DE-102024131720-B4 - COMPUTERIMPLEMENTIERTES VERFAHREN ZUM DETEKTIEREN VON KRAFTMASCHINENFEHLZÜNDUNGSEREIGNISSEN FÜR EINE KRAFTMASCHINE EINES FAHRZEUGS SOWIE FAHRZEUG MIT EINER NACH DEM VERFAHREN ARBEITENDEN BRENNKRAFTMASCHINE

Abstract

Hier beschriebene Beispiele stellen ein Verfahren bereit, das ein Berechnen einer Kraftmaschinendrehzahl mindestens teilweise auf der Grundlage eines Kurbelwellenwinkelgebersignals enthält, das von einem Kurbelwellenwinkelgeber der Kraftmaschine in periodischen Intervallen empfangen wurde, die durch eine Kurbelwellendrehung definiert sind. Das Verfahren umfasst ferner ein Berechnen einer Kraftmaschinenbeschleunigung mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen unter Verwendung eines Filters einer gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung für die periodischen Intervalle mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinenbeschleunigung. Das Verfahren umfasst ferner ein Berechnen eines Kraftmaschinenbeschleunigungseffektivwerts (RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung) mindestens teilweise auf der Grundlage der gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung für die periodischen Intervalle. Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren eines Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses mindestens teilweise auf der Grundlage der RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung. Das Verfahren umfasst ferner ein Implementieren einer Korrekturmaßnahme für das Fahrzeug in Reaktion auf ein Detektieren des Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses.

Inventors

• Pranjal Sharma
• Murali Mohan Kolluri
• Eric M. Staub

Assignees

• GM Global Technology Operations LLC

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241030

Priority Date

20240905

Claims (10)

1. Computerimplementiertes Verfahren zum Detektieren von Kraftmaschinenfehlzündungsereignissen für eine Kraftmaschine (104) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren umfasst: Berechnen einer Kraftmaschinendrehzahl mindestens teilweise auf der Grundlage eines Kurbelwellenwinkelgebersignals, das von einem Kurbelwellenwinkelgeber (212) der Kraftmaschine (104) in periodischen Intervallen empfangen wurde, die durch eine Kurbelwellendrehung definiert sind; Berechnen einer Kraftmaschinenbeschleunigung mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl; Erzeugen unter Verwendung eines Filters einer gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung für die periodischen Intervalle mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinenbeschleunigung; Berechnen eines Kraftmaschinenbeschleunigungseffektivwerts (RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung) mindestens teilweise auf der Grundlage der gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung für die periodischen Intervalle; Detektieren eines Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses mindestens teilweise auf der Grundlage der RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung, und Implementieren einer Korrekturmaßnahme für das Fahrzeug (100) in Reaktion auf ein Detektieren des Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses.
2. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Filter ein Hochpassfilter ist.
3. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Filter ein Butterworth-Filter ist.
4. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Detektieren des Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses ein Vergleichen der RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung mit einem Normalzündungswert umfasst.
5. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 4 , wobei das Kraftmaschinenfehlzündungsereignis in Reaktion darauf detektiert wird, dass die RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung mehr als vier Standardabweichungen vom Normalzündungswert abweicht.
6. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Erzeugen der gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung unter Verwendung einer Faltung durchgeführt wird.
7. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 6 , wobei die Faltung durch die folgende Gleichung definiert ist: y x = B 0 + B 1 z − 1 + B 2 z − 2 + ⋯ + B N z − N A 0 + A 1 z − 1 + A 2 z − 2 + ⋯ + A M z − M wobei A 0 ... A M und B 0 ... B N Koeffizienten sind, die für das Filter vorberechnet sind, M und N ganze Zahlen sind, und y und x sich auf eine gefilterte bzw. eine ungefilterte Beschleunigung beziehen.
8. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet wird: m o d ( B 0 a k + B 1 a k − 1 + B 2 a k − 2 + B 3 a k − 3 + A 1 a ' k − 1 + A 2 a ' k − 2 + A 3 a ' k − 3 a 0 , K u r b e l w e l l e n d r e h u n g ) wobei A 0 ... A M und B 0 ... B N Koeffizienten sind, die für das Filter vorberechnet sind, M und N ganze Zahlen sind, a k , a k-1 , a k-2 , a k-3 die ungefilterte Beschleunigung für einen aktuellen Abtastwert und drei vorhergehende Abtastwerte sind, a' k , a' k-1 , a' k-2 , a' k-3 die gefilterte Beschleunigung für den aktuellen Abtastwert und die drei vorhergehenden Abtastwerte sind, und k einen Betrag der Kurbelwellendrehung in Grad repräsentiert.
9. Fahrzeug (100), das umfasst: eine Brennkraftmaschine (104); einen Kurbelwellenwinkelgeber (212), der der Brennkraftmaschine (104) zugeordnet ist; und ein Verarbeitungssystem (102, 600), das umfasst: einen Speicher (204, 622, 634), der computerlesbare Befehle enthält; und eine Verarbeitungsvorrichtung (202) zum Ausführen der computerlesbaren Befehle, wobei die computerlesbaren Befehle das Verarbeitungssystem (102, 600) steuern, Operationen zum Detektieren von Kraftmaschinenfehlzündungsereignissen für die Brennkraftmaschine (104) durchzuführen, und die Operationen umfassen: Berechnen einer Kraftmaschinendrehzahl der Brennkraftmaschine (104) mindestens teilweise auf der Grundlage eines Kurbelwellenwinkelgebersignals, das von dem Kurbelwellenwinkelgeber (212) in periodischen Intervallen empfangen wurde, die durch eine Kurbelwellendrehung definiert sind; Berechnen einer Kraftmaschinenbeschleunigung der Brennkraftmaschine (104) mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl; Erzeugen unter Verwendung eines Filters einer gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung der Brennkraftmaschine (104) für die periodischen Intervalle mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinenbeschleunigung; Berechnen eines Kraftmaschinenbeschleunigungseffektivwerts (RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung) der Brennkraftmaschine (104) mindestens teilweise auf der Grundlage der gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung für die periodischen Intervalle; Detektieren eines Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses der Brennkraftmaschine (104) mindestens teilweise auf der Grundlage der RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung, und Implementieren einer Korrekturmaßnahme für das Fahrzeug (100) in Reaktion auf ein Detektieren des Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses.
10. Fahrzeug (100) nach Anspruch 9 , wobei das Detektieren des Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses ein Vergleichen der RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung mit einem Normalzündungswert umfasst, wobei das Kraftmaschinenfehlzündungsereignis in Reaktion darauf detektiert wird, dass die RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung mehr als vier Standardabweichungen vom Normalzündungswert abweicht.

Description

HINTERGRUND Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeuge und insbesondere auf ein computerimplementiertes Verfahren zum Detektieren von Kraftmaschinenfehlzündungsereignissen für eine Kraftmaschine eines Fahrzeugs sowie auf ein Fahrzeug mit einer nach dem Verfahren arbeitenden Kraftmaschine. Herkömmliche Verfahren und Systeme zum Detektieren von Fehlzündungen in einem Motor einer Brennkraftmaschine gegen aus den Druckschriften DE 11 2014 007 308 B3 und DE 10 2016 117 342 B4 hervor. Moderne Fahrzeuge (z. B. ein Personenkraftwagen, ein Motorrad, ein Boot oder ein sonstiger Typ eines Automobils) können mit einer Kraftmaschine wie z. B. einer Brennkraftmaschine (ICE) ausgestattet sein. Während des Betriebs zündet eine ICE auf einer regelmäßigen periodischen Grundlage. Allerdings können in gewissen Situationen Fehlzündungsereignisse auftreten. Ein Kraftmaschinenfehlzündungsereignis tritt auf, wenn ein oder mehrere Zylinder in einer ICE scheitert, das Luftkraftstoffgemisch zur richtigen Zeit zu zünden. Dies kann zu einer Vielzahl von Problematiken führen, die eine verringerte Kraftmaschinenleistungsfähigkeit, erhöhte Emissionen und eine mögliche Beschädigung von Kraftmaschinenkomponenten enthalten. Fehlzündungsereignisse können durch eine Palette von Faktoren wie z. B. fehlerhafte Zündkerzen, Kraftstoffförderprobleme oder Probleme mit dem Zündungssystem der Kraftmaschine verursacht werden. Ein besonders genaues und unverzügliches Detektieren von Kraftmaschinenfehlzündungsereignissen wäre wünschenswert, um die Kraftmaschinengesundheit und -leistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zu Grunde, diesem Wunsch nachzukommen. ZUSAMMENFASSUNG Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein computerimplementiertes Verfahren zum Detektieren von Kraftmaschinenfehlzündungsereignissen für Fahrzeuge unter Verwendung einer Filterung gelöst, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 beschrieben. Das Verfahren umfasst ein Berechnen einer Kraftmaschinendrehzahl mindestens teilweise auf der Grundlage eines Kurbelwellenwinkelgebersignals, das von einem Kurbelwellenwinkelgeber der Kraftmaschine in periodischen Intervallen empfangen wurde, die durch eine Kurbelwellendrehung definiert sind. Das Verfahren umfasst ferner ein Berechnen einer Kraftmaschinenbeschleunigung mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl. Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen unter Verwendung eines Filters einer gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung für die periodischen Intervalle mindestens teilweise auf der Grundlage der Kraftmaschinenbeschleunigung. Das Verfahren umfasst ferner ein Berechnen eines Kraftmaschinenbeschleunigungseffektivwerts (RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung) mindestens teilweise auf der Grundlage der gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung für die periodischen Intervalle. Das Verfahren umfasst ferner ein Detektieren eines Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses mindestens teilweise auf der Grundlage der RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung. Das Verfahren umfasst ferner ein Implementieren einer Korrekturmaßnahme für das Fahrzeug in Reaktion auf ein Detektieren des Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, oder als eine Alternative können weitere Ausführungsformen des Verfahrens umfassen, dass das Filter ein Hochpassfilter ist. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, oder als eine Alternative können weitere Ausführungsformen des Verfahrens umfassen, dass das Filter ein Butterworth-Filter ist. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, oder als eine Alternative können weitere Ausführungsformen des Verfahrens umfassen, dass das Detektieren des Kraftmaschinenfehlzündungsereignisses ein Vergleichen der RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung mit einem Normalzündungswert umfasst. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, oder als eine Alternative können weitere Ausführungsformen des Verfahrens umfassen, dass das Kraftmaschinenfehlzündungsereignis in Reaktion darauf detektiert wird, dass die RMS-Kraftmaschinenbeschleunigung mehr als vier Standardabweichungen vom Normalzündungswert abweicht. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, oder als eine Alternative können weitere Ausführungsformen des Verfahrens umfassen, dass das Erzeugen der gefilterten Kraftmaschinenbeschleunigung unter Verwendung einer Faltung durchgeführt wird. Zusätzlich zu einem oder mehreren der Merkmale, die hier beschrieben sind, oder als eine Alternative können weitere Ausführungsformen des Verfahrens umfassen, dass die Faltung durch die folgende Gleichung definiert ist:yx=B0+B1z−1+B2z−2+⋯+BNz−NA0+A1z−1+A2z−2+⋯+AMz−Mwobei A0... AM und B0... BN Koeffizienten sind, die für das Filter vorberechnet sind, M und N ganze Zahlen sind, und y