本发明专利技术涉及一种用于确定内燃机(112)的运行状态(128a、132a)的方法，包括以下步骤：确定与内燃机(112)耦连的电机(114)的转速(122)的时间曲线；从转速(122)的时间曲线确定转速(122)的平均值(DMD)，并且从转速(122)的时间曲线确定由内燃机(112)产生的至少一个转速模式(128、132)，该转速模式具有叠加在转速(122)的平均值(DMD)的时间曲线上的振荡(O)；并且通过将转速(122)的平均值(DMD)与第一阈值(Th1)进行比较，并且将叠加在转速(122)的平均值(DMD)的时间曲线上的振荡(O)的波度(W)与转速带(B)进行比较，来确定内燃机(112)的至少一个运行状态(128a、132a)。此外，本发明专利技术还涉及一种适于执行该方法的相应的运算单元(118)、一种具有该运算单元(118)的电机(114)以及一种相应的计算机程序。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过与内燃机耦连的电机的发电机调节器确定内燃机的运行状态
本专利技术涉及一种用于确定内燃机的运行状态的方法、一种优选为用于电机的调节器的运算单元以及一种用于执行该方法的计算机程序。
技术介绍
为了调节车辆中的车载电网电压，可使用电机，特别是外部激励的电机。该电机具有调节器，该调节器根据车载电网电压来调节电机的励磁电流。这样的电机从DE102012204751A1中已知。此外还可行的是，使用所谓的智能调节器，其例如在“惯性滑行”的运行状态中调节到电机的较高的励磁电流，以回收电能，或者在通过内燃机“加速”的运行状态情况中减少电机的输出电流，以提供更多的驱动扭矩来使车辆加速。如果在下文中一般性地提到电机，则其在此也可作为发电机和/或电动机运行，例如所谓的起动发电机。内燃机的运行状态的识别目前由发动机调节单元负责，该发动机调节单元基于自身的调节设定来识别这些运行状态，并且借助于适当的接口对电机的调节器做出关于内燃机的各个运行状态的相应设定。因此，调节器通过车载电网电压的目标电压设定来控制发电机的电流输出。然而，这种方法非常复杂，因为内燃机的各个运行状态仅在外部由内燃机的发动机控制器确定，所确定的运行状态被传输到电机的调节器，然后在需要时，调节器对电机做出相应于内燃机的各个运行状态的调节设定。此外，在调节器和发动机控制器之间必须存在并且始终保持通信连接，以使得可相应地调节电机。因此所期望的是，内燃机的运行状态识别不是基于发动机控制器的调节设定，而是基于电机的客观状态量或直接基于反映内燃机运行状态的测量量。
技术实现思路
提出了一种用于确定内燃机的运行状态的方法，以及一种运算单元和一种用于执行该方法的计算机程序，其分别具有独立权利要求的特征。有利的设计方案是从属权利要求以及以下说明的对象内容。该方法用于通过控制单元确定内燃机的运行状态，其中控制单元优选地被设计为与内燃机耦连的电机的调节器。电机可由内燃机驱动，其中电机与内燃机固定连接，并且例如可借助于皮带传动装置耦连在内燃机的曲轴上。在调节器内，在第一方法步骤中确定电机转速的时间曲线。优选地可由电机的至少一个相信号的时间曲线来确定电机的转速。在本文中，相信号是电机的至少一个定子侧相绕组的相电压中的至少一个和/或相电流中的至少一个，其特别是相对于固定参考电位(例如接地点)测得。此外，替代或附加可优选的是，借助于转速传感器来确定电机转速的曲线，该转速传感器与电机有效连接或者可设置在电机处。在另一方法步骤中，根据转速的时间曲线确定转速的平均值，并且根据转速的时间曲线确定由内燃机产生的至少一个转速模式。由内燃机产生的转速模式具有叠加在转速平均值的时间曲线上的振荡，其反映在电机转速的时间曲线中。在可限定的时间间隔上，确定转速的平均值，该时间间隔通常包括若干振荡周期。可限定的时间间隔可以由一定数量的瞬时速度振荡周期得到，然而应具有由气缸的压缩和减压和/或做功冲程引起的至少一个振荡周期。在该方法的另一步骤中，通过将转速的平均值与第一阈值进行比较，并将叠加在转速平均值的时间曲线上的振荡的波度与转速带进行比较，来确定内燃机的运行状态。转速带优选地在数值上由第一阈值和另一阈值限定，其中第一阈值和另一阈值限定内燃机进行怠速运行的转速范围。通过转速平均值的这种阈值比较和叠加在转速平均值的时间曲线上的振荡的波度与转速带的比较，可利用非常简单的方式且以非常低的运算量和存储成本，通过电机的调节器实现内燃机的运行状态确定。待识别的优选运行状态涉及内燃机的运行状态，如压缩冲程和/或做功冲程，优选为燃料空气混合物的点火，特别是怠速运行和在怠速运行之外的运行(非怠速运行)，例如部分负荷运行和/或全负荷运行。特别是可通过开头所述方法特别简单且有效地确定并相应地区分内燃机的上述运行状态。在此进一步优选的是，通过如下方式识别内燃机的怠速运行的运行状态：转速的平均值大于第一阈值，特别优选地大于第一阈值并且小于另一阈值，并且叠加在转速平均值的时间曲线上的振荡的波度在转速带内延伸并且在数值上小于转速带。由此，在用于识别怠速运行的优选实施例中，确定在转速的第一阈值和相对于第一阈值相对较大的另一阈值之间的阈值带或转速带，其中，当转速的平均值处于阈值带内并且振荡的波度在转速带内延伸时，则推断出怠速运行的运行状态。在此，在振荡的最大值和平均值之间的差值或在振荡的最小值和平均值之间的差值被称为幅度或平均幅度，其中波度大致相应于幅度的两倍。由此，在此特别优选的是，在怠速运行中振荡的最大值始终处于另一阈值以下，从而小于该另一阈值。这同样适用于其他运行状态的识别，如下文所述。在本专利技术的另一优选实施例中，通过如下方式识别内燃机的非怠速运行、特别是部分负荷运行的运行状态：转速的平均值大于第一阈值，优选地大于另一阈值，并且叠加在转速平均值的时间曲线上的振荡的波度至少部分地在转速带内延伸并且在数值上大于转速带。这意味着，至少具有转速的局部最大值的振荡区域(正振荡)包括在转速带之外延伸的时间范围。通过转速平均值高于第一阈值的第一标准，可检测出处于怠速运行中的平均值和另一阈值之间的转速范围。通过进一步要求转速的平均值大于另一阈值，可对于非怠速运行检测出在怠速运行转速带之外的所有其他转速。已认识到的是，由于内燃机的扭矩输出，振荡的幅度或波度根据内燃机的扭矩输出而增大。该效应可用于借助幅度水平或波度利用与转速带的比较和转速平均值的比较，来确定相应的当前的运行状态。由此，将转速平均值与阈值中的至少一个进行比较，并且确定振荡的幅度或波度在数值上超过用于定义怠速运行的转速带，由该比较和确定的组合可推断出当前处于非怠速运行状态，特别是部分负荷运行。在数值上超过转速带意味着，特别是具有转速的局部最大值的振荡区域(正振荡)具有在转速带之外延伸的时间范围。原则上优选的是，第一阈值定义怠速运行的转速下限，并且另一阈值定义怠速运行的转速上限。在此应理解的是，可相应地调节各个转速限制以适配于所使用的内燃机。由此，怠速运行可以某种方式用作参考运行状态，特别是预期转速可用作识别运行状态的阈值或转速带的参考。在本专利技术的另一实施方式中优选的是，随着转速平均值的变化，转速平均值基本上在转速带中居中地延伸。转速带仅在数值上由第一阈值和另一阈值确定。由此可行的是，例如转速带可适配于时变平均值，使得转速带跟随转速平均值的时间曲线的梯度。由此，即使在转速提高期间，例如在部分负荷运行中的加速过程期间，也可进行运行状态的相应区分。在另一优选实施方式中，该方法具有用于通过以下方式调节电机的另一方法步骤：在内燃机的相应的运行状态中调节电机的励磁电流，使得电机的制动扭矩增大或减小。基于相应确定的内燃机的运行状态(特别是部分负荷运行和/或怠速的运行状态)对电机的相应调节是有利的，因为在加速过程(例如部分负荷运行或全负荷运行)的情况下例如通过尽可能将内燃机所需的和输出的全部扭矩转换成牵引力(全负荷运行)，可将电机的制动扭矩减小，甚至降低到零，以免影响加速过程。即使在内燃机的部分负荷运行期间也可有利地使用相应适配的调节。这同样适用于在内燃机怠速运行期间电机的制动扭矩，因为在内燃机的怠速运行期间其对外部制动扭矩的作用特别敏感，这在最坏的情况下可能意味着内燃机的转速降低到临界阈值以下，以至于内燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于确定内燃机(112)的运行状态(128a、132a)的方法，包括以下步骤：a)确定与所述内燃机(112)耦连的电机(114)的转速(122)的时间曲线；b)从所述转速(122)的时间曲线确定所述转速(122)的平均值(DMD)，并且从所述转速(122)的时间曲线确定由所述内燃机(112)产生的至少一个转速模式(128、132)，所述转速模式具有叠加在所述转速(122)的平均值(DMD)的时间曲线上的振荡(O)；并且c)通过将所述转速(122)的平均值(DMD)与第一阈值(Th1)进行比较，并且将叠加在所述转速(122)的平均值(DMD)的时间曲线上的振荡(O)的波度(W)与转速带(B)进行比较，来确定所述内燃机(112)的至少一个运行状态(128a、132a)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.01 DE 102016216509.71.一种用于确定内燃机(112)的运行状态(128a、132a)的方法，包括以下步骤：a)确定与所述内燃机(112)耦连的电机(114)的转速(122)的时间曲线；b)从所述转速(122)的时间曲线确定所述转速(122)的平均值(DMD)，并且从所述转速(122)的时间曲线确定由所述内燃机(112)产生的至少一个转速模式(128、132)，所述转速模式具有叠加在所述转速(122)的平均值(DMD)的时间曲线上的振荡(O)；并且c)通过将所述转速(122)的平均值(DMD)与第一阈值(Th1)进行比较，并且将叠加在所述转速(122)的平均值(DMD)的时间曲线上的振荡(O)的波度(W)与转速带(B)进行比较，来确定所述内燃机(112)的至少一个运行状态(128a、132a)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转速带(B)在数值上由所述第一阈值(Th1)和另一阈值(Th2)限定，其中所述第一阈值(Th1)和所述另一阈值(Th2)限定所述内燃机(112)进行怠速运行(132a)的转速范围。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定与所述内燃机(112)耦连的电机(114)的至少一个相信号(121)的时间曲线，并且从所述相信号(121)确定所述电机(114)的转速(122)的时间曲线。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于转速传感器(S)确定所述电机(114)的转速(122)的时间曲线。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述内燃机(112)的所述至少一个运行状态被确定为燃料空气混合物的点火(128a、132a)，特别是怠速运行(132a)和/或非怠速运行，优选为部分负荷运行(128a)。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过如下方式识别所述内燃机(112)的怠速运行(132a)：所述转速(122)的平均值(DMD)大于所述第一阈值...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·梅林格，J·马斯，U·舒尔茨，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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