[发明专利]预测在转速传感器信号的两个信号边沿之间的持续时间的方法

说明书

技术领域

本发明涉及预测在转速传感器信号的两个信号边沿之间的持续时间的方法以及用于其执行的计算单元和计算机程序。

背景技术

机动车内燃机一般具有所谓的传感轮，可借此确定内燃机的转速或曲轴角度。为此，借助转速传感器来扫描传感轮。因为传感轮具有相互角间距恒定的多个齿，故转速传感器提供具有交替升/降信号边沿的信号。通过分析这两个信号边沿类型之一即所谓的有效信号边沿，因此可以提供转速信息或曲轴角度信息。

发明内容

根据本发明，提出具有独立权利要求特征的用于预测在转速传感器信号的两个信号边沿之间的持续时间的方法以及用于其执行的计算单元和计算机程序。有利的实施方式是从属权利要求以及以下描述的主题。

根据本发明的具有根据权利要求1的特征的方法用于估算在转速传感器信号的前后两个有效信号边沿之间的第一持续时间，所述两个有效信号边沿中的至少一个尚未获得。

如已经在先描述地，可以借助转速传感器和传感轮提供内燃机的转速信息和/或曲轴角度信息。但是，这样的信息一般只能直到最终获得的即测量的或分析的信号边沿时才提供。可以提供关于转速或曲轴角度的、比通过有效信号边沿所得到的更具体的信息，做法是例如在两个前后紧接的有效信号边沿之间加入一定数量的附加等距角度微量。但对于在最终获得的有效信号边沿之后的这种信息，例如必须知道在最终获得的有效信号边沿和尚未获得的下一有效信号边沿之间的持续时间。

如已经在先描述地，转速传感器提供与传感轮的齿相关联的一连串的升降信号边沿，该传感轮可被固定安装在内燃机曲轴上且在内燃机转动时在该转速传感器旁运动经过。一般，只关注降沿或升沿，在这里，这些边沿被称为有效信号边沿。所述边沿的出现与对应传感轮齿的位置相关。还为了在边沿之间也获得细微角度信号或转速信息，可以实现一个角度计数器，它继续计数在两个有效信号边沿之间的角度微量的预定数量。两个有效信号边沿之间的间隔以下也被称为增量期或持续时间。角度微量产生频率此时对应于角度微量数量除以所述增量期或持续时间，所述增量期或持续时间只在下一有效信号边沿时刻才被准确知晓。因为该频率随着用于下一增量的每个新信号边沿被重新设定，故能尽量准确预测在到达下一信号边缘之前的时间是有利的。在此情况下，可以动用曲轴信号存储器，它存储在一定时间段内过去所获的持续时间的历史，直到最旧的值又被新值覆写。在所绘制的区域内包含了某些在工作循环之间重复的力矩变化例如空气或油气混合物在气缸内压缩时的压缩形式，它们可被考虑用于改善持续时间预报的质量。

为了在这种持续时间预测意义上的估算，现在可以利用以下情况，在内燃机的不同气缸或工作循环之间的一连串齿时间(持续时间)极其相似，因此，它们可以通过相互线性按比测算来绘制。

因此，例如针对待定的持续时间Δt_i如此从紧接于前的持续时间Δt_i-1和对应的经过一个气缸间距或一个工作循环的参考持续时间Δt_i-m和Δt_i-m-1，可以如此表明一个估算值，采用前后紧邻的参考持续时间之比。因此获得：

。

在此，m对应于气缸之间的齿距或者用于工作循环的齿距。气缸间距在此应该是指内燃机的各个独气缸的点火时刻的角间距，在这里，工作循环形成气缸间距与气缸数的乘积。在四缸发动机情况下，例如气缸间距为180度，工作循环为720度，这又对应于曲轴旋转两整圈。

但在此情况下有以下问题，在过去的参考范围内即经过一个气缸间距或一个工作循环的参考持续时间内的转速波动不能总被转用至未来。在首先只与曲轴角度相关但本身与转速无关的压缩力矩的情况下，预测范围与参考范围之间的转速差越大，越不能保证可转用性。

另外，可能也只参照紧接于前的持续时间历史，例如只参照前两个持续时间的比例。因而例如获得：

。

在此情况下须假定，出现于在先持续时间内的转速趋势(升或降)也延续到未来。如果不是这种情况(例如在反转点附近或在波动振荡时在曲轴上在初次燃烧附近)，则不可能有下一持续时间的可靠估算。

现在，在所提出的方法中假定，增量期或持续时间的暂时波动由与角度相关的力矩M(φ)引起，该力矩在参考范围内，即是预测范围后的气缸间距的多倍，并且在预测范围内是相同的。这是可能的，因为所述假定非常近似地很好对应于与压缩力矩的转速关联性相关的实际状况。因为对于在一个气缸内所包含的气体量的压缩来说与转速无关地总是需要相同的力，故这也尤其适用于对此造成的加速力矩或减速力矩。此时适用：