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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle.
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Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen verstellbare Nockenwellen zu verwenden. Die durch Nockenwellensteller verstellbare Nockenwellen sind über einen bestimmten Stellbereich hinweg in ihrer Position gegenüber einer bezüglich der Kurbelwelle bestimmten Referenzposition veränderbar. Die Position einer verstellbaren Nockenwelle einer Brennkraftmaschine kann über einen mit der Nockenwelle gekoppelten Positionsgeber, ein sogenanntes Phasengeberrad, ermittelt werden. Der Positionsgeber liefert eines oder mehrere Positionssignale für die Position der Nockenwelle je Umdrehung der Nockenwelle. Gleichzeitig kann über ein ähnliches System, jedoch mit erheblich verbesserter Auflösung, die Position der Kurbelwelle erfasst werden. Besitzt die Brennkraftmaschine nun eine Verstelleinrichtung zur Verstellung der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle, so kann mit Hilfe der Signale des Positionsgebers und der Information über die Position der Kurbelwelle, die Istposition der Nockenwelle bezüglich einer Referenzposition, die an die Rotation der Kurbelwelle gekoppelt ist, bestimmt werden.
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Das Erzeugen der Positionssignale durch den Positionsgeber erfolgt dabei in einem zeitlichen Abstand, der von der Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abhängig ist. Eine Nockenwelle führt, falls es sich bei der Brennkraftmaschine um einen 4-Taktmotor handelt, bei je zwei Kurbelwellenumdrehungen (Kurbelwellenwinkel von 0° bis 720°) eine Umdrehung (Nockenwellenwinkel von 0° bis 360°) aus. Während einer Stellbewegung des Nockenwellenstellers ergibt sich eine Verstellung der Bezüge, also des zeitlichen Zusammenhangs, zwischen den Signalen der Nockenwelle und den Signalen der Kurbelwelle. Die Auswertung der Signale legt aber gerade die Zeit als Bezugsgröße zugrunde.
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Gibt der Positionsgeber je Nockenwellenumdrehung 4 Positionssignale ab, so wird bei einer Kurbelwellendrehzahl von 1000 Umdrehungen je Minute alle 30 Millisekunden ein Signal des Positionsgebers der Nockenwelle erzeugt. Dies kann für regelungstechnische Zwecke nicht ausreichend sein. Deshalb ist es bekannt, für dazwischenliegende Zeitpunkte durch Extrapolationsverfahren Werte für die Istposition des Nockenwellenstellers zu ermitteln. Ein dabei gebräuchliches Verfahren ist die lineare Prädiktion. Dabei wird aus den letzten beiden Istwerten, diese wurden mittels des Positionsgebers ermittelt, und dazu gehörenden Zeitwerten, die über einen Zeitmesser erfasst werden können, die Verstellgeschwindigkeit ermittelt. über die Zeit bis zum Auftreten des nächsten Positionssignals und dem daraus ermittelten neuen Istwert Zeit hinweg, kann aufgrund der verstrichenen Zeit und der ermittelten Verstellgeschwindigkeit ein Wert für die Position des Nockenwellenstellers linear extrapoliert werden.
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Bei einer solchen linearen Extrapolation oder Prädiktion kommt es bei einer Richtungsumkehr der Verstellrichtung zu erheblichen Fehlern. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Verstellrichtung kurz nach dem Erfassen eines Istwertes durch den Positionsgeber die Richtung wechselt. Es werden aufgrund der linearen Prädiktion fast über das gesamte Intervall hinweg Werte für die Istposition aufgrund einer der tatsächlichen Bewegungsrichtung des Nockenwellenstellers gegenüber der Referenzposition entgegengesetzten Bewegung ermittelt. Diese Fehler sind insbesondere bei niedrigen Motordrehzahlen, also langen Intervallen zwischen zwei Positionssignalen des Positionsgebers, erheblich. Es können unter Umständen Schwingungen des Regelsystems des Nockenwellenstellers angeregt werden.
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Die
DE 692 12 479 T2 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen der Drehposition einer Kurbelwelle und insbesondere ein Verfahren zum Bestimmen der Drehposition einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors.
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Die
DE 693 06 057 T2 betrifft Motoren mit variabler Nockensynchronisation, insbesondere Systeme und Betriebsverfahren zur Bestimmung des Nockenphasenwinkels und zur Erzeugung eines Zylindererkennungssignals.
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Die
DE 198 41 734 A1 offenbart eine Ventilzeitgebungsregelvorrichtung für einen Brennkraftmotor mit einem variablen Ventilzeitgebungsregelmechanismus einer Hydraulikbauart, der in einer Antriebskraftübertragungsanordnung zum Übertragen einer Antriebskraft von einer Antriebswelle zu einer angetriebenen Welle zur Betätigung eines Motorzylindereinlassventils oder eines Motorzylinderauslassventils vorgesehen ist und mit dessen Hilfe die Antriebswelle oder die angetriebene Welle – relativ zueinander – in einem vorbestimmten Winkelbereich drehbar ist.
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Die
DE 43 17 527 A1 offenbart ein Verfahren für eine selbsttätige Einstellung der Phasenlage eines Nockenwellenantriebs. Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem drehzahlabhängig ein Vergleich der Kurbel- und Nockenwellenlage erfolgt. Das ausschließlich drehzahlabhängig wirkende Regelverfahren verlangt eine häufige Signalformung und einen damit verbundenen aufwendigen Verfahrensaufbau.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, wirkungsvolle und kostengünstige Regelung zu schaffen. Die Erfindung weist dazu einen Regelkreis auf, der einen Regler und Meßwertaufnehmer umfasst, wobei mit zumindest einer Triggermarke an der Kurbelwelle und der Nockenwelle ein Differenzwinkel bestimmbar ist, der als Grundlage für eine kontinuierliche Einstellung des Verstellelementes dient.
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Die
DE 44 40 656 A1 betrifft eine Nockenwelleneinstellvorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen der Winkelposition einer verstellbaren Nockenwelle, bei der ein VRS-Sensor die Winkeldrehung einer zeitlich zu einer Kurbelwelle einstellbaren Nockenwelle ermittelt und ein der Stellung der Winkeldrehung der verstellbaren Nockenwelle entsprechendes, variables Nockeneinstell-/Zylinderidentifikations-Signal (VCT/CID-Signal = Variable Cam Timing/Cylinder Identification-Signal) an eine elektronische Motorsteuerung überträgt; ein Zündprofilaufnahme-Sensor (PIP-Sensor = Profil Ignition Pickup-Sensor) die Drehung der Kurbelwelle erfasst und ein der Drehung der Kurbelwelle entsprechendes PIP-Signal an die elektronische Motorsteuerung überträgt; die elektronische Motorsteuerung das VCT/CID-Signal und das PIP-Signal empfängt, den ersten zündenden Zylinder einer vorgegebenen Zylinderzündfolge lokalisiert und die Winkelposition der Nockenwelle zur Kurbelwelle bestimmt, indem sie die sich zwischen den VCT/CID-Signalen und den PIP-Signalen ändernden Zeitintervalle erfasst.
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Die
DE 100 59 157 A1 offenbart ein verbessertes Verfahren zum Ausgleich der Kraftstoffzufuhr für einen Motor mit variabler Nockenphase, das die Phase des Nockens am Mittelpunkt der Ventilüberschneidung vorhersagt und die vorhergesagte Nockenphase dazu verwendet, einen Basiskraftstoffimpuls gemäß der entsprechenden Verdünnungsmittelmenge auszugleichen. Wenn die Nockenphase in einem Übergangszustand auf einen Sollwert ist, kann die Nockenphase zu Zwecken des Ausgleichs auf der Grundlage der Sollnockenphase, der gegenwärtigen Nockenphase und ihrer Änderungsrate vorhergesagt werden, ansonsten wird die Nockenphase auf der Grundlage der gegenwärtigen Nockenphase vorhergesagt. In einem ersten Intervall des Übergangszustandes der Nockenphase, das durch eine nichtlineare Änderung der Nockenphase gekennzeichnet ist, wird die Nockenphase vorhergesagt, indem ein nichtlinearer Offset auf die gemessene Nockenphase angewandt wird. In einem zweiten Intervall des Übergangszustandes der Nockenphase, das durch eine im wesentlichen lineare Abweichung der Lockenphase gekennzeichnet ist, wird die Nockenphase durch lineare Extrapolation der gemessenen Nockenphase vorhergesagt und auf einen Bereich begrenzt, der durch die gemessene Nockenphase und die Sollnockenphase eingrenzt ist.
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Es ist es die Aufgabe der Erfindung, die Extrapolation so zu verbessern, dass in allen Betriebssituationen eine Ermittlung möglichst guter Werte für die Istposition des Nockenwellenstellers ermittelt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst.
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Bei einem Verfahren zur Bestimmung eines Wertes der Istposition einer verstellbaren Nockenwelle bezüglich einer auf die Rotation der Kurbelwelle verbundenen Referenzposition, wird über einen mit der Nockenwelle gekoppelten Positionsgeber ein an die Rotation der Nockenwelle gekoppeltes Positionssignal erzeugt. Aus dem Positionssignal sowie einem Positionssignal der Kurbelwelle wird die Istposition der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition ermittelt. Aus der Folge der ermittelten Istpositionen werden bis zum nächsten Positionssignal durch Extrapolation Werte für die Istposition der Nockenwelle ermittelt. Gemäß der Erfindung wird dabei eine Richtungsumkehr der Stellbewegung des Nockenwellenstellers berücksichtigt.
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Ein Vorteil der Berücksichtigung der Richtungsumkehr der Stellbewegung ist, dass bei der Extrapolation eine den Tatsachen besser entsprechende Ermittlung der Werte der Istposition durch Extrapolation erfolgen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird dann, wenn eine Richtungsumkehr festgestellt wird, als Wert für die Istposition des Nockenwellenstellers die aufgrund des letzten Positionssignals ermittelte Istposition verwendet.
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Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird aus der Folge von aus Positionssignalen ermittelten Istwerten der Position des Nockenwellenstellers ein Wert für die Stellgeschwindigkeit ermittelt. Die Extrapolation von Werten für die Istposition kann vorzugsweise unter Verwendung der ermittelten Stellgeschwindigkeit erfolgen. Dabei kann zusammen mit der Stellgeschwindigkeit eine Richtungsinformation, wie das Vorzeichen der Stellgeschwindigkeit ermittelt werden. Auf das Stattfinden einer Richtungsumkehr kann geschlossen werden, wenn die Bewegungsrichtung der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition von der für die Annäherung von der Istposition an die Sollposition erforderliche Bewegungsrichtung abweicht. Dieses Kriterium setzt voraus, dass der dem Regler zugeführte Wert für die Sollposition auch für das Verfahren bekannt ist und mit der aktuellen Istposition verglichen wird. Es führt dabei auch kurzzeitig zu einem systematischen Fehler bei der Ermittlung der Werte für die Istposition, da der Wechsel der Sollposition zeitlich vor der tatsächlichen Richtungsumkehr des Nockenwellenstellers eintritt. Dennoch liegt eine präzisere Prädiktion als bei einer die Richtungsumkehr nicht berücksichtigenden Prädiktion vor, da die Richtungsumkehr erfolgen wird und somit die Abweichung reduziert wird. Zumindest eine Anregung von Schwingungen des Reglers aufgrund der vorgenommenen Prädiktion des Reglers kann hierdurch vermieden werden.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird für das Einsteuern des Sollwertes des Nockenwellenstellers ein von einem Regler ermitteltes Regelausgangssignal berücksichtigt. Das Regelausgangssignal führt zur Ansteuerung des die Nockenwelle betätigenden Nockenwellenstellers. Es gibt ein Regelausgangssignal, das einem Aufrechterhalten der aktuellen Istposition des Reglers entspricht. Dieses auch Haltesignal genannte Regelausgangssignal liegt bei einem bestimmten Wert der Wertemenge der Regelausgangssignale, beispielsweise in der Mitte des Signalbereichs. Liegt der Wert des Regelausgangssignals oberhalb oder unterhalb dieses Wertes, so erfolgt ein Verstellen des Nockenwellenstellers in die entsprechende Richtung. Das Regelausgangssignal, das einem Aufrechterhalten der Istposition entspricht, wird ermittelt und aufgrund des Vergleiches des Regelausgangsignals mit dem Regelausgangssignal, das einem Aufrechterhalten der aktuellen Istposition entspricht, wird auf eine Richtungsumkehr der Stellbewegung des Nockenwellenstellers geschlossen.
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Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei hydraulischen Nockenwellenstellern und dort insbesondere bei solchen, die vom Hydrauliköl des Motorölkreislaufes gespeist werden, das Regelausgangssignal zum Aufrechterhalten der Istposition zeitlich nicht konstant ist sondern in Abhängigkeit von Betriebszuständen und Betriebsbedingungen, wie Hydrauliköltemperatur, Öldruck und Temperatur eines elektrischen Magnetventils und Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängig ist. Das Regelausgangssignal das einem Aufrechterhalten der aktuellen Istposition des Nockenwellenstellers bezüglich der Referenzposition entspricht, kann aber aus der Stellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers ermittelt werden. Die Stellgeschwindigkeit ist gleich Null, wenn der Nockenwellensteller in seiner Position verharrt. Das zu diesem Zeitpunkt auftretende Regelausgangssignal kann als das ein Aufrechterhalten der Istposition bewirkende Regelausgangssignal herangezogen werden. Dieser Wert kann im Ablauf des Verfahrens bei jedem andauernden Aufrechterhalten einer von einer Endlage abweichenden Istposition der Nockenwelle bezüglich einer Referenzposition verwendet werden. Gemäß vorteilhafter weiterführender Ausgestaltung der Erfindung ist ein Hysteresebereich um das Regelausgangssignal, das einem Aufrechterhalten der Istposition der Nockenwelle entspricht gegeben, innerhalb dessen von einem Aufrechterhalten der Istposition ausgegangen wird. Dies kann auch durch einen entsprechend langsamen Tiefpaßfilter erreicht werden, der nur aktiviert ist, wenn sich die Nockenwelle in der Nähe eines der Endanschläge des möglichen Verstellweges befindet. Der Tiefpaßfilter hat gegenüber der Hysterese den Vorteil, dass die erforderliche Rechenleistung reduziert wird und gleichzeitig Unstetigkeiten im Verhalten eliminiert werden.
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Ein bevorzugtes Verfahren zum Ermitteln der Werte der Istposition ist eine lineare Extrapolation aus den letzten beiden Werten der Istposition, die aus der Folge von Positionssignalen ermittelt wurden sowie den zugehörigen Zeitwerten.
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Ein Verfahren gemäß der Erfindung kann insbesondere in der Form eines entsprechenden auf einem Rechner, wie einem Mikroprozessor, ausführbaren Computerprogramms vorliegen. Erfindungsgemäße Verfahren können insbesondere in einem Steuergerät mit einem Rechner zur Ausführung eines Computerprogramms zur Ausführung eines entsprechenden Verfahrens realisiert werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können sowohl der Beschreibung als auch den Ansprüchen entnommen werden. Im Übrigen wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert; dabei zeigt:
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1 die Kurve über die Zeit verschiedener Werte für die Position einer Nockenwelle, bei der eine Richtungsumkehr der Stellbewegung stattfindet sowie gemäß einem Verfahren nach dem Stand der Technik extrapolierten Werte für die Istposition;
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2 die Kurve über die Zeit für verschiedene Werte für die Position einer Nockenwelle, bei der eine Richtungsumkehr der Stellbewegung stattfindet sowie gemäß die durch ein erfindungsgemäßes Verfahren extrapolierten Werte für die Istposition.
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Die Erfindung und ihre Wirkung sind am besten aus dem Vergleich der beiden 1 und 2 ersichtlich. Die Kurven zeigen für ein und denselben zeitlichen Ablauf der Verstellung der Nockenwelle die unterschiedlichen sich aus der Extrapolation ergebenden Werte für die Istposition bezüglich einer Referenzposition. Bei beiden Kurven wird im zeitlichen Verlauf unterstellt, dass bis zum Zeitpunkt t1 der Nockenwellensteller so angesteuert wird, dass der Winkel α bezüglich der Referenzposition zunimmt, zum Zeitpunkt t1 das Ansteuersignal für den Nockenwellensteller sich so ändert, dass eine Richtungsumkehr erfolgt und anschließend der Winkel α verringert wird.
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Es wird zu Zwecken der Vereinfachung der Darstellung unterstellt, dass die Drehzahl der Brennkraftmaschine über den dargestellten Zeitabschnitt konstant ist. Aus der Drehzahl der Brennkraftmaschine ergibt sich auch die Dauer des Zeitintervalls DT zu dem aufgrund der Signale eines Positionsgebers eine Bestimmung der Istposition des Nockenwellenstellers bezüglich der Referenzposition durch Messung erfolgt. Zu einem von dem Zeitintervall und seiner Dauer unabhängigen, festen, rechnertaktvorgegebenen Zeitintervall dT erfolgt eine Bestimmung eines Wertes für die Istposition durch Extrapolation.
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In beiden Figuren zeigt die Kurve 10 den Verlauf, der sich allein auf die aus den von dem Positionsgeber erzeugten Positionssignalen abgeleiteten Istwerte der Position der Nockenwelle ergibt. Es handelt sich um eine Rechteckkurve mit Stufen. Die Hilfslinien 11 und 13, sowie in der 2 die Hilfslinie 12 zeigen für jeweils unterschiedliche Bereiche des zeitlichen Verlaufes die lineare Extrapolation über die Zeit hinweg. In der 1 zeigt die Stufenkurve 21 das Ergebnis einer linearen Extrapolation über die Zeit aus den beiden letzten Istwerten, die aus Positionssignalen abgeleitet wurden. Es ist ebenfalls eine Rechteckkurve, im Unterschied zur Kurve 10 ist wegen des kürzeren Zeittakts die Stufenlänge und Stufenhöhe geringer. Der Verlauf der Näherungskurve 22 zeigt das Ergebnis der Extrapolation aufgrund eines Verfahrens, das die Richtungsumkehr des Stellsignals berücksichtigt.
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Wird im Folgenden eine Position der Nockenwelle bezeichnet, so handelt es sich dabei um eine Position, nämlich einen Winkel, gegenüber einer Referenzposition die mit der Kurbelwelle mitbewegt wird, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Nockenwelle nur halb so schnell rotiert wie die Kurbelwelle. Zur Ermittlung einer Istposition wird also nicht nur das Positionssignal der Nockenwelle sondern auch das Positionssignal der Kurbelwelle zu einem gleichen Zeitpunkt benötigt.
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Die 1 zeigt das Verhalten einer linearen Extrapolation für die Position eines Nockenwellenstellers. Dazu wird aus den mittels der letzten beiden Positionssignale gemessenen Istpositionen Ineu und Ialt sowie den dazugehörenden Zeitwerten Tneu und Talt die Stellgeschwindigkeit Vstell nach der Gleichung Vstell = (Ineu – Ialt)/(Tneu – Talt) ermittelt. Das Vorzeichen der Stellgeschwindigkeit Vstell zeigt dabei die Richtung an in welche die Nockenwelle bewegt wird. Der linear extrapolierte Wert für die Istposition WIst ergibt sich dann zu einem aktuellen Zeitpunkt Takt aus der Gleichung WIst = Ineu + Vstell(Takt – Tneu).
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Tritt nun zum Zeitpunkt t1 ein Regelausgangssignal auf, das die Richtungsumkehr der Nockenwellenverstellung zur Folge hat, so erfolgt bis zum nächsten Zeitpunkt TB, an dem ein Positionssignal erzeugt wird, die Extrapolation gemäß der Stufenkurve 21. Die Stufenkurve entfernt sich von dem dann tatsächlich erfolgenden Verlauf der Kurve 10 und der Position der Nockenwelle. Beim Auftreten des nächsten Positionssignals zum Zeitpunkt TB tritt ein großer Sprung in der Stufenkurve 10 auf. Auch in dem Zeitraum bis zum übernächsten Positionssignal TC folgt die lineare Prädiktion nicht dem tatsächlichen Verhalten. Vielmehr wird aufgrund der im gezeigten Beispiel dargestellten gleich großen Werte für die Istposition bei den beiden letzten Positionssignalen zu den Zeitpunkten TA und TB eine Stellgeschwindigkeit Vstell von Null ermittelt, es wird bis zum Auftreten des zweiten Positionssignals nach dem Zeitpunkt t1 im Zeitpunkt TC von einem Aufrechterhalten der Position der Nockenwelle ausgegangen. Also entsteht auch zu diesem Zeitpunkt TC ein erheblicher Sprung in der Stufenkurve 12. Diese ist also nach einer Richtungsumkehr nur mit erheblicher Verzögerung in der Lage, das Verhalten der Nockenwelle annähernd abzubilden.
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Im Gegensatz dazu wird bei der in 2 dargestellten Vorgehensweise eine bessere Anpassung der Näherungskurve 22 an das Verhalten der Nockenwelle erreicht. Die Extrapolation erfolgt zunächst nach derselben Systematik.
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Das heißt aus den jeweils letzten beiden Werten der Folge von Istwerten Ineu und Ialt und den dazugehörenden Zeitpunkten Talt und Tneu wird die Stellgeschwindigkeit Vstell nach der Gleichung Vstell = (Ineu – Ialt)/(Tneu – Talt) ermittelt. Der linear extrapolierte Wert für die Istposition WIst wird dann zu einem aktuellen Zeitpunkt Takt aus der Gleichung WIst = Ineu + Vstell(Takt – Tneu)Fkorr. ermittelt, wobei Fkorr ein Korrekturfaktor ist.
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Der Korrekturfaktor dient dem Berücksichtigen einer Richtungsumkehr. Der Korrekturfaktor Fkorr nimmt entweder den Wert 1 oder den Wert 0 an. Hat er den Wert 1, so entspricht die Vorgehensweise der reinen Extrapolation. Der Wert 0 des Korrekturfaktors Fkorr wird nach dem Feststellen der Richtungsumkehr bis zum Auftreten des nächsten Positionssignals des Positionsgebers. Anschließend wird der Wert wieder auf ”1” gesetzt. So ist es möglich den Wert des Korrekturfaktors folgendermaßen zu definieren: Fkorr = 1, wenn Vstell > 0 und ISoll – WIst > 0
oder wenn Vstell < 0 und ISoll – WIst < 0; Fkorr = 0, wenn Vstell < 0 und ISoll – WIst > 0
oder wenn Vstell > 0 und ISoll – WIst < 0; wobei ISoll die ermittelte Sollposition für die Position der Nockenwelle bezüglich der Referenzposition ist. Muss sich die Nockenwelle in der aktuellen Bewegungsrichtung bewegen, um die Sollposition zu erreichen, so ist Fkorr = 1. Andernfalls wird auf das Erfolgen einer Richtungsänderung geschlossen und Fkorr = 0 gesetzt. Mit Fkorr = 0 wird die letzte aufgrund von Positionssignalen ermittelte Istposition als Wert für die Sollposition herangezogen. Der Korrekturfaktor wird mit der erfolgenden Erfassung einer neuen Istposition durch den Positionsgeber wieder auf ”1” gesetzt. Die Berechnung kann dann weiter nach den oben genannten Gleichungen erfolgen. Durch einen erweiterten Wertebereich für den Korrekturfaktor, der über ”1” hinausgeht, ist es darüber hinaus möglich, eine systembedingte Differenz der Verstellgeschwindigkeiten der beiden Stellrichtungen des Nockenwellenstellers zu kompensieren.
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Eine andere Methode besteht darin, zu erfassen, zu welchem Zeitpunkt, in dem dargestellten Fall ist dies der Zeitpunkt t1, das Regelausgangssignal die Stellung durchschreitet, die einer Bewegungsumkehr des Nockenwellenstellers entspricht. Der Wert des Regelausgangssignals entspricht dem Wert, bei dem die Istposition der Nockenwelle in einer nicht einer Bewegungsendlage entsprechenden Position aufrechterhalten wird. Dieses Regelausgangssignal kann wie vorstehend beschrieben durch Feststellen des Regelausgangssignals, bei dem VStell = 0 ist, erfolgen. Durchschreitet das Regelausgangssignal diesen Wert, so liegt ein Richtungswechsel der Stellbewegung vor. In diesem Fall kann dann bis zum nächsten Positionssignal des Positionsgebers der Korrekturfaktor Fkorr auf ”0” gesetzt werden.
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Darüber hinaus ist es auch noch möglich, den im Zeitpunkt des Durchschreitens des Regelausgangssignals, das einem Aufrechterhalten einer Position der Nockenwelle entspricht, hier also dem Zeitpunkt t1, den ermittelten Wert für die Istposition der Nockenwelle abzuspeichern und nach dem nächsten Positionssignal anstelle der Istposition die vorhergehende Istposition Ialt für die Extrapolation zu verwenden.
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Anhand der 2 ergibt dies folgenden Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zu den Zeitpunkten T0 und TA wurden die Istpositionen I0 und IA mit den zugehörigen Zeitwerten T0 und TA ermittelt. Aufgrund dieser Werte erfolgt, wie auch im vorigen Intervall die Ermittlung gemäß der Gleichung für die lineare Interpolation, es gilt also Vstell = (IA – I0)/(TA – T0) und
WIst[Takt] = IA + Vstell(Takt – TA)Fkorr, wobei Fkorr = 1;
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Die Ermittlung erfolgt für die Zeitpunkte Takt die sich aus der Taktung des Mikroprozessors ergeben, der das Programm ausführt und eventuell aus dort vorgegebenen Ablaufgeschwindigkeiten.
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Wird nun zum Zeitpunkt t1 der Wert des Regelausgangssignals, das einem Aufrechterhalten einer Istposition der Nockenwelle entspricht, durchschritten, so wird nun bis zum nächsten Ermitteln einer Istposition zum Zeitpunkt TB der Korrekturfaktor Fkorr auf ”0” gesetzt. Dadurch gilt bis zum Zeitpunkt TB für die Werte für die Istposition WIst[t1 < Takt < TB] = IA, es wird also ab diesem Zeitpunkt die letzte aus einem Positionssignal des Signalgebers ermittelte Istposition verwendet.
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Nach dem Zeitpunkt TB erfolgt die Ermittlung der Werte für die Istposition WIst[TB < Takt < TC] bis zum Zeitpunkt TC nicht aufgrund der beiden zuletzt gemessenen Werte IA und IB der Istposition der Nockenwelle. Anstelle des Wertepaares TA, IA wird das Wertepaar t1, WIst(t1) verwendet. Dies ist zwar kein gemessener Wert, sondern ein durch Extrapolation ermittelter, er repräsentiert aber die Stellung der Nockenwelle zum Zeitpunkt der Richtungsumkehr der Stellbewegung. Es gilt also dann Vstell[TB < Takt < TC] = (IB – WIst(t1))/(TB – t1) und
WIst[TB < Takt < TC] = IB + Vstell(Takt – TB)Fkorr, wobei Fkorr = 1.
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Die sich daraus ergebende Näherungskurve 22 folgt für den Zeitraum TB bis TC der Hilfslinie 12, welche die Steigung (Stellgeschwindigkeit) der Stellbewegung zeigt. Dadurch wird die Extrapolation besser an die tatsächliche Bewegung der Nockenwelle gegenüber der Referenzposition angepasst.
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Ab dem Zeitpunkt TC erfolgt die Ermittlung wieder in der herkömmlichen Weise aufgrund der beiden Istpositionen IB, IC sowie den zugeordneten Zeitwerten TB, TC wobei die Steigung dann gemäß der Hilfslinie 13 verläuft, wie dies zu einem entsprechenden Zeitpunkt im Falle eines Verfahrens gemäß des Standes der Technik auch der Fall wäre.
