CN102713247B - 用于确定将来的转速的方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

说明一种用于尤其在内燃机（2）在断路之后进行惯性运转的过程中确定该内燃机（2）的旋转的传动轴（9）的将来的转速（n₀）的方法，其中所述将来的转速（n₀）从所测量的转速（n_s、n_p）的曲线（n_v）中来计算。为了以尽可能高的精度来预报所述内燃机（2）的传动轴（9）的将来的转速（n₀），对在所述传动轴（9）的不同的旋转位置（φ）上测量的当前的转速（n_S、n_P）进行分析。

Description

用于确定将来的转速的方法和控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于尤其在内燃机在关闭之后确定该内燃机的旋转的驱动轴的将来的转速的方法，其中所述将来的转速从所测量的转速的曲线中来计算。此外，本发明涉及一种尤其用于汽车的起停系统的控制装置，该控制装置具有分析机构尤其具有微型计算机，用于从内燃机的驱动轴的所测量的转速的曲线中计算将来的转速。本发明也涉及一种计算机程序产品。

背景技术

通常用于内燃机的具有起动机的起动装置为进行起动而与所述内燃机相耦合，方法是所述起动机的起动机齿轮啮合到所述内燃机的齿环中。在此所述齿环布置在所述内燃机的驱动轴上。

知道一种用于具有内燃机的汽车的起停系统，用于比如在汽车在红灯处短暂停车时关闭所述内燃机并且为继续行驶而再次将其起动。

此外知道，将内燃机关闭，方法是结束燃料输送比如结束喷射和/或燃料的点火，其中所述内燃机在关闭之后没有立即停止，而是以表征的方式惯性运转，也就是以驱动轴的下面称为惯性运转的表征的转速曲线进行惯性运转。所述内燃机设有气缸，所述气缸相应地确定所述表征的转速曲线。

WO 2009/083477 A1说明了一种方法，该方法用于触发内燃机的起动器的控制装置，用于在反射起动时又啮合到惯性运转的内燃机中。惯性运转的转速的通常的梯度倾斜度从几个周期范围内的几个速度点中来计算。

DE 10 2008 041 037说明了一种用于汽车中的内燃机的起停运行的控制的方法，该方法用于短时间地停止并且起动所述由作为起动机的电机来起动的内燃机，其中由探测机构在内燃机的运行过程中并且在关闭所述内燃机之后尤其在短暂的停止时间里检测曲轴的位置和转速。此外，在关闭所述内燃机之后提前在表征的反复的位置上并且从所述表征的反复的位置中比如在曲轴的上死点上并且从所述曲轴的上死点中主动地并且重新计算所述曲轴的转速的曲线。

本发明的任务是，如此改进开头提到的类型的一种方法、一种控制装置和一种计算机程序产品，从而尤其在内燃机关闭时也就是比如由于喷射停止而惯性运转时能够以尽可能高的精度来预报所述内燃机的旋转的驱动轴的将来的转速。

发明内容

按本发明，所述任务通过权利要求1、9和10的主题得到解决。有利的改进方案从从属权利要求中获得。

本发明的构思是，对在所述驱动轴的不同的旋转位置上测量的瞬时的转速进行分析。

本发明的另一个构思是，在控制装置中构造了用于对在所述驱动轴的不同的旋转位置上测量的瞬时的转速进行分析的分析机构，并且该分析机构尤其执行前面或者下面说明的方法。

曲线n_V作为测量值反映所测量的转速，也就是说所述驱动轴的实际的旋转运动尤其在内燃机惯性运转时的惯性运转n_A，其中所述曲线作为转速数据包括所测量的与所属的旋转位置数据和/或时间信息相配合的转速。

接下来的说明针对作为转速曲线的特殊情况的惯性运转来表述并且同样适用于非惯性运转的内燃机的转速曲线。

尤其对至少两个优选所有可用的所测量的转速进行分析，由此检测三态点（Tripel），不仅检测在相应的旋转位置上的转速的数值而且检测时间上的演变并且因此能够预报将来的转速。因此可以从所测量的曲线中来预测将来的转速并且尤其按照所述曲线的特征的形状来向前推算以前所测量的转速的曲线直至后来的时刻。

此外，所测量的转速是所述驱动轴的在相应的位置上的相应瞬时的转速，也就是尤其不是比如从用于周期性扫过特定的旋转位置的持续时间里推导出来的平均的转速。优选对至少两个尤其尽可能多个在所述驱动轴的旋转运动的一个周期之内具有相应的旋转位置的转速进行分析。因此用所述曲线尤其也可以在单个的旋转一圈的时间里更加精确地检测所述驱动轴的运动并且尤其在不依赖于预先给定的旋转位置的情况下以较高的精度为任意的后来的时刻来预报将来的转速。

此外，借助于所述曲线的特征的形状可以容易并且精确地考虑到确定所述内燃机的惯性运转的因数尤其当前的发动机参数以及当前的环境条件，也就是说按照这种方法在预报将来的转速方面获得很高的精度。

此外，也可以考虑到比如由于电气的负载或者空调而在内燃机上引起的短时间以及长时间变化的摩擦力矩和负载力矩、短时间及长时间变化的比如取决于节气阀位置、空气压力或者内燃机的海平面上面的运行高度的进气管压力以及/或者压缩周期中的比如通过内燃机的老化引起的变化的泄漏情况，从而尤其考虑到发动机及环境所特有的对曲线的特征的形状比如对斜度和/或振荡的幅度发生作用的影响并且由此能够更加精确地确定将来的转速。

所述驱动轴的平均的旋转运动因而可以与振荡叠加，使得所述曲线也具有振荡，所述振荡比如通过振动或者由于通过活塞运动引起的压缩和减压周期尤其在依赖于发动机类型的情况下并且/或者以对于内燃机来说表示特征的方式所引起。这种振荡基本上可以通过由动能到位能也就是压缩能的能量转换以及相反的能量转换来确定。

特别优选的是，在内燃机在断路之后进行惯性运转的过程中确定将来的转速。对于起停系统来说起动机在内燃机关闭之后就已经应该与惯性运转的也就是还在转动的内燃机相耦合，比如用于能够实现无延迟的重新起动，尤其对于所述起停系统来说将来的转速的精确的预报是有利的，用于使同样转动的起动机小齿轮以尽可能小的磨损或者无磨损地关于旋转速度尽可能同步地啮合到所述齿环中。此外可以精确地确定将来的时刻，在所述将来的时刻内燃机停顿下来。

优选对于所述内燃机的每次惯性运转n_A来说，优选以尽可能高的时间上的密度尤其在所有可用的或者所选择的事件点上测量尽可能多的转速并且用微型计算机对其进行处理。所述驱动轴具有一个设有齿的传感轮，所述齿借助于传感器来检测。从中关于时间对位置和转速进行分析。因此可以在所测量的转速的曲线n_V的基础上来完成精确的预测，也就是说可靠地朝将来尤其为以后的时刻向前推算所述曲线n_Z。

有利地尤其在不同的优选任意的旋转位置上测量大量的转速，并且更确切地说在这种顺序中在所述驱动轴的一次周期性的运动之内优选在前面提到的振荡的一个周期之内在相应不同的旋转位置上增多地优选测量至少三个、五个、七个或者十个转速，从而能够更加精确地确定所述驱动轴的旋转运动，也就是说能够更加精确地推导将来的转速。此外，也通过以下方式提高将来的转速的精度，即单个的所测量的转速的偏差或者公差在所述曲线n_V的所测量的转速的数目越来越大时关于预测在质量方面更好地起作用。由此可以更加精确地为任意的将来的时刻、转速或者旋转位置来确定将来的转速。

优选的是，确定具有所述曲线的斜度的补偿直线n_M，并且至少从具有所述斜度的线性的部分中推导出所述将来的转速。用所述斜度可以特别容易地尤其以较小的计算开销来描绘所述惯性运转的时间上的变化。所测量的转速的曲线也可以通过具有刚刚提到这种斜度的线性的部分以较小的计算开销朝后来的时刻推算，用于确定所述将来的转速。因而所述线性的部分表示用于确定所述将来的转速的分量。尤其在所述驱动轴以平均的转速变化为幅度进行具有微小的振荡的旋转运动时，已经可以从所述线性的部分中有利地也就是以微小的计算开销并且以很高的精度来确定所述将来的转速。

此外，对于没有或者仅仅具有不重要的振荡的曲线来说，在时间上已经可以在所述驱动轴的一次周期性的运动结束之前尤其在所述振荡的一个周期结束之前确定所述将来的转速，从而提供提早且快速的预测，该预测尤其用每个额外的所测量的转速来更新。由此可以在很短的时间之后也就是说根据少数几个所测量的转速或者说从少数几个所测量的转速中确定内燃机的将来的惯性运转。

具有所述斜度的补偿直线尤其可以从所测量的转速中通过求平均值的方法优选通过线性的回归的方法以较小的计算开销来精确地确定，并且更确切地说尤其通过微型计算机来精确地确定。通过求平均值，至少部分地对单个所测量的转速的公差和偏差进行补偿，从而能够更加精确地确定将来的转速。此外，也可以运用其它已知的求平均值的方法。

因此可以通过中间的补偿直线尤其为所述曲线的特定的时间上的区段将转速的平均的斜度添写到所述内燃机的惯性运转上。所述平均的斜度考虑到所述内燃机上的瞬时出现的摩擦及负载力矩，使得所述摩擦及负载力矩有利地通过所提到的分析进入到将来的转速中。

此外，对于所述曲线的在时间上非等距地测量的转速来说可以提高在确定将来的转速时的精度，方法是通过合适的密度函数为取平均值而对所述曲线的单个所测量的转速进行加权。因此尤其对于在时间上任意测量的转速来说可以更加精确地确定所述斜度，方法是给所测量的在时间上具有较小的密度也就是在相应两次测量之间具有较大的时间上的间隔的转速配备较高的加权因数。

优选从具有用于线性的部分的支点的线性的部分中推导出将来的转速，所述用于线性的部分的支点是所述补偿直线的相应于最新的所测量的转速的时刻的点，在确定将来的速时考虑所述最新测量的转速。因此，为了精确地确定将来的转速，从所述支点朝将来向推算所述曲线，用于得到较短的也就是从这个最新的转速的时刻直到将来的转速的后来的时刻的预报持续时间。

可以越来越精确地确定将来的转速，方法是重复实施前面并且接下来所描述的步骤，从而通过多次对将来的转速的预测和/或预报持续时间越来越大的降低能够通过其它的在时间上更靠近后来的时刻的所测量的转速来越来越精确地确定将来的转速。在此，所述预测步骤和/或将来的转速可以基于所述驱动轴的旋转运动的固定的角度间隔、基于固定的时间间隔或者也可以基于其它的间隔或者间隔距离。

此外，在确定将来的转速方面的精度可以通过平滑化来得到提高，方法是对于多个所测量的转速来说从所测量的转速的不同的部分量中确定至少另一个斜度。优选在内燃机的惯性运转的过程中优选在存在额外的最后测量的转速时相应地确定瞬时的斜度。因此，此外可以从以前确定的斜度中确定所述曲线的平均的斜度，并且更确切地说比如通过三次滑动的平均值来确定所述曲线的平均的斜度，所述三次滑动的平均值尤其对于每个能够额外地可用的尤其最后测量的转速来说得到更新。在此可以直接为确定所述斜度而对最后测量的转速进行分析。优选如后面所解释的一样，用最后测量的转速来确定（其它）所测量的转速的合适的部分量，从中推导出所述斜度，比如方法是确定所述曲线的一个基本上刚好具有振荡的一个周期长度的区段。

优选对于没有或者仅仅具有微小的振荡的曲线来说，求平均值这个过程在所有测量的转速上延伸，用于提高斜度也就是将来的转速的预测的精度，方法是用增加的数目的在总体上考虑的所测量的转速来越来越多地对单个所测量的转速的偏差或者公差进行补偿。

如前面提到的一样，所述曲线可以具有振荡。在这种情况下优选的是，从基本上在所述振荡的特定的相位范围内测量的转速中推导出将来的转速。因此可以降低所述振荡的影响，比如方法是仅仅考虑到来自所述振荡的一个相位范围的转速，这些转速靠近所述曲线的中位线或者靠近所述补偿直线。与以所述振荡得到清理的曲线相符的曲线称为中位线。优选对来自一个具有所述振荡的正的或者负的幅度的相位范围或者来自一个具有正的并且在两侧紧接着负的幅度的或者具有负的并且在两侧紧接着正的幅度的相位范围的转速进行分析。由此可以考虑到所述振荡的对称性。

尤其如果所测量的转速不是随机的而是系统地围绕着中位线散开，那么优选将所测量的来自所选出的合适的相位范围的转速而不是将所有可用的转速来用于确定斜度。在此优选如此选择所述相位范围，使得其以相同的程度对中位线以上及以下的所测量的转速加以考虑，用于关于所述中位线精确地描绘用于所述线性的部分的斜度并且提高用于将来的转速的预测的精度并且更确切地说具有微小的通过振荡引起的歪曲。

特别优选从一起跨过所述曲线的一个时间上的区段的转速中导出将来的转速，这个时间上的区段基本上相当于所述振荡的一个尤其刚好一个完整的周期持续时间的许多倍。因此可以容易地降低所述振荡的影响，因为一个周期或者说两个或者更多个周期包括所述中位线上方及下方的同样测量的转速，从而至少部分地对所述转速的相应的偏离中位线的偏差进行补偿。

瞬时的转速相对于中位线具有极值比如最大值或者最小值的旋转位置上，所述周期开始并且一直延伸到如下的旋转位置，在该旋转位置所述转速具有下面的相同的极值比如最大值或者说最小值。因此对于振荡来说比如尤其可以通过线性的回归的方法来使当中的补偿直线精确地与所述中位线相匹配，也就是精确地确定所述斜度。

按照另一种方法优选的是，在确定将来的转速时抛弃较旧的转速，尤其方法是最旧的所考虑的转速最多比最新的所考虑的转速旧了特定的持续时间。因此对于在时间上弯曲的曲线来说可以更加精确地确定将来的转速，方法是对所述曲线的较新的也就是当前的区段进行分析。在此，可以考虑到所述曲线的比如由于在停止发动机时喷射量的在时间上延迟的降低而从平坦到陡峭的弯曲度或可以考虑到所述曲线的比如由于有粘性的摩擦引起的从陡峭到平坦的弯曲度。

此外，由此能够尤其分段地更加精确地确定所述弯曲的曲线的斜度，方法是考虑到所选择的特征的转速曲线，也就是一个具有特定的持续时间的长度的时间上的区段，因而确定所述弯曲的曲线的局部的斜度。在此可以将所述特定的持续时间选择得尽可能地短，也就是尤其选择所述振荡的特定数目的周期持续时间，使得所述斜度和从中推导出来的线性的部分分段地尽可能精确地描绘所述弯曲的曲线。此外优选的是，所述特定的持续时间在这种顺序中越来越优选相当于最高三个、两个或者一个这样的周期持续时间。

优选最新的在确定将来的转速时考虑到的转速比所述曲线的振荡的一个周期持续时间新。因而所述最新的所考虑到的转速在时间上与最后所测量的转速相隔的间距小于一个周期持续时间，从而优选作为支点为了瞬时及精确确定将来的转速而仅仅考虑到尤其来自所述振荡的一个最新的完全通过测量值来检测的周期的较新的所测量的转速。

优选的是，将来的转速至少从振荡的部分中推导出来。如前面提到的一样，所述曲线可以具有振荡，而后在确定将来的转速时借助于所述振荡的部分来考虑到所述振荡，用于提高将来的确定将来的转速的精度。所述振荡的部分因此是指用于确定将来的转速的分量，其中优选用线性的和振荡的部分的叠加朝将来向前推算所述曲线。

优选所述振荡的部分从比如保存在用于所述微型计算机的存储器中的振荡特性曲线中推导出来。因此可以以较小的计算开销考虑所述驱动轴的旋转运动的对于相应的内燃机来说特征振荡。

在此，所述振荡曲线可以构造为尤其标准化的对于内燃机来说所特有的能量转换特性曲线，比如作为查阅表格来提供所述能量转换特性曲线。所述能量转换特性曲线根据所述驱动轴的旋转位置也就是比如根据曲轴角度来表明，最大的位能的何种份额恰好作为所述驱动轴上的动力能得到了转换。由此所述能量转换曲线表征周期性进行的从位能到动力能的能量转换以及相反的能量转换。所述能量转换特性曲线的最小值典型地处于相应于内燃机的上点火死点的位置上，因为这里在压缩中所储存的能量最大并且动能最小。

此外优选的是，所述振荡的部分从取决于转速的幅度特性曲线中推导出来。由此可以考虑到，所述曲线的振荡的最大幅度取决于转速，从而可以不是仅仅为少数几个突出的点而是为任意的时间间隔、角度间隔或者转速间隔来预先计算将来的转速，并且更确切地说尤其也在驱动轴的转速快速降低时来预先计算将来的转速。此外，所述幅度特性曲线可以为内燃机专门构成并且例如作为查阅表格、作为标准幅度特性曲线保存在用于微型计算机的存储器中。

所述振荡的强度也就是最大幅度，可能取决于在惯性运转的过程中瞬时的进气管压力，也就是取决于节气阀的关闭程度，其中对于内燃机的有些结构型式来说仅仅出现微小的尤其也能够忽视的振荡而对于其它一些结构型式来说则出现了剧烈的振荡。而后通过所述振荡的部分在确定将来的转速时考虑到所述影响，用于提高所述预测的精度。

优选的是，所述振荡的部分从标准幅度特性曲线中借助于优选规定的和/或简单的计算规范来推导出来，尤其其中检测所测量的转速的曲线的振荡并且从中推导出幅度校正级。如前面提到的一样，所述标准幅度特性曲线提供关于所述曲线的振荡的最大幅度的信息，并且更确切地说根据内燃机的转速来提供所述信息。为了更加精确地描绘所述曲线并且如前面和下面所描述的一样以更高的精度将其向前推算以确定将来的转速，可以借助于所选择的幅度校正级来考虑到所述对最大幅度发生作用的影响，方法是在使用所规定的简单的计算规范的情况下根据所述幅度校正级从所述标准幅度特性曲线中推导出所述振荡的部分。所述幅度校正级能够容易并且在爱惜资源的情况下从所述标准幅度特性曲线中借助于分配给所述幅度校正级的计算规范来计算所述振荡的部分。

为了精确并且尽可能容易地也就是说尤其在没有所述影响的麻烦的建模的情况下确定所述幅度校正级，可以确定所测量的转速的曲线的振荡的实际的最大幅度，并且尤其通过简单的比较从中推导出当前的实际的幅度校正级。由此仅仅必须动用一条唯一的标准幅度特性曲线，用于根据当前的影响借助于计算规范根据转速来对所述振荡的部分进行调整。

所述任务也通过一种计算机程序产品得到解决，该计算机程序产品能够用微型计算机的程序指令装载到程序存储器中，用于尤其在所述控制装置中执行该计算机程序产品时执行前面或者接下来所描述的方法的所有步骤。在此，所述微型计算机优选是所述控制装置的组成部分，其中所述控制装置尤其在所述系统有多个控制仪时也可以具有多个微型计算机以及存储器，并且可以具有多个计算机程序产品或者也可以具有以分布到多个控制仪上实现的计算机程序产品。所述计算机程序产品在所述控制装置中仅仅要求少数几个额外的构件或者不要求额外的构件并且可以优选作为模块在已经存在的控制装置中得到实现。所述计算机程序产品具有另外的优点，即其能够容易地与个性化的并且特定的客户愿望相匹配，并且可以以微小的开销成本低廉地改进或者优化单个方法步骤。

不言而喻，前面提到的和下面还要解释的特征不仅能够在相应所表明的组合中使用，而且也能够在其它组合中使用。

附图说明

下面参照附图对本发明进行详细解释。附图示出如下：

图1是具有用于起停系统的控制装置的线路图；

图2是用于运行所述控制装置的方法的流程图；

图3和4是惯性运转的内燃机的时间-转速-图；

图5是标准幅度特性曲线图；

图6是标准化的振荡特性曲线；并且

图7是惯性运转的内燃机的时间-转速-图连同将来的转速的确定情况。

具体实施方式

图1示出了具有一个用于汽车的起停系统的控制装置1并且具有一台设有六个气缸3的内燃机2的线路图。所述起停系统在汽车短暂停车时比如在红灯处将所述内燃机2关闭，方法是中断燃料输送并且为继续行驶而再次起动所述内燃机2。为此，所述起停系统包括用于所述内燃机2的具有起动机4的起动装置，所述起动机4为进行起动而与所述内燃机2相耦合，方法是起动机齿轮5借助于起动继电器6通过杠杆7啮合到所述内燃机2的齿环8中，其中所述齿环8构造在所述内燃机2的驱动轴9上。

所述控制装置1也包括用于用转速传感器11来测量所述驱动轴9的瞬时的转速n_S、n_P的测量机构10，所述转速传感器11借助于布置在所述驱动轴9上的齿轮12在所述驱动轴9的不同的旋转位置φ上也就是相应地在所述齿轮12的轮齿位置φ_Z上来检测所述瞬时的转速n_S、n_P。对于可选的控制装置1来说，瞬时的转速n_S、n_P连同旋转位置φ由外部的测量机构来传输并且能够由其接收。

此外，所述控制装置1作为分析机构包括微型计算机13和具有计算机程序产品的存储器14用于执行接下来所描述的方法步骤，尤其用于也就是说为后来的时刻t₀从所测量的转速n_S、n_P的曲线n_V中确定将来的转速n。

用蓄电池15来向所述控制装置1供应电能。由所述控制装置1借助于未详细示出的驱动器线路来触发所述起动机4和起动继电器6并且从所述蓄电池15中向其供应电功率。

图2示出了用于运行按图1的控制装置1的方法的流程图。

在步骤S1中，根据起停运行策略在汽车停止时由所述控制装置1来关闭所述内燃机2，方法是中断燃料输送。随后此前运行的内燃机2在关闭之后惯性运转，并且更确切地说以惯性运转n_A来惯性运转，该惯性运转表示在惯性运转时所述驱动轴9的实际的旋转运动并且在图3、4和7中示出。

按照一种特定的起停运行策略，应该在后来的时刻t₀并且更确切地说还在惯性运转n_A的过程中也就是在所述内燃机2停止之前使所述起动机齿轮5啮合到在所述驱动轴9上旋转的齿环8中，用于能够为汽车的继续行驶来无延迟地重新起动所述内燃机2。为此，所述起动机齿轮5必须在时刻t₀与所述齿环8基本上同步地也就是以同步的圆周速度旋转，用于在磨损少地啮合。相应地，如下面解释的一样，应该为将来的时刻t₀确定将来的转速n₀。因此最终可以根据所述将来的转速n₀的预测为进行啮合而在所述时刻t₀之前及时地适当地触发所述具有起动机齿轮5的起动机4以及起动继电器6，用于在所述时刻t₀尽可能同步地啮合。

在步骤S2中，如在图4中示出的一样，作为曲线n_V来再现所述惯性运转曲线n_A，方法是用所述转速传感器11在所述驱动轴9的不同的旋转位置φ上由所述控制装置1借助于测量机构10来测量并且算出相应瞬时的转速n_S、n_P。在此，作为数据在与时间信息和旋转位置信息配合的情况下提供转速n_S、n_P。优选为每次惯性运转n_A来检测所有可用的数据并且在所述微型计算机10中对其进行处理。

为了从以前测量的转速n_S、n_P的曲线n_V中推导出在后来的时刻n₀的将来的转速n₀，朝将来向前推算所述曲线n_V。为此在步骤S3中借助于线性的回归通过所选择的转速n_S、n_P如在图3中所解释的一样来确定具有所述曲线n_V的斜度m的补偿直线n_M。

所述惯性运转n_A通过所述内燃机2的摩擦力矩及负载力矩并且通过所述气缸3的导致所述曲线n_V的振荡的压缩及减压周期来确定，其中所述摩擦力矩及负载力矩引起所述曲线n_V的随着时间t越来越平坦的也就是弯曲的形状n_P。通过所述具有斜度m的补偿直线n_M，虽然可以至少分段地根据弯曲度精确地描绘中位线L也就是所述曲线n_V的以振荡为幅度清除的形状。但是在向前推算所述曲线n_V时也必须额外地考虑到如下面自步骤S4起所解释的振荡。

在一种可选的方法中，只要所述振荡仅仅很小就将其忽略，从而能够用微小的计算开销来确定将来的转速n₀。在这种情况下，所述将来的转速n₀优选不是在所述振荡的一个周期持续时间P结束后才得到确定，而特别优选的是，根据两个所测量的或者所有可用的转速n_S、n_P就已经确定所述将来的转速n₀，其中能够用每个额外测量的转速来进行更加精确的预测。

在步骤S4中，根据在图4中示出的最大的幅度E₁、E₂来确定所述曲线n_V的振荡。

在步骤S5中，从在图6中示出的标准化的振荡特性曲线ETF和在图5中示出的标准幅度特性曲线n_SA中推导出振荡的部分。在此借助于所述标准幅度特性曲线n_SA根据转速来给所述标准化的振荡特性曲线ETF定标，并且更确切地说在使用对应于相应的幅度校正级的简单的计算规范的情况下进行定标。因此在定标时考虑到对所述振荡的幅度发生作用的瞬时的影响比如进气管压力。

合适的幅度校正级通过比较来确定，其中所述幅度校正级从以前所测量的最大的幅度E₁、E₂与借助于相应的简单的计算规范从所述标准幅度特性曲线n_SA中计算的数值之间的最小偏差中获得。因此，所述幅度校正级相应于规定的计算规范，所述计算规范尤其构造为有乘法和相加的项的近似的计算。优选相应地根据相应的转速n总是又确定合适的幅度校正级并且就这样改进所述振荡的部分的精度。

在步骤S6中，如在图7中示出的一样，为确定将来的转速n₀而朝将来向前推算所述曲线n_V，并且更确切地说用线性的部分A₁向前推算，在所述线性的部分A₁上叠加所述振荡的部分。

优选的是，重复步骤S2到S6，用于相应地实现在时刻t₀的将来的转速n₀的更精确的预测，并且更确切地说方法是一方面降低的预测持续时间直至所述时刻t₀，从而提高所述预测的精度并且另一方面提供多个预测，从而在一种优选的用于进行平滑处理的方法中计算将来的转速n₀的相应最后确定的预测的三次滑动的平均值，用于提高将来的转速n₀的精度。在一种作为替代方案的优选的方法中，如后面所解释的一样相应地确定多个斜度m，用于借助于求平均值尤其借助于三次滑动的平均值从所述斜度m中推导出将来的转速n₀。作为替代方案，仅仅对以前确定的啮合时刻之前的最后一个完整的周期进行分析。

图3示出了具有所测量的转速n_S、n_P的曲线n_V的时间-转速-图，其中在所述示意图中相对于时间轴t绘出了转速n。为简明起见，仅仅示范性地列出了两个转速n_S和n_P以及一个最新的也就是在时刻t_F由所述测量机构10在时间上最后测量的转速n_F。此外，所述曲线n_V具有振荡，该振荡如前面所描述的一样基本上通过气缸3的运动所引起。此外用虚线示出了所述曲线n_V的中位线L。

所述补偿直线n_M通过求平均值的方法也就是通过线性的回归通过所测量的从n_P到n_S的转速来计算。所述补偿直线n_M的斜度m以很高的精度再现了尤其在一个周期持续时间P内所述中位线L的在曲线n_V的所示出的截取部分中的斜度。

当中的补偿直线n_M可以作为直线方程用公式n=m*t+c来表示，并且更确切地说m是斜度，t是时间并且c是常数。

如果用变量i来连续地给单个的所测量的转速n_i来编号，那么对第p个数据记录来说用最小的误差平方的方法获得：

其中

 

在此从公式n=m_p*t_p+c_p中获得在第p个数据记录的时刻t_p时所述补偿直线n_M的转速n。

因为所述转速n_S、n_P不是随机地围绕着所述中位线L散开，而是根据振荡以某种程度处于函数上的类似于正弦的关联中，所以对于线性的回归来说仅仅考虑到所选择的转速，并且更确切地说考虑到跨过所述曲线n_V的一个这样的区段的转速n_P到n_S，所述区段基本上刚好相当于所述振荡的一个周期持续时间P。如在图3中示出的一样，比如如此选择所述区段，使得其在所述振荡最小时开始并且一直延伸到下一个最小值。在此所测量的n_P是第一个也就是最旧的所测量的转速，并且转速n_S是最后一个也就是最新的所测量的转速，在进行线性的回归时考虑它，其中测量几个超过n_S的在该实施例中一直到n_F的转速，用于对所述周期进行识别。通过有待考虑的转速n_P到n_S的这样的选择，尽管所述振荡也通过线性的回归来精确地确定所述斜度并且尤其避免类似正弦的振荡的计算量很大的补偿。

在一种可选的方法中，从一个最大值直到下一个最大值来实施线性的回归。此外，不仅仅在图3中，作为可选的方法关于前面和接下来示出的特征所述振荡的最小值或者说最大值能够更换。

此外，在最新的所考虑的转速n_S的时刻t_S确定所述补偿直线n_M上的支点S，该支点S如在图7中所解释的一样用作用于朝将来向前推算曲线n_V的支点S。在此，所述最新的所考虑的转速n_S少于一个周期持续时间P比最后测量的转速n_F旧。由此借助于所述补偿直线n_M来提供当前的关于所述内燃机2的实际的惯性运转n_A的信息，用于尽可能精确地确定将来的转速n₀。

因而，为确定将来的转速n₀而得到考虑的最旧的转速n_P与为确定将来的转速n₀而得到考虑的最新的转速n_S之间在时间上最高相隔所述曲线n_V的振荡的一个周期持续时间P。因此，所述中位线L分段地也就是对于所述周期持续时间P的时间上的分段来说非常精确地通过所述补偿直线n_M来描绘，并且更确切地说尤其对于在所述中位线L的弯曲的曲线。因此抛弃在所述转速n_P之前检测的较旧的所测量的转速并且其不再被线性的回归所采集。由此总是瞬时的斜度以及也总是当前的支点S用于精确地确定将来的转速n₀。

在一种优选的方法中，使用线性的回归计算的连接（Verschachtelung），其中如前面所描述的一样实施多次彼此先后相随的回归，所述回归比如交替地在所述振荡的彼此先后相随的最小值和最大值上开始。因此可以以较高的时间上的密度，也就是大约以每一半的周期持续时间P来确定补偿直线n_M也就是斜度m以及支点S。

在另一种优选的方法中，相应地通过所述补偿直线n_M的最后确定的斜度m用滑动的平均值的方法尤其用三次滑动的平均值来求平均，用于用相应地通过回归来计算的斜度m的平滑来更加精确地确定将来的转速n₀。

在另一种优选的方法中，对于所述曲线n_V的在时间上非等距地测量的转速n_S、n_P来说，通过合适的密度函数来对单个测量值进行加权，用于提高用于所述补偿直线n_M的求平值的精度。优选在此局部地如此对所述数值进行均衡处理，从而给具有较小的密度也就是较大的时间间隔的测量值配备较高的加权因数，其中在所述振荡的关于中位线L的正值中的区域比如被负值区中的区域所包围。

在一种优选的方法中，通过以下方式来减少所述振荡的对预测精度的影响，即借助于在图6中示出的振荡特性曲线ETF来确定所述曲线的所选出的区域并且仅仅将来自这些区域的所测量的转速n_S、n_P用于回归计算。因此可以提高在确定所述补偿直线n_M方面的精度，比如方法是忽略大大偏离所述中位线的转速n_S、n_P。

在一种可选的方法中，在振荡较小时将所有可供使用的所测量的转速n_S、n_P输送给所述线性的回归计算。因此可以通过更大的数据量来提高精度。

图4示出了具有图3的放大的截取部分的时间-转速-图。在此，图4示出了实际的惯性运转n_A以及通过所测量的转速n_S、n_P的曲线n_V对其进行的检测情况。此外，图4示出，如何确定所述曲线n_V的围绕着所述中位线L的振荡的极值幅度E₁、E₂。所述极值幅度E₁、E₂分别具有所述曲线n_V的偏离所述中位线L的最大偏差，并且更确切地说不仅在向上出现所述振荡的最大值E₁的情况下而且在向下出现所述振荡的最小值E₂的情况下都具有所述最大偏差。

图5示出了具有标准幅度特性曲线n_SA的标准幅度特性曲线图，所述标准幅度特性曲线n_SA代表着作为转速校正量Δn的极值幅度E₁、E₂与转速n的关联。所述标准幅度特性曲线n_SA也就是其曲线对相应的内燃机2来说为发动机类型所特有。它作为查阅表格保存在所述存储器14中，从而在用所述微型计算机13确定将来的转速n₀时能够以微小的计算开销对其加以考虑。因此尤其可以避免麻烦的计算。

此外，在所述标准幅度特性曲线n_SA的上方和下方为说明问题而示出了不同的曲线K₁到K₆，这些曲线K₁到K₆根据所定义的计算规范按照不同的幅度校正级从所述标准幅度特性曲线n_SA中来计算。合适的幅度校正级如前面所描述的一样通过比较来确定，也就是说对于在图4中示出的所测量的实际的极值幅度E₁、E₂与对于相应的转速n来说所示出的曲线K₁到K₆的相应的数值之间的最小的偏差来说通过比较来确定。

在一种优选的方法中，学习算法根据规定的模式（Schema）比如根据规定的时间间隔、公里数和/或起停周期的数目尤其根据环境条件和/或运行条件并且根据这些标准的任意的组合来分析在过去所利用的校正措施并且从中为新的幅度校正级推导出新的计算规范。在一种进一步优选的方法中，也由所述学习算法算出新的经过调整的标准幅度特性曲线n_SA以作进一步使用。

图6作为对于内燃机2来说表征特征的能量转换特性曲线示出了一种标准化的振荡特性曲线ETF，所述能量转换特性曲线表明根据驱动轴9的旋转位置φ标准化到一的转速幅度。所述振荡特性曲线ETF描绘所述曲线n_V的振荡的形状并且更确切地说仅仅以定性的方式来描绘，因为其标准化到一。在此其角度忠实地表明，最大的位能的何种份额恰好转换为所述驱动轴9上的动力能，也就是说所述振荡特性曲线ETF表征从位能到动力能的周期性进行的能量转换以及相反的能量转换。所述振荡特性曲线ETF的最小值φ₂典型地处于所述发动机的点火上死点位置上。在那里，在压缩中所储存的能量最大并且由此作为对动力能的贡献而缺失。而所述振荡特性曲线ETF的最大值φ₁则示出了旋转位置φ，在这些旋转位置上所述动力能最大。

图7示出了确定在后来的时刻t₀的将来的转速n₀的情况，该确定过程由所述微型计算机13来实施。在此朝将来也就是沿着时间轴t超过支点S作为所预测的将来的转速曲线n_Z来向前推算所测量的转速n_S、n_P的曲线n_V，并且更确切地说方法是线性的部分A₁和振荡的部分相叠加。为了示出在确定将来的转速n₀方面的精度，也额外地超过支点S示出了所测量的转速n_S、n_P的实际的曲线n_V。因此试验性地测量了直至超过时刻t₀的实际的惯性运转n_A，即使这些转速不用于确定所预测的将来的转速n₀。因此可以对所预测的将来的转速曲线n_z和实际的曲线n_V进行直接的比较。

在此确定在所述时刻t₀的将来的转速n₀，方法是将所述具有以前确定的补偿直线n_M的斜度m的线性的部分A₁放置在所述支点S上，也就是在一定程度上朝将来向前推算所述补偿直线n_M。

为了更加精确地确定将来的转速n₀，如前面提到的一样，也通过所述振荡的部分来考虑到所述曲线n_V的振荡。为此借助于所述标准幅度特性曲线n_SA在考虑到规定的简单的计算规范的情况下按照相应的幅度校正级来给所述振荡特性曲线ETF定标。所有附图仅仅示意性地示出了不按比例的示意图。此外，尤其参照对本发明来说视为重要的图样的示意图。

Claims (17)

1.用于在内燃机（2）关闭之后进行惯性运转的过程中确定该内燃机（2）的旋转的驱动轴（9）的将来的转速（n₀）的方法，其中所述将来的转速（n₀）从所测量的转速（n_S、n_P）的曲线（n_V）中来计算，其中对在所述驱动轴（9）的不同的旋转位置（φ）上测量的瞬时转速（n_S、n_P）进行分析，并且其中所测量的曲线（n_V）具有振荡，并且所述将来的转速（n₀）从一起跨过所述曲线（n_V）的一个时间上的区段的转速（n_S、n_P）中推导出来，该时间上的区段刚好相当于所述振荡的一个周期持续时间（P）。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，确定具有曲线（n_V）的斜度（m）的补偿直线（n_M），并且所述将来的转速（n₀）至少从具有所述斜度（m）的线性的部分（n_A1）中推导出来。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述曲线（n_V）具有振荡，并且所述将来的转速（n₀）从转速（n_S、n_P）中推导出来，在所述振荡的特定的相位范围中测量所述转速（n_S、n_P）。

4.按权利要求2所述的方法，其特征在于，对来自两个相同的在所述振荡的一个周期范围内分布的极值之内的所测量的转速（n_S、n_P）的斜度（m）进行分析。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定将来的转速（n₀）时抛弃较旧的转速。

6.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将来的转速（n₀）至少从一个振荡的部分中推导出来。

7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述振荡的部分从取决于转速的幅度特性曲线中推导出来。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，所述振荡的部分从标准幅度特性曲线（n_A）中借助于计算规范来推导出来。

9.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述补偿直线（n_M）从所测量的转速（n_S、n_P）中通过求平均值的方法来确定。

10.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将来的转速（n₀）用用于所述线性的部分（n_A1）的支点（S）来推导出来，该支点（S）是所述补偿直线（n_M）的相应于在确定将来的转速（n₀）时所考虑的最新的所测量的转速（n_S）的时刻（t_S）的点。

11.按权利要求3所述的方法，其特征在于，在具有所述振荡的正的或者负的幅度的相位范围中或者在具有正的并且在两侧紧接着地负的幅度的或者具有负的并且在两侧紧接着地正的幅度的相位范围中测量所述转速（n_S、n_P）。

12.按权利要求5所述的方法，其特征在于，最旧的所考虑的转速（n_p）最高比最新的所考虑的转速（n_S）旧了一个特定的持续时间。

13.按权利要求12所述的方法，其特征在于，所述最新的所考虑的转速（n_S）比所述曲线（n_V）的振荡的一个周期持续时间（P）新。

14.按权利要求6所述的方法，其特征在于，所述振荡的部分从振荡特性曲线（ETF）中推导出来。

15.按权利要求8所述的方法，其特征在于，检测所测量的转速（n_S、n_P）的曲线（n_V）的振荡并且从中推导出幅度校正级。

16.用于汽车的起停系统的控制装置（1），具有用于从内燃机（2）的驱动轴（9）的所测量的转速（n_S、n_P）的曲线（n_V）中计算将来的转速（n₀）的分析机构，其中所述分析机构构造用于按照根据权利要求1到15中任一项所述的方法对在所述驱动轴（9）的不同的旋转位置（φ）上所测量的瞬时转速（n_S、n_P）进行分析。

17.按权利要求16所述的控制装置（1），其特征在于，所述分析机构是微型计算机（13）。