DE10350777A1 - Process for controlling an internal combustion engine comprises numbering angle markings on a shaft and determining a remaining residual time to establish the time of an event - Google Patents

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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
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals

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Abstract

Process for controlling an internal combustion engine comprises numbering angle markings on a shaft and determining a remaining residual time to establish the time of an event. The residual time is determined from a residual angle, an angle distance of a second angle marking, and a current time interval of a first angle marking before the event and a second angle marking after the event. The current time interval is determined from a first time interval corresponding to the interval between a first angle marking and a third angle marking and the difference between the first time interval and a second time interval corresponding to the interval between the third angle marking and a fourth angle marking. An independent claim is also included for a device for controlling an internal combustion engine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The The invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine according to the preamble the independent one Claims.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 40 04 110 A1 bekannt. Dort wird eine Einrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben, bei dem bei einer bestimmten Winkelstellung einer Welle ein Ereignis ausgelöst wird. Bei dem Ereignis handelt es sich beispielsweise um ein Ansteuersignal zur Beaufschlagung eines Magnetventils, mit dem der Einspritzbeginn und/oder das Einspritzende festgelegt wird. Zur Festlegung des Ansteuersignals werden Winkelmarkierungen auf einer sich drehenden Welle abgezählt. Da die Winkelmarkierungen nicht beliebig fein ausgebildet sein können, tritt das Ereignis in der Regel zwischen zwei Winkelmarkierungen auf. Daher wird der Restwinkel zwischen der letzten Winkelmarkierung und dem Ereignis bestimmt und ausgehend von dem Restwinkel einer Restzeit extrapoliert.Such a method and such a device is for example from the DE 40 04 110 A1 known. There, a device and a method for controlling an internal combustion engine is described in which at a certain angular position of a wave, an event is triggered. The event is, for example, a drive signal for acting on a solenoid valve, with which the start of injection and / or the end of injection is determined. To determine the drive signal angle marks are counted on a rotating shaft. Since the angle marks can not be formed arbitrarily fine, the event usually occurs between two angle marks. Therefore, the residual angle between the last angle mark and the event is determined and extrapolated from the residual angle of a residual time.

Hierzu wird das Verhältnis zwischen dem Winkelabstand der Winkelmarkierung vor dem Ereignis und der Winkelmarkierung nach dem Ereignis und dem zeitlichen Abstand der beiden Winkelmarkierungen vor und nach dem Ereignis mit dem Verhältnis zwischen Restwinkel und der Restzeit in Beziehung gesetzt. Die Winkelabstände der Winkelmarkierungen und der Restwinkel sind bekannt bzw. werden vorgegeben. Problematisch ist der Zeitabstand der beiden Winkelmarkierungen, da dieser von der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängt.For this will the ratio between the angular distance of the angle mark before the event and the angle mark after the event and the time interval the two angle marks before and after the event with the Relationship between Remaining angle and the remaining time in relation set. The angular distances of the Angle markings and the residual angle are known or specified. The problem is the time interval between the two angle markings, since this depends on the speed of the internal combustion engine.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellte sich die Aufgabe, eine möglichst genaue Berechnung dieses Zeitabstandes durchführen zu können, wobei die Berechnung möglichst einfach und mit geringem Aufwand an Ressourcen ermöglicht werden soll.outgoing from this state of the art, the task was one possible accurate calculation of this time interval to be able to perform the calculation preferably be made possible easily and with little effort on resources should.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist eine einfache und genaue Berechnung des Zeitabschnittes möglich. Des Weiteren ist diese Berechnung ressourcenschonend möglich.By the procedure according to the invention a simple and accurate calculation of the time period is possible. Of Furthermore, this calculation is possible in a resource-saving manner.

Zeichnung drawing

Die Erfindungen wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert.The Inventions will be described below with reference to the drawings embodiments explained.

In 1 ist schematisch eine Steuereinrichtung aufgezeigt.In 1 schematically a control device is shown.

In 2 sind verschiedene Größen über der Zeit aufgetragen.In 2 Different sizes are plotted over time.

In 1 sind die wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand eines Blockdiagrammes dargestellt. Mit 100 ist eine Steuerung bezeichnet, die ein Stellglied 110 mit einem Stellsignal beaufschlagt. Bei dem Stellsignal handelt es sich bevorzugt um ein Magnetventil bzw. einen Piezoaktor. Das Stellsignal bestimmt dabei den Beginn und/oder das Ende der Ansteuerung des Stellgliedes und damit insbesondere die Kraftstoffzumessung bei einer Brennkraftmaschine.In 1 the essential elements of the device according to the invention are illustrated by means of a block diagram. With 100 is a controller referred to, which is an actuator 110 acted upon by a control signal. The actuating signal is preferably a solenoid valve or a piezoelectric actuator. The control signal determines the beginning and / or end of the control of the actuator and thus in particular the fuel metering in an internal combustion engine.

Der Steuerung 100 wird das Ausgangssignal eines Sensors 120 zugeleitet. Dieser Sensor 120 tastet die Winkelmarkierungen auf einer Welle ab. Bevorzugt werden die Markierungen auf der Nockenwelle und/oder auf der Kurbelwelle abgetastet. Des Weiteren verarbeitet die Steuerung 100 die Ausgangssignale verschiedener weiterer Sensoren 130, die Signale bezüglich des Betriebszustandes bzw. der Umgebungsbedingungen der Brennkraftmaschine bereitstellen.The controller 100 becomes the output signal of a sensor 120 fed. This sensor 120 scans the angle marks on a shaft. Preferably, the markings are scanned on the camshaft and / or on the crankshaft. Furthermore, the controller processes 100 the output signals of various other sensors 130 , which provide signals relating to the operating state or the environmental conditions of the internal combustion engine.

In 2 sind verschiedene Größen über der Zeit aufgetragen. Mit senkrechten kleinen Strichen sind die Winkelmarkierungen, die von dem Sensor 120 bereitgestellt werden, aufgetragen. Die Zeitpunkte, bei denen die Winkelmarkierungen auftreten, sind mit T bezeichnet. Die Zeitpunkte der verschiedenen Winkelmarkierungen sind mit Tn-2, Tn-1, Tn und Tn+1 bezeichnet. Die entsprechenden Winkelgrößen sind mit Wn-2, Wn-1, Wn und Wn+1 bezeichnet. Der Winkel Wx, bei dem ein Ereignis auftritt oder ausgelöst wird, wird im Folgenden auch als bestimmte Winkelstellung bezeichnet und ist mit einem großen senkrechten Strich markiert. Der Abstand zwischen dem Zeitpunkt Tn und dem Zeitpunkt Tn+1 wird als tn, der Zeitabstand zwischen Tn und Tn-1 wird mit tn-1 und der Zeitabstand zwischen Tn-1 und Tn-2 mit tn-2 bezeichnet.In 2 Different sizes are plotted over time. With vertical small dashes are the angle marks that come from the sensor 120 be applied, applied. The times at which the angle marks occur are denoted by T. The times of the various angle markings are designated Tn-2, Tn-1, Tn and Tn + 1. The corresponding angular sizes are designated Wn-2, Wn-1, Wn and Wn + 1. The angle Wx at which an event occurs or is triggered is also referred to below as a specific angular position and is marked with a large vertical bar. The interval between time Tn and time Tn + 1 is referred to as tn, the time interval between Tn and Tn-1 is designated tn-1 and the time interval between Tn-1 and Tn-2 is tn-2.

Damit ein Ereignis zum Winkel Wx ausgelöst bzw. erkannt werden kann, werden ausgehend von einer Bezugsmarke die Winkelmarkierungen gezählt. Befindet sich der bestimmte Winkel Wx zwischen zwei Markierung ergibt sich ausgehend von dem Winkel Wx und der vorhergehenden Winkelmarkierung Wn ein Restwinkel Wr, der dem Winkelabstand zwischen der letzten Winkelmarkierung und dem Ereignis Wx entspricht. Dieser Restwinkel Wr entspricht einer Restzeit tr. Nach Ablauf dieser Restzeit nach der letzten Winkelmarkierung Wn löst die Steuerung 100 das Ereignis aus.So that an event can be triggered or detected at the angle Wx, the angle markings are counted starting from a reference mark. If the specific angle Wx is between two markings, a residual angle Wr, which corresponds to the angular distance between the last angle mark and the event Wx, results from the angle Wx and the preceding angle mark Wn. This residual angle Wr corresponds to a residual time tr. After this remaining time has elapsed after the last angle mark Wn, the control triggers 100 the event off.

Die Restzeit tr ergibt sich dann gemäß der folgenden Beziehung: tr = (Wr/WK)·tn The remaining time tr then results according to the following relationship: tr = (Wr / WK) · tn

Die Größe WK entspricht dabei dem Winkelabstand zwischen den beiden Winkelmarkierungen vor und nach dem Ereignis. Vorzugsweise besitzen alle Winkelmarkierungen den gleichen bekannten Abstand. Daher nimmt die Größe einen konstanten Wert an.The Size WK corresponds while the angular distance between the two angle marks before and after the event. Preferably, all have angle markings the same known distance. Therefore, the size takes one constant value.

Das Ereignis X wird dann zu dem Zeitpunkt Tn + Tr ausgelöst.The Event X is then triggered at the time Tn + Tr.

Da das Ereignis X zwischen den Winkelmarkierungen Wn und Wn+1 auszulösen bzw. zu berechnen ist und die Zeit tn aber erst nach Ablauf der Winkelmarkierung Wn+1 bereitsteht, muss der Zeitabstand tn der beiden Winkelmarkierungen, die vor bzw. nach dem Ereignis liegen, abgeschätzt werden. Solange die rotierende Welle, auf der die Winkelmarkierungen angeordnet sind, keiner Beschleunigung unterworfen ist, kann anstelle des Wertes tn der Wert tn-1 bzw. ein vorhergehender Wert wie beispielsweise tn-2 verwendet werden. Treten Beschleunigung und/oder Verzögerungen der rotierenden Welle auf, wird das Ereignis und die zeitliche Interpolation zu einem zu frühen bzw, zu einem zu späten Winkel ausgelöst. Durch eine verbesserte Abschätzung des Zeitabstandes tn lässt sich der Winkelfehler des Ereignisses unter Beschleunigung deutlich verringern.There cause the event X between the angle marks Wn and Wn + 1 or is to be calculated and the time tn but only after expiration of the angle mark Wn + 1 is ready, the time interval tn of the two angle marks, that are before or after the event. As long as the rotating Wave, on which the angle marks are arranged, subjected to no acceleration is, instead of the value tn, the value tn-1 or a previous one Value such as tn-2 can be used. Kicking acceleration and / or delays the rotating wave, becomes the event and the temporal interpolation too early or, too late Angle triggered. Through an improved estimate of the time interval tn the angle error of the event under acceleration becomes clear reduce.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Veränderung des Zeitabstandes vom vorletzten Wert tn-2 zum letzten Wert tn-1 in die Abschätzung für den aktuellen Wert tn weiterzutragen. Es wird damit diskret die zweite Ableitung der Drehzahl, die der Kurvenkrümmung entspricht, ausgewertet. In Wendepunkten ist dies problematisch. Da aber bei sinusförmigen Abläufen mechanischer Systeme in der Umgebung von Wendepunkten die Änderungen der Steigung gering sind, wird der Fehler auch gering.According to the invention, it is provided that change the time interval from the penultimate value tn-2 to the last value tn-1 in the estimation for the current one Continue to transfer value tn. It becomes discretely the second derivative the speed, the curvature of the curve corresponds, evaluated. In turning points this is problematic. But as with sinusoidal procedures mechanical systems around inflection points the changes the slope are low, the error is also low.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, dass die Dauer tn gemäß der folgenden Formel vorgegeben wird. tn = 2·tn-1 – tn-2 According to the invention, it is therefore provided that the duration tn is specified according to the following formula. tn = 2 · tn-1 - tn-2

Alternativ kann auch die folgende Formel verwendet werden: tn = tn-1 + tn-1 – tn-2 Alternatively, the following formula may be used: tn = tn-1 + tn-1 - tn-2

Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass lediglich eine einfache Rechenvorschrift benötigt wird, die mit den Mikroprozessoren relativ leicht mit geringem Aufwand umsetzbar ist. Des Weiteren lässt sich diese Berechnung sehr schnell durchführen.These Procedure has the advantage that only a simple Calculation rule needed This is relatively easy with the microprocessors with little effort is feasible. Furthermore, lets to do this calculation very quickly.

Erfindungsgemäß werden zur Festlegung des Zeitpunktes des Ereignisses Winkelmarkierungen auf einer Welle abgezählt und eine verbleibende Restzeit tr ermittelt. Die Restzeit r wird ausgehend von einem Restwinkel Wr, einem Winkelabstand WK zweier Winkelmarkierung und einem aktuellen Zeitabstand tn einer ersten Winkelmarkierung Wn vor dem Ereignis und einer zweiten Winkelmarkierung Wn+1 nach dem Ereignis ermittelt. Der Restwinkel Wr entspricht dem Winkelabstand zwischen der letzten Winkelmarkierung Wn vor dem Ereignis und dem Ereignis. Dabei wird erfindungsgemäß der Zeitabstand tn dieser beiden Winkelmarkierungen ausgehend von einem ersten Zeitabstand tn-1, der dem Abstand der ersten Winkelmarkierung Wn und einer dritten Winkelmarkierung Wn-1 entspricht und der Differenz zwischen dem ersten Zeitabstand tn-1 und einem zweiten Zeitabstand tn-2, der dem Abstand der dritten Winkelmarkierung Wn-1 und einer vierten Winkelmarkierung Wn-2 entspricht, ermittelt.According to the invention determining the time of the event angle marks counted on a wave and a remaining time tr determined. The remaining time r is starting from a residual angle Wr, an angular distance WK of two Angle marking and a current time interval tn a first Angle marking Wn before the event and a second angle mark Wn + 1 determined after the event. The residual angle Wr corresponds to the angular distance between the last angle mark Wn before the event and the event. In this case, according to the invention, the time interval tn of these two angle marks starting from a first time interval tn-1, the distance of the first angle mark Wn and a third Angle marking corresponds to Wn-1 and the difference between the first time interval tn-1 and a second time interval tn-2, the the distance of the third angle mark Wn-1 and a fourth angle mark Wn-2 corresponds, determined.

Werden die Abstände zweier Winkelmarkierungen als Inkrement bezeichnet und die Zeitabstände als Inkrementdauern, so wird erfindungsgemäß die Inkrementdauer des Inkrements, in dem das Ereignis liegt, ausgehend von der Dauer tn-1 des letzten Inkrementes und der Dauer tn-2 des vorletzten Inkrementes bestimmt. D. h. ausgehend von der letzten Zeitdauer tn-1 und der vorletzten Zeitdauer tn-2 wird die Änderung der Zeitdauer berechnet, und ausgehend von der letzten Zeitdauer tn-1 und der Änderung der Zeitdauer ergibt sich dann die aktuelle Zeitdauer tn.Become the distances two angle marks referred to as increment and the time intervals as Increment duration, the increment duration of the increment, in which the event is based on the duration tn-1 of the last one Increment and the duration tn-2 of the penultimate increment determined. Ie. starting from the last time tn-1 and the penultimate one Time tn-2 becomes the change calculated from the time duration, and from the last time duration tn-1 and the change the duration then gives the current duration tn.

Claims (4)

Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, bei dem zur Festlegung eines Zeitpunktes eines Ereignisses Winkelmarkierungen auf einer Welle abgezählt werden und eine verbleibende Restzeit (tr) ermittelt wird, wobei die Restzeit (tr) ausgehend von einem Restwinkel (Wr), einem Winkelabstand (WK) zweier Winkelmarkierung und einem aktuellen Zeitabstand (tn) einer ersten Winkelmarkierung (Wn) vor dem Ereignis und einer zweiten Winkelmarkierung (Wn+1) nach dem Ereignis ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Zeitabstand (tn) ausgehend von einem ersten Zeitabstand (tn-1), der dem Abstand der ersten Winkelmarkierungen (Wn) und einer dritten Winkelmarkierung (Wn-1) entspricht und der Differenz zwischen dem ersten Zeitabstand (tn-1) und einem zweiten Zeitabstand (tn-2), der dem Abstand der dritten Winkelmarkierung (Wn-1) und einer vierten Winkelmarkierung (Wn-2) entspricht, ermittelt wird.Method for controlling an internal combustion engine, in which for determining a time of an event angle marks are counted on a shaft and a remaining time (tr) is determined, the remaining time (tr), starting from a residual angle (Wr), an angular distance (WK) of two Angle mark and a current time interval (tn) of a first angle mark (Wn) before the event and a second angle mark (Wn + 1) after the event is determined, characterized in that the current time interval (tn) is determined starting from a first time interval (tn-1). 1) corresponding to the distance of the first angle marks (Wn) and a third angle mark (Wn-1) and the difference between the first time interval (tn-1) and a second time interval (tn-2) which is the distance of the third angle mark (Wn-1) and a fourth angle mark (Wn-2) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Winkelmarkierung vor der zweiten Winkelmarkierung liegt, dass die dritte Winkelmarkierung vor der ersten Winkelmarkierung und die vierte Winkelmarkierung vor der dritten Winkelmarkierung liegen.A method according to claim 1, characterized in that the first angle mark is in front of the second angle mark, that the third angle mark in front of the first angle mark and the fourth angle mark are in front of the third angle mark. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der aktuelle Zeitabstand ausgehend von der Differenz zwischen dem doppelten ersten Zeitabstand und dem zweiten Zeitabstand ergibt.Method according to claim 1 or 2, characterized that the actual time interval is based on the difference between twice the first time interval and the second time interval. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, mit Mitteln, die zur Festlegung eines Zeitpunktes eines Ereignisses Winkelmarkierungen auf einer Welle abzählen und eine verbleibende Restzeit (tr) ermitteln, wobei die Restzeit (tr) ausgehend von einem Restwinkel (Wr) , einem Winkelabstand (WK) zweier Winkelmarkierung und einem aktuellen Zeitabstand (tn) einer ersten Winkelmarkierung (Wn) vor dem Ereignis und einer zweiten Winkelmarkierung (Wn+1) nach dem Ereignis ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die den aktuellen Zeitabstand (tn) ausgehend von einem ersten Zeitabstand (tn-1), der dem Abstand der ersten Winkelmarkierungen (Wn) und einer dritten Winkelmarkierung (Wn-1) entspricht und der Differenz zwischen dem ersten Zeitabstand (tn-1) und einem zweiten Zeitabstand (tn-2), der dem Abstand der dritten Winkelmarkierung (Wn-1) und einer vierten Winkelmarkierung (Wn-2) entspricht, ermitteln.Device for controlling an internal combustion engine, with means to determine a time of an event Count off angle markings on a shaft and a remaining one Determine remaining time (tr), with the remaining time (tr) starting from a Residual angle (Wr), an angular distance (WK) of two angle markings and a current time interval (tn) of a first angle mark (Wn) before the event and a second angle mark (Wn + 1) is determined after the event, characterized in that means are provided, the current time interval (tn) starting from a first time interval (tn-1) equal to the distance of the first angle marks (Wn) and a third angle mark (Wn-1) corresponds and the Difference between the first time interval (tn-1) and a second one Time interval (tn-2), the distance of the third angle mark (Wn-1) and a fourth angle mark (Wn-2), determine.
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