, dass die Bedingung des Schrittes S6 nur so oft erfüllt sind, dass lediglich einmal pro Motorlauf ein Korrekturwert KOR E der Phase der ersten Nockenwelle ermittelt wird pro Motorlauf oder innerhalb eines sonstigen Zeitintervalls oder auch innerhalb einer vorgegebenen Fahrdistanz eines Fahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine angeordnet ist.In addition, it may be advantageous if the predetermined operating conditions BB G include time or driving distance dependent conditions. These may be, for example, that the condition of step S6 is met only so often that only once per engine run a correction value KOR E of the phase of the first camshaft is determined per engine run or within a different time interval or even within a predetermined driving distance of a vehicle, in which the internal combustion engine is arranged.
Ist die Bedingung des Schrittes S6 erfüllt, so wird in einem Schritt S8 ein Stellsignal SG_E für die Phasen- Verstelleinrichtung 20 um einen Inkrementierungswert D SG erhöht. Alternativ kann hier auch ein entsprechendes Erniedrigen des Stellsignals SG E für die Phasen-Verstelleinrichtung 20 erfolgen. Die Phasen-Verstelleinrichtung 20 wird dann im Sinne dieses veränderten Stellsignals SG E angesteuert. An- schließend wird einem Schritt SlO der Saugrohrdruck P_IM erneut erfasst. Dazu werden bevorzugt mehrere einzelne Messwerte des Saugrohrdrucks erfasst und gemittelt.If the condition of step S6 is satisfied, then in a step S8 a control signal SG_E for the phase adjustment device 20 is increased by an incrementation value D SG. Alternatively, a corresponding lowering of the control signal SG E for the phase adjusting device 20 can also take place here. The phase adjusting device 20 is then controlled in the sense of this changed control signal SG E. Subsequently, the intake manifold pressure P_IM is detected again at a step S10. For this purpose, a plurality of individual measured values of the intake manifold pressure are preferably detected and averaged.
In einem Schritt S12 wird dann die ermittelte Phase PH_E der ersten Nockenwelle 18 abhängig von nach der Durchführung des Schrittes S8 erfassten Kurbelwellenwinkels CRK und Nockenwellenwinkels CAM ermittelt.In a step S12, the determined phase PH_E of the first camshaft 18 is then determined as a function of crankshaft angle CRK and camshaft angle CAM detected after the execution of step S8.
In einem Schritt S14 wird anschließend geprüft, ob der in dem Schritt SlO erfasste Saugrohrdruck P_IM größer ist als der Saugrohrdruck-Schwellenwert THD P IM. Der Saugrohrdruck- Schwellenwert THD_P_IM ist geeignet so vorgegeben, dass bei seinem Überschreiten in dem Schritt S14 eine Rückströmung von Gas aus dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt vorliegt. Ist die Bedingung des Schrittes S14 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in dem Schritt S2 fortgesetzt. Sie kann jedoch in ei- ner gegebenenfalls alternativen Ausführung auch direkt in dem Schritt S6 fortgesetzt werden.In a step S14, it is then checked whether the intake manifold pressure P_IM detected in step S10 is greater than the intake manifold pressure threshold value THD P IM. The Saugrohrdruck- threshold THD_P_IM is suitably specified so that at is exceeded in step S14 there is a back flow of gas from the Auslasstrakt in the intake tract. If the condition of step S14 is not satisfied, the processing in step S2 is continued. However, it can also be continued directly in step S6 in an optionally alternative embodiment.
Ist die Bedingung des Schrittes S14 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt Sl6 der Korrekturwert KOR_E der Phase der ersten Nockenwelle 18 abhängig von der ermittelten Phase PH E der ersten Nockenwelle 18 und einer Vorgabe-Phase PH_G ermittelt. Die Vorgabe-Phase ist in einem Datenspeicher der Steuervorrichtung 25 abgespeichert und ist der im Wesentlichen korrekte Wert einer tatsächlichen Phase der ersten Nockenwel- Ie 18, wenn die Rückströmung aufgrund des Verstellens derIf, on the other hand, the condition of step S14 is satisfied, the correction value KOR_E of the phase of the first camshaft 18 is determined in a step Sl6 as a function of the determined phase PH E of the first camshaft 18 and a default phase PH_G. The default phase is stored in a data memory of the control device 25 and is the substantially correct value of an actual phase of the first Nockenwel- Ie 18 when the return flow due to the adjustment of the
Phase gerade beginnt aufzutreten oder gerade anhand des Vorgehens der Schritte S6 bis S14 erkannt werden kann. Die Vorgabe-Phase PH G ist durch entsprechende Berechnungen, Simulationen oder Versuche an einem Motorprüfstand vorab ermittelt.Phase is just beginning to occur or just by the procedure of steps S6 to S14 can be detected. The default phase PH G is determined in advance by appropriate calculations, simulations or tests on an engine test bench.
Das Ermitteln des Korrekturwertes KOR_E der Phase der ersten Nockenwelle 18 erfolgt in dem Schritt S16 mittels einer geeigneten Rechenvorschrift. So kann er in einer besonders einfachen Ausgestaltung direkt abhängig von der Differenz der ermittelten Phase PH_E und der Vorgabe-Phase PH_G ermittelt werden. Die Rechenvorschrift kann jedoch auch eine beliebige Wichtung der Differenz der ermittelten Phase PH_E und der Vorgabe-Phase PH G oder auch ein Einbeziehen eines bei einem vorangegangenen Durchlauf des Programms in dem Schritt Sl6 ermittelten Korrekturwertes KOR E der Phase der ersten Nockenwelle 18 umfassen. Im Anschluss an den Schritt S16 wird das Programm bevorzugt in dem Schritt S2 fortgesetzt. Es kann jedoch auch alternativ direkt in einem Schritt S18 fortgesetzt werden.The determination of the correction value KOR_E of the phase of the first camshaft 18 takes place in step S16 by means of a suitable calculation rule. Thus, in a particularly simple embodiment, it can be determined directly as a function of the difference between the determined phase PH_E and the predefined phase PH_G. However, the calculation rule may also include an arbitrary weighting of the difference of the determined phase PH_E and the default phase PH G or also an inclusion of a correction value KOR E of the phase of the first camshaft 18 determined in a preceding run of the program in step S6. Subsequent to step S16, the program is preferably continued in step S2. Alternatively, however, it may also be continued directly in a step S18.
Ist die Bedingung des Schrittes S6 nicht erfüllt, so wird in dem Schritt S18 die Phase PH_E der ersten Nockenwelle 18 ab- hängig von dem Kurbelwellenwinkel CRK, dem Nockenwellenwinkel CAM und dem Korrekturwert KOR E ermittelt. Auf diese Weise kann so die Phase der ersten Nockenwelle mittels der ermittelten Phase PH E in dem Schritt S18 jeweils sehr genau er- mittelt werden und somit ein präzises Steuern der Brennkraftmaschine gewährleistet werden. Der Schritt S18 wird bevorzugt, zumindest dann, wenn die vorgegebenen Betriebsbedingungen BB G des Schrittes S6 nicht vorliegen, während des Betriebs der Brennkraftmaschine in vorgegebenen Zeitabständen oder jeweils nach Ablauf eines vorgebbaren Kurbelwellenwinkels CRK erneut abgearbeitet.If the condition of step S6 is not fulfilled, the phase PH_E of the first camshaft 18 is canceled in step S18. dependent on the crankshaft angle CRK, the camshaft angle CAM and the correction value KOR E determined. In this way, the phase of the first camshaft can be determined very precisely in each case by means of the determined phase PH E in step S18, and thus a precise control of the internal combustion engine can be ensured. The step S18 is preferably, at least when the predetermined operating conditions BB G of step S6 not present, during operation of the internal combustion engine at predetermined time intervals or in each case after expiration of a predetermined crankshaft angle CRK again processed.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Schritt S4 kann ein Schritt S4' vorgesehen sein, in dem ein Pulsationsschwellenwert THD_PULS ermittelt wird, und zwar bevorzugt ebenfalls abhängig von dem Saugrohrdruck P IM und/oder weiteren Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine. Der Pulsationsschwellenwert THD PULS kann jedoch auch fest vorgegeben sein. Ferner kann dann alternativ oder zusätzlich auch ein Schritt S14' vorge- sehen sein, in dem geprüft wird, ob eine Amplitude P PULS der Pulsation des Saugrohrdrucks P_IM größer ist als der Pulsationsschwellenwert THD_PULS. Die Pulsations-Amplitude P_PULS wird bevorzugt durch entsprechendes Auswerten mehrerer in dem Schritt SlO einzelner erfasster Messwerte des Saugrohrdrucks P_IM ermittelt. Der Pulsationsschwellenwert THD_PULS ist bevorzugt geeignet so gewählt, dass bei seinem Überschreiten ein Rückströmen von Gas aus dem Auslasstrakt in den Ansaugtrakt vorliegt. Entsprechend dem Schritt S14 wird bei Erfülltsein der Bedingung des Schrittes S14' der Schritt S16 abgearbeitet und bei Nicht-Erfülltsein der Schritt S2 oder S6 abgearbeitet. Die Bedingungen des Schrittes S14 und S14' können auch in geeigneter Kombination geprüft werden.As an alternative or in addition to step S4, a step S4 'can be provided, in which a pulsation threshold value THD_PULS is determined, preferably also dependent on the intake manifold pressure P IM and / or other operating variables of the internal combustion engine. However, the pulsation threshold THD PULS can also be fixed. Furthermore, alternatively or additionally, a step S14 'can also be provided in which it is checked whether an amplitude P PULS of the pulsation of the intake manifold pressure P_IM is greater than the pulsation threshold value THD_PULS. The pulsation amplitude P_PULS is preferably determined by correspondingly evaluating a plurality of individual measured values of the intake manifold pressure P_IM detected in step S10. The Pulsationsschwellenwert THD_PULS is preferably suitably selected so that when it exceeds a back flow of gas from the Auslasstrakt is present in the intake. According to the step S14, if the condition of the step S14 'is met, the step S16 is executed and, if not satisfied, the step S2 or S6 is executed. The conditions of step S14 and S14 'can also be tested in a suitable combination.
Ein zweites Programm zum Ermitteln der Phase der Brennkraft- maschine wird in einem Schritt S20 gestartet (Figur 4), in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. Das zweite Programm und ein weiter unten anhand der Figur 5 noch näher zu erläuterndes drittes Programm können alternativ zu dem ersten Programm oder auch jeweils in Ergänzung zueinander ausgeführt werden oder auch miteinander kombiniert sein. Im Folgenden sind im Wesentlichen die Unterschiede im Vergleich zu den Schritten des ersten Programms erläutert.A second program for determining the phase of the internal combustion engine is started in a step S20 (FIG. 4) in which variables are initialized if necessary. The second program and one below with reference to FIG 5 even closer The third program to be explained can be executed alternatively to the first program or also in each case in addition to one another or can also be combined with one another. In the following, the differences in comparison to the steps of the first program are essentially explained.
In einem Schritt S22 wird die Temperatur T_IM des Gases in dem Ansaugtrakt 1 ermittelt. In einem Schritt S24 wird anschließend ein Temperatur-Schwellenwert THD_T_IM analog zu dem Schritt S4 ermittelt. In einem Schritt S26 wird entsprechend Schritt S6 geprüft, ob die vorgegebenen Betriebsbedingungen BB G vorliegen. Ist die Bedingung des Schrittes S26 nicht erfüllt, so wird ein Schritt S38 abgearbeitet, der dem Schritt S18 entspricht. Ist die Bedingung des Schrittes S26 hingegen erfüllt, so wird ein Schritt S28 abgearbeitet, der dem Schritt S8 entspricht. In einem Schritt S30 wird dann die Temperatur T_IM des Gases in dem Ansaugtrakt 1 ermittelt. Dies kann analog zu dem Schritt SlO erfolgen. Ein Schritt S32 entspricht einem Schritt S12. In einem Schritt S34 wird ana- log zu dem Schritt S14 geprüft, ob die Temperatur T IM des Gases in dem Ansaugtrakt größer ist als der Temperatur- Schwellenwert THD_T_IM. Ist die Bedingung des Schrittes S34 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung entsprechend dem Schritt S14 entweder in dem Schritt S22 oder in dem Schritt S26 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schrittes S34 hingegen erfüllt, so wird ein Schritt S36 abgearbeitet, der dem Schritt S16 entspricht.In a step S22, the temperature T_IM of the gas in the intake tract 1 is determined. In a step S24, a temperature threshold value THD_T_IM is subsequently determined analogously to the step S4. In a step S26, it is checked in step S6 whether the predetermined operating conditions BB G exist. If the condition of step S26 is not satisfied, a step S38 is executed, which corresponds to step S18. On the other hand, if the condition of step S26 is met, a step S28 is executed, which corresponds to step S8. In a step S30, the temperature T_IM of the gas in the intake tract 1 is then determined. This can be done analogously to the step S10. A step S32 corresponds to a step S12. In a step S34, it is checked in analogy to step S14 whether the temperature T IM of the gas in the intake tract is greater than the temperature threshold THD_T_IM. If the condition of the step S34 is not satisfied, the processing corresponding to the step S14 is continued either in the step S22 or in the step S26. On the other hand, if the condition of the step S34 is satisfied, a step S36 corresponding to the step S16 is executed.
Bei dem dritten Programm (Figur 5) erfolgt ein Start in einem Schritt S40. In einem Schritt S42 wird geprüft, ob der Betriebszustand BZ einem Betriebszustand ohne Kraftstoffzumessung BZ NF entspricht und gegebenenfalls ein erneutes Ermitteln des Korrekturwertes KOR_E aufgrund des Ablaufs von Zeit oder Fahrdistanzbedingungen erwünscht ist. Bevorzugt wird die Bedingung des Schrittes S42 so häufig geprüft, dass sie jeweils erstmalig geeignet kurz nach dem Beginn des Einnehmens des Betriebszustands BZ_NF ohne Kraftstoffzumessung erfüllt ist. Sie ist bevorzugt dann erstmalig erfüllt, wenn dann ein in dem nachfolgenden Schritt S44 ermittelter Sauerstoffgehalt 02 in dem Auslasstrakt repräsentativ ist für ein NichtVorhandensein von Abgasen im Bereich des Gasartsensors 42. Nach einem Abschalten des Zumessens von Kraftstoff durch die Einspritzventile 22 erfolgt keine Verbrennung in den jeweiligen Zylindern Zl bis Z4 der Brennkraftmaschine mehr und es wird Frischluft von dem Ansaugtrakt in den Auslasstrakt gepumpt. Abhängig von einer Reaktionszeitdauer des Gasartsen- sors wird dann von dem Gasartsensor 22 ein Sauerstoffgehalt 02_l erfasst, der repräsentativ ist für das NichtVorhandensein von Abgasen im Bereich des Gasartsensors 42. Dieser Sauerstoffgehalt 02_l wird in einem Schritt S44 von dem Gasartsensor 42 erfasst.In the third program (FIG. 5), a start takes place in a step S40. In a step S42, it is checked whether the operating state BZ corresponds to an operating state without fuel metering BZ NF and, if appropriate, a renewed determination of the correction value KOR_E due to the lapse of time or driving distance conditions is desired. Preferably, the condition of step S42 is checked so frequently that it satisfies the first time suitably shortly after the beginning of ingesting the operating state BZ_NF without fuel metering is. It is then preferably fulfilled for the first time when an oxygen content O 2 in the exhaust tract determined in the following step S 44 is representative of the absence of exhaust gases in the region of the gas sensor 42. After switching off the metering of fuel by the injection valves 22, no combustion takes place in the exhaust gas each cylinder Zl to Z4 of the internal combustion engine and fresh air is pumped from the intake tract in the exhaust tract. Depending on a reaction time duration of the gas sensor, the gas sensor 22 then detects an oxygen content 02_1 which is representative of the absence of exhaust gases in the area of the gas sensor 42. This oxygen content 02_1 is detected by the gas sensor 42 in a step S44.
In einem Schritt S46 wird anschließend das Stellsignal SG E für die Phasen-Verstelleinrichtung 20 entsprechend dem Schritt S8 verändert. In einem Schritt S48 wird erneut ein weiterer Sauerstoffgehalt O2_2 durch den Gasartsensor 42 er- fasst. Ferner wird in einem Schritt S50 die ermittelte Phase entsprechend dem Schritt S12 ermittelt.In a step S46, the control signal SG E for the phase adjustment device 20 is subsequently changed in accordance with step S8. In a step S48, another oxygen content O2_2 is detected again by the gas-type sensor 42. Further, in a step S50, the detected phase corresponding to the step S12 is determined.
In einem Schritt S52 wird anschließend geprüft, ob der erste Sauerstoffgehalt 02 1 repräsentativ ist für das Nicht- Vorhandensein von Abgasen im Bereich des Gasartsensors 42 und der zweite Sauerstoffgehalt O2_2 repräsentativ ist für das Vorhandensein von Abgasen im Bereich des Gasartsensors. Ist die Bedingung des Schrittes S52 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung bevorzugt direkt erneut in dem Schritt S46 fort- gesetzt. Ist die Bedingung des Schrittes S52 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S54 der Korrekturwert KOR_E für die Phase der ersten Nockenwelle 18 entsprechend dem Vorgehen des Schrittes S16 ermittelt. Durch eine geeignet kurze Aufeinanderfolge des wiederholten Abarbeitens der Schritte S46 bis S52 kann gewährleistet werden, dass, wenn sich die Rückströmung der Gase oder des Gases von dem Auslasstrakt 4 hin zu dem Ansaugtrakt 1 aufgrund des Verstellens der Phase einstellt, sich in dem Auslasstrakt noch Abgas befindet und dieses dann zurück in den Bereich gesaugt wird, in dem der Gasartsensor 42 angeordnet ist.In a step S52 it is then checked whether the first oxygen content 02 1 is representative of the absence of exhaust gases in the area of the gas sensor 42 and the second oxygen content O2_2 is representative of the presence of exhaust gases in the area of the gas sensor. If the condition of step S52 is not satisfied, the processing is preferably continued directly again in step S46. If, on the other hand, the condition of step S52 is fulfilled, the correction value KOR_E for the phase of the first camshaft 18 is determined in a step S54 in accordance with the procedure of step S16. By suitably short succession of the repeated executions of steps S46 to S52, it can be ensured that, when the backflow of gases or gas from the outlet tract 4 towards the intake tract 1 due to the adjustment of the phase adjusts exhaust gas is still in the exhaust tract and this is then sucked back into the region in which the gas sensor 42 is arranged.
Die Vorgabe-Phase PH_G ist dann geeignet durch Versuche, Berechnungen oder Simulationen ermittelt, um die bei dem Eintreten des Erfülltseins der Bedingung des Schrittes S52 tatsächliche Phase der ersten Nockenwelle 18 zu repräsentieren.The default phase PH_G is then suitably determined by experiments, calculations or simulations to represent the actual phase of the first camshaft 18 when the condition of step S52 has occurred.
Zum Ermitteln des Korrekturwertes KOR E können die Schritte und insbesondere die Bedingungen der Schritte S14, S34 und S52 beliebig miteinander kombiniert sein. Falls alternativ lediglich der zweiten Nockenwelle die Phasen- Verstelleinrichtung 20 zugeordnet ist, so können entsprechen- de Programme für die zweite Nockenwelle vorgesehen sein.In order to determine the correction value COR E, the steps and in particular the conditions of steps S14, S34 and S52 can be combined with each other as desired. If, alternatively, only the second camshaft is assigned the phase adjusting device 20, then suitable programs for the second camshaft can be provided.
Falls sowohl der ersten als auch der zweiten Nockenwelle entsprechende Phasen-Verstelleinrichtungen 20 zugeordnet sind, so werden bevorzugt für jede der Nockenwellen 18, 18' eigene Korrekturwerte mittels entsprechender Programme ermittelt. Dazu ist bevorzugt jeweils die der jeweils anderen Nockenwelle 18, 18' zugeordnete Phasen-Verstelleinrichtung in einer Referenzposition, wie beispielsweise bei einem mechanischen Anschlag. If both the first and the second camshaft are assigned corresponding phase adjusting devices 20, then for each of the camshafts 18, 18 'own correction values are determined by means of corresponding programs. For this purpose, in each case the respectively the other camshaft 18, 18 'associated phase-adjusting device in a reference position, such as in a mechanical stop.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Ermitteln einer Phase einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt (1), einem Auslasstrakt (4), mindestens einer Nockenwelle (18, 18'), die auf Gaswechselventile einwirkt und deren Phase zu einer Kurbelwelle (8) mittels einer Phasen-Verstelleinrichtung (20) verstellbar ist, und mit mindestens einem Sensor, abhängig von dessen Messsignal eine ermittelte Phase (PH_E) ermittelt wird, bei dem1. A method for determining a phase of an internal combustion engine with an intake tract (1), an outlet tract (4), at least one camshaft (18, 18 '), which acts on gas exchange valves and their phase to a crankshaft (8) by means of a phase adjusting device (20) is adjustable, and with at least one sensor, depending on the measurement signal, a determined phase (PH_E) is determined, in which
- die Phasen-Verstelleinrichtung (20) solange im Sinne eines Versteilens der Phase der Nockenwelle (18, 18') angesteuert wird, bis eine Rückströmung von Gas aus dem Auslasstrakt- The phase-adjusting device (20) as long as in the sense of adjusting the phase of the camshaft (18, 18 ') is driven until a backflow of gas from the outlet tract
(4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, und - abhängig von der dann zugeordneten ermittelten Phase (PH_E) und einer vorgegebenen Vorgabe-Phase (PH G) ein Korrekturwert (KOR_E) ermittelt wird und(4) in the intake tract (1) is detected, and - depending on the then assigned detected phase (PH_E) and a predetermined default phase (PH G), a correction value (KOR_E) is determined, and
- im folgenden Betrieb die jeweils ermittelte Phase (PH E) abhängig von dem Korrekturwert (KOR_E) korrigiert wird.- In the following operation, the respectively determined phase (PH E) is corrected as a function of the correction value (KOR_E).
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, abhängig von einem Saugrohrdruck (P_IM) .2. The method of claim 1, wherein the backflow of the gas from the outlet tract (4) in the intake duct (1) is detected, depending on a intake manifold pressure (P_IM).
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, wenn der Saugrohrdruck (P IM) unter vorgegebenen Betriebsbedingungen einen vorgebbaren Saugrohrdruck-Schwellenwert (THD (P_IM) ) überschreitet.3. The method of claim 2, wherein the backflow of the gas from the outlet tract (4) in the intake duct (1) is detected when the intake manifold pressure (P IM) under predetermined operating conditions exceeds a predetermined intake manifold pressure threshold (THD (P_IM)) ,
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, wenn eine Amplitude einer Posi- tion des Saugrohrdrucks (P_IM) einen vorgebbaren Pulsati- onsschwellenwert (THD PULS) überschreitet. 4. The method according to any one of claims 2 or 3, wherein the backflow of the gas from the outlet tract (4) in the intake tract (1) is detected, when an amplitude of a position of the intake manifold pressure (P_IM) threshold a threshold ( THD PULSE).
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, abhängig von einer Temperatur5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the backflow of the gas from the outlet tract (4) is detected in the intake tract (1), depending on a temperature
(T_IM) des Gases in dem Ansaugtrakt (1) .(T_IM) of the gas in the intake tract (1).
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, wenn die Temperatur (T IM) des Gases im Ansaugtrakt (1) einen vorgebbaren Temperaturschwel- lenwert (THD_T_IM) überschreitet .6. The method according to claim 5, wherein the backflow of the gas from the outlet tract (4) into the intake tract (1) is detected when the temperature (T IM) of the gas in the intake tract (1) has a predefinable temperature threshold (THD_T_IM). exceeds.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, abhängig von einer Temperatur des Gases in dem Auslasstrakt (1) und zwar, wenn während eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine ohne Zumessung von Kraftstoff die erfasste Temperatur von einem Wert, der repräsentativ ist für das Nicht-Vorhandensein von Abgasen, sich zu einem Wert verändert, der repräsentativ ist für das Vorhandensein von Abgasen.A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the backflow of the gas from the outlet tract (4) into the intake tract (1) is detected depending on a temperature of the gas in the exhaust tract (1) when during an operating condition Internal combustion engine without metering of fuel, the detected temperature of a value representative of the absence of exhaust gases, changes to a value representative of the presence of exhaust gases.
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, wenn die Temperatur des Gases im Auslasstrakt (1) einen vorgebbaren weiteren Temperaturschwellenwert überschreitet .8. The method of claim 7, wherein the backflow of the gas from the outlet tract (4) in the intake tract (1) is detected when the temperature of the gas in the outlet tract (1) exceeds a predetermined further temperature threshold.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Brennkraftmaschine ein Gasartsensor (42) in dem Abgas- trakt (4) zugeordnet ist, dessen Messsignal repräsentativ ist für ein Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein von Abgasen im Bereich des Gasartsensors (42),9. Method according to one of the preceding claims, in which the internal combustion engine is assigned a gas-type sensor (42) in the exhaust gas tract (4) whose measurement signal is representative of the presence or absence of exhaust gases in the region of the gas sensor (42).
- bei dem die Rückströmung des Gases von dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, wenn während eines Be- triebszustands der Brennkraftmaschine ohne Zumessung vonin which the backflow of the gas from the outlet tract (4) into the intake tract (1) is detected when, during an operating state of the internal combustion engine without metering
Kraftstoff das Messsignal des Gasartsensors (42) von einem Messsignalwert, der repräsentativ ist für das Nicht- Vorhandensein von Abgasen, sich zu einem Messsignalwert verändert, der repräsentativ ist für das Vorhandensein von Abgasen.Fuel the measurement signal of the gas sensor (42) from a measurement signal value which is representative of the non-gas Existence of exhaust gases, changing to a measured signal value, which is representative of the presence of exhaust gases.
10. Vorrichtung zum Ermitteln einer Phase einer Brennkraftmaschine mit einem Ansaugtrakt (1), einem Auslasstrakt (4), mindestens einer Nockenwelle (18, 18'), die auf Gaswechselventile einwirkt und deren Phase zu einer Kurbelwelle (8) mittels einer Phasen-Verstelleinrichtung (20) verstellbar ist, und mit mindestens einem Sensor, abhängig von dessen10. An apparatus for determining a phase of an internal combustion engine with an intake tract (1), an exhaust tract (4), at least one camshaft (18, 18 '), which acts on gas exchange valves and their phase to a crankshaft (8) by means of a phase adjusting device (20) is adjustable, and with at least one sensor, depending on its
Messsignal eine ermittelte Phase (PH_E) ermittelt wird, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zumMeasuring a detected phase (PH_E) is determined, wherein the device is designed for
- Ansteuern der Phasen-Verstelleinrichtung (20) solange im Sinne eines Versteilens der Phase der Nockenwelle (18, 18'), bis eine Rückströmung von Gas aus dem Auslasstrakt (4) in den Ansaugtrakt (1) erkannt wird, und- Driving the phase-adjusting device (20) as long as in the sense of adjusting the phase of the camshaft (18, 18 ') until a backflow of gas from the outlet tract (4) is detected in the intake tract (1), and
- Ermitteln eines Korrekturwertes (KOR_E) abhängig von der dann zugeordneten ermittelten Phase (PH E) und einer vorgegebenen Vorgabe-Phase (PH_G) und - Korrigieren der jeweils ermittelten Phase (PH E) im folgenden Betrieb abhängig von dem Korrekturwert (KOR_E) . - Determining a correction value (KOR_E) depending on the then assigned detected phase (PH E) and a predetermined default phase (PH_G) and - Correcting each determined phase (PH E) in the following operation depending on the correction value (KOR_E).
EP05813508A 2004-12-23 2005-11-28 Method and device for determining an internal combustion engine phase Active EP1706603B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004062406A DE102004062406B4 (en) 2004-12-23 2004-12-23 Method and device for determining a phase of an internal combustion engine
PCT/EP2005/056284 WO2006069871A1 (en) 2004-12-23 2005-11-28 Method and device for determining an internal combustion engine phase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1706603A1 true EP1706603A1 (en) 2006-10-04
EP1706603B1 EP1706603B1 (en) 2007-10-17

Family

ID=35840625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05813508A Active EP1706603B1 (en) 2004-12-23 2005-11-28 Method and device for determining an internal combustion engine phase

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7469676B2 (en)
EP (1) EP1706603B1 (en)
JP (1) JP4262752B2 (en)
KR (1) KR101210430B1 (en)
CN (1) CN100410500C (en)
DE (2) DE102004062406B4 (en)
WO (1) WO2006069871A1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007036084A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Man Turbo Ag Method for determining emission values of a gas turbine and apparatus for carrying out the method
CN101787933B (en) * 2010-01-21 2013-01-09 上海交通大学 Atkinson cycle engine control system and control method thereof
JP5364061B2 (en) * 2010-09-08 2013-12-11 本田技研工業株式会社 General-purpose engine stroke discrimination device
DE102011081928A1 (en) * 2011-08-31 2013-02-28 Man Diesel & Turbo Se Method for monitoring check valves arranged in gas supply lines of a gas engine
US9791343B2 (en) * 2015-02-12 2017-10-17 General Electric Company Methods and systems to derive engine component health using total harmonic distortion in a knock sensor signal
DE102016219582B3 (en) * 2016-10-10 2017-06-08 Continental Automotive Gmbh A method of combined identification of intake valve lift phase difference and exhaust valve lift phase difference of an internal combustion engine by means of equal amplitude lines
JP6941078B2 (en) * 2018-06-13 2021-09-29 日立Astemo株式会社 Variable valve timing mechanism control device and control method
DE102020207172B3 (en) * 2020-06-09 2021-07-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for determining a camshaft position of an internal combustion engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5495830A (en) 1995-04-05 1996-03-05 General Motors Corporation Variable valve timing
DE19638010A1 (en) * 1996-09-18 1998-03-19 Bosch Gmbh Robert Method for determining the phase position in a 4-stroke internal combustion engine
JP3799851B2 (en) 1999-01-11 2006-07-19 株式会社日立製作所 Diagnostic method for internal combustion engine
JP2002089324A (en) * 2000-09-18 2002-03-27 Mitsubishi Electric Corp Fuel injection control device of cylinder injection engine
DE10230899B4 (en) * 2002-07-09 2007-11-22 Siemens Ag Method for diagnosing a faulty valve lift position of an internal combustion engine
DE10231143B4 (en) * 2002-07-10 2004-08-12 Siemens Ag Method for controlling the valve lift of discretely adjustable intake valves of a multi-cylinder internal combustion engine
JP4007123B2 (en) 2002-08-26 2007-11-14 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
JP4154972B2 (en) 2002-09-19 2008-09-24 日産自動車株式会社 Internal EGR amount estimation device for internal combustion engine
DE10258802B4 (en) * 2002-12-16 2005-04-14 Siemens Ag Method for controlling an HCCI internal combustion engine in exceptional situations
DE10344759B4 (en) * 2003-09-26 2005-10-06 Siemens Ag Method and device for controlling an internal combustion engine
DE10356257B4 (en) * 2003-12-02 2007-08-09 Siemens Ag Method and device for controlling an internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006069871A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006069871A1 (en) 2006-07-06
US20070233356A1 (en) 2007-10-04
KR101210430B1 (en) 2012-12-10
DE102004062406B4 (en) 2007-08-09
JP4262752B2 (en) 2009-05-13
CN1922390A (en) 2007-02-28
DE502005001729D1 (en) 2007-11-29
DE102004062406A1 (en) 2006-07-13
JP2007522381A (en) 2007-08-09
CN100410500C (en) 2008-08-13
EP1706603B1 (en) 2007-10-17
KR20070085064A (en) 2007-08-27
US7469676B2 (en) 2008-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1706603B1 (en) Method and device for determining an internal combustion engine phase
DE102013200495B4 (en) Method for controlling the operation of an internal combustion engine operating in an HCCI combustion mode
DE102010027215B4 (en) Method and control device for controlling an internal combustion engine
EP1774161B1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
EP1888897A1 (en) Method and device for determining the oxygen storage capacity of the exhaust gas catalytic converter of an internal combustion engine, and method and device for determining a dynamic time duration for exhaust gas probes of an internal combustion engine
EP1853808A1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
EP1774162B1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
DE102008031477A1 (en) System and method for compensating variable fuel injector characterization in a direct injection system
DE10344773B3 (en) Method and device for determining a phase position between a crankshaft and a camshaft of an internal combustion engine
WO2008017528A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
EP1611318B1 (en) Method for controlling an internal combustion engine
DE102007007815B4 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
DE102011004068B3 (en) Method for coordinating dispensed torques and/or lambda values of burning cylinders for combustion engine of motor vehicle, involves providing parameters for supply of fuel for incineration in cylinders depending on correction values
DE102006035096B4 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
DE102004039216B4 (en) Method and device for controlling or diagnosing an internal combustion engine
DE102012204332A1 (en) Device i.e. control device, for operating combustion engine of motor car, has indirect injection valve whose respective actuating signal is activated based on respective indirect adaptation value in respective mode of operation of valve
DE102020201953A1 (en) Process for adapting a detected camshaft position, engine control unit for carrying out the process, internal combustion engine and vehicle
EP1700025B1 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
DE102006002255B4 (en) Device for controlling an internal combustion engine
DE102014217563B3 (en) Method and device for improving the combustion processes taking place in the cylinders of an internal combustion engine by means of a camshaft adjustment
DE102006056325A1 (en) Method for detecting a defect of the valve control of an internal combustion engine with cylinder deactivation
DE102005016599A1 (en) Cam shaft transmitter wheel for camshaft sensor device, has camshaft sensor for engine, where partial angle ranges are formed such that they are distinguished from one another and each range comprises distinguishing characteristics
DE102004048704B4 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
DE102013009427B4 (en) Method for operating an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
DE10359671A1 (en) Internal-combustion engine controlling device for vehicle, has controller with controlled variable, which is proportion of air and fuel in cylinders ,and correcting variable, which is control value for correction value to control cylinders

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: 20060724

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 IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK YU

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

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

Designated state(s): DE FR GB

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS VDO AUTOMOTIVE AG

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 502005001729

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20071129

Kind code of ref document: P

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

Effective date: 20071128

RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: VDO AUTOMOTIVE AG

ET Fr: translation filed
RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH

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: 20080718

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

Ref country code: FR

Payment date: 20081113

Year of fee payment: 4

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

Effective date: 20091128

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20100730

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: 20071017

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: 20091130

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R084

Ref document number: 502005001729

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502005001729

Country of ref document: DE

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

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

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502005001729

Country of ref document: DE

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230530

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

Ref country code: DE

Payment date: 20231130

Year of fee payment: 19