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WO2018029145A1 - Verfahren zum plausibilisieren der ermittelten verdichtung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum plausibilisieren der ermittelten verdichtung einer brennkraftmaschine Download PDF

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WO2018029145A1
WO2018029145A1 PCT/EP2017/069950 EP2017069950W WO2018029145A1 WO 2018029145 A1 WO2018029145 A1 WO 2018029145A1 EP 2017069950 W EP2017069950 W EP 2017069950W WO 2018029145 A1 WO2018029145 A1 WO 2018029145A1
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WO
WIPO (PCT)
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sensor signal
determined
deviation
compression
actuator
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2017/069950
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Delp
Axel Weber
Frank Maurer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
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Priority to US16/324,317 priority patent/US10669931B2/en
Priority to CN201780047805.3A priority patent/CN109715923B/zh
Publication of WO2018029145A1 publication Critical patent/WO2018029145A1/de
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Ceased legal-status Critical Current

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    • F02D3/04—Controlling fuel-injection and carburation, e.g. of alternative systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D43/00—Conjoint electrical control of two or more functions, e.g. ignition, fuel-air mixture, recirculation, supercharging or exhaust-gas treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16F15/22—Compensation of inertia forces
    • F16F15/24—Compensation of inertia forces of crankshaft systems by particular disposition of cranks, pistons, or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of internal combustion engines.
  • the present invention relates to a method for plausibility checking of a sensor signal that is indicative of a compression of an internal combustion engine, wherein the compression by means of an actuator in dependence on an Aktu réellesucc is variably adjustable.
  • the present invention also relates to a motor controller and a computer program.
  • variable compression is usually controlled by a closed-loop control system, where a sensor signal indicative of compression is used as the feedback signal to control an actuation quantity for an actuator with which the compression is adjusted.
  • the present invention is based on the object a determined via such a sensor signal compression to reasonableness ⁇ taping.
  • a method for checking the plausibility of a sensor signal, which is indicative of a compression of an internal combustion engine, wherein the compression by means of an actuator is variably adjustable as a function of an actuation variable.
  • the described method comprises: (a) determining a series of (b) determining a relationship between the sensor signal and the Aktu michsulph based on the he ⁇ mediated series of corresponding values of the sensor signal and the Aktu michsssen, (c) determining a deviation between the particular context and a predetermined characteristic relationship between the sensor signal and the amount of actuation; and (d) determining that the sensor signal is plausible if the determined deviation is less than a predetermined threshold.
  • the method described is based on the finding that the actuator geometrie aim must perform a certain work when a certain compression is set, as in each compression (with the same load) a corresponding
  • a number of corresponding (or pairwise belonging) values of the sensor signal and values of the actuation quantity are determined. Based on he ⁇ mediated series (for example by interpolation) a relationship between the sensor signal and the Aktu michsiere is then determined. A deviation between this particular relationship and a predetermined characteristic relationship between the sensor signal and the actuation quantity is then determined. As long as the determined deviation is less than a predetermined threshold, the sensor signal is considered plausible, that is, it can be assumed that the actual compression is equal to or sufficiently close to the compression expected based on the sensor signal, and thus neither engine damage nor a negative impact on the exhaust will occur.
  • the Ver ⁇ drive further comprises: (a) determining, based on the determined relationship between the sensor signal and the Aktuleiterscuit, a value of the sensor signal, wherein the corresponding value of Aktu michsssen has an extremum, (b) Determining, based on the predetermined characteristic relationship between the sensor signal and the amount of actuation, a reference value of the sensor signal at which the corresponding reference value of the actuation quantity has an extremum, and (c) determining the deviation as a deviation between the determined value of the sensor signal and the determined one Reference value of the sensor signal.
  • the value of the sensor signal is determined in which the corresponding value of the actuation variable has an extreme, in particular a maximum or a minimum, according to the specific relationship.
  • a reference value of the sensor signal is determined in which the corresponding value of the actuation variable has an extreme, in particular a maximum or a minimum, in accordance with the predetermined characteristic relationship.
  • the deviation is then determined as the deviation between the determined value of the sensor signal and the determined reference value of the sensor signal.
  • the deviation thus represents a difference between the actual value of the sensor signal and the reference value of the sensor signal, in which case the corresponding value of the actuation variable has an extremum. If the respective extremes occur at different values of the sensor signal, the sensor signal does not represent a plausible indicator for the compression.
  • a multi-joint crank drive with an eccentric shaft wherein the actuator is arranged for rotating the eccentric shaft about its axis and wherein the sensor signal is output from a sensor which is adapted to detect the rotational angle of the eccentric shaft.
  • the compression of the internal combustion engine is determined by adjusting the rotation angle of the eccentric shaft.
  • the angle of rotation is set by the actuator as a function of the actuator size.
  • the actuator is an electromechanical actuator and the Aktu réellesiere is an electric current.
  • the electromechanical actuator for example an electric motor, is set up to adjust the compression as a function of the current intensity of the supplied electric current.
  • the electromechanical actuator may be configured to rotate an eccentric shaft about its axis.
  • the Actuate size is then the current that is required to hold a certain angle of rotation for the eccentric shaft and thus a certain compression in the internal combustion engine.
  • the electric current can thus also be referred to as holding current.
  • the actuator is a hydraulic actuator and the Aktu réellesucc is a hydraulic pressure.
  • the hydraulic actuator is adapted to, in the special ⁇ a liquid to adjust the compression in dependence on the pressure of a hydraulic fluid.
  • the hydraulic actuator can be configured for example to a Exzen ⁇ shaft is engaged to rotate about its axis.
  • the Aktu réellesucc is then the hydraulic pressure that is required to hold a certain angle of rotation for the eccentric shaft and thus a certain compression in the internal combustion engine.
  • the hydraulic pressure can thus also be referred to as holding pressure.
  • the number of corresponding values of the sensor signal values and the Aktu réellesucc during a measurement process is systematically it averages ⁇ .
  • the series of corresponding values are determined to undergo a series of compression (at a constant load) settings, with the value of the sensor signal and the value at each individual setting
  • a series of compaction settings may include regularly spaced values between a minimum settable compaction and a maximum settable compaction (or vice versa)
  • the series of compaction settings may have a number of settings
  • the series of corresponding values of the sensor signal and values of the actuation quantity during operation are determined within a predetermined time window
  • Embodiment finds the determination of ent ⁇ speaking values of the sensor signal and the Aktu istsucc during normal operation of the internal combustion engine.
  • the predetermined time window is selected so that a sufficient number of compression settings (for the same load) are used so that a suitable series of corresponding values can be determined.
  • the method further comprises correcting the predetermined characteristic relationship between the sensor signal and the
  • Compaction based on the determined deviation when the determined deviation is between the predetermined threshold and another threshold.
  • the predetermined characteristic relationship between the value of the sensor signal and the compression is recalibrated if the determined deviation between the threshold values, that is, in a predetermined Area, lies. Consequently, it can be assumed after the calibration that the deviation is again below the threshold value.
  • the method further comprises outputting an error message if the determined deviation exceeds the further threshold value.
  • an error message is output according to the invention.
  • the error message can then (possibly in combination with other circumstances) lead to a continuation of travel being restricted or even impossible.
  • an engine control system for a vehicle configured to use a method according to the first aspect and / or one of the above embodiments is described.
  • This engine control makes it possible in a simple manner to plausibilize a sensor signal that is indicative of the compression of an internal combustion engine.
  • a computer program which, when executed by a processor, is adapted to perform the method according to the first / second aspect and / or one of the above embodiments.
  • the computer program may be implemented as a computer-readable instruction code in any suitable programming language such as JAVA, C ++, etc.
  • the computer program can be stored on a computer-readable storage medium (CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc, removable drive, volatile or non-volatile memory, built-in memory / processor, etc.).
  • the instruction code may program a computer or other programmable device such as, in particular, an engine control unit of a motor vehicle to perform the desired functions. Further, the computer program may be provided in a network, such as the Internet, from where it may be downloaded by a user as needed.
  • the invention can be realized both by means of a computer program, ie a software, and by means of one or more special electrical circuits, ie in hardware or in any hybrid form, ie by means of software components and hardware components.
  • FIG. 1 shows a flow chart of a method according to the invention.
  • FIG. 2 shows an illustration of several rows of corresponding values of a sensor signal and an actuation variable, which were determined in connection with a method according to the invention.
  • Figure 3 shows a sectional view of a Mehrgelenkkur- accessory with eccentric shaft with which the inventive
  • FIG. 1 shows a flow diagram 100 of a method according to the invention for plausibility checking of a sensor signal (for example a rotation angle sensor signal) indicative of the compression of an internal combustion engine, wherein the compression by means of an actuator (for example an electric motor) in dependence on a Aktu réelleshunt (for example a current) is variably adjustable.
  • a sensor signal for example a rotation angle sensor signal
  • an actuator for example an electric motor
  • Aktu istsuck for example a current
  • a series of corresponding values of the sensor signal and values of actuator size are determined. This can be done, for example, in a systematic measurement process in which a series of values of compaction is predetermined and the resulting values of the sensor signal and the Aktu ⁇ techniksucc are determined and stored. Alternatively, the corresponding (pairwise related) values may be sequentially acquired in normal operation until the required set of values has been collected.
  • a relationship between the sensor signal and the actuation quantity is based on the determined series of corresponding values of the sensor signal and the Aktu michsucc determined.
  • the deviation (eg, a shift or difference) between the determined relationship and a predetermined characteristic relationship between the sensor signal and the actuation quantity is then determined.
  • the predefined characteristic relationship here denotes the expected relationship between the sensor signal and the actuation quantity.
  • the deviation can be determined in a more specific example as follows:
  • the value Wmax of the sensor signal is determined, in which the corresponding value of Aktutechniks prevail an extremum, for example, a maximum ⁇ has.
  • the value Wmax is therefore based ultimately on which he ⁇ ffente set of values of the sensor signal and the Aktuie ⁇ approximate size.
  • the deviation is determined as the deviation between the value Wmax and the reference value Wmax_ref, for example, as the absolute difference of the two values.
  • the determined deviation is compared with a threshold S and, in particular, it is determined whether the determined deviation is greater or less than the threshold S.
  • the sensor signal is plausible. That is, the sensor signal delivers plausible statements about the compression in the internal combustion engine.
  • a correction is made or an error message is issued. Whether a correction is to be made or an error message is to be issued can be decided, for example, depending on whether the deviation is greater or less than another threshold value.
  • the further threshold is greater than the threshold S. If the deviation between the two thresholds, a correction can be made, for example, the relationship between the value of the sensor signal and the associated compression can be corrected to compensate for the deviation. This corresponds to a recalibration of the sensor. If the deviation also exceeds the further threshold value, an error message is output instead. The error message then has the consequence that a continuation of travel is restricted (with lower engine power) or not at all possible.
  • FIG. 2 shows an image 200 of a plurality of rows 210, 220, 230, 240, 250 of corresponding values of a sensor signal DW and an actuation variable I, which were determined in connection with a method according to the invention, for example in method step 110 in the figure described above 1.
  • the sensor signal DW measures the output signal from a rotational angle sensor ⁇ that the angle of rotation of an eccentric shaft in an articulated crank mechanism (such as that described below in connection with Figure 3).
  • the actuation size I is the
  • the curve 210 represents a series of corresponding rotation angles DW and currents I determined at a low load.
  • Curve 220 represents a series of corresponding angles of rotation DW and currents I determined at a medium load.
  • the curve 230 represents a series of corresponding rotation angles DW and currents I determined at a higher load.
  • the three curves 210, 220, 230 all reach the respective maximum current 212, 222, 232 (extremum) at a rotation angle DW of 90 °. In the present case, this rotation angle corresponds to the reference value at which the compression should actually be maximum. It can thus be concluded that the sensor signals 210, 220, 230 are plausible.
  • curves 240 and 250 represent a series of corresponding angles of rotation DW and currents I which were determined at the same average load as curve 220.
  • the maximum current 242 for the curve 240 is at a rotation angle of about 85 ° and the maximum current 252 for the curve 250 is at a rotation angle of about 95 °.
  • the curve 240 thus corresponds to a positive offset value of + 5 ° and the curve 250 corresponds to a negative offset value of -5 °, which (as explained above in connection with FIG. 1) is either corrected (by recalibration) or gives rise to an error message can give.
  • FIG. 3 shows a sectional view of a multi-joint crank drive 300 with eccentric shaft 332, with which the above-described method 100 according to the invention can be used.
  • the multi-joint crank drive 300 is known as such and consists of a coupling member 310, which is connected via pivot 312 with Kolbenpleuel 320 and piston 322 and via pivot 314 with Anlenkpleuel 330.
  • the Anlenkpleuel 330 is rotatably supported about the eccentric shaft 332, which can be rotated by means of an actuator (not shown) about the eccentrically mounted axis of rotation 334 to adjust the compression (by displacement of the piston in (not shown) cylinder).
  • Rotation angle of the eccentric shaft is detected by a suitable (not shown) rotation angle sensor, for example, an optical or mechanical rotation angle sensor.
  • a suitable (not shown) rotation angle sensor for example, an optical or mechanical rotation angle sensor.
  • the actuator When the internal combustion engine is in operation, the actuator must apply a torque to the eccentric shaft 332, which compensates the torque applied by the operating internal combustion engine to the eccentric shaft 332, so that the set rotational angle of the eccentric shaft is held.
  • This fact uses the output signal from the rotation-angle sensor as an indication for the compression.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Plausibilisieren eines Sensorsignals beschrieben, das für eine Verdichtung einer Brennkraftmaschine indikativ ist, wobei die Verdichtung mittels eines Aktors in Abhängigkeit von einer Aktuierungsgröße variabel einstellbar ist. Das Verfahren weist folgendes auf : (a) Ermitteln (110) einer Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße, (b) Bestimmen (120) eines Zusammenhanges zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße basierend auf der ermittelten Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und der Aktuierungsgröße, (c) Bestimmen (130) einer Abweichung zwischen dem bestimmten Zusammenhang und einem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße und (d) Bestimmen (140), dass das Sensorsignal plausibel ist, wenn die bestimmte Abweichung geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Ferner wird eine Motorsteuerung und ein Computerprogramm beschrieben.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Plausibilisieren der ermittelten Verdichtung einer Brennkraftmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Brennkraftmaschinen. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Plausibilisieren eines Sensorsignals, das für eine Verdichtung einer Brennkraftmaschine indikativ ist, wobei die Verdichtung mittels eines Aktors in Abhängigkeit von einer Aktuierungsgröße variabel einstellbar ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Motorsteuerung und ein Computerprogramm. Bei Brennkraftmaschinen mit variabler Verdichtung, wie sie zum Beispiel in DE 10 2012 008 244 AI beschrieben sind, können Motorschäden und negative Abgasbeeinflussung entstehen, wenn die tatsächliche Verdichtung nicht der gewünschten Verdichtung entspricht. Die variable Verdichtung wird üblicherweise mit einem Regelkreis geregelt, wobei ein Sensorsignal, das für die Verdichtung indikativ ist, als Rückkopplungssignal verwendet wird, um eine Aktuierungsgröße für einen Aktor zu regeln, mit welchem die Verdichtung eingestellt wird. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine über ein solches Sensorsignal ermittelte Verdichtung zu plausibi¬ lisieren .
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorlie¬ genden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Plausibilisieren eines Sensorsignals beschrieben, das für eine Verdichtung einer Brennkraftmaschine indikativ ist, wobei die Verdichtung mittels eines Aktors in Abhängigkeit von einer Aktuierungsgröße variabel einstellbar ist. Das beschriebene Verfahren weist folgendes auf: (a) Ermitteln einer Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktu- ierungsgröße, (b) Bestimmen eines Zusammenhanges zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße basierend auf der er¬ mittelten Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und der Aktuierungsgröße, (c) Bestimmen einer Abweichung zwischen dem bestimmten Zusammenhang und einem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße und (d) Bestimmen, dass das Sensorsignal plausibel ist, wenn die bestimmte Abweichung geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Dem beschriebenen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Aktor geometriebedingt eine bestimmte Arbeit leisten muss, wenn eine bestimmte Verdichtung eingestellt ist, da bei jeder Verdichtung (bei gleichbleibender Last) eine entsprechende
Gegenkraft auf dem Kolben aufgrund der Verbrennung wirkt, die von dem Aktor entgegengewirkt werden muss, um die Verdichtung aufrechtzuhalten . Wenn das Sensorsignal der tatsächlichen Verdichtung entspricht, muss demzufolge der Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße im We¬ sentlichen gleich einem vorbestimmten Zusammenhang sein.
Erfindungsgemäß wird eine Reihe von entsprechenden (oder paarweise zusammengehörenden) Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße ermittelt. Basierend auf der er¬ mittelten Reihe wird dann (zum Beispiel durch Interpolation) ein Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße bestimmt. Eine Abweichung zwischen diesem bestimmten Zusammenhang und einem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße wird dann bestimmt. Solange die bestimmte Abweichung geringer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, wird das Sensorsignal als plausibel angesehen, das heißt, es kann davon ausgegangen werden, dass die tatsächliche Verdichtung gleich oder ausreichend nahe an die basierend auf dem Sensorsignal erwartete Verdichtung ist und dass folglich weder Motorschäden noch eine negative Abgasbeeinflussung auftreten werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Ver¬ fahren ferner folgendes auf: (a) Bestimmen, basierend auf dem bestimmten Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße, eines Wertes des Sensorsignals, bei welchem der entsprechende Wert der Aktuierungsgröße ein Extremum aufweist, (b) Bestimmen, basierend auf dem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße, eines Referenzwertes des Sensorsignals, bei welchem der entsprechende Referenzwert der Aktuierungsgröße ein Extremum aufweist, und (c) Bestimmen der Abweichung als eine Abweichung zwischen dem bestimmten Wert des Sensorsignals und dem bestimmten Referenzwert des Sensorsignals.
Mit anderen Worten wird der Wert des Sensorsignals bestimmt, bei dem der entsprechende Wert der Aktuierungsgröße gemäß dem bestimmten Zusammenhang ein Extremum, insbesondere ein Maximum oder ein Minimum aufweist. Des Weiteren wird ein Referenzwert des Sensorsignals bestimmt, bei dem der entsprechende Wert der Aktuierungsgröße gemäß dem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang ein Extremum, insbesondere ein Maximum oder ein Minimum aufweist. Die Abweichung wird dann als die Abweichung zwischen dem bestimmten Wert des Sensorsignals und dem bestimmten Referenzwert des Sensorsignals bestimmt. Die Abweichung stellt somit einen Unterschied zwischen dem tatsächlichen Wert des Sensorsignals und dem Referenzwert des Sensorsignals dar, bei denen der entsprechende Wert der Aktuierungsgröße ein Extremum aufweist. Wenn die jeweiligen Extrema bei unterschiedlichen Werten des Sensorsignals auftreten, stellt das Sensorsignal keinen plausiblen Indikator für die Verdichtung dar.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die
Brennkraftmaschine einen Mehrgelenkskurbeltrieb mit einer Exzenterwelle auf, wobei der Aktor zum Drehen der Exzenterwelle um ihre Achse eingerichtet ist und wobei das Sensorsignal von einem Sensor ausgegeben wird, der zum Erfassen des Drehwinkels der Exzenterwelle eingerichtet ist. Mit anderen Worten wird die Verdichtung der Brennkraftmaschine durch Einstellen des Drehwinkels der Exzenterwelle festgelegt. Dabei wird der Drehwinkel durch den Aktor in Abhängigkeit von der Aktueringsgröße eingestellt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Aktor ein elektromechanischer Aktor und die Aktuierungsgröße ist eine elektrische Stromstärke. Der elektromechanische Aktor, zum Beispiel ein Elektromotor, ist dazu eingerichtet, die Verdichtung in Abhängigkeit von der Stromstärke des zugeführten elektrischen Stromes einzustellen. Der elektromechanische Aktor kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, eine Exzenterwelle um ihre Achse zu drehen. Die Aktu- ierungsgröße ist dann die Stromstärke, die benötigt wird, um einen bestimmten Drehwinkel für die Exzenterwelle und somit eine bestimmte Verdichtung in der Brennkraftmaschine festzuhalten. Die elektrische Stromstärke kann somit auch als Haltestrom bezeichnet werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Aktor ein hydraulischer Aktor und die Aktuierungsgröße ist ein hydraulischer Druck. Der hydraulische Aktor ist dazu eingerichtet, die Verdichtung in Abhängigkeit von dem Druck eines hydraulischen Fluids, ins¬ besondere einer Flüssigkeit, einzustellen. Der hydraulische Aktor kann zum Beispiel dazu eingerichtet sein, eine Exzen¬ terwelle um ihre Achse zu drehen. Die Aktuierungsgröße ist dann der hydraulische Druck, der benötigt wird, um einen bestimmten Drehwinkel für die Exzenterwelle und somit eine bestimmte Verdichtung in der Brennkraftmaschine festzuhalten. Der hydraulische Druck kann somit auch als Haltedruck bezeichnet werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße während eines Messvorgangs systematisch er¬ mittelt . Unter „systematisch ermittelt" ist in dem vorliegenden Zusammenhang zu verstehen, dass die Reihen von entsprechenden Werten so ermittelt wird, dass eine Reihe von Einstellungen der Verdichtung (bei gleichbleibender Last) durchlaufen wird, wobei bei jeder einzelnen Einstellung der Wert des Sensorsignals und der Wert der Aktuierungsgröße ermittelt und aufgezeichnet werden. Eine solche Reihe von Einstellungen der Verdichtung kann zum Beispiel regelmäßig beabstandete Werte zwischen einem minimal einstellbaren Verdichtung und einer maximal ein- stellbaren Verdichtung (oder umgekehrt) aufweisen. Alternativ kann die Reihe von Einstellungen der Verdichtung eine Reihe von Einstellungen in der Nähe der maximal oder minimal einstellbaren Verdichtung aufweisen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße während Betriebs innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters ermittelt. In diesem Ausführungsbeispiel findet die Ermittlung der ent¬ sprechenden Werte des Sensorsignals und der Aktuierungsgröße während des normalen Betriebs der Brennkraftmaschine statt. Das vorbestimmte Zeitfenster ist dabei so gewählt, dass ausreichend viele Einstellungen der Verdichtung (bei gleicher Last) ver- wendet werden, damit eine geeignete Reihe von entsprechenden Werten ermittelt werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Korrigieren des vorbestimmten charakte- ristischen Zusammenhangs zwischen dem Sensorsignal und der
Verdichtung basierend auf der bestimmten Abweichung auf, wenn die bestimmte Abweichung zwischen dem vorbestimmten Schwellenwert und einem weiteren Schwellenwert liegt. Mit anderen Worten wird der vorbestimmte charakteristische Zusammenhang zwischen dem Wert des Sensorsignals und der Verdichtung neu kalibriert, wenn die bestimmte Abweichung zwischen den Schwellenwerten, das heißt in einem vorbestimmten Bereich, liegt. Folglich kann es nach der Kalibrierung davon ausgegangen werden, dass die Abweichung wieder unter dem Schwellenwert liegt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Verfahren ferner ein Ausgeben einer Fehlermeldung auf, wenn die bestimmte Abweichung den weiteren Schwellenwert überschreitet.
Wenn die Abweichung zu groß ist, wird erfindungsgemäß eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Fehlermeldung kann dann (gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Umständen) dazu führen, dass eine Weiterfahrt nur eingeschränkt oder gar nicht möglich ist .
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Motorsteuerung für ein Fahrzeug beschrieben, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele eingerichtet ist.
Diese Motorsteuerung ermöglicht es in einfacher Weise ein Sensorsignal zu plausibilisieren, das für die Verdichtung einer Brennkraftmaschine indikativ ist.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm beschrieben, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten/zweiten Aspekt und/oder einem der obigen Ausführungsbeispiele durchzuführen.
Im Sinne dieses Dokuments ist die Nennung eines solchen Com¬ puterprogramms gleichbedeutend mit dem Begriff eines Pro¬ gramm-Elements, eines Computerprogrammprodukts und/oder eines computerlesbaren Mediums, das Anweisungen zum Steuern eines Computersystems enthält, um die Arbeitsweise eines Systems bzw. eines Verfahrens in geeigneter Weise zu koordinieren, um die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verknüpften Wirkungen zu erreichen . Das Computerprogramm kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++ etc. implementiert sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium (CD-Rom, DVD, Blu-ray Disk, Wechsellaufwerk, flüchtiger oder nicht-flüchtiger Speicher, eingebauter Speicher/Prozessor etc.) abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie insbesondere ein Steuergerät für einen Motor eines Kraftfahrzeugs derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogramm in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann. Die Erfindung kann sowohl mittels eines Computerprogramms, d.h. einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, d.h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände be¬ schrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen beschrieben. Dem
Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform. Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens .
Figur 2 zeigt eine Abbildung von mehreren Reihen von ent- sprechenden Werten eines Sensorsignals und einer Aktuierungsgröße, die in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wurden.
Figur 3 zeigt eine Schnittansicht von einem Mehrgelenkkur- beitrieb mit Exzenterwelle, mit dem das erfindungsgemäße
Verfahren verwendet werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellt.
Die Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm 100 eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Plausibilisieren eines Sensorsignals (zum Beispiel eines Drehwinkelsensorsignals) , das für die Verdichtung einer Brennkraftmaschine indikativ ist, wobei die Verdichtung mittels eines Aktors (zum Beispiel eines Elektromotors) in Abhängigkeit von einer Aktuierungsgröße (zum Beispiel einer Stromstärke) variabel einstellbar ist.
Bei 110 wird eine Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße ermittelt. Dies kann zum Beispiel in einem systematischen Messvorgang erfolgen, bei dem eine Reihe von Werten der Verdichtung vorgegeben wird und die sich daraus ergebende Werte des Sensorsignals und der Aktu¬ ierungsgröße ermittelt und gespeichert werden. Alternativ können die entsprechenden (paarweise zusammengehörenden) Werte im normalen Betrieb nacheinander erfasst werden, bis die benötigte Reihe von Werten gesammelt worden ist.
Nachdem die Reihe ermittelt wurde, wird bei 120 ein Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße basierend auf der ermittelten Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und der Aktuierungsgröße bestimmt.
Bei 130 wird dann die Abweichung (zum Beispiel eine Verschiebung oder eine Differenz) zwischen dem bestimmten Zusammenhang und einem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße bestimmt. Der vor¬ bestimmte charakteristische Zusammenhang bezeichnet hier den erwarteten Zusammenhang zwischen Sensorsignal und Aktuie- rungsgröße. Die Abweichung kann in einem spezifischeren Beispiel wie folgt bestimmt werden:
Basierend auf dem bestimmten Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße wird der Wert Wmax des Sensorsignals bestimmt, bei welchem der entsprechende Wert der Aktuierungsgröße ein Extremum, zum Beispiel ein Maximum auf¬ weist. Der Wert Wmax basiert somit letztendlich auf die er¬ mittelte Reihe von Werten des Sensorsignals und der Aktuie¬ rungsgröße .
Dann wird in ähnlicher Weise aber basierend auf dem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang ein Referenzwert Wmax_ref des Sensorsignals bestimmt, bei welchem der entsprechende Refe¬ renzwert der Aktuierungsgröße ein Extremum, zum Beispiel ein Maximum aufweist. Der Wert Wmax_ref bezeichnet somit der Wert des Sensorsignals, bei dem das Extremum zu erwarten ist.
Nun wird die Abweichung als die Abweichung zwischen dem Wert Wmax und dem Referenzwert Wmax_ref, zum Beispiel als die absolute Differenz der beiden Werte, bestimmt.
Bei 135 wird die bestimmte Abweichung mit einem Schwellenwert S verglichen und es wird insbesondere bestimmt, ob die bestimmte Abweichung größer oder geringer als der Schwellenwert S ist.
Wenn es bei 135 bestimmt wird, dass die Abweichung geringer als der Schwellenwert S ist, dann wird bei 140 konkludiert, dass das Sensorsignal plausibel ist. Das heißt, das Sensorsignal liefert plausible Aussagen über die Verdichtung in der Brennkraftmaschine .
Wenn es stattdessen bei 135 bestimmt wird, dass die Abweichung nicht geringer als der Schwellenwert S ist, dann wird bei 150 entweder eine Korrektur vorgenommen oder eine Fehlermeldung ausgegeben. Ob eine Korrektur vorgenommen oder eine Fehlermeldung ausgegeben werden soll kann zum Beispiel in Abhängigkeit davon entschieden werden, ob die Abweichung größer oder kleiner als ein weiterer Schwellenwert ist. Der weitere Schwellenwert ist größer als der Schwellenwert S. Liegt die Abweichung zwischen den beiden Schwellenwerten, kann eine Korrektur vorgenommen werden, zum Beispiel kann der Zusammenhang zwischen dem Wert des Sensorsignals und der dazugehörende Verdichtung korrigiert werden, um die Abweichung auszugleichen. Dies entspricht einer erneuten Kalibrierung des Sensors. Überschreitet die Abweichung auch den weiteren Schwellenwert, wird stattdessen eine Fehlermeldung ausgegeben. Die Fehlermeldung hat dann zur Folge, dass eine Weiterfahrt nur eingeschränkt (mit geringerer Motor- leistung) oder gar nicht möglich ist.
Figur 2 zeigt eine Abbildung 200 von mehreren Reihen 210, 220, 230, 240, 250 von entsprechenden Werten eines Sensorsignals DW und einer Aktuierungsgröße I, die in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wurden, zum Beispiel in dem oben beschriebenen Verfahrensschritt 110 in der Figur 1. Hier ist das Sensorsignal DW das Ausgangssignal von einem Dreh¬ winkelsensor, der den Drehwinkel einer Exzenterwelle in einem Mehrgelenkskurbeltrieb (wie dem unten in Verbindung mit der Figur 3 beschriebenen) misst. Die Aktuierungsgröße I ist die
Stromstärke, die zu einem elektromechanischen Aktor (Elektromotor) geliefert werden muss, damit der Drehwinkel der Ex¬ zenterwelle festgehalten werden kann. Mit anderen Worten ist I die Stromstärke, bei der der Aktor das aufgrund der Verbrennung in der Brennkraftmaschine auf die Exzenterwelle wirkende Drehmoment ausgleichen kann. Die Kurve 210 stellt eine Reihe von entsprechenden Drehwinkeln DW und Stromstärken I dar, die bei einer niedrigen Last ermittelt wurden. Die Kurve 220 stellt eine Reihe von entsprechenden Drehwinkeln DW und Stromstärken I dar, die bei einer mittleren Last ermittelt wurden. Die Kurve 230 stellt eine Reihe von entsprechenden Drehwinkeln DW und Stromstärken I dar, die bei einer höheren Last ermittelt wurden. Die drei Kurven 210, 220, 230 erreichen alle die jeweils maximale Stromstärke 212, 222, 232 (Extremum) bei einem Drehwinkel DW von 90°. In dem vorliegenden Fall entspricht dieser Drehwinkel dem Referenzwert, bei dem die Verdichtung tatsächlich maximal sein soll. Es kann somit konkludiert werden, dass die Sensorsignale 210, 220, 230 plausibel sind.
Anders verhält es sich bei den Kurven 240 und 250. Beide Kurven stellen eine Reihe von entsprechenden Drehwinkeln DW und Stromstärken I dar, die bei der gleichen mittleren Last wie die Kurve 220 ermittelt wurden. Wie es deutlich zu erkennen ist, liegt die maximale Stromstärke 242 für die Kurve 240 bei einem Drehwinkel von ungefähr 85° und die maximale Stromstärke 252 für die Kurve 250 liegt bei einem Drehwinkel von ungefähr 95°. Die Kurve 240 entspricht somit einem positiven Offsetwert von +5° und die Kurve 250 entspricht einem negativen Offsetwert von -5°, die (wie oben in Verbindung mit der Figur 1 erläutert) entweder korrigiert werden (durch erneute Kalibrierung) oder Anlass zu einer Fehlermeldung geben können.
Die Figur 3 zeigt eine Schnittansicht von einem Mehrgelenks- kurbeltrieb 300 mit Exzenterwelle 332, mit dem das oben be- schriebene erfindungsgemäße Verfahren 100 verwendet werden kann. Der Mehrgelenkkurbeltrieb 300 ist als solche bekannt und besteht aus einem Koppelglied 310, das über Schwenkgelenk 312 mit Kolbenpleuel 320 und Kolben 322 und über Schwenkgelenk 314 mit Anlenkpleuel 330 verbunden ist. Der Anlenkpleuel 330 ist drehbar um die Exzenterwelle 332 gelagert, die mittels eines (nicht gezeigten Aktors) um die exzentrisch angebracht Drehachse 334 rotiert werden kann, um die Verdichtung (durch Verschiebung des Kolbens im (nicht gezeigten) Zylinder) zu justieren. Der Drehwinkel der Exzenterwelle wird von einem geeigneten (nicht gezeigten) Drehwinkelsensor, zum Beispiel einem optischen oder mechanischen Drehwinkelsensor, erfasst. Wenn die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, muss der Aktor ein Drehmoment auf die Exzenterwelle 332 aufbringen, welches das von der arbeitenden Brennkraftmaschine auf die Exzenterwelle 332 aufgebrachte Drehmoment ausgleicht, damit der eingestellte Drehwinkel der Exzenterwelle festgehalten wird. Diese Tatsache wird wie oben beschreiben von dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Plausibilisierung das Ausgabesignal von dem Drehwinkelsensor als Indikation für die Verdichtung verwendet.
Bezugs zeichenliste
100 Flussdiagramm
110 Verfahrensschritt
120 Verfahrensschritt
130 Verfahrensschritt
135 Verfahrensschritt
140 Verfahrensschritt
150 Verfahrensschritt
200 Abbildung
210 Kurve
212 Maximum
220 Kurve
222 Maximum
230 Kurve
232 Maximum
240 Kurve
242 Maximum
250 Kurve
252 Maximum
DW Drehwinkel
I Stromstärke
300 Mehrgelenkskurbeltrieb
310 Koppelglied
312 Schwenkgelenk
314 Schwenkgelenk
320 Kolbenpleuel
322 Kolben
330 Anlenkpleuel
332 Exzenterwelle
334 Drehachse
340 Kurbelwelle

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Plausibilisieren eines Sensorsignals, das für eine Verdichtung einer Brennkraftmaschine indikativ ist, wobei die Verdichtung mittels eines Aktors in Abhängigkeit von einer Aktuierungsgröße variabel einstellbar ist, das Verfahren aufweisend
Ermitteln (110) einer Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße,
Bestimmen (120) eines Zusammenhanges zwischen dem Sen¬ sorsignal und der Aktuierungsgröße basierend auf der ermittelten Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und der Aktuierungsgröße,
Bestimmen (130) einer Abweichung zwischen dem bestimmten Zusammenhang und einem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße und
Bestimmen (140), dass das Sensorsignal plausibel ist, wenn die bestimmte Abweichung geringer als ein vorbestimmter
Schwellenwert ist.
2. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend
Bestimmen, basierend auf dem bestimmten Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktuierungsgröße, eines Wertes des Sensorsignals, bei welchem der entsprechende Wert der Aktuierungsgröße ein Extremum aufweist,
Bestimmen, basierend auf dem vorbestimmten charakteristischen Zusammenhang zwischen dem Sensorsignal und der Aktu- ierungsgröße, eines Referenzwertes des Sensorsignals, bei welchem der entsprechende Referenzwert der Aktuierungsgröße ein Extremum aufweist, und
Bestimmen der Abweichung als eine Abweichung zwischen dem bestimmten Wert des Sensorsignals und dem bestimmten Refe- renzwert des Sensorsignals.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Brennkraftmaschine einen Mehrgelenkskurbeltrieb mit einer Exzen- terwelle aufweist, wobei der Aktor zum Drehen der Exzenterwelle um ihre Achse eingerichtet ist und wobei das Sensorsignal von einem Sensor ausgegeben wird, der zum Erfassen des Drehwinkels der Exzenterwelle eingerichtet ist.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Aktor ein elektromechanischer Aktor ist und wobei die Aktuierungsgröße eine elektrische Stromstärke ist.
5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Aktor ein hydraulischer Aktor ist und wobei die Aktuierungsgröße ein Druck ist.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße während eines Messvorgangs systematisch ermittelt wird.
7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Reihe von entsprechenden Werten des Sensorsignals und Werten der Aktuierungsgröße während Betriebs innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters ermittelt wird.
8. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend ein Korrigieren des vorbestimmten charakteristischen Zusammenhangs zwischen dem Sensorsignal und der Verdichtung basierend auf der bestimmten Abweichung, wenn die bestimmte Abweichung zwischen dem vorbestimmten Schwellenwert und einem weiteren Schwellenwert liegt.
9. Verfahren gemäß dem vorhergehenden Anspruch, ferner aufweisend ein Ausgeben einer Fehlermeldung, wenn die bestimmte Abweichung den weiteren Schwellenwert überschreitet.
10 Motorsteuerung für ein Fahrzeug, die zum Verwenden eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet is
11. Computerprogramm, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen.
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