EP3707359A1 - Ladungsverstärker und messsystem zur driftkompensation und ein verfahren hierzu - Google Patents

Ladungsverstärker und messsystem zur driftkompensation und ein verfahren hierzu

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EP3707359A1
EP3707359A1 EP18807551.9A EP18807551A EP3707359A1 EP 3707359 A1 EP3707359 A1 EP 3707359A1 EP 18807551 A EP18807551 A EP 18807551A EP 3707359 A1 EP3707359 A1 EP 3707359A1
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EP
European Patent Office
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combustion chamber
chamber pressure
crank angle
value
pressure value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18807551.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Moik
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AVL List GmbH
Original Assignee
AVL List GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by AVL List GmbH filed Critical AVL List GmbH
Publication of EP3707359A1 publication Critical patent/EP3707359A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • F02D35/024—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure using an estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/70—Charge amplifiers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/10—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by pressure-sensitive members of the piezoelectric type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/05—Testing internal-combustion engines by combined monitoring of two or more different engine parameters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G01M15/102—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases
    • G01M15/106—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame by monitoring exhaust gases using pressure sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00—Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30—Delta-sigma modulation
    • H03M3/322—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
    • H03M3/352—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of deviations from the desired transfer characteristic
    • H03M3/354—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters of deviations from the desired transfer characteristic at one point, i.e. by adjusting a single reference value, e.g. bias or gain error
    • H03M3/356—Offset or drift compensation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
    • G01L9/08—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor
    • G01L9/085—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor with temperature compensating means

Definitions

  • the invention relates to a method for drift compensation, in particular for compensating the zero-point drift of a recorded on an internal combustion engine
  • Combustion chamber pressure signal according to the preamble of the independent claim. Furthermore, the invention relates to a charge amplifier with a computation unit for drift compensation and a measuring system comprising a charge amplifier.
  • Measurement structure - sensor + cable + charge amplifier - but flows continuously a small amount of charge already before their conversion in the charge amplifier through the insulation. This causes a zero-point drift of the output signal of the charge amplifier, which can only be counteracted with a corresponding drift compensation control loop in order to prevent the signal zero point from slowly saturating and thus making further detection of the charge signal impossible.
  • a change in the thermal condition of the sensor e.g. at a load change of the internal combustion engine, the generation of an additional amount of charge, which also shifts the signal zero point of the output signal.
  • the drift compensation represents an essential one
  • the signal filtered via a low-pass filter is used as the control deviation of the drift compensation control loop and "continuous drift compensation" from this generates a corresponding compensation current, which is added in an inverted form to the input current of the charge amplifier. This causes the mean value of the output signal of the charge amplifier to settle to the value zero.
  • the aggressiveness of the regulation can be determined - "long” vs. "short".
  • a disadvantage of this method is that the low pass varies depending on the speed of the engine and especially at slower speeds affects the signal itself in a mitigating manner.
  • the so-called “cyclic drift compensation” is described, inter alia, in EP 0 325 903.
  • the device is known from US Pat
  • Charge amplifier circuit fed to a trigger signal which a specific crankshaft position - and thus piston position - in the working cycle of the
  • this position is in the intake phase, where the pressure is not affected by the combustion.
  • This trigger position may be derived from a crank angle sensor or from the pressure curve itself, e.g. be generated by appropriately tracked thresholds.
  • Drift compensation control now takes at the trigger position a value from the output waveform of the charge amplifier, which can be done in accordance with EP 0 325 903 by a sample and hold circuit. This value now serves as a control deviation for the drift compensation loop, i. from it, a corresponding inverted compensation current is obtained, as in the
  • the zero point of a real charge amplifier is subject to drift, which must be compensated to avoid slowly drifting into saturation.
  • drift in a change in the temperature level of the piezoelectric sensor occur because, for example, the pressure membrane of the sensor expands or contracts and thus results in an additional positive or negative charge amount at the sensor output.
  • These unwanted zero point changes must be distinguished from real zero point changes. The latter are in particular due to the operating point-dependent change in the boost pressure through the turbocharger.
  • rapid changes in throttle position can contribute
  • AT 396 634 is a method for correcting the output level of a
  • Charge amplifier described on the correction of the output signal of Charge amplifier is based on a correction voltage.
  • This correction voltage is determined by comparing the current value of the charge amplifier signal at a particular crank angle position at which the absolute pressure level is known to it. The difference gives a correction voltage with which the output signal is corrected.
  • the absolute pressure level is known only in uncharged diesel engines - it corresponds approximately during the intake phase to the ambient pressure - must be derived in other engine types, the known pressure of another sensor which is mounted in the intake manifold near the intake valve. As a result, the necessary effort is increased considerably.
  • the method has the great disadvantage that a correction voltage that once per
  • Charge amplifier adjusts itself to approximately the absolute
  • Combustion chamber pressure corresponds and which does not require additional pressure sensors, such as a suction tube pressure sensor. Furthermore, it is a particular object of the invention to provide a charge amplifier for the measurement of the cylinder pressure, whose output is based on the absolute pressure, right
  • this charge amplifier in contrast to the aforementioned AT 396 634 need no additional pressure sensor and no known pressure value.
  • the object of the invention is achieved in particular by the features of the independent claim.
  • the invention relates to a method for drift compensation, in particular for compensating the zero-point drift of a combustion chamber pressure signal recorded on an internal combustion engine, the method comprising the following steps:
  • piezoelectric pressure transducer generated amount of charge in a
  • Combustion chamber pressure value PI recorded at a first crank angle position within the compression phase of a first work cycle
  • Combustion chamber pressure value P2 recorded at a second crank angle position within the compression phase of the first work cycle
  • Combustion chamber pressure value P2 taken at the second crank angle position
  • Combustion chamber pressure signal is generated so that the deviation with a certain time constant, which corresponds in particular to the current duration of one or more cycles or a defined or definable time is compensated.
  • the charge amplifier is adapted to convert the amount of charge generated by the pressure transducer into a voltage signal.
  • the charge quantity generated by a pressure transducer is converted into an output voltage signal in a charge amplifier comprising a computing unit which essentially calculates in real time.
  • the method comprises the following further steps:
  • Combustion chamber pressure value P 3 , A taken at a third crank angle position within the compression phase of the first work cycle
  • Combustion chamber pressure value P 4 recorded at a fourth crank angle position within the compression phase of the first work cycle, and or
  • Cylinder volume at the third crank angle position is the cylinder volume at the fourth crank angle position and kappa is the polytropic exponent, and or
  • Combustion chamber pressure value P 4 Combustion chamber pressure value P 4 , ATTAED at the fourth crank angle position, and / or
  • Combustion chamber pressure signal is generated, so that the deviation with a certain time constant, which corresponds in particular to the current duration of one or more cycles or a defined or definable time,
  • Combustion chamber pressure value P U CALCULATED with a filtered combustion chamber pressure value or with filtered combustion chamber pressure values, and that the filtered combustion chamber pressure value or the filtered combustion chamber pressure values P2, RECORDED, Fiiter,
  • Pm filter by filtering the pressure curve by an analog or a digital low-pass filter, in particular a FIR filter is formed and / or generated or will be.
  • Combustion chamber pressure value P U CALCULATED with an averaged combustion chamber pressure value or with averaged combustion chamber pressure values, and in that the averaged combustion chamber pressure value P U , CALCULATED
  • P2, RECORDED, means i P3, RECORDED, means P4, RECEIVED, means Pn, RECEIVED, Means and / or p MEASURING means are performed by averaging a plurality of combustion chamber pressure values , wherein the combustion chamber pressure values used for averaging are in particular -5 degrees to +5 degrees crank angle of the recorded combustion chamber pressure value or deviated from the recorded combustion chamber pressure values or deviate.
  • Combustion chamber pressure value P 1ia V FGENOMMEN i m the range of 90 ° to 120 ° are added before top dead center BTDC, in particular 100 °, and / or that the second crank angle value and the second combustion chamber pressure value P2.AUFGENOMMEN i m the range of 40 ° be taken up to 70 ° before top dead center, in particular 50 ° before top dead center, and / or that the third
  • Combustion chamber pressure value P U , INCLUDED i m range from 40 ° to 70 ° before top dead center, in particular 50 ° before top dead center recorded.
  • Combustion chamber pressure values approximately correspond to the calculated combustion chamber pressure values. Optionally occur in these areas the least interference, z. B. by the valve closing, and if necessary, the
  • the method comprises the following further steps: determination of the temperature change of the sensor and / or the cylinder and the associated additional sensor pressure, in particular by determining
  • Driftkompensationsstroms which takes into account the detected temperature change, which is supplied to the input of the charge / voltage converter stage of the charge amplifier additive or subtractive, whereby a modified drift-compensated combustion chamber pressure signal is generated, so that the deviation with a certain Time constant, which corresponds in particular to the current duration of one or more cycles or a defined or definable time is compensated.
  • a modified drift compensation current is generated, so that not only the deviation between the calculated pressure level and the measured pressure level can be compensated, but also the additional deviation to be expected due to the temperature change can be compensated for in a predictive manner.
  • Temperature change includes the following steps: Calculation of a
  • Temperature change in the cylinder and possibly also the temperature change of the sensor allows or the temperature characteristic of the temperature change in the cylinder and / or possibly also corresponds to the change in temperature of the sensor.
  • the method for calculating the energy value E x of the first work cycle comprises the following steps: picking up a
  • Combustion chamber pressure value p V0RiX and the recorded combustion chamber pressure value p NACH , x Determining the energy value E x by means of the determined pressure difference & p ENERGY x , wherein the determined energy value E x allows conclusions to be drawn on the amount of energy released by the combustion of the working cycle or the determined energy value E x corresponds to the released energy amount of the working cycle.
  • Crank angle position is taken within the first cycle after the combustion of the fuel mixture is substantially complete.
  • the method for calculating the energy value E y of the further working cycle comprises the following steps: picking up a
  • Crank angle position is taken within the further cycle after the combustion of the fuel mixture is substantially complete. If appropriate, it is provided that the calculation of the pressure difference (s) and thus of the energy value (s) takes place with a filtered combustion chamber pressure value or with filtered combustion chamber pressure values, and that the filtered combustion chamber pressure value or the filtered combustion chamber pressure values p V oR, x, FUter, PNACH, x, Fiiter, PvoR.y.FUter, and / or
  • PN ACH, y by filtering the pressure curve by an analog or a digital low-pass filter, in particular a FIR filter, formed and / or generated or will be.
  • the intrinsic drift of the measurement setup of pressure transducer, cable and / or charge amplifier is determined, so that even when the engine is a motor to the opposite drift
  • Driftkompensationsstrom is generated and thus a drifting away of the output signal of the charge amplifier is prevented.
  • the invention relates to a charge amplifier with a computation unit for drift compensation, in particular for compensating the zero drift of a recorded on an internal combustion engine combustion chamber pressure signal, wherein the
  • Charge amplifier is arranged for converting the amount of charge generated by a pressure transducer in an output voltage signal, comprising:
  • connection for the pressure transducer in particular a connection for a piezoelectric pressure sensor, optionally a connection for a Kurbelwinkelaufrichvoriques, in particular a connection for a crank angle sensor.
  • the charge amplifier receives only the signal of a Kurbelwinkelaufrichvortechnisch, in particular a crank angle sensor supplied.
  • Connection for a Kurbelwinkelaufrichvortechnische, in particular a connection for a crank angle sensor comprises.
  • inventive method is arranged for drift compensation.
  • the arithmetic unit is an essentially real-time-capable arithmetic unit, and that the arithmetic unit is a part of the
  • Computing unit is connected to an analog / digital converter or connectable, and that the analog / digital converter detects the pressure values.
  • Computing unit is connected to a digital / analog converter or connectable, and that the digital / analog converter generates the control voltage and above the required drift compensation current.
  • the invention relates to a measuring system which comprises a charge amplifier according to the invention.
  • the invention relates to a charge amplifier for piezoelectric combustion chamber pressure sensors in internal combustion engines, wherein the output signal of the charge amplifier at the same time corresponds to the absolute combustion chamber pressure and that for this purpose in addition to the charge signal only real-time information about at least two crank angle positions, but no other signals Sensors or no other information about otherwise determined or
  • estimated absolute pressure values e.g. be supplied in the intake phase.
  • the charge amplifier from a unit for detecting the crank angle position trigger signals for at least two
  • Crank angle positions are communicated in the compression phase of the internal combustion engine and that in one connected to the charge amplifier
  • Real-time computation unit from the relative pressure values detected at these times, the absolute pressure level at at least one of the two trigger times is determined thermodynamically and the deviation of the
  • Drift compensation loop of the charge amplifier is used, so that sets the output voltage of the charge amplifier to the absolute level.
  • the detection of the pressure values via an ADC and the generation of the control voltage by a DAC which are connected to a real-time processor unit, which may also be part of an FPGA.
  • the intrinsic drift of the measurement structure of piezoelectric pressure transducer, cable and charge amplifier is determined and at a motor stop a corresponding drift compensation current is impressed, so that the intrinsic drift is canceled out and even in real, transient measurements in driving operation over stop - start phases absolutely correct pressure levels result.
  • thermodynamic determination of the absolute pressure level can be linked to the drift compensation control loop.
  • Arithmetic unit trigger signals are supplied for at least two crank angle positions in the compression phase of the internal combustion engine.
  • the arithmetic unit can extract the signal value at these points and can calculate it with the aid of the total scaling factor, known from the sensor sensitivity and the charge amplifier transfer factor, e.g. kPa / V, convert to relative pressures.
  • Crank angle position from the independent of a common offset of the pressure values pressure difference between the pressure at the second position and the pressure at the first position and with a combustion independent of the factor can be determined.
  • This factor results from the respective cylinder volumes to the two positions as well as the so-called polytropic exponent.
  • the cylinder volumes can be assumed to be known, since they are based on the cylinder displacement, the compression ratio and the
  • Push rod ratio of the crank mechanism in dependence on the crank angle can be calculated.
  • Charge amplifier linked real-time computation unit that real that occurs at a certain crank angle and scaled to pressure relative
  • thermodynamic calculation and that the pressure difference resulting from the comparison is used as a control deviation for the drift compensation control loop and is regulated by this to zero.
  • Crank angle position is thus - in contrast to the prior art - not be controlled to zero, but preferably to the approximately physically correct value of the absolute pressure.
  • the charge amplifier can thus be between physical
  • the target value of the control loop is continuously adapted in accordance with the thermodynamic calculation, and since the determined from it Compensating current for the entire cycle can be kept constant, a deviation caused by drift can be compensated in the form of over the entire next working cycle continuous ramp. Thus, an undesirable skew of the output signal waveform due to a false adjustment of real pressure changes can be avoided. Inclinations of the
  • an analog / digital converter is used to determine the relative pressure values at least the first and the second crank angle position, which is connected to the real-time computing unit and at least the first and the second position
  • Conditioning unit receives from a Kurbelwinkelgebersignal corresponding derived trigger signals.
  • the generation of the drift compensation current takes place via a digital / analog converter which is controlled by the real-time computation unit and from whose output voltage the compensation current is generated via a correspondingly large series resistor which corresponds to the inverting signal input of the
  • Discharge drift in case of sudden temperature changes for some cycles of the internal combustion engine can be quite pronounced. Therefore, in an advanced embodiment of this method, it may be particularly advantageous to anticipate an impending load change and to proactively set an increased drift compensation current to virtually completely eliminate the effect. If appropriate, this can succeed with a model function stored in the real-time computing unit and with a load determination carried out in the real-time computing unit.
  • the load can be determined exactly by known methods, but for the present purpose an approximate determination is sufficient.
  • the real-time computing unit can trigger another trigger at a third
  • Combustion chamber pressure value p V0 R, x is recorded at a first crank angle position within a first cycle before top dead center and the
  • Combustion chamber pressure value p NAC H, x is recorded at a second crank angle position within the first cycle after top dead center.
  • the combustion chamber pressure p V0R , x is recorded in the range of 90 ° to 120 ° before top dead center, in particular 100 ° before top dead center, and the combustion chamber pressure value p NAC H, xi m range from 90 ° to 120 ° after the upper one
  • Dead center in particular 100 ° after top dead center is recorded.
  • Combustion chamber pressure value p NAC H, x De i are recorded the same crank angle degrees before and after the top dead center and are thus arranged mirrored in particular mirror image or in particular about an axis or around the dead center.
  • combustion chamber pressure value p V0R , y is recorded at a first crank angle position within a further working cycle before top dead center and the combustion chamber pressure value p NAC H, y at a second
  • Crank angle position is recorded within the further cycle after top dead center.
  • the combustion chamber pressure p V0R , y is recorded in the range from 90 ° to 120 ° before top dead center, in particular 100 ° before top dead center
  • the combustion chamber pressure value p NAC H, y i m range from 90 ° to 120 ° after top dead center, in particular 100 ° after top dead center. If necessary, it is provided that the
  • Crank angle degrees are recorded before and after the top dead center and are thus arranged mirrored in particular mirror image or in particular about an axis or around the dead center.
  • the pressure difference to the pressure at the first position can be determined and thus roughly the amount of energy released during combustion can be estimated.
  • this amount of energy By comparing this amount of energy with that of the previous work cycle can on a change of the
  • the remaining difference can then be compensated by determining the real absolute level from the first and second positions of the following cycle and by generating a compensated compensation current.
  • drifting phenomena within a working cycle such as occur particularly in a cold start operation or a run-up - Tipp-In - cold engine can be mastered.
  • Crank angle triggers are delivered.
  • Charge booster assemblies customary today switch over to continuous drift compensation in this case.
  • the structure proposed here can muster such a compensation current by the above-described identification of the inherent drift of the system that the absolutely correct output level is maintained after a motor stop.
  • Cylinder pressure during stop-start phases can be analyzed correctly and thus important information on the design of such systems are possible, especially in hybrid drives, where the internal combustion engine to enable a rapid Restart is turned by the electric motor when stopping in a specific position is of great importance.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first embodiment.
  • Charge amplifier 1 analog / digital converter 2
  • arithmetic unit 3 trigger signals 4
  • digital / analog converter 5 series resistor 6
  • input signal 7 input signal 8
  • output signal 8 output signal 8.
  • a charge amplifier stage in particular a charge amplifier 1
  • the output signal 8 is digitized via an analog / digital converter 2 and these values are fed to the arithmetic unit 3.
  • This unit receives trigger signals 4 from a crank angle conditioning unit defined, necessary for the thermodynamic zero correction crank angles. These represent the reference times.
  • this conditioning unit can also be integrated into the arithmetic unit.
  • the arithmetic unit compares the pressure scaled output signal 8 of the charge amplifier with that from the
  • thermodynamic zero point calculation calculated correct pressure value to one of the two reference times and generated according to the difference between the two
  • Pressure values - control deviation - via the digital / analog converter 5 on
  • Drift compensation current is supplied in this embodiment, the input of the charge / voltage converter stage of the charge amplifier 1, the so-called input signal 7 additively or subtractively, whereby a driftkompensêt
  • Combustion chamber pressure signal is generated so that the deviation with a certain
  • Time constant which corresponds in particular to the current duration of one or more cycles or a defined or definable time is compensated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Driftkompensation, insbesondere zum Ausgleich der Nullpunktsdrift eines an einem Verbrennungsmotor aufgenommenen Brennraumdrucksignals, einen Ladungsverstärker (1) mit einer Recheneinheit (3) zur Driftkompensation und ein Messsystem umfassend diesen Ladungsverstärker (1), wobei unter anderem die Abweichung zwischen einem zweiten berechneten Brennraumdruckwert p2,BERECHNET und dem zweiten aufgenommenen Brennraumdruckwert p2,AUFGENOMMEN an der zweiten Kurbelwinkelposition ermittelt wird und die ermittelten Abweichung in dem Ausgangsspannungssignal des Ladungsverstärkers (1) durch Erzeugung eines Driftkompensationsstroms kompensiert wird, der dem Eingang der Ladungs-/ Spannungswandler-Stufe des Ladungsverstärkers (1) additiv oder subtraktiv zugeführt wird, wodurch ein driftkompensiertes Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die Abweichung mit einer gewissen Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder definierbaren Zeit entspricht, kompensiert wird.

Description

Ladungsverstärker und Messsystem zur Driftkompensation und ein Verfahren hierzu
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Driftkompensation, insbesondere zum Ausgleich der Nullpunktsdrift eines an einem Verbrennungsmotor aufgenommenen
Brennraumdrucksignals, gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs. Ferner betrifft die Erfindung einen Ladungsverstärker mit einer Recheneinheit zur Driftkompensation und ein Messsystem umfassend einen Ladungsverstärker.
Zur genauen Messung von Brennraumdrücken bei Verbrennungskraftmaschinen werden - in bekannter Weise - piezoelektrische Sensoren zusammen mit
Ladungsverstärkern eingesetzt. Diese Sensoren zeichnen sich zwar durch ihre
Präzision aus, haben aber den Nachteil, dass sie nur Druckänderungen aber keinen absoluten Druck erfassen können. Die von den Sensoren bei Druckbelastung erzeugte Ladungsmenge wird von Ladungsverstärkern in ein leichter weiterverarbeitbares Spannungssignal umgewandelt. Aufgrund der nicht idealen Isolation des realen
Messaufbaus - Sensor + Kabel + Ladungsverstärker - fließt jedoch laufend eine kleine Ladungsmenge bereits vor ihrer Konvertierung im Ladungsverstärker durch die Isolation ab. Dies verursacht eine Nullpunktdrift des Ausgangssignals des Ladungsverstärkers, der nur mit einem entsprechenden Driftkompensationsregelkreis entgegengewirkt werden kann, um zu verhindern, dass der Signalnullpunkt langsam in die Sättigung läuft und somit eine weitere Erfassung des Ladungssignals unmöglich wird. Ebenso bewirkt eine Änderung des thermischen Zustands des Sensors, z.B. bei einem Lastwechsel des Verbrennungsmotors, das Entstehen einer zusätzlichen Ladungsmenge, die den Signalnullpunkt des Ausgangssignals ebenfalls verschiebt.
Wie einleitend beschrieben, stellt die Driftkompensation eine wesentliche
Herausforderung beim Design von Ladungsverstärkern für piezoelektrische
Brennraumdrucksensoren dar. Aus dem Stand der Technik sind zwei Verfahren für die Driftkompensation bekannt.
a. Die sogenannte„kontinuierliche Driftkompensation" ist auch als
„Dauerdriftkompensation" bekannt. Dabei wird im Prinzip das über einen Tiefpass gefilterte Signal als Regelabweichung des Driftkompensationssregelkreises benutzt und daraus ein entsprechender Kompensationsstrom erzeugt, der in invertierter Form zum Eingangsstrom des Ladungsverstärkers addiert wird. Damit wird bewirkt, dass sich der Mittelwert des Ausgangssignals des Ladungsverstärkers auf den Wert Null einpendelt. Über die Zeitkonstante des Tiefpasses kann die Aggressivität der Regelung festgelegt werden -„long" vs.„Short". Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass sich der Tiefpass je nach Drehzahl des Motors unterschiedlich auswirkt und speziell bei langsameren Drehzahlen das Signal selbst in einer mindernden Art beeinflusst. b. Die sogenannte„zyklische Driftkompensation", ist unter anderem in der EP 0 325 903 beschrieben. Über eine entsprechende Vorrichtung wird der
Ladungsverstärkerschaltung ein Triggersignal zugeführt, welches eine bestimmte Kurbelwellenposition - und damit Kolbenposition - im Arbeitsspiel des
Verbrennungsmotors definiert. Bevorzugt liegt diese Position in der Ansaugphase, wo der Druck nicht durch die Verbrennung beeinflusst ist. Diese Triggerposition kann von einem Kurbelwinkelgeber abgeleitet werden oder aus der Druckkurve selbst, z.B. durch entsprechend nachgeführte Schwellen, erzeugt werden. Die
Driftkompensationsregeleinrichtung entnimmt nun an der Triggerposition einen Wert aus dem Ausgangssignalverlauf des Ladungsverstärkers, wobei dies gemäß EP 0 325 903 durch eine Sample & Hold Schaltung erfolgen kann. Dieser Wert dient nun als Regelabweichung für den Driftkompensationsregelkreis, d.h. aus ihm wird ein entsprechender invertierter Kompensationsstrom gewonnen, der wie beim
Dauerdriftverfahren, dem Eingang des Ladungsverstärkers additiv geführt wird. Da sich der Wert nur einmal pro Arbeitsspiel ändert, wird somit ein für ein Arbeitsspiel konstanter Strom als Kompensation dazu addiert. Auf diese Weise wird eine
drehzahlabhängige Amplitudenbeeinflussung des Signals wie im ersten Verfahren ausgeschlossen.
Beide Arten der Driftkompensation haben jedoch für präzise Messungen auch einen signifikanten Nachteil, wie im Folgenden beschrieben wird.
Wie eingangs erwähnt, unterliegt der Nullpunkt eines realen Ladungsverstärkers aufgrund der nicht idealen Isolation des Aufbaus einer Drift, die kompensiert werden muss, um ein langsames Driften in die Sättigung zu vermeiden. Überdies kann eine zusätzliche Drift bei einer Änderung des Temperaturniveaus des piezoelektrischen Sensors auftreten, da sich dabei z.B. die Druckmembran des Sensors ausdehnt oder zusammenzieht und sich damit eine zusätzliche positive oder negative Ladungsmenge am Sensorausgang ergibt. Diese unerwünschten Nullpunktänderungen müssen von realen Nullpunktänderungen unterschieden werden. Letztere kommen insbesondere durch die arbeitspunktabhängige Änderung des Ladedrucks durch den Turbolader zustande. Weiters können rasche Änderungen der Drosselklappenstellung bei
Ottomotoren sehr dynamische Änderungen des absoluten Druckniveaus und damit der Nullpunktlage des Ladungsverstärkerausgangssignals bewirken. Während nun
Änderungen aufgrund der nicht idealen Isolation und aufgrund von thermischen
Änderungen kompensiert werden sollen, sollten reale Änderungen des Druckniveaus korrekterweise nicht kompensiert werden. Allerdings können die oben erwähnten Driftkompensationsschaltungen nicht zwischen den verschiedenen Ursachen für eine Nullpunktänderung unterscheiden und regeln somit auch echte Druckniveauänderungen auf null aus.
Zwar ist in der Software der Datenerfassungs- und Auswertesysteme, den sogenannten Indiziersystemen - indicating Systems -, welche die Ausgangssignale der
Ladungsverstärker weiterverarbeiten, immer auch eine Logik zur Ermittlung des absoluten Druckniveaus mit Hilfe von thermodynamischen Verfahren oder durch Bezug auf einen Sensor im Saugrohr vorhanden. Jedoch wird durch das fälschliche Ausregeln von realen Druckniveauänderungen durch die Driftkompensationsschaltung eine gewisse Schräglage der Zylinderdruckkurven bewirkt, da ja die Einspeisung eines konstanten Korrekturstroms zu einer rampenförmigen Ausgangssignaländerung führt. Diese Verzerrung der Zylinderdruckkurve könnte zwar bei der nachfolgenden
Auswertung rechnerisch behoben werden, sie ist aber für rasche Auswertungen in Echtzeit, beispielsweise für die Ermittlung von Parametern für die Steuerung des folgenden Verbrennungszyklus, und für hochgenaue weitere Auswertungen wie
Ladungswechselanalysen von großem Nachteil. Es wäre daher sinnvoll, diesen Effekt zu vermeiden.
In der AT 396 634 ist ein Verfahren zur Korrektur des Ausgangsniveaus eines
Ladungsverstärkers beschrieben, das auf der Korrektur des Ausgangssignals des Ladungsverstärkers durch eine Korrekturspannung beruht. Diese Korrekturspannung wird ermittelt, indem der aktuelle Wert des Ladungsverstärkersignals bei einer bestimmten Kurbelwinkelposition, bei dem das absolute Druckniveau bekannt ist, mit diesem verglichen wird. Die Differenz ergibt eine Korrekturspannung, mit welcher das Ausgangssignal korrigiert wird. Da aber lediglich bei nicht aufgeladenen Dieselmotoren das absolute Druckniveau bekannt ist - es entspricht während der Ansaugphase in etwa dem Umgebungsdruck -, muss bei anderen Motorarten der bekannte Druck von einem weiteren Sensor, der im Saugrohr nahe dem Einlassventil angebracht wird, abgeleitet werden. Dadurch wird der notwendige Aufwand erheblich erhöht. Zudem hat das Verfahren den großen Nachteil, dass eine Korrekturspannung, die einmal pro
Arbeitsspiel angepasst wird, zu sprungförmigen und damit nicht physikalischen
Veränderungen des Ausgangssignals führt. Zwar kann anstelle einer plötzlichen Änderung eine verlangsamte Änderung, in Form einer Rampe, in Erwägung gezogen werden - wie es auch AT 396 634 vorschlägt -, es ergibt sich aber trotzdem eine eben verschliffene Spannungsänderung, die nicht der Realität entspricht. Unabhängig von einer solchen Korrektur der Ausgangsspannung ist auf jeden Fall eine
Driftkompensation erforderlich, da sonst das Ausgangssignal des Ladungsverstärkers langsam in die Sättigung driftet und damit auch eine Niveaukorrektur am Ausgang keinen Sinn mehr macht.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, die Nachteile des Standes der Technik zu
überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur
Driftkompensation zu schaffen, in welchem das Ausgangssignal des
Ladungsverstärkers sich so einstellt, dass es annähernd dem absoluten
Brennraumdruck entspricht und welches keine zusätzlichen Drucksensoren, wie etwa ein Saugrohr-Drucksensor, benötigt. Ferner ist es insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, einen Ladungsverstärker für die Messung des Zylinderdrucks zu schaffen, dessen Ausgangssignal ein auf den Absolutdruck bezogenes, richtiges
Ausgangsspannungsniveau besitzt und welcher die vorhin erwähnten Nachteile des Standes der Technik bei der Korrektur des Ausgangsspannung überwindet.
Insbesondere soll dieser Ladungsverstärker im Gegensatz zu der erwähnten AT 396 634 keinen zusätzlichen Drucksensor und keinen vorbekannten Druckwert benötigen. Die erfindungsgemäße Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Driftkompensation, insbesondere zum Ausgleich der Nullpunktsdrift eines an einem Verbrennungsmotor aufgenommenen Brennraumdrucksignals, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Umwandlung der von einem im und/oder am Zylinder angeordneten
piezoelektrischen Druckaufnehmer erzeugten Ladungsmenge in ein
Ausgangsspannungssignal in einem, eine im Wesentlichen in Echtzeit rechnende Recheneinheit umfassenden, Ladungsverstärker,
- Aufnehmen eines ersten Kurbelwinkelwertes und eines ersten
Brennraumdruckwertes PI,AUFGENOMMEN an einer ersten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase eines ersten Arbeitsspiels,
- Aufnehmen eines zweiten Kurbelwinkelwertes und eines zweiten
Brennraumdruckwertes P2,AUFGENOMMEN an einer zweiten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
- Berechnung einer Druckdifferenz ^BERECHNET, 2-\ zwischen dem zweiten
aufgenommenen Brennraumdruckwert P2,AUFGENOMMEN und dem ersten aufgenommenen Brennraumdruckwert
- Berechnung eines ersten Zylindervolumens V an der ersten
Kurbelwinkelposition mittels des ersten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines zweiten Zylindervolumens V2 an der zweiten
Kurbelwinkelposition mittels des zweiten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines zweiten Brennraumdruckwertes P2,BERECHNET nach folgender
Vorschrift:
Pl .BERECHNET ~
wobei die berechnete Druckdifferenz, V2 das Zylindervolumen an der zweiten Kurbelwinkelposition, V das Zylindervolumen an der ersten
Kurbelwinkelposition, und kappa der Polytropenexponent ist, - Ermittlung der Abweichung zwischen dem zweiten berechneten
Brennraumdruckwert P2,BERECHNET und dem zweiten aufgenommenen
Brennraumdruckwert P2,AUFGENOMMEN an der zweiten Kurbelwinkelposition,
- Kompensation der ermittelten Abweichung in dem Ausgangsspannungssignal des Ladungsverstärkers durch Erzeugung eines Driftkompensationsstroms, der dem Eingang der Ladungs-/ Spannungswandler-Stufe des Ladungsverstärkers additiv oder subtraktiv zugeführt wird, wodurch ein driftkompensiertes
Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die Abweichung mit einer gewissen Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder definierbaren Zeit entspricht, kompensiert wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ladungsverstärker dazu eingerichtet ist, die vom Druckaufnehmer erzeugte Ladungsmenge in ein Spannungssignal umzuwandeln.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die von einem Druckaufnehmer erzeugten Ladungsmenge, wobei die Ladungsmenge insbesondere durch Druckbelastung des Druckaufnehmers erzeugt wird, in ein Ausgangsspannungssignal in einem, eine im Wesentlichen in Echtzeit rechnende Recheneinheit umfassenden, Ladungsverstärker, umgewandelt wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Verfahren weitere folgende Schritte umfasst:
- Aufnehmen eines dritten Kurbelwinkelwertes und eines dritten
Brennraumdruckwertes P3,AUFGENOMMEN an einer dritten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
und/oder
Aufnehmen von mehreren weiteren ersten Kurbelwinkelwerte und mehreren weiteren ersten Brennraumdruckwerte an mehreren weiteren ersten Kurbelwinkelpositionen innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
- Aufnehmen eines vierten Kurbelwinkelwertes und eines vierten
Brennraumdruckwertes P4,AUFGENOMMEN an einer vierten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels, und/oder
Aufnehmen von mehreren weiteren zweiten Kurbelwinkelwerte und mehreren weiteren zweiten Brennraumdruckwerte an mehreren weiteren zweiten Kurbelwinkelpositionen innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
- Berechnung einer weiteren Druckdifferenz Δρ BERECHNET, 4 - 3 zwischen dem vierten aufgenommenen Brennraumdruckwert P4IAUFGENOMMEN und dem dritten aufgenommenen Brennraumdruckwert P3,AUFGENOMMEN ,
und/oder
Berechnung einer weiteren Druckdifferenz ^BERECHNET, n-m zwischen dem jeweils weiteren zweiten aufgenommenen Brennraumdruckwert
und dem jeweils weiteren ersten aufgenommenen Brennraumdruckwert
Pm.AUFGENOMMEN >
- Berechnung eines dritten Zylindervolumens V3 an der dritten
Kurbelwinkelposition mittels des dritten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes, und/oder
Berechnung von mehreren weiteren ersten Zylindervolumen Vm an mehreren weiteren ersten Kurbelwinkelpositionen mittels des jeweiligen weiteren ersten Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines vierten Zylindervolumens V4 an der vierten
Kurbelwinkelposition mittels des vierten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes, und/oder
Berechnung von mehreren weiteren zweiten Zylindervolumen Vn an mehreren weiteren zweiten Kurbelwinkelpositionen mittels des jeweiligen weiteren zweiten Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines vierten Brennraumdruckwertes nacn folgender
Vorschrift:
wobei BERECHNET, 4-3 die weitere berechnete Druckdifferenz, V3 das
Zylindervolumen an der dritten Kurbelwinkelposition, V4 das Zylindervolumen an der vierten Kurbelwinkelposition und kappa der Polytropenexponent ist, und/oder
Berechnung eines jeweils weiteren zweiten Brennraum druckwertes PU,BERECHNET nach folgender Vorschrift:
Pn.BERECHNET ~
wobei Δρ BERECHNET, n-m die weitere berechnete Druckdifferenz, Vm das
Zylindervolumen an der jeweils weiteren ersten Kurbelwinkelposition, Vn das Zylindervolumen an der jeweils weiteren zweiten Kurbelwinkelposition, und kappa der Polytropenexponent ist,
- Ermittlung der Abweichung zwischen dem vierten berechneten
Brennraumdruckwert ur|d dem vierten aufgenommenen
Brennraumdruckwert P4,AUFGENOMMEN an der vierten Kurbelwinkelposition, und/oder
Ermittlung der Abweichung zwischen dem jeweils weiteren zweiten berechneten Brennraumdruckwert PU,BERECHNET ur|d dem jeweils weiteren zweiten
aufgenommenen Brennraumdruckwert PUAUFGENOMMEN an der jeweils weiteren zweiten Kurbelwinkelposition,
- Mittelung der ermittelten Abweichung oder der ermittelten Abweichungen,
insbesondere durch Verwendung eines Verfahrens zur Minimierung der
Fehlerquadratsummen und/oder durch lineare oder quadratische Mittelung,
- Kompensation der gemittelten Abweichung in dem Ausgangsspannungssignal des Ladungsverstärkers durch Erzeugung eines Driftkompensationsstroms, der dem Eingang der Ladungs-/ Spannungswandler-Stufe des Ladungsverstärkers additiv oder subtraktiv zugeführt wird, wodurch ein driftkompensiertes
Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die Abweichung mit einer gewissen Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder definierbaren Zeit entspricht,
kompensiert wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zur Mittelung der ermittelten Abweichung oder der ermittelten Abweichungen ein Least Square Fit Verfahren verwendet wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Berechnung der Druckdifferenz/en
BERECHNET, 2— l und/oder ^BERECHNET A-I und/oder ^BERECHNET, n-m und somit die Berechnung des zweiten Brennraumdruckwertes P2,BERECHNET und/oder des vierten Brennraumdruckwertes P4,BERECHNET und/oder des jeweils weiteren zweiten
Brennraumdruckwertes PU,BERECHNET rn it einem gefilterten Brennraumdruckwert oder mit gefilterten Brennraumdruckwerten erfolgt, und dass der gefilterte Brennraumdruckwert oder die gefilterten Brennraumdruckwerte P2,AUFGENOMMEN,Fiiter ,
P3,AUFGENOMMEN, Filter P4.AUFGEN0MMEN, Filter > Pn,AUFGENOMMEN, Filter Und/oder
Pm,AUFGENOMMEN, Filter durch Filterung der Druckkurve durch ein analoges oder ein digitales Tiefpass-Filter, insbesondere ein FIR Filter gebildet und/oder erzeugt wird oder werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Berechnung der Druckdifferenz/en
^p BERECHNET, 2— l und/oder ^BERECHNET A-I und/oder ^BERECHNET, n-m und somit die Berechnung des zweiten Brennraumdruckwertes P2,BERECHNET und/oder des vierten Brennraumdruckwertes P4,BERECHNET und/oder des jeweils weiteren zweiten
Brennraumdruckwertes PU,BERECHNET rn it einem gemittelten Brennraumdruckwert oder mit gemittelten Brennraumdruckwerten erfolgt, und dass der gemittelte
Brennraumdruckwert oder die gemittelten Brennraumdruckwerte P1IAUFGENOMMEN, Mittel ,
P2,AUFGENOMMEN,Mittel i P3,AUFGENOMMEN,Mittel P4,AUFGEN0MMEN,Mittel Pn,AUFGENOMMEN, Mittel und/oder pmAUFGEN0MMENMittei durch Mittelung mehrerer Brennraumdruckwerte erfolgt, wobei die zur Mittelung verwendeten Brennraumdruckwerte insbesondere -5 Grad bis +5 Grad Kurbelwinkel von dem aufgenommenen Brennraumdruckwert oder von den aufgenommenen Brennraumdruckwerten abweicht oder abweichen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der erste Kurbelwinkelwert und der erste
Brennraumdruckwert P1IA VFGENOMMEN im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden, und/oder dass der zweite Kurbelwinkelwert und der zweite Brennraumdruckwert P2.AUFGENOMMEN im Bereich von 40° bis 70° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 50° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden, und/oder dass der dritte
Kurbelwinkelwert und der dritte Brennraumdruckwert P3,A UFGENOMMEN im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden, und/oder dass der vierte Kurbelwinkelwert und der vierte Brennraumdruckwert im Bereich von 40° bis 70° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 50° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden, und/oder dass der jeweilige weitere erste Kurbelwinkelwert und der jeweilige weitere erste Brennraumdruckwert im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden, und/oder dass der jeweilige zweite Kurbelwinkelwert und der jeweilige zweite
Brennraumdruckwert PU,AUFGENOMMEN im Bereich von 40° bis 70° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 50° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden.
Gegebenenfalls ist es dadurch möglich die verschiedenen Werte, insbesondere die Brennraumdruckwerte, in Bereichen aufzunehmen, in welchen die realen
Brennraumdruckwerte den berechneten Brennraumdruckwerten näherungsweise entsprechen. Gegebenenfalls treten in diesen Bereichen am wenigsten Störeinflüsse, z. B. durch das Ventilsschließen, auf und gegebenenfalls sind die
Wärmeübergangsverluste noch klein, sodass die physikalischen Gesetze als
weitgehend gültig angenommen werden dürfen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Kurbelwinkelwerte von einer
Kurbelwinkelaufnehmervorrichtung, insbesondere von einem Kurbelwinkelsensor, aufgenommen werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst: Ermittlung der Temperaturänderung des Sensors und/oder des Zylinders und des damit verbundenen zusätzlichen Sensordrifts, insbesondere durch Ermittlung von
Energiewerten und Einsetzen der Energiewerte in eine Modellfunktion,
Kompensation der ermittelten Temperaturänderung in dem Ausgangsspannungssignal des Ladungsverstärkers durch Erzeugung eines modifizierten
Driftkompensationsstroms, welcher die ermittelte Temperaturänderung berücksichtigt, der dem Eingang der Ladungs-/ Spannungswandler-Stufe des Ladungsverstärkers additiv oder subtraktiv zugeführt wird, wodurch ein modifiziertes driftkompensiertes Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die Abweichung mit einer gewissen Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder definierbaren Zeit entspricht, kompensiert wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass ein modifizierter Driftkompensationsstrom erzeugt wird, sodass nicht nur die Abweichung zwischen berechnetem Druckniveau und gemessenem Druckniveau ausgeglichen werden kann, sondern auch die durch die Temperaturänderung zu erwartende zusätzliche Abweichung in vorausschauender Form ausgeglichen werden kann.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Ermittlung der
Temperaturänderung folgende Schritte umfasst: Berechnung eines
Temperaturkennwerts mittels einer Energiewertdifferenz AEy_x zwischen einem
Energiewert Ex eines ersten Arbeitsspiels und einem Energiewert Ey eines weiteren Arbeitsspiels, wobei der Temperaturkennwert Rückschlüsse auf die
Temperaturänderung im Zylinder und gegebenenfalls auch die Temperaturänderung des Sensors ermöglicht oder der Temperaturkennwert der Temperaturänderung im Zylinder und/oder gegebenenfalls auch der Temperaturänderung des Sensors entspricht.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Berechnung des Energiewerts Ex des ersten Arbeitsspiels folgende Schritte umfasst: Aufnehmen eines
Brennraumdruckwerts pV0R,x an einer Kurbelwinkelposition innerhalb der
Kompressionsphase eines ersten Arbeitsspiels vor dem Einsetzen der Verbrennung eines in den Zylinder eingebrachten Brennstoffgemisches, insbesondere an einer Kurbelwinkelposition vor der Einspritzung des Brennstoffgemischs in den Zylinder, wobei die Kurbelwinkelposition insbesondere der ersten Kurbelwinkelposition entspricht, Aufnehmen eines Brennraumdruckwerts pNACH,x an einer Kurbelwinkelposition innerhalb des Arbeitsspiels, wobei die Kurbelwinkelposition des Brennraumdruckwerts pNACH,x , insbesondere spiegelbildlich zur Position der Kurbelwinkelposition des
Brennraumdruckwerts pV0RiX nach dem oberen Totpunkt ist,
Berechnung einer Druckdifferenz &pENERGIE x zwischen dem aufgenommenen
Brennraumdruckwert pV0RiX und dem aufgenommenen Brennraumdruckwert pNACH ,x, Ermittlung des Energiewerts Ex mittels der ermittelten Druckdifferenz &pENERGIE x, wobei der ermittelte Energiewert Ex Rückschlüsse auf die durch die Verbrennung freigesetzte Energiemenge des Arbeitsspiels ermöglicht oder der ermittelte Energiewert Ex der freigesetzten Energiemenge des Arbeitsspiels entspricht.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Brennraumdruckwert pNACH,x an einer
Kurbelwinkelposition innerhalb des ersten Arbeitsspiels aufgenommen wird, nachdem die Verbrennung des Brennstoffgemischs im Wesentlichen abgeschlossen ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Berechnung des Energiewerts Ey des weiteren Arbeitsspiels folgende Schritte umfasst: Aufnehmen eines
Brennraumdruckwerts pV0R,y an einer Kurbelwinkelposition innerhalb der
Kompressionsphase eines weiteren Arbeitsspiels vor dem Einsetzen der Verbrennung eines in den Zylinder eingebrachten Brennstoffgemisches, insbesondere an einer Kurbelwinkelposition vor der Einspritzung des Brennstoffgemischs in den Zylinder, wobei die Kurbelwinkelposition insbesondere der ersten Kurbelwinkelposition entspricht, Aufnehmen eines Brennraumdruckwerts pNACH,y an einer Kurbelwinkelposition innerhalb des weiteren Arbeitsspiels, wobei die Kurbelwinkelposition des Brennraumdruckwerts PNACH.y , insbesondere spiegelbildlich zur Position der Kurbelwinkelposition des
Brennraumdruckwerts pV0Rv nach dem oberen Totpunkt ist,
Berechnung einer Druckdifferenz pENERGlE y zwischen dem aufgenommenen
Brennraumdruckwert pV0Rv und dem aufgenommenen Brennraumdruckwert pNACH,y, Ermittlung des Energiewerts Ey mittels der ermittelten Druckdifferenz &pENERGIE i, wobei der ermittelte Energiewert Ey Rückschlüsse auf die durch die Verbrennung freigesetzte Energiemenge des weiteren Arbeitsspiels ermöglicht oder der ermittelte Energiewert Ey der freigesetzten Energiemenge des weiteren Arbeitsspiels entspricht.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Brennraumdruckwert pNACH,y an einer
Kurbelwinkelposition innerhalb des weiteren Arbeitsspiels aufgenommen wird, nachdem die Verbrennung des Brennstoffgemischs im Wesentlichen abgeschlossen ist. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Berechnung der Druckdifferenz/en und somit des/der Energiewerts/e mit einem gefilterten Brennraumdruckwert oder mit gefilterten Brennraumdruckwerten erfolgt, und dass der gefilterte Brennraumdruckwert oder die gefilterten Brennraumdruckwerte pVoR,x,FUter, PNACH,x,Fiiter , PvoR.y.FUter , und/oder
PN ACH, y, Füter durch Filterung der Druckkurve durch ein analoges oder ein digitales Tiefpass-Filter, insbesondere ein FIR Filter, gebildet und/oder erzeugt wird oder werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Berechnung der Druckdifferenz/en und/oder der pENERGIE y und somit des/der Energiewerts/e mit einem gemittelten Brennraumdruckwert oder gemittelten Brennraumdruckwerten erfolgt,
und dass der gemittelte Brennraumdruckwert oder die gemittelten
Brennraumdruckwerte PVOR,X, Mittel n PN -ACH, X, Mittel n PvoR.y, Mittel n und/oder pNACH,y Mittel durch Mittelung mehrerer Brennraumdruckwerte erfolgt, wobei die zur Mittelung verwendeten Brennraumdruckwerte insbesondere -5 Grad bis +5 Grad Kurbelwinkel von dem aufgenommenen Brennraumdruckwert oder von den aufgenommenen Brennraumdruckwerten abweicht oder abweichen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die ermittelten Energiewerte für die Identifikation von Arbeitsspielen mit gleichartiger Verbrennung eingesetzt werden,
und dass durch die Identifikation der gleichartigen Arbeitsspiele die Eigendrift des Messaufbaus aus Druckaufnehmer, Kabel und/oder Ladungsverstärker ermittelt wird, sodass auch bei stehendendem Motor ein zur Eigendrift entgegengesetzter
Driftkompensationsstrom erzeugt wird und damit ein Wegdriften des Ausgangssignals des Ladungsverstärkers verhindert wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Ladungsverstärker mit einer Recheneinheit zur Driftkompensation, insbesondere zum Ausgleich der Nullpunktsdrift eines an einem Verbrennungsmotor aufgenommenen Brennraumdrucksignals, wobei der
Ladungsverstärker zur Umwandlung von der von einem Druckaufnehmer erzeugten Ladungsmenge in ein Ausgangsspannungssignal eingerichtet ist, umfassend:
einen Anschluss für den Druckaufnehmer, insbesondere einen Anschluss für einen piezoelektrischen Drucksensor, gegebenenfalls einen Anschluss für eine Kurbelwinkelaufnehmervorrichtung, insbesondere einen Anschluss für einen Kurbelwinkelsensor.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ladungsverstärker nur das Signal einer Kurbelwinkelaufnehmervorrichtung, insbesondere eines Kurbelwinkelsensors zugeführt bekommt. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ladungsverstärker keinen
Anschluss für eine Kurbelwinkelaufnehmervorrichtung, insbesondere einen Anschluss für einen Kurbelwinkelsensor, aufweist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Recheneinheit zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens zur Driftkompensation eingerichtet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Recheneinheit eine im Wesentlichen echtzeitfähige Recheneinheit ist, und dass die Recheneinheit ein Teil des
Ladungsverstärkers ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ladungsverstärker und/oder die
Recheneinheit mit einem Analog-/Digitalwandler verbunden oder verbindbar ist, und dass der Analog-/Digitalwandler die Druckwerte erfasst.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Ladungsverstärker und/oder die
Recheneinheit mit einem Digital-/Analogwandler verbunden oder verbindbar ist, und dass der Digital-/Analogwandler die Regelspannung und darüber den erforderlichen Driftkompensationsstrom erzeugt.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Messsystem, welches einen erfindungsgemäßen Ladungsverstärker umfasst.
Gegebenenfalls betrifft die Erfindung einen Ladungsverstärker für piezoelektrische Brennraumdrucksensoren bei Verbrennungskraftmaschinen, wobei das Ausgangssignal des Ladungsverstärkers zugleich dem absoluten Brennraumdruck entspricht und dass für diesen Zweck zusätzlich zum Ladungssignal lediglich echtzeitmäßige Informationen über zumindest zwei Kurbelwinkelpositionen, aber keine weiteren Signale anderer Sensoren oder keine weiteren Informationen über anderweitig ermittelte oder
geschätzte absolute Druckwerte z.B. in der Ansaugphase zugeführt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dem Ladungsverstärker aus einer Einheit zur Erfassung der Kurbelwinkelstellung Triggersignale für zumindest zwei
Kurbelwinkelpositionen in der Kompressionsphase des Verbrennungsmotors übermittelt werden und dass in einer mit dem Ladungsverstärker verbundenen
Echtzeitrecheneinheit aus den zu diesen Zeitpunkten erfassten relativen Druckwerten das absolute Druckniveau bei zumindest einem der beiden Triggerzeitpunkte auf thermodynamische Art und Weise ermittelt wird und die Abweichung des
Ausgangssignals des Ladungsverstärkers vom solcherart ermittelten absoluten Niveau beim entsprechenden Triggerzeitpunkt als Regelgröße für den
Driftkompensationsregelkreis des Ladungsverstärkers verwendet wird, sodass sich die Ausgangspannung des Ladungsverstärkers auf das absolute Niveau einstellt.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Erfassung der Druckwerte über einen ADC und die Erzeugung der Regelspannung durch einen DAC erfolgen, welche mit einer echtzeitfähigen Prozessoreinheit, die auch Teil eines FPGAs sein kann, verbunden sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass zumindest ein weiteres Triggersignal am
Verbrennungsende zugeführt wird, daraus eine Abschätzung der bei der Verbrennung freigesetzten Energie erfolgt und aus dem Vergleich mit der freigesetzten Energie im vorigen Arbeitsspiel ein Rückschluss auf eine Änderung des Temperaturniveaus des Zylinderdrucksensors erfolgt, daraus über eine hinterlegte Modellfunktion auf ein erwartete höhere Drift geschlossen wird und dementsprechend der
Driftkompensationsstrom bereits zu diesem Zeitpunkt vorausschauend angepasst wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass aus aufeinanderfolgenden Zyklen mit gleicher Energiefreisetzung im Motor die Eigendrift des Messaufbaus aus piezoelektrischem Druckaufnehmer, Kabel und Ladungsverstärker ermittelt wird und bei einem Motorstopp ein dementsprechender Driftkompensationsstrom eingeprägt wird, sodass die Eigendrift aufgehoben wird und sich auch in realen, transienten Messungen im Fahrbetrieb über Stopp - Start Phasen hinweg absolut richtige Druckniveaus ergeben.
Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung kann unter anderem eine thermodynamische Bestimmung des Absolutdruckniveaus mit dem Driftkompensationsregelkreis verknüpft werden.
Dazu können einer echtzeitfähigen, im Ladungsverstärkeraufbau enthaltenen
Recheneinheit Triggersignale für zumindest zwei Kurbelwinkelpositionen in der Kompressionsphase des Verbrennungsmotors zugeführt werden. Gegebenenfalls kann die Recheneinheit an diesen Stellen den Signalwert entnehmen und kann ihn mit Hilfe des aus der Sensorempfindlichkeit und dem Ladungsverstärkertransferfaktor vorbekannten Gesamtskalierfaktors, z.B. kPa/V, in relative Druckwerte umwandeln.
Aus der adiabatischen Zustandsgieichung für das ideale Gas: p · Vn = const. wobei p den Absolutdruck, V das Volumen und n den Polytropenexponent bezeichnen, erhält man für die Werte bei zwei Kurbelwinkelpositionen 1 und 2 die Beziehung:
Daraus gewinnt man durch Umformung die Beziehung:
Diese Gleichung bedeutet, dass der absolute Druck zu einer zweiten
Kurbelwinkelposition aus der von einem gemeinsamen Offset der Druckwerte unabhängigen Druckdifferenz zwischen dem Druck an der zweiten Position und dem Druck an der ersten Position und mit einem vom Brennverlauf unabhängigen Faktor, bestimmt werden kann. Dieser Faktor ergibt sich aus den jeweiligen Zylindervolumina zu den beiden Positionen sowie dem sogenannten Polytropenexponent. Für einen bestimmten Motor können die Zylindervolumina als bekannt angenommen werden, da sie aus dem Hubraum des Zylinders, dem Kompressionsverhältnis und dem
Schubstangenverhältnis des Kurbeltriebs in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel berechnet werden können. Gegebenenfalls kann, als erste Position ein Kurbelwinkel bei 90° bis 120°, insbesondere bei ca. 100°, vor dem oberen Totpunkt [OT] und als zweite Position ein Kurbelwinkel bei 40° bis 70°, insbesondere bei ca. 50°, vor dem oberen Totpunkt [OT] angenommen werden, da in diesem Bereich die realen Verhältnisse der idealen adiabatischen Gleichung näherungsweise entsprechen.
Selbstverständlich kann die Berechnung auch für mehr als nur für zwei
Kurbelwinkelpositionen erfolgen, und es können dabei auch verschiedene
mathematische Verfahren zur Unterdrückung von Signalstörungen eingesetzt werden, beispielsweise das bekannte Verfahren zur Minimierung der Fehlerquadratsumme
[Least Square Fit] oder auch einfache Mittelungsverfahren.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass dieses Verfahren in einer mit einem
Ladungsverstärker verknüpften Echtzeitrecheneinheit ausgeführt werden, dass das real bei einem bestimmten Kurbelwinkel auftretende und auf Druck skalierte relative
Ausgangssignal des Ladungsverstärkers mit dem zugehörigen aus der
thermodynamischen Rechnung ermittelten Wert des Absolutdrucks vergleicht und dass die aus dem Vergleich resultierende Druckdifferenz als Regelabweichung für den Driftkompensationsregelkreis verwendet wird und von diesem auf null geregelt wird.
Der Wert des Ausgangssignals des Ladungsverstärkers an einer gewissen
Kurbelwinkelposition wird somit - im Gegensatz zum Stand der Technik - nicht auf null geregelt werden, sondern bevorzugt auf den annähernd physikalisch richtigen Wert des Absolutdrucks. Der Ladungsverstärker kann somit zwischen physikalischen
Druckänderungen, die erhalten bleiben sollen, und den störenden Drifterscheinungen, die ausgeregelt werden sollen, unterscheiden.
Gegebenenfalls wird der Zielwert des Regelkreises laufend entsprechend der thermodynamischen Berechnung angepasst und da der daraus ermittelte Kompensationsstrom für das ganze Arbeitsspiel konstant gehalten werden kann, kann eine durch Drift verursachte Abweichung in Form einer über das gesamte nächste Arbeitsspiel dauernden Rampe ausgeglichen werden. Damit kann eine unerwünschte Schrägstellung des Ausgangssignalverlaufs aufgrund einer fälschlichen Ausregelung von realen Druckänderungen vermieden werden. Schrägstellungen des
Ausgangssignalverlaufs aufgrund von Drifterscheinungen können jedoch ebenfalls rampenförmig und damit auf optimale Weise ausgeglichen und sämtliche harten Übergänge, wie im Stand der Technik, können vermieden werden. Gegebenenfalls ist im Gegensatz zum Stand der Technik weder die Kenntnis des Umgebungsdrucks, noch ein zusätzlicher Drucksensor notwendig.
In einer Ausführungsform der gegenständlichen Erfindung wird zur Ermittlung der relativen Druckwerte bei zumindest der ersten und der zweiten Kurbelwinkelposition ein Analog/Digitalkonverter verwendet, der an die Echtzeitrecheneinheit angeschlossen ist und der bei zumindest der ersten und der zweiten Position die von einer
Aufbereitungseinheit aus einem Kurbelwinkelgebersignal entsprechend abgeleiteten Triggersignale erhält.
In dieser Ausführungsform erfolgt die Erzeugung des Driftkompensationsstroms über einen von der Echtzeitrecheneinheit ausgesteuerten Digital/Analog Konverter, aus dessen Ausgangsspannung über einen entsprechend großen Vorwiderstand der Kompensationsstrom erzeugt wird, der dem invertierenden Signaleingang des
Ladungsverstärkers zugeführt wird.
Wie schon oben ausgeführt, gibt es unter anderem zwei Ursachen, die zum Auftreten einer Drift des Ausgangsignals eines Ladungsverstärkers führen. Zum einen ist dies die Ladungsverstärkerschaltung - inkl. Sensor und Kabel - selbst, die zur sogenannten Eigendrift führt. Zum anderen kann auch die Erwärmung oder Abkühlung des piezoelektrischen Sensors eine Drift bewirken, wobei diese sogenannte
Lastwechseldrift bei plötzlichen Temperaturänderungen für einige Arbeitsspiele des Verbrennungsmotors recht stark ausgeprägt sein kann. Daher kann es besonders vorteilhaft sein, in einer erweiterten Ausführungsform dieses Verfahrens einen bevorstehenden Lastwechsel vorherzusehen und vorausschauend einen erhöhten Driftkompensationsstrom zur praktisch vollständigen Verhinderung des Effekts einzustellen. Gegebenenfalls kann das mit einer in der Echtzeitrecheneinheit hinterlegten Modellfunktion und mit einer in der Echtzeitrecheneinheit durchgeführten Lastbestimmung gelingen.
Die Last kann mit bekannten Methoden genau bestimmt werden, für den vorliegenden Zweck genügt aber auch eine näherungsweise Bestimmung. Vorteilhafterweise kann dazu der Echtzeitrecheneinheit ein weiterer Trigger bei einer dritten
Kurbelwinkelposition am Verbrennungsende zugeführt. Gegebenenfalls ist dies die gleiche Position wie eine erste Position der Kompressionsphase, nur nicht vor, sondern nach dem oberen Totpunkt [OT]. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der
Brennraumdruckwert pV0R,x an einer ersten Kurbelwinkelposition innerhalb eines ersten Arbeitsspiels vor dem oberen Totpunkt aufgenommen wird und der
Brennraumdruckwert pNACH,x an einer zweiten Kurbelwinkelposition innerhalb des ersten Arbeitsspiels nach dem oberen Totpunkt aufgenommen wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Brennraumdruck pV0R,x im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen wird, und der Brennraumdruckwert pNACH,x im Bereich von 90° bis 120° nach dem oberen
Totpunkt, insbesondere 100° nach dem oberen Totpunkt, aufgenommen wird.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Brennraumdruck pV0RiX und der
Brennraumdruckwert pNACH,x Dei den gleichen Kurbelwinkelgraden vor und nach dem oberen Totpunkt aufgenommen werden und dadurch insbesondere spiegelbildlich oder insbesondere um eine Achse oder um den Totpunkt gespiegelt angeordnet sind.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Brennraumdruckwert pV0R,y an einer ersten Kurbelwinkelposition innerhalb eines weiteren Arbeitsspiels vor dem oberen Totpunkt aufgenommen wird und der Brennraumdruckwert pNACH,y an einer zweiten
Kurbelwinkelposition innerhalb des weiteren Arbeitsspiels nach dem oberen Totpunkt aufgenommen wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der Brennraumdruck pV0R,y im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen wird, und der Brennraumdruckwert pNACH,y im Bereich von 90° bis 120° nach dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° nach dem oberen Totpunkt, aufgenommen wird. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass der
Brennraumdruck pV0R,y und der Brennraumdruckwert pNACH,y Dei den gleichen
Kurbelwinkelgraden vor und nach dem oberen Totpunkt aufgenommen werden und dadurch insbesondere spiegelbildlich oder insbesondere um eine Achse oder um den Totpunkt gespiegelt angeordnet sind.
Durch Entnahme eines Druckwerts auch an dieser Stelle kann die Druckdifferenz zum Druck an der ersten Position ermittelt werden und damit grob die bei der Verbrennung freigesetzte Energiemenge abgeschätzt werden. Durch Vergleich dieser Energiemenge mit derjenigen aus dem vorigen Arbeitsspiel kann auf eine Änderung des
Temperaturniveaus im Zylinder und damit auch des Sensors geschlossen werden, und über eine in der Echtzeitrecheneinheit hinterlegten Modellfunktion kann auf eine zu erwartende erhöhte Drift geschlossen werden. Dementsprechend kann die
Echtzeitrecheneinheit bereits zum dritten Zeitpunkt, wo dies bekannt wird, einen entsprechend erhöhten Driftkompensationsstrom erzeugen und so einer erhöhten Drift des Sensorsignals quasi zeitgleich mit der Ursache vorbeugen. Die verbleibende Differenz kann dann durch die Ermittlung des realen absoluten Niveaus aus den ersten und zweiten Positionen des folgenden Arbeitsspiels und durch die Erzeugung eines angepassten Kompensationsstroms ausgeglichen werden.
Auf diese Weise können auch Drifterscheinungen innerhalb eines Arbeitsspiels, wie sie in besonderem Maß bei einem Kaltstartvorgang oder einem Hochlauf - Tipp-In - bei kaltem Motor auftreten, beherrscht werden.
Auf Basis der vorhin beschriebenen Eigenschaften des Verfahrens kann eine weitere vorteilhafte Ausprägung möglich sein. Durch die Bestimmung des absoluten
Druckniveaus kann der Sensor zwischen realen, physikalischen Druckänderungen und scheinbaren Druckänderungen, die durch die Eigendrift des Messaufbaus bestehend aus piezoelektrischem Drucksensor, Verbindungskabel und Ladungsverstärker verursacht werden, unterscheiden. Durch die oben beschriebene Abschätzung der pro Arbeitsspiel freigesetzten Energie, kann die Recheneinheit hintereinander folgende Arbeitsspiele mit gleichartiger Verbrennung identifizieren. Bei einer Abfolge von solchen Arbeitsspielen bleibt gegebenenfalls für die Driftregelung dann genau jener Kompensationsstrom übrig, der nötig ist, um nur die Eigendrift auszugleichen. Die Größe dieses Stroms, kann nun von der Recheneinheit in einem Speicher abgelegt werden.
Bleibt der Motor während des Messbetriebs stehen, so können keine weiteren
Kurbelwinkeltrigger angeliefert werden. Heute übliche Ladungsverstärkeraufbauten schalten in diesem Fall auf die kontinuierliche Driftkompensation um. Der hier vorgeschlagene Aufbau kann hingegen durch die vorhin beschriebene Identifikation der Eigendrift des Systems einen solchen Kompensationsstrom aufbringen, dass das absolut richtige Ausgangsniveau auf nach einem Motor-Stopp erhalten bleibt.
Gegebenenfalls ergibt sich der große Vorteil, dass auch das Verhalten des
Zylinderdrucks während Stopp-Start Phasen, wie sie ja bei Fahrzeugen mit Stopp-Start Automatik im Stadtbetrieb laufend auftreten, korrekt analysierbar ist und damit wichtige Informationen zur Auslegung solcher Systeme ermöglicht werden, was besonders auch bei hybriden Antrieben, wo der Verbrennungsmotor zur Ermöglichung eines raschen Wiederanlaufs durch den Elektromotor beim Stoppen in eine bestimmte Position gedreht wird, von großer Bedeutung ist.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen, der
Beschreibung des Ausführungsbeispiels und der Figur.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform.
Wenn nicht anders angegeben, so entsprechen die Bezugszeichen folgenden
Komponenten:
Ladungsverstärker 1 , Analog/Digitalwandler 2, Recheneinheit 3, Triggersignale 4, Digital/Analogwandler 5, Vorwiderstand 6, Eingangssignal 7 und Ausgangssignal 8.
In dieser Figur ist der Aufbau einer Ladungsverstärkerstufe, insbesondere eines Ladungsverstärkers 1 , schematisch dargestellt. Das Ausgangssignal 8 wird über einen Analog/Digitalwandler 2 digitalisiert und diese Werte der Recheneinheit 3 zugeführt. Diese Einheit erhält Triggersignale 4 von einer Kurbelwinkelaufbereitungseinheit zu definierten, für die thermodynamische Nullpunktkorrektur nötigen Kurbelwinkeln. Diese stellen die Referenzzeitpunkte dar. Alternativ kann diese Aufbereitungseinheit auch in die Recheneinheit integriert werden. Die Recheneinheit vergleicht das auf Druck skalierte Ausgangssignal 8 des Ladungsverstärkers mit dem aus der
thermodynamischen Nullpunktermittlung errechneten richtigen Druckwert zu einem der beiden Referenzzeitpunkte und erzeugt entsprechend der Differenz der beiden
Druckwerte - = Regelabweichung - über den Digital/Analogwandler 5 ein
entsprechendes Ausgangssignal 8, das über den hochohmigen Vorwiderstand 6 in einen entsprechenden Driftkompensationsstrom umgewandelt wird, dessen Ziel es ist, die Regelabweichung in weiterer Folge auf null auszugleichen. Der
Driftkompensationsstrom wird in dieser Ausführungsform dem Eingang der Ladungs-/ Spannungswandler-Stufe des Ladungsverstärkers 1 , dem sogenannten Eingangssignal 7 additiv oder subtraktiv zugeführt, wodurch ein driftkompensiertes
Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die Abweichung mit einer gewissen
Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder definierbaren Zeit entspricht, kompensiert wird.
Die Erfindung ist durch die Merkmale der Ansprüche definiert und beschränkt sich nicht auf das konkret dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern umfasst sämtliche
Ladungsverstärker und/oder Messsysteme, welche selbst oder welche Teile umfassen, welche zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet oder eingerichtet sind.

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Driftkompensation, insbesondere zum Ausgleich der Nullpunktsdrift eines an einem Verbrennungsmotor aufgenommenen Brennraumdrucksignals, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Umwandlung der von einem im und/oder am Zylinder angeordneten
piezoelektrischen Druckaufnehmer erzeugten Ladungsmenge in ein
Ausgangsspannungssignal in einem, eine im Wesentlichen in Echtzeit rechnende Recheneinheit (3) umfassenden, Ladungsverstärker (1 ),
- Aufnehmen eines ersten Kurbelwinkelwertes und eines ersten
Brennraumdruckwertes PI,AUFGENOMMEN an einer ersten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase eines ersten Arbeitsspiels,
- Aufnehmen eines zweiten Kurbelwinkelwertes und eines zweiten
Brennraumdruckwertes P2,AUFGENOMMEN an einer zweiten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
- Berechnung einer Druckdifferenz &pBERECHNET 2_1 zwischen dem zweiten
aufgenommenen Brennraumdruckwert P2,AUFGENOMMEN und dem ersten aufgenommenen Brennraumdruckwert
- Berechnung eines ersten Zylindervolumens V an der ersten
Kurbelwinkelposition mittels des ersten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines zweiten Zylindervolumens V2 an der zweiten
Kurbelwinkelposition mittels des zweiten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines zweiten Brennraumdruckwertes P2,BERECHNET nach folgender
Vorschrift:
wobei die berechnete Druckdifferenz, V2 das Zylindervolumen an der zweiten Kurbelwinkelposition, V das Zylindervolumen an der ersten Kurbelwinkelposition, und kappa der Polytropenexponent ist,
- Ermittlung der Abweichung zwischen dem zweiten berechneten
Brennraumdruckwert P2,BERECHNET und dem zweiten aufgenommenen
Brennraumdruckwert P2,AUFGENOMMEN an der zweiten Kurbelwinkelposition, - Kompensation der ermittelten Abweichung in dem Ausgangsspannungssignal des Ladungsverstärkers (1 ) durch Erzeugung eines Driftkompensationsstroms, der dem Eingang der Ladungs-/ Spannungswandler-Stufe des
Ladungsverstärkers (1 ) additiv oder subtraktiv zugeführt wird, wodurch ein driftkompensiertes Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die
Abweichung mit einer gewissen Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder
definierbaren Zeit entspricht, kompensiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 umfassend weitere folgende Schritte:
- Aufnehmen eines dritten Kurbelwinkelwertes und eines dritten
Brennraumdruckwertes P3,AUFGENOMMEN an einer dritten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
und/oder
Aufnehmen von mehreren weiteren ersten Kurbelwinkelwerte und mehreren weiteren ersten Brennraumdruckwerte an mehreren weiteren ersten Kurbelwinkelpositionen innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
- Aufnehmen eines vierten Kurbelwinkelwertes und eines vierten
Brennraumdruckwertes P4,AUFGENOMMEN an einer vierten Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
und/oder
Aufnehmen von mehreren weiteren zweiten Kurbelwinkelwerte und mehreren weiteren zweiten Brennraumdruckwerte an mehreren weiteren zweiten Kurbelwinkelpositionen innerhalb der Kompressionsphase des ersten Arbeitsspiels,
- Berechnung einer weiteren Druckdifferenz ^p BERECHNET, 4 - 3 zwischen dem
vierten aufgenommenen Brennraumdruckwert P4,AUFGENOMMEN und dem dritten aufgenommenen Brennraumdruckwert P3,AUFGENOMMEN ,
und/oder
Berechnung einer weiteren Druckdifferenz &pBERECHNET n_m zwischen dem jeweils weiteren zweiten aufgenommenen Brennraumdruckwert Pn,AUFGENOMMEN und dem jeweils weiteren ersten aufgenommenen
Brennraumdruckwert pm,AuFGENOMMEN ,
- Berechnung eines dritten Zylindervolumens V3 an der dritten
Kurbelwinkelposition mittels des dritten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes, und/oder
Berechnung von mehreren weiteren ersten Zylindervolumen Vm an mehreren weiteren ersten Kurbelwinkelpositionen mittels des jeweiligen weiteren ersten Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines vierten Zylindervolumens V4 an der vierten
Kurbelwinkelposition mittels des vierten aufgenommenen Kurbelwinkelwertes, und/oder
Berechnung von mehreren weiteren zweiten Zylindervolumen Vn an mehreren weiteren zweiten Kurbelwinkelpositionen mittels des jeweiligen weiteren zweiten Kurbelwinkelwertes,
- Berechnung eines vierten Brennraumdruckwertes nacn folgender
Vorschrift:
wobei BERECHNET, 4-3 die weitere berechnete Druckdifferenz, V3 das
Zylindervolumen an der dritten Kurbelwinkelposition, V4 das Zylindervolumen an der vierten Kurbelwinkelposition und kappa der Polytropenexponent ist, und/oder
Berechnung eines jeweils weiteren zweiten Brennraumdruckwertes
PU.BERECHNET nacn folgender Vorschrift:
Pn,BERECHNET ~
wobei Δρ BERECHNET, n-m die weitere berechnete Druckdifferenz, Vm das
Zylindervolumen an der jeweils weiteren ersten Kurbelwinkelposition, Vn das Zylindervolumen an der jeweils weiteren zweiten Kurbelwinkelposition, und kappa der Polytropenexponent ist, - Ermittlung der Abweichung zwischen dem vierten berechneten
Brennraumdruckwert und dem vierten aufgenommenen
Brennraumdruckwert P4,AUFGENOMMEN an der vierten Kurbelwinkelposition, und/oder
Ermittlung der Abweichung zwischen dem jeweils weiteren zweiten
berechneten Brennraumdruckwert PU,BERECHNET und dem jeweils weiteren zweiten aufgenommenen Brennraumdruckwert PUAUFGENOMMEN an der jeweils weiteren zweiten Kurbelwinkelposition,
- Mittelung der ermittelten Abweichung oder der ermittelten Abweichungen, insbesondere durch Verwendung eines Verfahrens zur Minimierung der Fehlerquadratsummen und/oder durch lineare oder quadratische Mittelung,
- Kompensation der gemittelten Abweichung in dem Ausgangsspannungssignal des Ladungsverstärkers (1 ) durch Erzeugung eines Driftkompensationsstroms, der dem Eingang der Ladungs-/ Spannungswandler-Stufe des
Ladungsverstärkers (1 ) additiv oder subtraktiv zugeführt wird, wodurch ein driftkompensiertes Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die
Abweichung mit einer gewissen Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder
definierbaren Zeit entspricht, kompensiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Berechnung der Druckdifferenz/en &pBERECHNET 2-\ und/oder
Δρ BERECHNET, 4-3 und/oder pBERECHNET,n-m und somit die Berechnung des zweiten Brennraumdruckwertes P2,BERECHNET und/oder des vierten
Brennraumdruckwertes P4,BERECHNET und/oder des jeweils weiteren zweiten Brennraumdruckwertes PU,BERECHNET rn it einem gefilterten Brennraumdruckwert oder mit gefilterten Brennraumdruckwerten erfolgt,
- und dass der gefilterte Brennraumdruckwert oder die gefilterten
B re n n rau m d ru ckwe rte p1 A UFGENOMMEN.FU ter , PIA UFGENOMMEN.FU ter >
P3 AUFGENOMMEN, Filter PUAUFGENOMMEN .Filter > PnAUFGENOMMEN, Filter Und/oder
PmAUFGENOMMEN, Filter durch Filterung der Druckkurve durch ein analoges oder ein digitales Tiefpass-Filter, insbesondere ein FIR Filter gebildet und/oder erzeugt wird oder werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Berechnung der Druckdifferenz/en &pBERECHNET 2-\ und/oder
BERECHNET, 4-3 und/oder ^BERECHNET, n-m und somit die Berechnung des zweiten Brennraumdruckwertes P2,BERECHNET und/oder des vierten
Brennraumdruckwertes P4,BERECHNET und/oder des jeweils weiteren zweiten Brennraumdruckwertes PU,BERECHNET rn it einem gemittelten
Brennraumdruckwert oder mit gemittelten Brennraumdruckwerten erfolgt,
- und dass der gemittelte Brennraumdruckwert oder die gemittelten
Brennraumdruckwerte PI UFGENOMMEN Mittel n PIAUFGENOMMEN Mittel n
P3,AUFGENOMMEN,Mittel P4AUFGEN0MMEN, Mittel Pn,AUFGENOMMEN, Mittel Und/oder
Pm,AUFGENOMMEN, Mittel durch Mittelung mehrerer Brennraumdruckwerte erfolgt, wobei die zur Mittelung verwendeten Brennraumdruckwerte insbesondere -5 Grad bis +5 Grad Kurbelwinkel von dem aufgenommenen Brennraumdruckwert oder von den aufgenommenen Brennraumdruckwerten abweicht oder abweichen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
- dass der erste Kurbelwinkelwert und der erste Brennraumdruckwert
PIAUFGENOMMEN im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden,
- und/oder dass der zweite Kurbelwinkelwert und der zweite
Brennraumdruckwert P2,AUFGENOMMEN im Bereich von 40° bis 70° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 50° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden,
- und/oder dass der dritte Kurbelwinkelwert und der dritte Brennraumdruckwert P3, AUFGENOMMEN im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden,
- und/oder dass der vierte Kurbelwinkelwert und der vierte Brennraumdruckwert PIAUFGENOMMEN im Bereich von 40° bis 70° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 50° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden, - und/oder dass der jeweilige weitere erste Kurbelwinkelwert und der jeweilige weitere erste Brennraumdruckwert im Bereich von 90° bis 120° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 100° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden,
- und/oder dass der jeweilige zweite Kurbelwinkelwert und der jeweilige zweite Brennraumdruckwert PU,AUFGENOMMEN im Bereich von 40° bis 70° vor dem oberen Totpunkt, insbesondere 50° vor dem oberen Totpunkt, aufgenommen werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Kurbelwinkelwerte von einer Kurbelwinkelaufnehmervorrichtung, insbesondere von einem Kurbelwinkelsensor, aufgenommen werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend folgende weitere
Schritte:
- Ermittlung der Temperaturänderung des Sensors und/oder des Zylinders und des damit verbundenen zusätzlichen Sensordrifts, insbesondere durch
Ermittlung von Energiewerten und Einsetzen der Energiewerte in eine
Modellfunktion,
- Kompensation der ermittelten Temperaturänderung in dem
Ausgangsspannungssignal des Ladungsverstärkers (1 ) durch Erzeugung eines modifizierten Driftkompensationsstroms, welcher die ermittelte
Temperaturänderung berücksichtigt, der dem Eingang der Ladungs-/
Spannungswandler-Stufe des Ladungsverstärkers (1 ) additiv oder subtraktiv zugeführt wird, wodurch ein modifiziertes driftkompensiertes
Brennraumdrucksignal erzeugt wird, sodass die Abweichung mit einer gewissen Zeitkonstante, die insbesondere der aktuellen Dauer eines oder mehrerer Arbeitsspiele oder einer definierten oder definierbaren Zeit entspricht, kompensiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Ermittlung der Temperaturänderung
folgende Schritte umfasst: - Berechnung eines Temperaturkennwerts mittels einer Energiewertdifferenz Ey_x zwischen einem Energiewert Ex eines ersten Arbeitsspiels und einem Energiewert Ey eines weiteren Arbeitsspiels,
wobei der Temperaturkennwert Rückschlüsse auf die Temperaturänderung im Zylinder und gegebenenfalls auch die Temperaturänderung des Sensors ermöglicht oder der Temperaturkennwert der Temperaturänderung im Zylinder und/oder gegebenenfalls auch der Temperaturänderung des Sensors entspricht.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Berechnung des Energiewerts Ex des ersten Arbeitsspiels folgende Schritte umfasst:
- Aufnehmen eines Brennraumdruckwerts pV0R,X an einer Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase eines ersten Arbeitsspiels vor dem
Einsetzen der Verbrennung eines in den Zylinder eingebrachten
Brennstoffgemisches, insbesondere an einer Kurbelwinkelposition vor der Einspritzung des Brennstoffgemischs in den Zylinder, wobei die
Kurbelwinkelposition insbesondere der ersten Kurbelwinkelposition entspricht,
- Aufnehmen eines Brennraumdruckwerts pNACH,x an einer Kurbelwinkelposition innerhalb des Arbeitsspiels, wobei die Kurbelwinkelposition des
Brennraumdruckwerts pNACH,x , insbesondere spiegelbildlich zur Position der Kurbelwinkelposition des Brennraumdruckwerts pV0R,x nach dem oberen Totpunkt ist,
- Berechnung einer Druckdifferenz &pENERGIE x zwischen dem aufgenommenen Brennraumdruckwert pV0RiX und dem aufgenommenen Brennraumdruckwert
PNACH,X I
- Ermittlung des Energiewerts Ex mittels der ermittelten Druckdifferenz
&PENERGIE,X, wobei der ermittelte Energiewert Ex Rückschlüsse auf die durch die Verbrennung freigesetzte Energiemenge des Arbeitsspiels ermöglicht oder der ermittelte Energiewert Ex der freigesetzten Energiemenge des
Arbeitsspiels entspricht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Berechnung des
Energiewerts EY des weiteren Arbeitsspiels folgende Schritte umfasst:
- Aufnehmen eines Brennraumdruckwerts pV0R,y an einer Kurbelwinkelposition innerhalb der Kompressionsphase eines weiteren Arbeitsspiels vor dem
Einsetzen der Verbrennung eines in den Zylinder eingebrachten
Brennstoffgemisches, insbesondere an einer Kurbelwinkelposition vor der Einspritzung des Brennstoffgemischs in den Zylinder, wobei die
Kurbelwinkelposition insbesondere der ersten Kurbelwinkelposition entspricht,
- Aufnehmen eines Brennraumdruckwerts pNACH,y an einer Kurbelwinkelposition innerhalb des weiteren Arbeitsspiels, wobei die Kurbelwinkelposition des Brennraumdruckwerts pNACH,Y , insbesondere spiegelbildlich zur Position der Kurbelwinkelposition des Brennraumdruckwerts pV0R,y nach dem oberen Totpunkt ist,
- Berechnung einer Druckdifferenz &pENERGIE y zwischen dem aufgenommenen Brennraumdruckwert pV0Rv und dem aufgenommenen Brennraumdruckwert
PNACHy i
- Ermittlung des Energiewerts EY mittels der ermittelten Druckdifferenz pENERGiE.i , wobei der ermittelte Energiewert EY Rückschlüsse auf die durch die Verbrennung freigesetzte Energiemenge des weiteren Arbeitsspiels ermöglicht oder der ermittelte Energiewert EY der freigesetzten Energiemenge des weiteren Arbeitsspiels entspricht.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Berechnung der Druckdifferenz/en und somit des/der Energiewerts/e mit einem gefilterten Brennraumdruckwert oder mit gefilterten
Brennraumdruckwerten erfolgt,
- und dass der gefilterte Brennraumdruckwert oder die gefilterten
Brennraumdruckwerte p 0Rj jFiiter, pNACH,x,Füter , PvoR.y.Füter , und/oder
PN ACH, y, Füter durch Filterung der Druckkurve durch ein analoges oder ein digitales Tiefpass-Filter, insbesondere ein FIR Filter, gebildet und/oder erzeugt wird oder werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet,
- dass die Berechnung der Druckdifferenz/en &pENERGIE x und/oder der pENERGiE.y ur|d somit des/der Energiewerts/e mit einem gemittelten Brennraumdruckwert oder gemittelten Brennraumdruckwerten erfolgt,
- und dass der gemittelte Brennraumdruckwert oder die gemittelten
Brennraumdruckwerte pV0R,x,Mittei , PN ACH, x, Mittel , PvoR,y, Mittel , und/oder
PNACH.y.Mittei durch Mittelung mehrerer Brennraumdruckwerte erfolgt, wobei die zur Mittelung verwendeten Brennraumdruckwerte insbesondere -5 Grad bis +5 Grad Kurbelwinkel von dem aufgenommenen Brennraumdruckwert oder von den aufgenommenen Brennraumdruckwerten abweicht oder abweichen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
- dass die ermittelten Energiewerte für die Identifikation von Arbeitsspielen mit gleichartiger Verbrennung eingesetzt werden,
- und dass durch die Identifikation der gleichartigen Arbeitsspiele die Eigendrift des Messaufbaus aus Druckaufnehmer, Kabel und/oder Ladungsverstärker (1 ) ermittelt wird, sodass auch bei stehendendem Motor ein zur Eigendrift entgegengesetzter Driftkompensationsstrom erzeugt wird und damit ein Wegdriften des Ausgangssignals (8) des Ladungsverstärkers (1 ) verhindert wird.
14. Ladungsverstärker (1 ) mit einer Recheneinheit (3) zur Driftkompensation,
insbesondere zum Ausgleich der Nullpunktsdrift eines an einem
Verbrennungsmotor aufgenommenen Brennraumdrucksignals,
wobei der Ladungsverstärker (1 ) zur Umwandlung von der von einem
Druckaufnehmer erzeugten Ladungsmenge in ein Ausgangsspannungssignal eingerichtet ist, umfassend:
- einen Anschluss für den Druckaufnehmer, insbesondere einen Anschluss für einen piezoelektrischen Drucksensor,
- gegebenenfalls einen Anschluss für eine Kurbelwinkelaufnehmervorrichtung, insbesondere einen Anschluss für einen Kurbelwinkelsensor,
dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (3) zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 eingerichtet ist.
15. Ladungsverstärker (1 ) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Recheneinheit (3) eine im Wesentlichen echtzeitfähige Recheneinheit (3) ist,
- und dass die Recheneinheit (3) ein Teil des Ladungsverstärkers (1 ) ist.
16. Ladungsverstärker (1 ) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
- dass der Ladungsverstärker (1 ) und/oder die Recheneinheit (3) mit einem
Analog-/Digitalwandler (2) verbunden oder verbindbar ist,
- und dass der Analog-/Digitalwandler (2) die Druckwerte erfasst.
17. Ladungsverstärker (1 ) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet,
- dass der Ladungsverstärker (1 ) und/oder die Recheneinheit (3) mit einem
Digital-/Analogwandler (5) verbunden oder verbindbar ist,
- und dass der Digital-/Analogwandler (5) die Regelspannung und darüber den erforderlichen Driftkompensationsstrom erzeugt.
18. Messsystem, umfassend einen Ladungsverstärker (1 ), gemäß einem der
Ansprüche 14 bis 17.
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