Beschreibung
Verfahren zur Bestimmung des Eintrittszeitpunktes eines vom Drehwinkel einer drehenden Welle abhängigen zukünftigen Er- eignisses
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Eintrittszeitpunktes eines vom Drehwinkel einer drehenden Welle abhängigen zukünftigen Ereignisses. Ein solches Ereignis kann beispielsweise derjenige Zeitpunkt sein, in dem eine Krafts offeinspritzpumpe in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Kurbel- oder Nockenwelle einer Brennkraftmaschine den höchsten Kraftstoffeinspritzdruck erzeugt .
Aus der DE 101 43 954 Cl ist bekannt, dass zur Erfassung der Drehzahl dieser Welle einer Brennkraftmaschine üblicherweise ein an der Kurbelwelle befestigtes Signalgeberzahnrad genutzt wird, dessen Zähne sich bei einer Drehung desselben an einem geeigneten Sensor vorbeibewegen und in diesem ein auswertba- res elektrisches Signal erzeugen. Die Zähne sind dabei vorzugsweise in einem Abstand zueinander anordnet, der mit den Arbeitshüben der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine korrespondiert .
Dieses Sensorsignal wird einem Auswertegerät (beispielsweise einem Motorsteuergerät) zugeleitet und dort ausgewertet. Dabei wird üblicherweise diejenige Zeit gemessen, die die Kurbelwelle benötigt, um sich einen bestimmten Drehwinkel zu drehen. Dabei entspricht dieser Drehwinkel dem Umfangsabstand von zwei Zähnen oder Segmenten des SignalgeberZahnrades . Auf diese Weise werden sogenannte Segment- oder Zahnzeiten ermittelt, aus denen die Drehzahl der Kurbelwelle ableitbar ist.
Da beim Betrieb einer Brennkraftmaschine ein ständiger Wech- sei zwischen Kompression und Expansion des Arbeitsgases in dessen Zylindern zu verzeichnen ist, zeigt auch die Kurbel-
welle oder eine von dieser angetriebene Nockenwelle über eine Kurbelwellenumdrehung keinen konstanten Verlauf. Vielmehr ist die Drehzahl der Brennkraftmaschine von einer periodischen Schwingung überlagert, die vor allem von unterschiedlichen Momentenbeiträgen einzelner Zylinder herrühren. Zudem ist insbesondere bei Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen der Brennkraftmaschine kein drehzahlkonstantes Signal von dem erwähnten Drehzahlsensor zu erwarten. Daher wird für einige Nutzungsfälle von einem Mittelwert der Wellendrehzahl ausge- gangen, der beispielsweise aus den während einer Kurbelwellenumdrehung erzeugten Messsignale bzw. Zahnzeiten abgeleitet wird.
Dies ist jedoch mit dem Problem verbunden, dass kurzzeitige Drehzahländerungen, hervorgerufen beispielsweise während
Drehzahlbeschleunigungs- oder Drehzahlverzögerungsvorgängen, so nicht erfassbar sind. Zudem kann in der Praxis nicht ausgeschlossen werden kann, dass die genannten Markierungen oder Zähne des Geberrades mechanische Fehler oder Ungenauigkeiten aufweisen, wie beispielsweise Winkelfehler der Segmente oder Zähne, Scheibenschlag oder Abweichungen in der Zahnform, so dass die Winkelgeschwindigkeit der Welle nur ungenau gemessen wird. Als Folge davon kann es zu einer ungenauen Motorsteuerung kommen, welches erhöhte Schadstoffemissionen und/oder einen erhöhten Kraftstoffverbrauch zur Folge hat.
In dem oben genannten Stand der Technik werden diesbezüglich Korrekturverfahren vorgeschlagen, mit denen fehlerbehaftete Zahnzeiten korrigierbar sind.
Wie bereits angedeutet, wird die Information über die Drehzahl der Kurbelwelle oder der Nockenwelle von dem Steuergerät unter anderem für die Steuerung des Einspritzbeginns oder des Einspritzendes von Kraftstoff in den Brennraum der Brenn- kraftmaschine genutzt. Da die Erzeugung des Kraftstoffeinspritzdruckes zumindest bei sogenannten Pumpe-Düse-Motoren
drehwinkelabhängig festgelegt ist, kommt es darauf an, zylinderbezogen die Kraftstoffeinspritzventile hinsichtlich des Einspritzbeginns und des Einspritzendes druckerzeugungsbezo- gen zum richtigen Zeitpunkt zu betätigen.
Der in diesem Sinne drucktechnisch richtige Zeitpunkt des Einspritzbeginns bzw. des Einspritzendes ist dabei u.a. abhängig von der jeweiligen Betriebssituation der Brennkraftmaschine, die sich beispielsweise durch die Motordrehzahl, die Temperatur und die zur Verfügung stehende Luftmenge definieren lässt. Der Einspritzbeginn liegt dabei meistens in der Druckaufbauphase eines Pumpenelementes des Pumpe-Düse-Motors, also deutlich vor dem Zeitpunkt des höchsten Kraftstoffdrucks. In diesem Zusammenhang ist es jedoch sehr wichtig, diesen in der Druckaufbauphase befindlichen Kraftstoffeinspritzdruck für die Ansteuerung des Kraftstoffeinspritzventils zeitlich genau zu treffen, da von diesem stark die tatsächlich eingespritzte Kraftstoffmenge abhängt.
Zwar ist in bezug auf den Drehwinkel der Kurbel- oder Nockenwelle eines solchen Motors der Einspritzbeginn und das Einspritzende durch den Drehwinkel der Nocken- bzw. Kurbelwelle festgelegt, in der Regel liegt dieser jedoch zwischen zwei Geberradzahnflanken, so dass es notwenig ist, aus dem bisher gemessenen Drehzahlverlauf der betrachteten Welle eine Abschätzung oder Extrapolation dahingehend vorzunehmen, dass der errechnete EinspritzZeitpunkt den durch den Drehwinkel der Kurbel- oder Nockenwelle vorgegebenen kraftstoffdruck- günstigen Einspritzbeginn SOI (Start Of Injection) so genau wie möglich trifft.
Die bisher bekannten Extrapolationsverfahren sind vergleichsweise komplex, rechenintensiv und wegen der diesbezüglich notwendigen Computerausstattung teuer, so dass Bedarf an ei- ner anderen, insbesondere kostengünstigeren Lösung besteht. Ein solches Verfahren Ist zudem bevorzugt überall dort nutz-
bar, wo an beschleunigten oder verzögert drehenden Wellen der Eintrittszeitpunkt eines drehwinkelbezogen zukünftigen Ereignisses bestimmt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem auf einfache Weise der Eintrittszeitpunkt eines vom Drehwinkel einer drehenden Welle abhängigen zukünftigen Ereignisses bestimmbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des
Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ausgehend von der zuletzt sensierten Markierung des Drehzahlgeberrades und der zuletzt ermittelten Zahnzeit der Zeitpunkt eines bevorstehenden und von dem Drehwinkel der Welle abhängigen Ereignisses durch eine Berechnung ermittelbar ist, die den Ver- lauf der bisherigen Zahnzeiten berücksichtigt. Ein solches Ereignis kann beispielsweise der Einspritzbeginn oder das Einspritzende eines Kraftstoffeinspritzventils einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine sein, der zeitlich innerhalb oder dicht nach Ablauf der nächsten Zahnzeit liegt.
Die Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Bestimmung des Eintrittszeitpunktes eines vom Drehwinkel einer drehenden Welle abhängigen zukünftigen Ereignisses, wobei an der Welle unter definierten Abständen umfangsverteilt Markierungen vor- handen sind. Bei diesem Verfahren werden
- mittels eines Sensors Markierungen an der Welle oder an einem dort befestigten Geberzahnrad erfasst und zu einem Auswertegerät geleitet,
- anschließend wird in dem Auswertegerät der zeitliche Abstand zwischen dem Erfassen von zwei benachbarten Markierungen als Zahnzeit gemessen und abgespeichert, sodann durch Subtraktion von bisher ermittelten Zahnzeiten ein Differenzwert bzw. Korrekturwert gebildet,
- und schließlich durch Addition dieses Differenzwertes zu der zuletzt gemessenen Zahnzeit ein Zeitraum bestimmt, der mit dem Messzeitpunkt der letzten Markierung beginnt und dessen Ende das an den Drehwinkel der drehenden Welle ge- koppelte Ereignis zumindest angenähert markiert.
Dabei liegt der Zeitpunkt des an den Wellendrehwinkel gekoppelten Ereignisses vorzugsweise innerhalb oder kurz nach Ablauf der nächsten zu messenden Zahnzeit.
In einer ersten Ausgestaltungsform des er indungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zur Bildung eines ersten Differenzwertes CORl die beiden letzten gemessenen Zahnzeiten herangezogen werden. Dieser Differenzwert CORl wird beispiels- weise dadurch gebildet, dass die vorletzte Zahnzeit von der zuletzt ermittelten Zahnzeit subtrahiert wird.
In einer zweiten Variante wird ein Differenzwert COR2 aus den letzten drei gemessenen Zahnzeiten gebildet, wobei dieser Differenzwert durch die Gleichung
COR2 = CORl + d2tn,
mit d2tn = tn - 2tn-l + tn-2,
gegeben ist, worin tn für die zuletzt gemessene Zahnzeit, tn-1 die vorletzte Zahnzeit und tn-2 die drittletzte Zahnzeit stehen.
In einer dritten Variante ist vorgesehen, dass zur wenigstens angenäherten Bestimmung des zukünftigen Ereignisses alle Zahnzeiten wenigstens der letzten vollständigen Wellenumdrehung herangezogen werden.
Zudem kann vorgesehen sein, dass aus den genanten Zahnzeiten und die Differenzwerten die Drehzahl der Welle sowie deren Beschleunigung oder Verzögerung ermittelt wird.
Gegenstand der Erfindung ist auch, dass bei der Verfahrensdurchführung die Zahnzeiten an einer Kurbelwelle oder Nockenwelle einer Brennkraftmaschine ermittelt werden.
In diesem Zusammenhang kann in einer konkreten Ausführungs- form der Erfindung vorgesehen sein, dass das zukünftige Ereignis den wellendrehwinkelbezogene Einspritzbeginn oder das Einspritzende eines Kraftstoffeinspritzventils der Brennkraftmaschine markiert . Dadurch ist vorteilhaft durch ein Steuergerät der vom Drehwinkel der Nocken- oder Kurbelwelle abhängige einspritzdruckoptimale Betätigungszeitpunkt für das Kraftstoffeinspritzventil sehr viel genauer als bisher bestimmbar.
In Abhängigkeit vom Umfang der in die Bestimmung des Diffe- renz- oder Korrekturwertes CORl, COR2, einbezogenen Zahnzeiten ergeben sich unterschiedliche Genauigkeitsgrade bei der Bestimmung des genannten Ereigniszeitpunktes.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine durchschnittliche Zahnzeit tn,m zur Berechnung des zukünftigen Ereignisses oder Zeitpunktes SOI,COR3 genutzt wird. Dieser Zeitpunkt ist beispielsweise wiederum der druckoptimale Einspritzzeitpunkt eines Kraftstoffeinspritzventils .
Die durchschnittliche Zahnzeit tn,m lässt sich vorzugsweise bestimmen durch die Gleichung
tn, m = , n,ι / c i=l
mit n für die Anzahl der Zähne auf der Signalgeberzahnrad- scheibe, c für die Anzahl der Messungen eines jeden Zahns und i als Lauf ariable .
In Kenntnis dieser durchschnittlichen Zahnzeit tn,m lässt sich das zukünftige Ereignis bzw. der zukünftige Zeitpunkt SOI,COR3 durch die Gleichung
SOI,COR3 = tn,m * (Solleinspritzwinkel/6° )
berechnen. Der Solleinspritzwinkel wird beispielsweise von einem Motorsteuergerät in Abhängigkeit von der aktuellen Mo¬ torbetriebssituation ermittelt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine sowie einer dieser zugeordneten DrehzahlbestimmungsVorrichtung, Fig. 2 eine Darstellung des Verlaufs der Kurbelwellendreh- zahl über den Kurbelwellendrehwinkel zwischen zwei Zündzeitpunkten, Fig. 3 eine Darstellung wie in Fig. 2, jedoch mit Angaben zur erfindungsgemäßen Bestimmung des Zeitraumes bis zu einem Kraftstoffeinspritzbeginn, und Fig. 4 eine Darstellung wie in Fig. 3, jedoch mit anderen Angaben zur noch, genaueren Bestimmung des genannten Zeitraumes .
In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 schematisch darge- stellt, deren Betrieb von einem Steuergerät 2 gesteuert und
geregelt wird. Dazu benötigt dieses Steuergerät Informationen über die Drehzahl der Kurbelwelle 3 dieses Motors 1, die durch eine Drehzahlerfassungsvorrichtung bestimmt wird. Diese Drehzahlerfassungsvorrichtung umfasst im wesentlichen eine Drehzahlgeberscheibe 4, die drehfest mit der Kurbelwelle 3 verbunden ist, sowie einen Sensor 5 zur Erfassung von an dem Geberrad 4 angeordneten oder ausgebildeten Markierungen. Diese Markierungen sind vorliegend als Zähne eines Geberzahnrades 4 ausgebildet.
Aus den Ausgangssignalen des Sensors 5 ermittelt das Steuergerät 2 eine erste Information über die aktuelle Kurbelwellendrehzahl N, die dann anschließend in einem hardware- oder softwaremäßig ausgebildeten Korrektuxrmodul 6 im Hinblick auf mögliche Fehler beziehungsweise Ungenauigkeiten im Drehzahlsignal des Sensors 5 korrigiert wird. Eine von der Kurbelwelle 3 angetriebene und nicht dargestellte Nockenwelle weist dabei ein zu der Kurbelwellendrehzahl N proportionalen Drehzahlverlauf auf, so dass bei den folgenden Erläuterungen gleichbedeutend von der Kurbelwellen— oder Nockenwellendrehzahl gesprochen werden kann.
Aus der gegebenenfalls korrigierten Drehzahlinformation leitet das Steuergerät 2 dann Steuerungs- oder Regelungsgrößen ab, zu denen beispielsweise die in d±e Brennkraftmaschine 1 einzuspritzende Kraftstoffmenge und/oder Betätigungszeitpunkte für Kraftstoffeinspritzventile geboren.
Die Nockenwelle dient bei konventionellen Brennkraftmaschinen bekanntermaßen zur Betätigungsansteuerung der Ein- und Auslassventile eines solchen Motors. Zudem wird die Nockenwelle bei Kraftstoff direkt einspritzenden Motoren mit einem sogenannten Pumpe-Düse-Einspritzsystem auch zum Aufbau des notwenigen Kraftstoffeinspritzdrucks genutzt, wobei dieser Druck durch eine mechanische Kopplung zwischen der Nockenwelle und dem Druckerzeuger (Pumpe) wiederum motordrehzahlabhängig ist.
Insoweit ist es die Aufgabe des Motorsteuergerätes 1 den richtigen Zeitpunkt für die Betätigung der Kraftstoffeinspritzventile zu bestimmen, wozu es sich der eingangs erwähnten Information über die aktuelle Kurbelwellen- oder Nockenwellendrehzahl bzw. der daraus abgeleiteten Zahnzeiten bedient. Vor diesem Hintergrund ist es im Hinblick auf das Betriebsverhalten eines solchen Antriebsmotors sehr wichtig, den EinspritzZeitpunkt einspritzdruckabhängig richtig, also weder zu früh noch zu spät einzustellen.
Fig. 2 zeigt nun den Drehzahlverlauf 7 einer Nocken- oder Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 1 über den Kurbelwellen- drehwinkel Kw während eines Verdichtungstaktes kurz vor der Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum der Brennkraft- maschine. Der Zeitpunkt Km kennzeichnet die Mitte zwischen zwei Zündvorgängen, in dem die Drehzahl N ihren größten Wert erreicht. Diese Drehzahl N nimmt bei weiter ansteigendem Kurbelwellenwinkel Kw wegen der Kompressionsarbeit des Kolbens an dem hier betrachteten Zylinder stetig ab, um bei einem Kurbelwellendrehwinkel Kzü (gleichbedeutend mit dem Zündzeitpunkt) einen Minimalwert aufzuweisen.
Zwischen den beiden Zeitpunkten Km und Kzü sind kurbelwinkel- bezogen die Zeitpunkte Zn angegeben, in denen der Sensor 5 an dem Geberad 4 die letzte Zahnflanke und die vorletzte Zahn¬ flanke Zn-1 bei Drehzahlwerten von Nn, Nn-1 vor dem durch die Kurbelwelle bzw. Nockenwellendrehwinkel vorgegebenen Ein¬ spritzbeginn SOI erfasst hat. Der Zeitraum zwischen der Erfassung von zwei benachbarten Zahnflanken wird als Zahnzeit tn bezeichnet. Diese Zahnzeit tn gibt demnach denjenigen
Zeitraum an, den die Kurbelwelle während der Arbeitstakte der einzelnen Zylinder zum Durchlaufen einer durch die Zahnflanken der Zähne vorgegebenen Winkelspanne des Geberzahnrades 4 benötigt. Der Zeitraum vom Zeitpunkt Zn der letzten Zahnflan- kensensierung bis zum einsprit zdruckbezogen erwünschten Ein-
spritzbeginn SOI ist mit tSOI benannt und ergibt sich gemäß einer bekannten Interpolationsrechnung aus der Gleichung
tSOI = 1 / NSOI * (Solleinspritzwinkel/6°) (Gl.l)
mit NSOI als Drehzahl N zum Zeitpunkt SOI. Der Solleinspritzwinkel wird von dem Steuergerät 2 in Abhängigkeit von der ak¬ tuellen Motorbetriebssituation ermittelt urnd kann beispielsweise 20° vor der oberen Totpunktlage des Kolbens betragen.
Der erwünschte Einspritzzeitpunkt SOI beziehungsweise der diesem zugeordnete Kurbel- oder Nockenwellenwinkel liegt wie erwähnt in den meisten Fällen ungünstigerweise zwischen zwei Geberradzahnflanken, so dass die Drehzahl NSOI der Welle 3 zum gewünschten Einspritzbeginn SOI unbekannt ist. Bei bekannten Verfahren wird daher die Wellendrehzahl zum erwünschten Einspritzbeginn oder dieser Zeitpunkt von vorhandenen Werten ausgehend geschätzt respektive extrapoliert.
Dabei wird die in dem Steuergerät 2 vorliegende letzte Dreh¬ zahl Nn als konstant angesehen und für die Extrapolationsrechnung als Drehzahlwert NSOI, EX genutzt. Für die Extrapola- tionsberennung desjenigen Zeitraumes tSOI, EX, der vom Zeit¬ punkt der Messung der letzten gemessenen Zahnflanke Zn bis zum gewünschten Einspritzbeginn SOI vergebt, wird die folgende Gleichung genutzt:
tSOI,EX = 1 / NSOI, EX * (Solleinspritzwinkel/6 ° ) (G1.2)
Da sich die Wellendrehzahl N aber durch die Kompressionsarbeit am hier betrachteten Zylinder bis zum erwünschten Einspritzbeginn SOI auf den Drehzahlwert NSOI, IST verringert hat, ist der für die Extrapolationsberechnung genutzte Dreh¬ zahlwert NSOI, EX um den in Fig.2 dargestellten Drehzahlbetrag 10 fehlerhaft. Dies wirkt sich bei der Bestimmung desjenigen Zeitpunktes SOI, EX aus, zu dem nach dieser Berechnung der
Einspritzbeginn erfolgen soll. Dieser Zeitpunkt SOI, EX liegt deutlich erkennbar am Ende des Zeitraumes tSOI,EX, der sich um den Zeitraum oder Drehwinkel 9 vor dem drucktechnisch erwünschten Einspritzbeginn befindet. Daraus ergeben sich fol— gende Ungleichungen:
NSOI, IST < NSOI, EX —> tSOI > tSOI,EX (G1.3)
Fig. 2 zeigt dies anschaulich, gemäß der ausgehend von dem Drehzahlwert Nn eine Extrapolation 8 erfolgt. Während demnach die Extrapolation unter der Voraussetzung der Konstanz der Drehzahl (Nn = NSOI, EX) zu einem extrapolierten Zeitraum tSOI,EX bis zum Einspritzbeginn SOI, EX führt, üsste nach der Erfassung der letzten Zahnflanke Zn tatsächlich der Zeitraum tSOI vergehen, bis der druckoptimale Einspritzbeginn SOI erfolgen sollte. Die auf den Kurbelwellenwinkel Kw bezogene Abweichung ist in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 9 markiert und errechnet sich aus der Differenz zwischen dem Zeitraum tSOI und demjenigen Zeitraum tS0I,EX, der zwischen dem Sensieren der letzten Zahnflanke vor dem kraftstoffdrucktechnisch erwünschten Zeitpunkt SOI und dem extrapolierten SOI, EX vergeht .
Diese Abweichung 9 führt im konkreten Motorbetrieb dazu, dass der Einspritzbeginn durch Betätigung des Einspritzventils zu früh erfolgt, da der optimale Kraftsto fdruck durch die nockenwellengetriebene Kraftstoffpumpe noch nicht erzeugt wurde. Dies kann eine schlechtere Verbrennung mit ggf. schlechterer Leistungsausbeute, schlechteren Abgaswerten sowie einen höheren Kraftstoffverbrauch bewirken.
Abweichend davon schlägt die Erfindung eine Korrekturberechnung vor, die den o.g. Extrapolationsfehler deutlich reduziert. Dazu wird in einer ersten Variante ein additiver Kor- rekturwert CORl berechnet. Dieser Korrekturwert CORl entspricht dem Unterschied zwischen der Zahnzeit tn und der
Zahnzeit tn-1 vor dem gewünschten Einspritzbeginn SOI. Durch diese Beachtung der Zahnzeiten erfolgt eine lineare Berücksichtigung der zu erwartende Abnahme der Kurbel- oder Nockenwellendrehzahl durch die Kompressionsarbeit des Kolbens der Brennkraftmaschine in dem hier betrachteten Zylinder. Damit gelten folgende Gleichungen für den notwenigen Korrekturwert CORl und die Zeitdauer tSOI,CORl bis zum errechneten Einspritzbeginn SOI, CORl : CORl = tn - tn-1 (G1.4)
und tSOI,CORl = tn + CORl (G1.5)
Dadurch wird ein Extrapolationsfehler 11 wenn auch nicht vermieden, so doch gegenüber dem in Fig. 2 gezeigten Extrapolationsfehler 10 um den Drehzahlbetrag 12 vorteilhaft auf einen Drehzahlwert NSOI, CORl reduziert. Im Ergebnis kommt, wie Fig. 3 zeigt, der errechnete Zeitpunkt tSOI, CORl für den Einspritzbeginn SOI, CORl dem Zeitpunkt SOI für gewünschten Einspritzbeginn jedenfalls sehr nahe, so dass das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine dadurch deutlich verbessert ist. Es gelten daher folgende Beziehungen für die Drehzahl und den Zeitraum tSOI zwischen der letzten Messung Zn einer Zahnflanke bis zum Erreichen des errechneten Einspritzbe¬ ginns :
NSOI < NSOI, CORl < NSOI, EX (G1.6) tSOI > tSOI,CORl > tSOI,EX (G1.7)
Gemäß der Erfindung kann der gewünschte Einspritzbeginn SOI noch genauer ermittelt werden. Wie Fig. 4 entnehmbar ist, wird zur Bestimmung eines Korrekturwertes COR2 die Änderung
der vorletzten und der drittletzten Zahnzeit tn-1 und tn-2 berücksichtigt . Dadurch wird der zeitliche oder drehwinkelbe- zogene Verlauf der Drehzahl N in noch günstigerem Umfang in die Berechnung des Einspritzbeginns SOI,COR2 einbezogen. Da- mit gelten folgende Gleichungen für den notwenigen Korrekturwert COR2 und die Zeitdauer tSOI,COR2 von der Sensierung Zn der letzten Zahnflanke bis zum errechneten Einspritzbeginn SOI,COR2:
COR2 = dtln + d2tn (G1.8) mit dtln = tn - tn-1 (G1.9) und dtln-1 = tn-1 - tn-2 (G1.10) sowie d2tn = dtln - dtln-1 = tn - 2tn-l + tn-2 (Gl.ll)
Daraus ergibt sich für den errechneten Einspritzbeginn
tSOI,COR2 = tn + COR2 (G1.12)
Wenn der Drehzahlverlauf nicht so gleichmäßig ist wie in den Figuren 2 bis 3 dargestellt, so bietet dieses letztgenannte Verfahren eine höhere Genauigkeit als die anderen vorgestellten Verfahren. Dies wird in Fig. 4 durch den kurzen Pfeil 13 ausgedrückt, der den Zeitraum zwischen dem drehwinkelbezoge- nen erwünschten Einspritzbeginn SOI und dem berechneten Ein¬ spritzbeginn SOI,COR2 kennzeichnet.
Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass für jeden Zahn der Geberscheibe 4 eine durchschnittliche Zahnzeit tn,m berechnet wird. Dabei kann auf eine beliebige Anzahl von Zahnzeit-Messwerten zu- rückgegriffen werden. Diese sozusagen tiefpassgefilterte
Zahnzeit tn,m kann dann für die Extrapolationsberechnungen
beispielsweise gemäß den vorgestellten Verfahrensvarianten genutzt werden . In einer Gleichung ausgedrückt errechnet sich diese tiefpas sgef ilterte Zahnzeit tn, m demnach aus c tn, m = ∑tΛti / c ( Gl . 13 ) i=l
wobei der Wert n für die Anzahl der Zähne auf der Geberscheibe 4 steht, c die Anzahl der Messungen eines jeden Zahns und i die Laufvariable angibt. Damit ist c auch gleichbedeutend mit der Anzahl der vollständigen Umdrehungen des Signalgeber¬ zahnrades 4 bei der Bestimmung einer solchen durchschnittliche Zahnzeit, da ja die Zahnzeit eines jeden Zahnes pro Umdrehung nur einmal gemessen werden kann.
Durch die in Gleichung G1.13 dargestellte Funktion wird demnach für jeden Zahn eines Signalgeberzahnrades eine gefilter¬ te Zahnzeit tn,m bereit gestellt, die in dem Auswertegerät 2 abgespeichert werden. Zum oder kurz nach dem Zeitpunkt Zn der Messung der letzten Zahnflanke vor dem Einspritzbeginn SOI kann daher für die Extrapolationsrechnung die gefilterte Zahnzeit tn,m für den nächsten Zahn verwendet werden.
Ein derart berechneter Zeitpunkt SOI,COR3 für den Einspritzbeginn lässt sich allgemein durch folgende Gleichung ausdrü- cken:
S0I,C0R3 = f (tn,m) (Gl. 14)
Für eine diesbezügliche Extrapolationsrechnung gilt demnach
SOI,COR3 = tn,m * (Solleinspritzwinkel/6° ) (G1.15)
Die Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie deren Varianten macht deutlich, dass sich durch dieses der Ein- trittszeitpunkt eines vom Drehwinkel einer Welle 3 abhängigen
Ereignisses sehr genau bestimmen lässt. Dies kommt insbesondere bei einem Steuerungsverfahren zur Anwendung, bei dem der Betätigungsbeginn und das Betätigungsende eines Kraftstoff- einspritzventils gesteuert wird, welches mit einer nockenwellengetriebenen Kraftstoffeinspritzpumpe über eine Kraftstoffzuführung verbunden ist .