DE102012223424A1 - Method for determining actual angular value of rotary motion of cam shaft in internal combustion engine in engine section operation, involves providing transmitter wheel with markings, where transmitter wheel is connected with cam shaft - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Istwinkelwerts der Drehbewegung einer sich drehenden Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor in einem Teilmotorbetrieb.The present invention relates to a method for determining an actual angle value of the rotational movement of a rotating camshaft in an internal combustion engine in a partial engine operation.
Stand der TechnikState of the art
In 4-Takt-Verbrennungsmotoren dreht sich die Nockenwelle üblicherweise mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle. Eine Umdrehung der Nockenwelle (360°NW) entspricht somit zwei Umdrehungen der Kurbelwelle mit einem Kurbelwellenwinkel von 720°KW und somit einem kompletten Verbrennungszyklus des Verbrennungsmotors. Bei einer Nockenwellenverstellung (auch variable Nockenwellensteuerung genannt) ist es möglich, in einem gewissen Rahmen einen relativen Winkelversatz zwischen Nockenwellenstellung und Kurbelwellenstellung zu erzeugen. Dabei wird üblicherweise auch eine Nockenwellenregelung durchgeführt, um den Winkelversatz zu regeln. Dafür ist eine Bestimmung der aktuellen Stellung (Istwinkelwert der Drehbewegung von 0 bis 720°KW) der Nockenwelle nötig, wofür ein Geberrad genutzt werden kann. Am Umfang dieses Geberrads sind Markierungen angebracht. Das Geberrad wird drehfest an der Nockenwelle befestigt und die Markierungen können mit einem Aufnehmer abgetastet werden. Dabei wird im Aufnehmer, beispielsweise einem induktiven Aufnehmer, von den vorbeilaufenden Markierungen ein elektrisches Signal erzeugt.In 4-stroke internal combustion engines, the camshaft usually rotates at half the speed of the crankshaft. One revolution of the camshaft (360 ° NW) thus corresponds to two revolutions of the crankshaft with a crankshaft angle of 720 ° KW and thus a complete combustion cycle of the internal combustion engine. In a camshaft adjustment (also called variable camshaft control), it is possible to produce within a certain frame, a relative angular offset between the camshaft position and crankshaft position. In this case, a camshaft control is usually performed to control the angular displacement. For this, a determination of the current position (actual angle value of the rotational movement from 0 to 720 ° CA) of the camshaft is necessary, for which purpose a transmitter wheel can be used. There are markings on the circumference of this sender wheel. The sender wheel is fixed against rotation on the camshaft and the markings can be scanned with a pickup. In this case, an electrical signal is generated in the sensor, for example an inductive pickup, by the passing markers.
Passiert eine Markierung den Aufnehmer, kann eine steigende und eine fallende Flanke in dem gemessenen Signal detektiert werden. Dabei können beispielsweise die fallenden Flanken näherungsweise äquidistant sein, die steigenden Flanken nicht. Durch diese Struktur kann eine schnelle Synchronisation bei Motorstart gewährleistet werden. Aus den Flankenpositionen im Messsignal kann die Stellung der Nockenwelle bestimmt werden. Dabei kann die Nockenwellenstellung segmentweise erfasst werden, d.h. nur ein- oder mehrmals pro Nockenwellenumdrehung erhält man eine aktuelle, winkelgenaue Information über die Nockenwellenstellung. An den Stellen zwischen den Segmentgrenzen steht die absolute, winkelgenaue Nockenwellenstellung nicht zur Verfügung. Als Segment wird dabei ein vorgebbarer Drehwinkelbereich der Nockenwelle, dessen Erstreckung beispielsweise von der Zahl der Zylinder abhängig ist, bezeichnet. If a marker passes the transducer, a rising and falling edge can be detected in the measured signal. In this case, for example, the falling edges can be approximately equidistant, the rising edges not. This structure ensures fast synchronization at engine start. From the edge positions in the measurement signal, the position of the camshaft can be determined. In this case, the camshaft position can be detected in segments, i. Only once or several times per camshaft revolution does one obtain up-to-the-minute, accurate-angle information about the camshaft position. At the points between the segment boundaries, the absolute angle-precise camshaft position is not available. In this case, a predefinable rotation angle range of the camshaft, the extent of which depends, for example, on the number of cylinders, is referred to as the segment.
Es existieren nun unterschiedliche Mechanismen, die die Drehung der Nockenwelle beeinflussen. Beispielsweise können in gewissen Verbrennungsmotoren zur Kraftstoffeinsparung im niedrigen Teillastbereich einzelne Zylinder vollständig abgeschaltet werden, so dass in diesen keine Verbrennung mehr stattfindet. Ein derartiger Betrieb wird als Teilmotorbetrieb bezeichnet, im Gegensatz zum sogenannten Vollmotorbetrieb, in dem alle Zylinder befeuert werden. Ein weiteres Beispiel bilden Systeme mit variablem Ventilhub, die es ermöglichen, zylinderindividuell die Nockenform zu verändern. Im sogenannten Nullhub wird die Form eines oder mehrerer Nocken derart verändert, dass diese Nocken die zugehörigen Ventile nicht mehr betätigen, wodurch sich ein Teilmotorbetrieb realisieren lässt.There are now different mechanisms that affect the rotation of the camshaft. For example, in certain internal combustion engines for fuel economy in the low partial load range individual cylinders can be completely switched off, so that no more combustion takes place in these. Such operation is referred to as a partial engine operation, as opposed to so-called full engine operation in which all cylinders are fired. Another example is systems with variable valve lift, which make it possible to change the cam shape individually for each cylinder. In the so-called zero stroke, the shape of one or more cams is changed in such a way that these cams no longer actuate the associated valves, as a result of which a partial engine operation can be realized.
In solchen Fällen ändert sich das Wechselmoment, das von den Ventilen auf die Nockenwelle ausgeübt wird, und somit das Schwingungsverhalten der Nockenwelle. Lässt ein Nocken ein Ventil eines nicht befeuerten Zylinders aus oder ändert sich die Form eines Nockens, ändert sich auch die Drehbewegung und die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle an diesen Istwinkelwerten. Es kommt dadurch zu einer variierenden Abweichung im Winkelversatz, der sich negativ auf die Nockenwellenregelung auswirkt. In such cases, the alternating torque exerted by the valves on the camshaft, and thus the vibration behavior of the camshaft changes. If a cam exhausts a valve of a non-fired cylinder or if the shape of a cam changes, the rotational movement and the rotational speed of the camshaft also changes at these actual angle values. This results in a varying deviation in the angular offset, which has a negative effect on the camshaft control.
Es ist daher wünschenswert, eine Methode bereitzustellen, um eine Regelung der Drehbewegung der Nockenwelle insbesondere dann zu verbessern, wenn im Falle eines Teilmotorbetriebs einer oder mehrere der Zylinder des Verbrennungsmotors nicht befeuert werden.It is therefore desirable to provide a method for improving control of the rotational movement of the camshaft, in particular, when one or more of the cylinders of the internal combustion engine are not fired in the case of a partial engine operation.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Istwinkelwerts der Drehbewegung einer sich drehenden Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor in einem Teilmotorbetrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for determining an actual angle value of the rotational movement of a rotating camshaft in an internal combustion engine in a partial engine operation with the features of
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient der Adaption eines Messsignals einer sich drehenden Nockenwelle in einem Verbrennungsmotor in einem Teilmotorbetrieb, insbesondere mit variablem Ventilhub und Nullhub. Vorzugsweise wird der Teilmotorbetrieb durch Umschalten der Nockenform auf einen Nullhub realisiert. Ein Geberrad mit einer Anzahl von Markierungen (z.B. Zahnrad mit einer Anzahl von Zähnen) ist dabei drehfest mechanisch mit der Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Das Geberrad führt dabei dieselbe Drehbewegung aus wie die Nockenwelle. Ein Aufnehmer, z.B. ein magnetischer Sensor, tastet die Markierungen des Geberrads ab und bestimmt dabei ein Messsignal, beispielsweise eine elektrisches Spannungssignal. Aus diesem Messsignal werden die Flankenpositionen der Markierungen des Geberrads bestimmt.An inventive method is used to adapt a measurement signal of a rotating camshaft in an internal combustion engine in a partial engine operation, in particular with variable valve lift and zero stroke. Preferably, the partial engine operation is realized by switching the cam shape to a zero stroke. A sender wheel with a number of markings (e.g., gear with a number of teeth) is non-rotatably mechanically connected to the camshaft of the internal combustion engine. The sender wheel performs the same rotational movement as the camshaft. A transducer, e.g. a magnetic sensor, scans the marks of the encoder wheel and thereby determines a measurement signal, for example an electrical voltage signal. From this measurement signal, the edge positions of the markings of the encoder wheel are determined.
Zu einem zweiten, späteren Zeitpunkt, der nach einem ersten, früheren Zeitpunkt liegt, findet eine Korrektur statt. Dabei wird das Messsignal bestimmt und daraus werden die Flankenpositionen zu diesem zweiten Zeitpunkt bestimmt. Aus diesen Flankenpositionen zum zweiten Zeitpunkt wird auf Grundlage eines zum ersten Zeitpunkt ermittelten Zusammenhangs ein Istwinkelwert der Drehung der Nockenwelle des Verbrennungsmotors bestimmt.At a second, later time, which is after a first, earlier time, a correction takes place. At the same time the measuring signal becomes determines and from this the edge positions are determined at this second time. From these edge positions at the second time, an actual angle value of the rotation of the camshaft of the internal combustion engine is determined on the basis of a relationship determined at the first time.
Die Erfindung beinhaltet somit eine Korrektur zu dem zweiten Zeitpunkt, vorzugsweise im laufenden Betrieb des VerbrennungsmotorsThe invention thus includes a correction to the second time, preferably during operation of the internal combustion engine
Vorzugsweise findet zu dem ersten Zeitpunkt eine Adaption statt, wobei ein Zusammenhang zwischen Flankenpositionen, welche zu diesem ersten Zeitpunkt bestimmten werden, und dem Istwinkel der Drehbewegung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle (dies ist gleichwertig, da während der Adaption Nockenwellenwinkel und Kurbelwellenwinkel in ihrem festen Verhältnis von 2:1 stehen) bestimmt wird. Preferably, an adaptation takes place at the first time, wherein a relationship between edge positions determined at this first time and the actual angle of rotation of the crankshaft or camshaft (this is equivalent because during the adaptation, camshaft angle and crankshaft angle in their fixed ratio of 2: 1) is determined.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung schafft eine Möglichkeit, die Nockenwellenregelung im Teilmotorbetrieb durch eine Glättung der Istwinkelbestimmung zu verbessern. Sprünge im Istwinkelsignal werden reduziert. Überraschenderweise kann die Glättung durch im Teilmotorbetrieb durchzuführende Maßnahmen erreicht werden, die im Wesentlichen einer sogenannten Segmentlängenadaption, wie sie üblicherweise im Vollmotorbetrieb durchgeführt wird, entsprechen. Dies ist insofern überraschend, als bei der Segmentlängenadaption die tatsächlichen (fertigungsbedingten) Segmentlängen des Geberrads bestimmt werden, welche sich jedoch an sich nicht zwischen Vollmotorbetrieb und Teilmotorbetrieb unterscheiden. Führt man nun jedoch eine Segmentlängenadaption auch im Teilmotorbetrieb durch, zeigt sich, dass sich hier andere Segmentlängen als im Vollmotorbetrieb ergeben. Dies liegt an der erläuterten Drehungleichförmigkeit im Teilmotorbetrieb, wobei jedoch die Adaption von einer Gleichförmigkeit der Drehung ausgeht. Bei Verwendung dieser (eigentlich unrichtigen) Segmentlängen im Teilmotorbetrieb für die Korrektur des späteren Messsignals wird nun die Istwinkelbestimmung ebenso fehlerhaft. Die eigentlich auftretenden Winkelsprünge werden bei der Istwinkelbestimmung nicht mehr erkannt. Die Regelung muss somit auch nicht mehr darauf reagieren und wird verbessert. Diese eigentlich fehlerhafte Bestimmung des Istwinkels der Nockenwelle wirkt sich jedoch nicht negativ auf die Verbrennung aus, da die zugehörigen Zylinder gerade diejenigen sind, die ohnehin nicht befeuert werden.The invention provides a way to improve the camshaft control in partial engine operation by smoothing the Istwinkelbestimmung. Jumps in the actual angle signal are reduced. Surprisingly, the smoothing can be achieved by measures to be carried out in the partial engine operation, which substantially correspond to a so-called segment length adaptation, as is usually carried out in full engine operation. This is surprising insofar as in the segment length adaptation, the actual (production-related) segment lengths of the encoder wheel are determined, which, however, do not differ per se between full engine operation and partial engine operation. However, if a segment length adaptation is also carried out in partial engine operation, it can be seen that other segment lengths result here than in full engine operation. This is due to the illustrated rotational nonuniformity in partial engine operation, but the adaptation assumes uniformity of rotation. When using this (actually incorrect) segment lengths in the partial engine operation for the correction of the later measurement signal, the actual angle determination is now also incorrect. The actually occurring angle jumps are no longer detected in the actual angle determination. The regulation therefore no longer has to react and is improved. However, this actually erroneous determination of the actual angle of the camshaft does not adversely affect the combustion, since the associated cylinders are just those that are not fired anyway.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt mit anderen Worten eine erweiterte Nockenwellenadaption speziell für den Teilmotorbetrieb bereit und kann analog zu einer Segmentlängenadaption im Vollmotorbetrieb ablaufen. Das neue Konzept eines erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, die Flankenpositionen im Teilmotorbetrieb wie ein eigenes Geberrad spezifisch für den Teilmotorbetrieb zu behandeln. Die durch die Effekte der Wechselmomente im Teilmotorbetrieb verschobenen Flankenpositionen und Segmentlängen, also die Abstände der Flankenpositionen, im Vergleich zum Vollmotorbetrieb, werden wie die Flankenpositionen und Segmentlängen der Markierungen eines hypothetischen Geberrads angenommen.In other words, the method according to the invention provides an extended camshaft adaptation especially for the partial engine operation and can proceed analogously to a segment length adaptation in full engine operation. The new concept of a method according to the invention provides for the edge positions in the partial engine operation to be treated as a separate transmitter wheel specifically for the partial engine operation. The edge positions and segment lengths shifted by the effects of the alternating torques in partial engine operation, ie the distances of the edge positions in comparison to full engine operation, are assumed as the edge positions and segment lengths of the markings of a hypothetical sensor wheel.
In der Adaption werden die Flankenpositionen bei deaktivierter Nockenwellenregelung, bzw. im Schubbetrieb, in einem Referenzanschlag ermittelt und somit die tatsächlichen Abstände der einzelnen Flanken im Teilmotorbetrieb gelernt. Eine Adaption der Flankenpositionen im Schubbetrieb ist möglich, da die Laufruhe durch die Schwungmasse des Motors im Schubbetrieb nahezu den Wert Null erreicht, so dass keine Drehzahlschwankungen vorliegen. Während eines solchen Betriebszustandes kann davon ausgegangen werden, dass sämtliche Zeitintervalle zwischen äquidistanten Flanken gleich groß sein müssten. Eine gemessene Abweichung kann daher zu Korrekturzwecken der Toleranzen der Flankenpositionen verwendet werden.In the adaptation, the edge positions are determined in a reference stop when the camshaft control is deactivated or in overrun mode, thus learning the actual distances of the individual flanks in partial engine operation. An adaptation of the flank positions in overrun mode is possible because the smoothness achieved by the flywheel of the engine in overrun almost zero, so there are no speed fluctuations. During such an operating state, it can be assumed that all time intervals between equidistant flanks would have to be the same. A measured deviation can therefore be used for correcting the tolerances of the edge positions.
Durch Vergleich der zum zweiten Zeitpunkt bestimmten Flankenpositionen mit den zum ersten Zeitpunkt gelernten tatsächlichen Flankenpositionen werden die im Teilmotorbetrieb auftretenden Effekte auf die Drehbewegung der Nockenwelle kompensiert. Wird daher der im Zuge der Adaption gelernte Zusammenhang auf ein zum zweiten Zeitpunkt bestimmtes Messsignals angewandt, kann der Istwinkelwert der Nockenwellendrehbewegung geglättet werden. Das Rauschen bzw. Sprünge im Istwinkelsignal, was durch Wechselmomente im Teilmotorbetrieb verursacht wird kann somit kompensiert werden.By comparing the edge positions determined at the second time with the actual edge positions learned at the first time, the effects occurring in the partial engine operation are compensated for the rotational movement of the camshaft. Therefore, if the context learned in the course of the adaptation is applied to a measurement signal determined at the second time, the actual angle value of the camshaft rotational movement can be smoothed. The noise or jumps in the actual angle signal, which is caused by alternating torques in the partial motor operation can thus be compensated.
Vorteilhafterweise umfasst das Bestimmen des Zusammenhangs zwischen den Flankenpositionen, welche zu dem ersten Zeitpunkt bestimmten werden, und dem Istwinkel der Drehbewegung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle zum ersten Zeitpunkt das Bestimmen von Korrekturwerten, welche die Flankenpositionen im Teilmotorbetrieb mit den Flankenpositionen im Vollmotorbetrieb in Beziehung setzen und das Bestimmen eines Zusammenhangs zwischen den Flankenpositionen im Vollmotorbetrieb und dem Istwinkel der Drehbewegung der Kurbelwelle oder der Nockenwelle (also einer Segmentlängenadaption im Vollmotorbetrieb). Die Korrekturwerte können dann besonders vorteilhaft auf andere Verbrennungsmotoren übertragen werden. Dies vereinfacht die Implementierung der Erfindung signifikant, da der Einfluss der unterschiedlichen Wechselmomente im Teilmotorbetrieb und im Vollmotorbetrieb kaum von Fertigungstoleranzen beeinflusst wird, sondern ein rein motorischer Effekt ist. Somit ist auch keine Streuung der Winkelabweichungen zwischen verschiedenen Verbrennungsmotoren derselben Bauart zu erwarten. Vorteilhafterweise genügt es hier, die Adaption zum ersten Zeitpunkt auf einen einzigen Verbrennungsmotor einer speziellen Bauart anzuwenden. Der in der Adaption gelernte Zusammenhang kann im laufenden Betrieb sämtlicher Verbrennungsmotoren derselben Bauart genutzt werden. Es ist somit nicht notwendig, für jeden einzelnen Verbrennungsmotor derselben Bauart die Adaption erneut durchzuführen. Die Adaption zum ersten Zeitpunkt kann daher beispielsweise an einem Prototyp oder Musterexemplar eines Verbrennungsmotors einer bestimmten Bauart durchgeführt werden. Advantageously, determining the relationship between the edge positions determined at the first time and the actual angle of rotation of the crankshaft or the camshaft at the first time comprises determining correction values relating the edge positions in the partial engine operation to the edge positions in full engine operation determining a relationship between the edge positions in full engine operation and the actual angle of rotation of the crankshaft or the camshaft (ie, a segment length adaptation in full engine operation). The correction values can then be transferred particularly advantageously to other internal combustion engines. This significantly simplifies the implementation of the invention, since the influence of the different alternating torques in partial engine operation and in full engine operation hardly influences manufacturing tolerances is, but a purely motor effect. Thus, no dispersion of the angular deviations between different internal combustion engines of the same type is to be expected. Advantageously, it is sufficient here to apply the adaptation at the first time to a single internal combustion engine of a special type. The learned in the adaptation context can be used during operation of all internal combustion engines of the same type. It is therefore not necessary to carry out the adaptation for each individual internal combustion engine of the same type. The adaptation at the first time can therefore be carried out, for example, on a prototype or sample copy of an internal combustion engine of a specific type.
Vorteilhafterweise können zu dem zweiten, späteren Zeitpunkt aus den dann gemessenen Flankenpositionen und den Korrekturwerten korrigierte Flankenpositionen in Bezug auf den Vollmotorbetrieb bestimmt werden und aus den korrigierten Flankenpositionen in Bezug auf den Vollmotorbetrieb kann auf Grundlage eines (zu einem beliebigen Zeitpunkt, insbesondere auch im Rahmen einer regelmäßigen Segmentlängenänderung im Betrieb bestimmten) Zusammenhangs zwischen in dem Vollmotorbetrieb bestimmten Flankenposition und dem Istwinkel der Drehbewegung der Nockenwelle der Istwinkelwert der Drehbewegung der Nockenwelle bestimmt werden.Advantageously, at the second, later point in time, corrected edge positions with respect to the full engine operation can be determined from the then measured edge positions and the correction values, and the corrected edge positions with respect to the full engine operation can be determined on the basis of a (at any time, in particular within the scope of FIG regular segment length change in operation certain) relationship between determined in the full engine operation edge position and the actual angle of rotation of the camshaft, the actual angular value of the rotational movement of the camshaft to be determined.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden die Korrekturwerte drehzahlabhängig ermittelt und verwendet. According to an advantageous development, the correction values are determined as a function of rotational speed and used.
Im Zuge der Adaption können die bestimmten Flankenpositionen im Vollmotorbetrieb und die Korrekturwerte zwischen Flankenpositionen im Vollmotorbetrieb und im Teilmotorbetrieb als Referenzwerte in dem Steuergerät des Verbrennungsmotors abgespeichert werden, z.B. in separaten Arrays. In the course of the adaptation, the specific edge positions in full engine operation and the correction values between edge positions in full engine operation and in partial engine operation can be stored as reference values in the control unit of the internal combustion engine, e.g. in separate arrays.
Bevorzugt findet der erste, frühere Zeitpunkt im Zuge des Fertigungsprozesses des Verbrennungsmotors, z.B. an einem Bandende, statt. Der zweite, spätere Zeitpunkt findet vorzugsweise im laufenden Betrieb des Verbrennungsmotors beispielsweise in einem Kraft- oder Nutzfahrzeug statt. Preferably, the first, earlier time occurs in the course of the manufacturing process of the internal combustion engine, e.g. at the end of a tape, instead. The second, later time preferably takes place during operation of the internal combustion engine, for example in a motor vehicle or commercial vehicle.
Schaltet der Verbrennungsmotor im laufenden Betrieb von dem Vollmotorbetrieb z.B. in einen Modus der Kraftstoffeinsparung, in dem nicht mehr alle Zylinder befeuert werden, können mittels der gespeicherten Referenzwerte, welche im Zuge des Fertigungsprozesses ermittelt wurden, regelungsfeindliche Sprünge bei der Bestimmung der Istwinkelwerte der Nockenwellendrehbewegung reduziert werden. Bevorzugt ist der Teilmotorbetrieb ein Halbmotorbetrieb, in dem die Hälfte der Zylinder des Verbrennungsmotors befeuert wird. Die Erfindung eignet sich auch für jeden anderen Teilmotorbetrieb, in dem zumindest einer der Zylinder außer Betrieb genommen ist. In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann im Teilmotorbetrieb im Zuge variablen Ventilhubs die Form einzelner Nocken der Nockenwelle verändern werden. Mit dem vorliegenden Verfahren können Effekte durch Wechselmomente, welche durch die veränderte Form einzelner Nocken auftreten, effektiv kompensiert werden.If the internal combustion engine switches off during operation from full engine operation, e.g. In a mode of fuel economy in which not all cylinders are fired anymore, by means of the stored reference values, which were determined in the course of the manufacturing process, anti-control jumps in the determination of the actual angle values of the camshaft rotational movement can be reduced. Preferably, the partial engine operation is a half engine operation in which half of the cylinders of the internal combustion engine is fired. The invention is also suitable for any other partial engine operation in which at least one of the cylinders is taken out of service. In an alternative advantageous embodiment of the invention, the shape of individual cams of the camshaft can be changed in partial engine operation in the course of variable valve lift. With the present method, effects due to alternating moments, which occur due to the changed shape of individual cams, can be effectively compensated.
Im Zuge der Adaption im Fertigungsprozess können dabei alle möglichen Teilmotorbetriebe, welche für den laufenden Betrieb des Verbrennungsmotors vorgesehen sind, in einer jeweiligen Adaption vermessen werden. In diesem Fall bietet es sich insbesondere an, die Korrekturwerte der Flankenpositionen der einzelnen Teilmotorbetriebe und des Vollmotorbetriebs zu bestimmen. Somit ist es nicht notwendig, die vergleichsweise aufwändigere Bestimmung der Zusammenhänge der Flankenpositionen jedes einzelnen Teilmotorbetriebs und dem Istwinkel der Nockenwellendrehbewegung separat zu bestimmen, sondern lediglich die vergleichsweise einfachere Bestimmung der Differenzen der Flankenpositionen im Vollmotorbetrieb und in den Teilmotorbetrieben. Die aufwändigere Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Flankenpositionen und Istwinkel der Nockenwellendrehbewegung muss somit nur einmal für die Flankenpositionen des Vollmotorbetriebs durchgeführt werden.In the course of the adaptation in the manufacturing process, all possible partial engine operations, which are provided for the ongoing operation of the internal combustion engine, can be measured in a respective adaptation. In this case, it is particularly appropriate to determine the correction values of the edge positions of the individual engine operations and the full engine operation. Thus, it is not necessary to separately determine the comparatively more complex determination of the relationships of the flank positions of each individual engine operation and the actual angle of the camshaft rotational movement, but only the comparatively simpler determination of the differences of the edge positions in full engine operation and in the partial engine operations. The more complex determination of the relationship between the edge positions and the actual angle of the camshaft rotational movement thus has to be performed only once for the edge positions of the full engine operation.
Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.An arithmetic unit according to the invention, e.g. a control device of a motor vehicle is, in particular programmatically, configured to perform a method according to the invention.
Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of the method in the form of software is also advantageous, since this causes particularly low costs, in particular if an executing control device is still used for further tasks and therefore exists anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, floppy disks, hard disks, flash memories, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs and the like. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.).
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawings.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In
Ein Geberrad
Ein Aufnehmer ist als ein Hall-Sensor
Das in
Im Betrieb des Verbrennungsmotors drehen sich die Nockenwelle
In
Der erste Puls
Mittels eines Messsignals in Form einer Spannungsimpulsfolge UP
Aufgrund der im Teilmotorbetrieb auftretenden Wechselmomente sind bei konstanter Drehzahl die Zeitabstände und damit die Kurbelwellenwinkel °KW zwischen den Pulsen
Zu dem ersten früheren Zeitpunkt werden nun im Teilmotorbetrieb die Flankenpositionen in Abhängigkeit von einem Istwinkelwert einer Drehbewegung der Kurbelwelle bestimmt. Beispielsweise können sich dabei die Werte 0,5°KW, 176°KW, 359,8°KW, 535,8°KW ergeben. Dabei sei angenommen, dass ein Halbmotorbetrieb vorliegt, bei dem nur die Zylinder zugehörig zu den Segmenten SA und SC befeuert werden. Hier zeigt sich (beispielhaft, oBdA), dass die die Flankenpositionen der Segmente SB und SD aufgrund einer Drehungleichmäßigkeit der Nockenwelle verfrüht auftauchen. Durch die Adaption werden diese Werte nun jedoch als konstruktive Ungleichmäßigkeiten des Geberrads (angenommene Flankenpositionen bei 0,25°NW, 88°NW, 179,9°NW und 267,9°NW); aus einer Adaption im Vollmotorbetrieb würden sich die tatsächlichen konstruktiven Gegebenheiten des Rades bspw. zu 0,25°NW, 90,2°NW, 179,9°NW und 270°NWergeben) behandelt, so dass zum zweiten, späteren Zeitpunkt bei einem Betrieb des Verbrennungsmotors im Halbmotorbetrieb die dann aus dem Messsignal unter Verwendung dieses Zusammenhangs bestimmten Istwinkelwerte der Nockenwelle für die Segmentgrenzen an diesen beiden Stellen zwar nicht den tatsächlichen Nockenwellenwinkeln entsprechen, sich jedoch besser für die weitere Verarbeitung und Verwendung eignen, da Winkelsprünge (im vorliegenden Beispiel würden diese etwa 2°NW betragen) vermieden werden. Wie erwähnt, sind die tatsächlichen Nockenwellenwinkel an diesen Stellen nicht relevant, da die Zylinder ohnehin nicht befeuert werden.At the first earlier time, the edge positions are now determined in partial engine operation as a function of an actual angle value of a rotational movement of the crankshaft. For example, the values 0.5 ° CA, 176 ° CA, 359.8 ° CA, 535.8 ° CA can result. It is assumed that there is a half-engine operation in which only the cylinders belonging to the segments SA and SC are fired. This shows (by way of example, oBdA) that the edge positions of the segments SB and SD appear prematurely due to rotational irregularity of the camshaft. Due to the adaptation, these values are now considered constructive irregularities of the sensor wheel (assumed flank positions at 0.25 ° NW, 88 ° NW, 179.9 ° NW and 267.9 ° NW); from an adaptation in full engine operation, the actual structural conditions of the wheel would, for example. To 0.25 ° NW, 90.2 ° NW, 179.9 ° NW and 270 ° NWergeben) treated so that the second, later time in one operation Although the engine of the internal combustion engine in the half engine operation then determined from the measurement signal using this relationship actual camshaft angle values for the segment boundaries at these two locations do not correspond to the actual camshaft angles, but are better suited for further processing and use, since angle jumps (in the present example would this be about 2 ° NW) are avoided. As mentioned, the actual camshaft angles are not relevant at these locations, since the cylinders are not fueled anyway.
Vorzugsweise werden zu dem ersten Zeitpunkt Korrekturwerte als Winkeldifferenzen zwischen den Flankenpositionen im Teilmotorbetrieb und den Flankenpositionen im Vollmotorbetrieb berechnet und im Steuergerät
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