DE19622042C2

DE19622042C2 - Method for recognizing and correcting errors in the time measurement on rotating shafts

Info

Publication number: DE19622042C2
Application number: DE1996122042
Authority: DE
Inventors: Anton Angermaier; Michael Dr Henn
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 1999-05-20
Anticipated expiration: 2016-06-01
Also published as: DE19622042A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen und Kor rigieren von Fehlern bei der Zeitmessung an sich drehenden Wellen, insbesondere an Kurbelwellen oder damit verbundenen Wellen von Brennkraftmaschinen.The invention relates to a method for recognizing and correcting rig errors in timing on rotating Shafts, especially on crankshafts or related Shafts of internal combustion engines.

Zur Erfassung der Stellung einer sich drehenden Welle, bei spielsweise der Kurbelwelle oder der Nockenwelle einer Brenn kraftmaschine ist es bekannt, auf dieser Welle eine Geber scheibe oder ein Geberrad mit Markierungen, z. B. Zähnen vor zusehen, die mittels eines feststehenden Aufnehmers abgeta stet werden. Dabei werden in dem Aufnehmer, beispielsweise einem induktiven Aufnehmer von den vorbeilaufenden Markierun gen Spannungsimpulse induziert und in einer nachfolgenden Auswerteschaltung wird aus den zeitlichen Abständen dieser Spannungsimpulse die Drehzahl, die Drehzahlschwankungen wäh rend eines betrachteten Zeitintervalles oder die Winkelge schwindigkeit der Welle ermittelt.To detect the position of a rotating shaft, at for example, the crankshaft or the camshaft of a Brenn It is known to be an engine on this shaft an encoder disc or a sender wheel with markings, e.g. B. teeth before watch, which is measured by means of a fixed transducer be steady. Here, in the transducer, for example an inductive pickup from the passing markings induced voltage pulses and in a subsequent Evaluation circuit is based on the time intervals of these Voltage impulses the speed, the speed fluctuations rend a considered time interval or the Winkelge speed of the shaft determined.

Die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle oder einer mit ihr verbundenen Welle einer Brennkraftmaschine kann beispielswei se zur Detektion von Verbrennungsaussetzern herangezogen wer den. Verbrennungsaussetzer einzelner oder mehrerer Zylinder führen zu einer Verlangsamung der Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Da der Meßeffekt, insbesondere bei höheren Dreh zahlen sehr gering ist, muß die Winkelgeschwindigkeit sehr genau gemessen werden. Toleranzen und Exemplarstreuungen bei der Fertigung bzw. bei der Anbringung des Geberrades auf der Welle führen zu Ungenauigkeiten bei der Messung der Winkelge schwindigkeit, die insbesondere bei der Weiterverarbeitung bezüglich Verbrennungsaussetzererkennung zu Fehldetektionen führen können. The angular velocity of the crankshaft or one with it connected shaft of an internal combustion engine can, for example se for the detection of misfires the. Single or multiple cylinder misfires lead to a slowdown in the angular velocity of the Crankshaft. Because the measuring effect, especially at higher speeds is very low, the angular velocity must be very be measured accurately. Tolerances and copy variations at the production or when attaching the encoder wheel on the Wave lead to inaccuracies in the measurement of the Winkelge speed, particularly when processing misfire detection regarding misfire detection being able to lead.

Wiederholen sich die mechanischen Störungen und Ungenauigkei ten periodisch über eine Umdrehung der Welle mit einem festen Winkelbezug, so können sie in einer ersten Phase adaptiert und dann zur späteren Korrektur der Meßwerte herangezogen werden. Ist aber das Geberrad einmal auf der Kurbelwelle fi xiert, ist eine direkte Bestimmung der Ungenauigkeiten nicht möglich, da die Kurbelwellengeschwindigkeit nicht konstant gehalten werden kann. Es treten nämlich immer aufgrund der angreifenden Drehmomente des Motors und der Last Fluktuatio nen der Winkelgeschwindigkeit auf.Repeat the mechanical disturbances and inaccuracies periodically over one revolution of the shaft with a fixed Angular reference, so they can be adapted in a first phase and then used for later correction of the measured values become. But once the encoder wheel is fi on the crankshaft x is not a direct determination of the inaccuracies possible because the crankshaft speed is not constant can be held. It always occurs because of the attacking torques of the motor and the load fluctuation the angular velocity.

In der DE 41 33 679 A1 ist ein Verfahren zur Adaption von me chanischen Toleranzen eines Geberrades beschrieben, mit des sen Hilfe die bei der Herstellung eines solchen Geberrades auftretenden Ungenauigkeiten der einzelnen Segmente auf elek tronischem Weg korrigiert werden. Dazu werden im erkannten Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, wenn also keine Dreh zahlschwankungen auftreten, die Zeitdauer der Abstände zwi schen zwei Segmentflanken gleicher Polarität gemessen und die so erhaltenen Werte abgespeichert. Diese Werte (Zeitinter valle) sind ein Maß für die unterschiedlichen Segmentlängen und werden bei den im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine ablaufenden Berechnungen zur exakten Drehzahlermittlung be rücksichtigt. Hierzu wird das zweite und die folgenden Zeit intervalle zum ersten Zeitintervall in Bezug gesetzt und die Abweichungen voneinander gefiltert und die gefilterten Meß werte als Adaptionswerte verwendet.DE 41 33 679 A1 describes a method for adapting me chanic tolerances of an encoder wheel are described with the help in the manufacture of such a sensor wheel occurring inaccuracies of the individual segments on elec tronic way to be corrected. To do this in the recognized Thrust operation of the internal combustion engine, if there is no rotation fluctuations in number occur, the duration of the intervals between between two segment edges of the same polarity and the values thus obtained are stored. These values (time interval valle) are a measure of the different segment lengths and are used in the normal operation of the internal combustion engine ongoing calculations for exact speed determination considered. This will be the second and subsequent time intervals related to the first time interval and the Filtered deviations from each other and the filtered measurement values used as adaptation values.

Aus der EP 0 583 495 B1 ist ein Verfahren zur Erkennung und Korrektur von Fehlern bei der Zeitmessung an sich drehenden Wellen, insbesondere an Kurbelwellen oder damit verbundenen Wellen bekannt. Dabei werden Segmentzeiten gemessen, die die Welle benötigt, um sich eine definierte Winkelspanne, einem sogenannten Segment, zu drehen und anschließend diese Zeiten mit einer für ein Bezugssegment geltenden Zeit verglichen. In Abhängigkeit von der Zeitdifferenz wird ein Korrekturwert er mittelt, der entweder zylinderindividuell oder segmentindivi duell eine Korrektur der gemessenen Segmentzeit ermöglicht. Um ungewollte Einflüsse bei der Fehlererkennung und Fehler korrektur, die durch Zündung und Verbrennungsaussetzer be dingt sind auszuschließen, werden die Messungen während des Betriebszustandes der Schubabschaltung durchgeführt.EP 0 583 495 B1 describes a method for detecting and Correction of errors in time measurement on rotating Shafts, especially on crankshafts or related Waves known. It measures segment times that the Shaft required to have a defined angular span, one so-called segment, to rotate and then these times compared to a time for a reference segment. In Depending on the time difference, a correction value is generated averages, either cylinder-specific or segment-individual duell allows a correction of the measured segment time. To unwanted influences in error detection and errors correction caused by ignition and misfires must be excluded, the measurements during the Operating state of the overrun cut-off carried out.

Um bei diesem bekannten Verfahren eine hinreichend schnelle Adaption zu ermöglichen, wird die Adaption innerhalb eines begrenzten Drehzahlbereiches zugelassen. Innerhalb dieses Be reiches variieren aber die adaptierten Werte in Abhängigkeit von der Drehzahl, so daß die korrigierten Segmentzeiten nicht immer den geforderten Genauigkeitsanforderungen genügen.To be sufficiently quick in this known method To enable adaptation, the adaptation within a limited speed range permitted. Within this Be however, the adapted values vary depending on on the speed, so the corrected segment times are not always meet the required accuracy requirements.

Aus der DE 44 06 606 A1 ist eine Vorrichtung zur Adaption von Toleranzen bei der Messung winkelmäßiger Segmentlängen eines segmentierten Geberrades bekannt, wobei jedes Segment über mehrere Adaptionsfilter verfügt um verschiedene Adaptionswer te für verschiedene Drehzahlbereiche zu erfassen.DE 44 06 606 A1 describes a device for adapting Tolerances when measuring angular segment lengths of a segmented encoder wheel known, each segment over Several adaption filters have different adaption values te for different speed ranges.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzu geben, das gegenüber dem bekannten Stand der Technik eine noch genauere Erkennung und Korrektur von Fehlern bei der Zeitmessung an sich drehenden Wellen erlaubt.The invention has for its object to provide a method give the a compared to the known prior art even more accurate detection and correction of errors in the Timing allowed on rotating shafts.

Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 und 3 angegeben. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen dieser Verfahren.Methods for solving this problem are in claims 1 and 3 indicated. The sub-claims describe preferred Developments in these procedures.

Die individuellen Abweichungen vom idealen Geberzahnrad wer den aus den Signalverläufen der Segmentzeiten bei abgeschal teter Einspritzung und geschlossener Drosselklappe ermittelt. Dabei werden bei der Adaption sowohl nichtperiodische Störun gen, z. B. durch Beschleunigen oder Abbremsen, als auch peri odische Störungen z. B. durch Torsionseinfluß berücksichtigt.The individual deviations from the ideal encoder gear who from the waveforms of the segment times when shuttered Injection and closed throttle valve determined. Both non-periodic disturbances are gene, e.g. B. by accelerating or braking, as well as peri odd disturbances z. B. taken into account by the influence of torsion.

Bei dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren werden für ein Be zugssegment im Abstand von zwei Kurbelwellenumdrehungen die Segmentzeiten gemessen. Damit ist es möglich, eine allgemeine Änderung der Drehzahltendenz, die sonst zu fehlerhaften Kor rekturen führen würde, zu kompensieren. Die weiteren zwischen diesen beiden Messungen gemessenen Segmentzeiten werden mit diesem Bezugssegment Verglichen und in Abhängigkeit von der errechneten Zeitdifferenz wird ein Korrekturwert ermittelt, der zylinderindividuell eine Korrektur der gemessenen Seg mentzeit ermöglicht.In the first method according to the invention, for a loading pull segment at a distance of two crankshaft revolutions Segment times measured. This makes it possible to have a general Change in the speed tendency, which otherwise leads to incorrect cor rectifications would compensate. The others between These two measurements measure segment times with Compared to this reference segment and depending on the calculated time difference, a correction value is determined, the cylinder individually corrects the measured seg ment time.

Bei dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren werden für ein Bezugssegment im Abstand von einer Kurbelwellenumdrehung die Segmentzeiten gemessen. Damit ist es wiederum möglich, eine allgemeine Änderung der Drehzahltendenz, die sonst zu fehler haften Korrekturen führen würde, zu kompensieren. Die weite ren zwischen diesen beiden Messungen gemessenen Segmentzeiten 9 werden mit diesem Bezugssegment verglichen und in Abhängig keit von der errechneten Zeitdifferenz wird ein Korrekturwert ermittelt, der segmentindividuell eine Korrektur der gemesse nen Segmentzeit ermöglicht.In the second method according to the invention, the segment times are measured for a reference segment at a distance of one crankshaft revolution. This in turn makes it possible to compensate for a general change in the speed trend, which would otherwise lead to incorrect corrections. The further segment times 9 measured between these two measurements are compared with this reference segment and, depending on the calculated time difference, a correction value is determined which enables a correction of the measured segment time individually for each segment.

Wie schon eingangs beschrieben, können Zeitabweichungen bei aufeinanderfolgenden Messungen von Winkelsegmenten unter schiedliche Ursachen haben. Sie können herrühren von einer tatsächlichen Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Kurbel welle oder aber herrühren von fehlerhaften ungleichen Seg mentgrößen zwischen den einzelnen Kurbelwellenmarkierungen.As already described at the beginning, time deviations can occur successive measurements of angular segments under have different causes. You can come from one actual change in crank angular velocity wave or due to faulty uneven seg sizes between the individual crankshaft markings.

Damit feststeht, daß die gemessenen Unterschiede tatsächlich aufgrund unterschiedlicher Segmentgrößen entstanden sind, müssen Einflüsse, die durch die Zündung und Verbrennung be dingt sind, ausgeschlossen werden. Die Fehlererkennung und Fehlerkorrektur gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren wird daher vorzugsweise während des Schleppbetriebes der Brenn kraftmaschine durchgeführt.So it is clear that the measured differences actually arose due to different segment sizes, must be influenced by the ignition and combustion things are excluded. The error detection and Error correction according to the inventive method therefore preferably during the towing operation of the Brenn engine performed.

Die Verfahren werden im folgenden anhand der Zeichnungsfigu ren näher erläutert. Es zeigen:The procedures are described below with reference to the drawing fig ren explained in more detail. Show it:

Fig. 1 in Prinzipdarstellung eine Anordnung zur Messung der Winkelgeschwindigkeit, Fig. 1 in schematic representation an arrangement for measuring the angular velocity,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des ersten erfindungs gemäßen Verfahrens zur Ermittlung von zylinderindi viduellen Korrekturwerten, Fig. 2 is a schematic representation of the first fiction, modern method for determining zylinderindi vidual correction values,

Fig. 3 ein Diagramm, das die Verläufe der Segmentfehler der einzelnen Zylinder einer 6-Zylinder-Brennkraftma schine zeigt und Fig. 3 is a diagram showing the courses of the segment errors of the individual cylinders of a 6-cylinder internal combustion engine and

Fig. 4 ein Diagramm, das den Zusammenhang zwischen dem Seg mentfehler eines Segments in Abhängigkeit von der Drehzahl für zwei verschiedene Fahrzeuge zeigt. Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the seg ment error of a segment depending on the speed for two different vehicles.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 ein ferromagnetische Zähne aufweisendes Geberzahnrad mit Winkelinkrementen der Breite Δϕ bezeichnet, das auf einer Kurbelwelle 2 montiert ist. Von einem Sensor 3 wird während der Drehbewegung der Kurbelwelle 2 ein Spannungssignal erzeugt, das mit dem Ab stand der Zahnradstirnfläche schwankt. Das Geberzahnrad 1 bildet somit den Modulator zur Umformung der amplitudenanalo gen Eingangsgröße Winkelgeschwindigkeit in ein frequenzanalo ges Signal. Die Nulldurchgänge dieses Signals enthalten eben falls die Information über den momentanen Winkel. Durch die Abfolge der Zahnlücken und der ferromagnetischen Zähne des Geberzahnrads 1 ändert sich das Magnetfeld, das beispielswei se von einem Permanentmagneten im Sensor 3 erzeugt wird.In Fig. 1, the reference numeral 1 designates a ferromagnetic teeth encoder wheel with angular increments of width Δϕ, which is mounted on a crankshaft 2 . From a sensor 3 , a voltage signal is generated during the rotational movement of the crankshaft 2 , which fluctuated with the Ab from the gear face. The encoder gear 1 thus forms the modulator for converting the amplitude-analog input variable angular velocity into a frequency-analog signal. The zero crossings of this signal also contain the information about the current angle. The sequence of the tooth gaps and the ferromagnetic teeth of the master gear 1 changes the magnetic field, which is generated, for example, by a permanent magnet in the sensor 3 .

Ein Zahnrad mit Z Zähnen und einem Radius R wird üblicherwei se durch sein Modul
A gear with Z teeth and a radius R is usually se by its module

gekennzeichnet. Für eine ausrei chend starke Magnetfeldänderung zur Signalgewinnung sind bei den magnetischen Sensoren nur Module innerhalb gewisser Gren zen zulässig. Das bedeutet bei vorgegebenem Radius R eine Be schränkung der maximalen Anzahl Z der Zähne und damit der ma ximalen Winkelauflösung. Ein Winkelinkrement ist gleich
featured. For a sufficiently strong magnetic field change for signal acquisition, only modules within certain limits are permitted for the magnetic sensors. For a given radius R, this means a limitation of the maximum number Z of teeth and thus the maximum angular resolution. An angular increment is the same

Aus dem vom Sensor 3 gelieferten Signal erzeugt ein Diskriminator 4, der z. B. aus einem Schmitt-Trigger und einem Flankendetektor bestehen kann, ein Rechtecksignal, das durch den Abstand zwischen zwei Flanken T(n) (Periodendauer) ge kennzeichnet ist. Die Quantisierung dieses Signals erfolgt mit Hilfe eines Zählers 5 und einer Referenzfrequenz 6. Der so erhaltene Zählerstand ist mit
From the signal supplied by the sensor 3 generates a discriminator 4 , the z. B. can consist of a Schmitt trigger and an edge detector, a square wave signal, which is characterized by the distance between two edges T (n) (period). This signal is quantized with the aid of a counter 5 and a reference frequency 6. The counter reading obtained in this way is with

ein Maß für die Winkelgeschwindigkeit ω. Durch Aussparen von einem oder meh reren Zähnen auf dem Geberzahnrad 1 erhält man einen Bereich 7 für eine Winkelreferenz, mit deren Hilfe der Absolutwinkel bestimmt werden kann. Als Standard bei Impulsgebern auf der Kurbelwelle von Brennkraftmaschinen haben sich 60 Zähne minus einer Lücke von 2 Zähnen durchgesetzt.a measure of the angular velocity ω. By omitting one or more teeth on the encoder gear 1 , a region 7 is obtained for an angle reference, with the aid of which the absolute angle can be determined. 60 teeth minus a gap of 2 teeth have established themselves as the standard for pulse generators on the crankshaft of internal combustion engines.

Anhand der Fig. 2 wird der Verfahrensablauf zur Ermittlung von zylinderindividuellen Korrekturwerten erläutert. Nach dem Start des Verfahrens und damit zu Betriebsbeginn der Brenn kraftmaschine sind als Korrekturwerte AZM₀...AZM_n diejenigen Werte gespeichert, die beim letzten Betrieb, also vor Abstel len der Brennkraftmaschine ermittelt wurden (Verfahrens schritt S1). Nach der Ermittlung von neuen Korrekturwerten werden diese alten Korrekturwerte überschrieben. Beim aller ersten Betrieb der Brennkraftmaschine werden die Korrektur werte mit Initialisierungswerten vorbesetzt, vorzugsweise werden die Werte gleich Null gesetzt.The process sequence for determining cylinder-specific correction values is explained on the basis of FIG. 2. After the start of the method and thus at the start of operation of the internal combustion engine, those values which were determined during the last operation, that is to say before stopping the internal combustion engine, are stored as correction values AZM ₀ ... AZM _n (method step S1). After new correction values have been determined, these old correction values are overwritten. When the internal combustion engine is operated for the first time, the correction values are preset with initialization values; the values are preferably set to zero.

Im Verfahrensschritt S2 wird die Segmentzeit TG des aktuellen Segments gemessen. Im Verfahrensschritt S3 wird geprüft, ob sich die Brennkraftmaschine in einem Betriebszustand befin det, der die Berechnung von neuen Korrekturwerten gestattet, also beispielsweise wird abgefragt, ob sich die Brennkraftma schine im Schleppbetrieb befindet.In step S2, the segment time TG is the current one Segment measured. Step S3 checks whether the internal combustion engine is in an operating state det, which allows the calculation of new correction values, for example, it is queried whether the internal combustion engine machine is in towing mode.

Liegt kein solcher Betriebszustand vor, so werden keine neuen Korrekturwerte berechnet, sondern die zuletzt ermittelten und gespeicherten Korrekturwerte dienen zur Korrektur der Seg mentzeit. Es wird verzweigt zum Verfahrensschritt S4, bei dem die gemessene Segmentzeit TG_n mittels des zugehörigen Korrek turwerts AZM_n korrigiert wird nach der Gleichung:
If there is no such operating state, no new correction values are calculated, but the correction values last determined and stored are used to correct the segment time. It branches to step S4, in which the measured segment time TG _n is corrected by means of the associated corrective turwerts AZM _n according to the equation:

TGK_n = TG_n . (1 - AZM_n) (1)TGK _n = TG _n . (1 - AZM _n ) (1)

Die so korrigierte Segmentzeit TGK_n kann nun in beliebigen Verfahren verwendet werden, die als Eingangsgröße einen hoch genauen Wert für die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle und insbesondere Änderungen dieser Geschwindigkeit benötigen, z. B. Verfahren zur Verbrennungsaussetzererkennung (Verfahrens schritt S5).The segment time TGK _n corrected in this way can now be used in any method which, as an input variable, requires a highly precise value for the angular speed of the crankshaft and in particular changes in this speed, e.g. B. Method for misfire detection (method step S5).

Liegt jedoch ein Betriebszustand vor, der die Berechnung neu er Korrekturwerte gestattet, so wird vom Verfahrensschritt S3 zum Verfahrensschritt S6 verzweigt. Dort wird geprüft, ob die gemessene Segmentzeit die Zeit des Bezugssegments war. Als Bezugssegment kann ein beliebiges Segment gewählt werden, vorteilhafterweise das erste in der Zündreihenfolge der Zy linder. Dieses Segment wird als fehlerfrei definiert.However, there is an operating state that the calculation is new it allows correction values, method step S3 branches to step S6. There it is checked whether the measured segment time was the time of the reference segment. As Reference segment any segment can be selected, advantageously the first in the firing order of the Zy lighter. This segment is defined as error-free.

Wurde nicht die Segmentzeit des Bezugssegments gemessen, so wird zum Verfahrensschritt S2 zurückgesprungen und die näch ste Segmentzeit TG_n gemessen.If the segment time of the reference segment has not been measured, the method jumps back to step S2 and the next segment time TG _{n is} measured.

Lag jedoch das Bezugssegment vor, folgt der Verfahrensschritt S7, indem die gemessene Segmentzeit TG_n als Segmentzeit des Bezugssegments TG₀ gespeichert wird.However, if the reference segment was present, method step S7 follows by storing the measured segment time TG _n as the segment time of the reference segment TG ₀ .

Es werden nun in den folgenden Verfahrensschritten S8 bis S9 nacheinander die Segmentzeiten der nachfolgenden Segmente ge messen, die den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine logisch zugeordnet sind.In the following method steps S8 to S9 one after the other the segment times of the following segments measure that the individual cylinders of the internal combustion engine are logically assigned.

Im Verfahrensschritt S9 wird abgefragt, ob das Bezugssegment erneut vorliegt. Ist dies der Fall, so wird mit Verfahrens schritt S10 fortgefahren, andernfalls zu Verfahrensschritt S 8 verzweigt. Im Verfahrensschritt S10 wird wiederum die Seg mentzeit des Bezugssegments TG₀' - jetzt aber zwei Kurbelwel lenumdrehungen später - gemessen und gespeichert. In step S9, a query is made as to whether the reference segment is present again. If this is the case, the method continues with step S10, otherwise the method branches to step S8. In step S10, the segment time of the reference segment TG ₀ 'is again measured - but now two crankshaft rotations later - and stored.

Es werden nun in den folgenden Verfahrensschritten nacheinan der die Korrekturwerte für die einzelnen den Zylindern zuge ordneten Segmente errechnet.It will now be followed in the following process steps who added the correction values for the individual cylinders ordered segments.

Im Verfahrensschritt S11 wird der Inhalt eines Zählers auf den Anfangswert n = 0 gesetzt und im darauffolgenden Verfah rensschritt S12 wird nun der zylinderindividuelle Korrektur wert AZ_n berechnet nach der Gleichung:
In method step S11, the content of a counter is set to the initial value n = 0, and in the subsequent method step S12, the cylinder-specific correction value AZ _n is now calculated according to the equation:

AZ_n = (TG_n - TG₀)/TG₀ + n/z . (TG₀ - TG₀')/TG₀ - TT_n(N) (2)
AZ _n = (TG _n - TG ₀ ) / TG ₀ + n / z. (TG ₀ - TG ₀ ') / TG ₀ - TT _n (N) (2)

wobei mit z die Gesamtzahl der Zylinder und mit TT_n(N) ein drehzahlabhängiger Korrekturwert bezeichnet ist. Dieser Wert ist als Kennlinie in einem Speicher der elek tronischen Steuerungseinrichtung für die Brennkraftmaschine abgelegt.where z is the total number of cylinders and TT _n (N) is a speed-dependent correction value. This value is stored as a characteristic curve in a memory of the electronic control device for the internal combustion engine.

Diese Gleichung für den Korrekturwert AZ_n gilt für Viertakt motoren.This equation for the correction value AZ _n applies to four-stroke engines.

Der Korrekturwert AZ_n wird anschließend im Verfahrensschritt S13 einer Mittelung unterzogen, beispielsweise einer gleiten den Mittelung nach der Gleichung:
The correction value AZ _n is then subjected to averaging in method step S13, for example sliding the averaging according to the equation:

AZM_n = AZM_n-1 . (1 - MITKO) + AZ_n . MITKO (3)
AZM _n = AZM _n-1 . (1 - MITKO) + AZ _n . MITKO (3)

wobei MITKO eine Mitkopplungskonstante darstellt, deren Wert zwischen 0 und 1 gewählt werden kann.where MITKO represents a feedforward constant, its value can be selected between 0 and 1.

Die Mittelung ist empfehlenswert, da die systematischen Feh ler der Segmente mit zufälligen Fehlern wie Schwankungen des dem Steuerungssystem zugrunde liegenden Systemtakts, Toleran zen bei der Schaltgenauigkeit der Sensoren und allgemeine Schwingungen oder Störungen vom Antriebsstrang her, überla gert sein können. The averaging is recommended because the systematic mistake of the segments with random errors such as fluctuations in the system clock underlying the control system, Toleran zen with the switching accuracy of the sensors and general Vibrations or faults from the drive train, overlaid can be.

Der neu ermittelte Korrekturwert wird gespeichert, indem der alte Korrekturwert überschrieben wird (Verfahrensschritt S14). Anschließend wird der Inhalt des Zählers im Verfahrens schritt S15 um 1 erhöht.The newly determined correction value is saved by the old correction value is overwritten (procedural step S14). Then the content of the counter in the procedure step S15 increased by 1.

Sind alle Korrekturwerte ermittelt, (Abfrage in Verfahrens schritt S16), wird zu Verfahrensschritt S2, andernfalls zu Verfahrensschritt S12 verzweigt.Once all correction values have been determined (query in procedure step S16), becomes step S2, otherwise it becomes Method step S12 branches.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren erlaubt also die Ermittlung von zylinderindividuellen Korrekturwerten.This method according to the invention thus allows the determination of cylinder-specific correction values.

Eine Variante des in Fig. 2 dargestellten Verfahrens besteht darin, anstelle zylinderindividueller Korrekturwerte segmen tindividuelle Korrekturwerte zu ermitteln.A variant of the method shown in FIG. 2 consists of determining segment-specific correction values instead of cylinder-specific correction values.

Die hierzu nötigen Verfahrensschritte entsprechen den jewei ligen Verfahrensschritten in Fig. 2 mit folgenden Änderun gen:The process steps required for this correspond to the respective process steps in FIG. 2 with the following changes:

Im Verfahrensschritt S6 wird nun geprüft, ob die gemessene Segmentzeit die des Bezugssegments ist. Das Bezugssegment un terscheidet sich vom Bezugssegment aus dem ersten Verfahren dadurch, daß es sich nicht mehr einem bestimmten Zylinder zu ordnen läßt, sondern es sich hier nur um ein bestimmtes mar kiertes Segment der Kurbelwelle handelt, das als fehlerfrei definiert wird. Im Verfahrensschritt S10 wird die Segmentzeit TGO' des Bezugssegmentes jetzt nicht zwei, sondern bereits eine Kurbelwellenumdrehung später gemessen. Im Verfahrens schritt S16 lautet nun die Abfragen n = z/2, d. h. bei dieser Variante wird als Obergrenze für die Segmentzahl die halbe Zylinderzahl verwendet. Diese Variante des Verfahrens eignet sich also nur für geradzahlige Zylinderzahlen.In step S6 it is now checked whether the measured Segment time is that of the reference segment. The reference segment un differs from the reference segment from the first method in that it is no longer a specific cylinder can be arranged, but this is only a specific mar Kiert segment of the crankshaft that acts as error-free is defined. In step S10, the segment time TGO 'of the reference segment now not two, but already measured one crankshaft revolution later. In the process Step S16 is now the queries n = z / 2, d. H. at this The variant is half the upper limit for the number of segments Number of cylinders used. This variant of the method is suitable So only for even-numbered cylinders.

Wie eingangs bereits erwähnt, variieren die adaptierten Kor rekturwerte in Abhängigkeit der Drehzahl der Brennkraftma schine. Deshalb wird bei dem aus der EP 0 583 495 B1 bekann ten Verfahren die Adaption nur innerhalb eines begrenzten Drehzahlbereiches zugelassen.As already mentioned at the beginning, the adapted cores vary correction values depending on the speed of the internal combustion engine seem. It is therefore known from EP 0 583 495 B1 adaption process within a limited range Speed range permitted.

Im Gegensatz hierzu wird bei den erfindungsgemäßen Verfahren ein breiterer Drehzahlbereich zugelassen, innerhalb dessen eine Adaption durchgeführt werden kann. Da innerhalb dieses Bereiches die berechneten Korrekturwerte AZM_n je nach gewähl tem Arbeitspunkt variieren und damit der bestimmte Segment fehler nicht konstant ist, sondern von den Adaptionsbedingun gen abhängt, wird bei der Berechnung dieser Korrekturwerte in der Formel (2) ein Wert TT_n(N) eingerechnet, der die Dreh zahlabhängigkeit berücksichtigt.In contrast to this, a broader speed range is permitted in the method according to the invention, within which an adaptation can be carried out. Since within this range the calculated correction values AZM _n vary depending on the selected working point and so that the specific segment error is not constant, but depends on the adaptation conditions, a value TT _n (N ) that takes into account the speed dependency.

In der Fig. 3 sind die verschiedenen Verläufe der Segment fehler abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine in Form eines Diagrammes für die Zylinder Zyl1-Zyl6 einer 6- Zylinder-Brennkraftmaschine dargestellt. Der Adaptionsbereich erstreckt über eine Drehzahl von 1500-3500 1/min.In Fig. 3, the various courses of the segment errors depending on the speed of the internal combustion engine are shown in the form of a diagram for the cylinders Zyl1-Zyl6 of a 6-cylinder internal combustion engine. The adaptation range extends over a speed of 1500-3500 1 / min.

Es zeigt sich, daß die Form des Kurvenverlaufs eines Segment fehlers bezogen auf das Bezugssegment für verschiedene Fahr zeuge aufgrund mechanischer Fehler desselben Typs annähernd gleich ist, sie sind lediglich in Y-Richtung zueinander ver schoben. Als mechanischer Fehler wird nun der Fehler bei ei ner Referenzdrehzahl gewählt. Befindet sich das Fahrzeug wäh rend der Adaption in einem anderen Drehzahlbereich, wird der drehzahlabhängige Korrekturwert TT_n(N) in den Gleichungen (2) und (4) berücksichtigt. Er kann experimentiell ermittelt wer den und ist in einem Kennfeld der Steuerungseinrichtung der Brennkraftmaschine in Form einer Kennlinie als Funktion der Drehzahl abgelegt.It turns out that the shape of the curve shape of a segment error based on the reference segment for different vehicles is approximately the same due to mechanical errors of the same type, they are only pushed to one another in the Y direction. The error at a reference speed is now selected as the mechanical error. If the vehicle is in a different speed range during the adaptation, the speed-dependent correction value TT _n (N) is taken into account in equations (2) and (4). It can be determined experimentally and is stored in a map of the control device of the internal combustion engine in the form of a characteristic curve as a function of the speed.

In Fig. 4 ist der Segmentfehler AZM_n eines Segments für zwei verschiedene Fahrzeuge desselben Typs in Abhängigkeit der Drehzahl N dargestellt. Aus dem Verlauf der beiden Kurven sieht man, daß sie gegeneinander um einen im aufgetragenen Drehzahlbereich annähernd konstanten Wert in Ordinatenrich tung verschoben sind. Die Verschiebung ist mit einem Doppel pfeilsymbol gekennzeichnet. In Abszissenrichtung ist jeweils in strichlierter Linie der Segmentfehler des Bezugssegmentes eingezeichnet. Als Referenzdrehzahl ist der Wert 2500 1/min gewählt. Mit weiteren Pfeilsymbolen sind die Werte für die Korrekturwerte TT_n(N) bei den Drehzahlen 1500 1/min. 3000 1/min und 3500 1/min eingetragen.In FIG. 4, the segment error AZM _n is a segment for two different vehicles of the same type as a function of the rotational speed N shown. From the course of the two curves it can be seen that they are shifted from one another by an approximately constant value in the direction of the ordinate in the speed range plotted. The shift is marked with a double arrow symbol. The segment error of the reference segment is drawn in the dashed line in the direction of the abscissa. The value 2500 rpm is selected as the reference speed. With further arrow symbols are the values for the correction values TT _n (N) at the speeds 1500 1 / min. 3000 rpm and 3500 rpm entered.

Claims

1. A method for detecting and correcting errors in determining the segment time it takes a crankshaft or an associated shaft in an internal combustion engine to rotate through a defined angular range, said shaft or an associated encoder wheel having markings that are from an associated sensor can be scanned while doing so

1. the segment time TG ₀ of a reference segment of a reference cylinder is measured and stored,
2. the segment times TG _n of the segments belonging to the individual cylinders are measured and stored in succession for all cylinders,
3. the segment time TG ₀ 'of the segment of the same reference cylinder is measured and stored two crankshaft revolutions later,
4. successively a correction value AZ _{n is} calculated for all cylinders of the internal combustion engine from these segment times TG _n , TG ₀ , TG ₀ 'and from a correction value TT _n (N) taking into account the current speed N of the internal combustion engine, wherein
5. the correction value TT _n (N) is stored in a map of an electronic control device of the internal combustion engine as a function of the speed N,
6. the respective correction value AZ _{n is} subjected to averaging and is then stored as the averaged correction value AZM _n and
7. The actually measured segment times TG _n are corrected with this average correction value AZM _n .

2. The method according to claim 1, characterized in that the correction value AZ _n according to the relationship
AZ _n = (TG _n - TG ₀ ) / TG ₀ + n / z. (TG ₀ - TG ₀ ') / TG ₀ - TT _n (N)
is calculated, where z is the number of cylinders.

3. A method for detecting and correcting errors in determining the segment time it takes a crankshaft or an associated shaft in an internal combustion engine to rotate through a defined angular range, said shaft or an associated encoder wheel having markings which be scanned by an associated sensor and thereby

1. the segment time TG ₀ of a reference segment of a reference cylinder is measured and stored,
2. the segment times TG _{n of} all segments of the shaft are measured and stored in succession for all cylinders,
3. the segment time TG ₀ 'of the same segment is measured and stored one crankshaft revolution later,
4. successively a correction value AZ _{n is} calculated for all segments from these segment times TG _n , TG ₀ , TG ₀ 'and from a correction value TT _n (N) taking into account the current speed N of the internal combustion engine, wherein
5. the correction value TT _n (N) is stored in a map of an electronic control device of the internal combustion engine as a function of the speed N,
6. the respective correction value AZ _{n is} subjected to averaging and is then stored as the averaged correction value AZM _n and
7. The actually measured segment times TG _n are corrected with this correction value AZM _n .

4. The method according to claim 3, characterized in that the correction value AZ _n according to the relationship
AZ _n = (TG _n - TG ₀ ) / TG ₀ + 2n / z. (TG ₀ - TG ₀ ') / TG ₀ - TT _n (N)
is calculated, where z is the number of cylinders.

5. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the correction of the segment times according to the equation
TGK _n = TG _n . (1 - AZM _n )
he follows.

6. The method according to claim 1 or 3, characterized in that the calculation of the correction values AZ _{n is} carried out during towing operation of the internal combustion engine.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the calculation of the correction values AZ _n is carried out only within predetermined speed limits.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the calculation of the correction values AZ _{n is} only carried out when changes in the speed of the internal combustion engine are below a predetermined limit.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the averaging of the correction values AZ _n in the form of a moving averaging follows the equation:
AZM _n = AZM _n-1 . (1 - MITKO) + AZ _n . MITKO
where MITKO represents a selectable averaging constant with a value range between zero and one.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at the very first start of operation, the correction values AZ _{n are} initialized with initialization values, preferably zero, and at each further start of operation, the correction values AZ _n to the last determined and stored values of the last engine operation are set and the correction of the segment times only takes place after a specifiable number of steps for calculating the correction values.