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DE102021212661A1 - Method for monitoring a traction device of an internal combustion engine - Google Patents

Method for monitoring a traction device of an internal combustion engine Download PDF

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Publication number
DE102021212661A1
DE102021212661A1 DE102021212661.8A DE102021212661A DE102021212661A1 DE 102021212661 A1 DE102021212661 A1 DE 102021212661A1 DE 102021212661 A DE102021212661 A DE 102021212661A DE 102021212661 A1 DE102021212661 A1 DE 102021212661A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
camshaft
determined
revolutions
function
angular position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021212661.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Stefan Reschwamm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102021212661.8A priority Critical patent/DE102021212661A1/en
Publication of DE102021212661A1 publication Critical patent/DE102021212661A1/en
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    • G01M13/02Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/023Power-transmitting endless elements, e.g. belts or chains
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Zugmittels (20) einer Brennkraftmaschine (100) mit einer Kurbelwelle (1) und einer Nockenwelle (3), wobei das Zugmittel (20) die Kurbelwelle (1) und die Nockenwelle (3) kraftübertragend verbindet, wobei eine Referenzwinkelposition der Nockenwelle (3) in Abhängigkeit von einem Kurbelwinkel der Kurbelwelle (1) über eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmt wird, wobei aus den über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmten Referenzwinkelpositionen ein Qualitätsmerkmal des Zugmittels (20) bestimmt wird.The invention relates to a method for monitoring a traction device (20) of an internal combustion engine (100) with a crankshaft (1) and a camshaft (3), the traction device (20) connecting the crankshaft (1) and the camshaft (3) in a force-transmitting manner. wherein a reference angular position of the camshaft (3) is determined as a function of a crank angle of the crankshaft (1) over a specified number of revolutions of the camshaft (3), wherein a quality feature is determined from the reference angular positions determined over the specified number of revolutions of the camshaft (3). of the traction means (20) is determined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen eines Zugmittels einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung.The present invention relates to a method for monitoring a traction mechanism of an internal combustion engine, as well as a computing unit and a computer program for carrying it out.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

In 4-Takt-Verbrennungsmotoren dreht sich die Nockenwelle üblicherweise mit der halben Drehzahl der Kurbelwelle. Eine Umdrehung der Nockenwelle (360°NW) entspricht somit zwei Umdrehungen der Kurbelwelle mit einem Kurbelwinkel von 720°KW und somit einem kompletten Verbrennungszyklus des Verbrennungsmotors. Eine Referenzposition der Nockenwelle, beispielsweise eine bestimmte Flanke eines Nockenwellengeberrads, kann daher als Kurbelwinkel von 0 bis 720°KW gemessen werden.In 4-stroke internal combustion engines, the camshaft usually rotates at half the speed of the crankshaft. One revolution of the camshaft (360°NW) therefore corresponds to two revolutions of the crankshaft with a crank angle of 720°KW and thus a complete combustion cycle of the combustion engine. A reference position of the camshaft, for example a specific edge of a camshaft sensor wheel, can therefore be measured as a crank angle from 0 to 720° CA.

Nockenwelle und Kurbelwelle können mittels einer sog. Steuerkette kraftübertragend verbunden sein.Camshaft and crankshaft can be connected in a power-transmitting manner by means of a so-called timing chain.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Überwachen eines Zugmittels einer Brennkraftmaschine sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for monitoring a traction mechanism of an internal combustion engine and a computing unit and a computer program for its implementation with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous configurations are the subject of the dependent claims and the following description.

Die Brennkraftmaschine weist eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle auf, wobei ein Zugmittel die Kurbelwelle und die Nockenwellen kraftübertragend verbindet. Das Zugmittel steht zu diesem Zweck mit Zahnrädern in Eingriff, die jeweils drehfest mit der Kurbelwelle bzw. der Nockenwelle oder gegebenenfalls weiteren Elementen in einem Zugmitteltrieb verbunden sind. Beispielsweise kann das Zugmittel als eine Steuerkette oder auch als ein Zahnriemen ausgebildet sein.The internal combustion engine has a crankshaft and a camshaft, with a traction mechanism connecting the crankshaft and the camshaft in a force-transmitting manner. For this purpose, the traction means is in engagement with gear wheels, which are each connected in a rotationally fixed manner to the crankshaft or the camshaft or, if appropriate, to other elements in a traction means drive. For example, the traction means can be designed as a timing chain or as a toothed belt.

Es versteht sich, dass die Brennkraftmaschine neben der für die Überwachung verwendeten Nockenwelle (im Folgenden als „die Nockenwelle“ bezeichnet) noch weitere Nockenwellen aufweisen kann und dass das Zugmittel mit mehreren Nockenwellen kraftübertragend gekoppelt ist.It goes without saying that the internal combustion engine can have other camshafts in addition to the camshaft used for monitoring (hereinafter referred to as “the camshaft”) and that the traction mechanism is coupled to multiple camshafts in a force-transmitting manner.

Eine Referenzwinkelposition der Nockenwelle wird in Abhängigkeit von einem Kurbelwinkel der Kurbelwelle über eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen dieser Nockenwelle bestimmt. Aus den über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle bestimmten Referenzwinkelpositionen wird ein Qualitätsmerkmal des Zugmittels bestimmt.A reference angular position of the camshaft is determined as a function of a crank angle of the crankshaft over a predetermined number of revolutions of this camshaft. A quality feature of the traction means is determined from the reference angle positions determined over the predetermined number of revolutions of the camshaft.

Die Referenzwinkelposition hängt insbesondere von einer zu einem konkreten Zeitpunkt bestimmten Nockenwellenposition bzw. Drehwinkelposition der Nockenwelle und ferner von einem zugehörigen, zu diesem konkreten Zeitpunkt bestimmten Kurbelwinkel, also der zu diesem Zeitpunkt bestimmten Drehwinkelposition der Kurbelwelle ab. Da die Kurbel- und Nockenwelle über das Zugmittel kraftübertragend gekoppelt sind, stellt die Referenzwinkelposition ein besonders zweckmäßiges Mittel dar, um zuverlässig auf die Synchronität zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle rückzuschließen.The reference angle position depends in particular on a camshaft position or rotational angle position of the camshaft determined at a specific point in time and also on an associated crank angle determined at this specific point in time, ie the rotational angle position of the crankshaft determined at this point in time. Since the crankshaft and camshaft are coupled in a force-transmitting manner via the traction mechanism, the reference angular position represents a particularly expedient means of reliably deducing the synchronicity between the crankshaft and camshaft.

Die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle wird insbesondere derart bestimmt, dass Referenzwinkelpositionen zweckmäßigerweise zumindest während einer kompletten Umdrehung des Zugmittels erfasst werden können. Besonders zweckmäßig kann die Referenzwinkelposition über die vorgegebene Anzahl von Nockenwellenumdrehungen in Bezug auf verschiedene Abschnitte des Zugmittels bestimmt werden. Somit können besonders effektiv einzelne Zugmittelabschnitte und einzelner Zugmittelglieder des Zugmittels überwacht werden.The predetermined number of revolutions of the camshaft is determined in particular in such a way that reference angle positions can expediently be detected at least during one complete revolution of the traction mechanism. The reference angle position can be determined particularly expediently via the predetermined number of camshaft revolutions in relation to different sections of the traction mechanism. In this way, individual traction element sections and individual traction element elements of the traction element can be monitored particularly effectively.

Das aus dieser Vielzahl von Referenzwinkelpositionen bestimmte Qualitätsmerkmal charakterisiert insbesondere einen Zustand bzw. einen Verschleiß des Zugmittels und insbesondere die Fähigkeit des Zugmittels, Kraft zu übertragen. Anhand des Qualitätsmerkmals kann insbesondere beurteilt werden, ob ein zumindest im Wesentlichen fehlerfreies oder ein fehlerhaftes bzw. verschleißbehaftetes Zugmittel vorliegt. Insbesondere lässt das Qualitätsmerkmal Rückschlüsse zu, ob eine Dehnung oder Längung des Zugmittels vorliegt, insbesondere eine Längung einzelner Glieder des Zugmittels oder gar eines einzelnen Zugmittelglieds. Mit herkömmlichen Methoden zur Zugmittelüberwachung ist es oftmals nur möglich, eine Längung des gesamten Zugmittels zu erkennen. Die Erfindung ermöglicht es vorteilhaft, auch eine Längung einzelner Zugmittelglieder frühzeitig erkennen zu können. Insbesondere bei Längung einzelner Zugmittelglieder kann das Zugmittel unvermittelt reißen, was zu einem Defekt oder einem Motorschaden führen kann.The quality feature determined from this large number of reference angle positions characterizes in particular a state or wear of the traction mechanism and in particular the ability of the traction mechanism to transmit force. The quality feature can be used in particular to assess whether the traction means is at least essentially fault-free or faulty or subject to wear. In particular, the quality feature allows conclusions to be drawn as to whether the traction means is being stretched or lengthened, in particular if individual links of the traction means or even an individual traction element are lengthened. With conventional methods for monitoring the traction device, it is often only possible to detect an elongation of the entire traction device. The invention advantageously makes it possible to also be able to detect an elongation of individual traction elements at an early stage. In particular, if individual traction element elements lengthen, the traction element can suddenly tear, which can lead to a defect or engine damage.

Zur Bestimmung der Referenzwinkelposition der Nockenwelle abhängig von dem Kurbelwinkel sind besonders zweckmäßig Geberräder vorgesehen, insbesondere ein drehfest mit der Kurbelwelle verbundenes Kurbelwellengeberrad zur Bestimmung des aktuellen Kurbelwinkels bzw. der aktuellen Drehwinkelposition der Kurbelwelle, sowie ferner zweckmäßigerweise ein drehfest mit der Nockenwelle verbundenes Nockenwellengeberrad zur Bestimmung des aktuellen Drehwinkels der Nockenwelle. Diese Geberräder können an ihrem Umfang jeweils eine Vielzahl von Markierungen aufweisen, beispielweise in Form von Zähnen und Lücken. Durch Abtasten des jeweiligen sich drehenden Geberrads mittels eines geeigneten Sensors, z.B. eines Hall-Sensors, kann jeweils ein elektrisches Messsignal in Form eines Spannungsimpulssignals erzeugt werden, in welchem sich die abgetasteten Markierungen widerspiegeln, beispielsweise als steigende und fallende Flanken.In order to determine the reference angle position of the camshaft as a function of the crank angle, sensor wheels are particularly expediently provided, in particular a crankshaft sensor wheel connected non-rotatably to the crankshaft for determining the current crank angle or the current rotational angle position of the crankshaft, and also expediently a non-rotatable ver Connected camshaft sensor wheel for determining the current angle of rotation of the camshaft. These encoder wheels can each have a large number of markings on their circumference, for example in the form of teeth and gaps. By scanning the respective rotating encoder wheel using a suitable sensor, eg a Hall sensor, an electrical measurement signal can be generated in the form of a voltage pulse signal in which the scanned markings are reflected, for example as rising and falling edges.

Vorteilhafterweise wird die Referenzwinkelposition pro Umdrehung der Nockenwelle jeweils abhängig von einer bestimmten bzw. gemessenen, erfassten oder aktuellen Ist-Winkelposition eines charakteristischen Merkmals eines Nockenwellengeberrads der Nockenwelle und von einer Soll-Winkelposition dieses charakteristischen Merkmals bestimmt.Advantageously, the reference angular position per revolution of the camshaft is determined depending on a specific or measured, detected or current actual angular position of a characteristic feature of a camshaft sensor wheel of the camshaft and on a target angular position of this characteristic feature.

Insbesondere kann es sich bei dem charakteristischen Merkmal um eine spezielle Markierung bzw. Flanke des Nockenwellengeberrads handeln, beispielsweise um die steigende oder fallende Flanke eines bestimmten Zahns oder einer bestimmten Lücke. Besonders zweckmäßig spiegelt sich dieses charakteristische Merkmal in einem entsprechenden elektrischen Messsignal bzw. Spannungsimpulssignal durch Abtasten des Geberrads wider, insbesondere als steigende oder fallende Flanke. Zweckmäßigerweise wird die Referenzwinkelposition pro Umdrehung der Nockenwelle jeweils einmal bestimmt bzw. pro Nockenwellenumdrehung wird ein aktueller Wert für die jeweilige Referenzwinkelposition bestimmt.In particular, the characteristic feature can be a special marking or edge of the camshaft encoder wheel, for example the rising or falling edge of a specific tooth or a specific gap. This characteristic feature is particularly expediently reflected in a corresponding electrical measurement signal or voltage pulse signal by scanning the sensor wheel, in particular as a rising or falling edge. The reference angular position is expediently determined once per revolution of the camshaft, or a current value for the respective reference angular position is determined per camshaft revolution.

Die Ist-Winkelposition und die Soll-Winkelposition werden zweckmäßigerweise jeweils in Abhängigkeit von bzw. unter Bezug auf den Kurbelwinkel (°KW) der Kurbelwelle bestimmt. Die Nockenwellenumdrehung und die Kurbelwellenumdrehung stehen in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander, wobei eine Umdrehung der Nockenwelle beispielsweise zwei Umdrehungen der Kurbelwelle entsprechen kann. In diesem Fall kann der Nockenwellenumfang auf 0°KW bis 720° KW abgerollt werden. Jedes charakteristische Merkmal, insbesondere jede Nockenwellengeberradflanke, hat daher einen bestimmten erwarteten Kurbelwinkel, also eine entsprechende Soll-Winkelposition.The actual angular position and the setpoint angular position are expediently determined in each case as a function of or with reference to the crank angle (°CA) of the crankshaft. The camshaft revolution and the crankshaft revolution are in a predetermined relationship to one another, one revolution of the camshaft being able to correspond, for example, to two revolutions of the crankshaft. In this case, the camshaft circumference can be rolled out to 0° crankshaft to 720° crankshaft. Each characteristic feature, in particular each camshaft sensor wheel flank, therefore has a specific expected crank angle, that is to say a corresponding setpoint angular position.

Durch Vergleich dieser Ist- und Soll-Winkelpositionen kann insbesondere rückgeschlossen werden, ob sich Kurbel- und Nockenwelle wie erwartet synchron aufeinander abgestimmt drehen. Wenn dies nicht der Fall ist und wenn Ist- und Soll-Winkelpositionen voneinander abweichen, kann dies auf eine Längung einzelner Zugmittelglieder hindeuten.By comparing these actual and target angular positions, it can be concluded in particular whether the crankshaft and camshaft rotate synchronously with one another, as expected. If this is not the case and if the actual and desired angular positions deviate from one another, this can indicate that individual traction element elements are lengthening.

Variationen des Ist-Winkelposition in beide Richtungen sind dabei zunächst bis zu einem gewissen Grad normal, weil sich bei jeder Nockenwellenumdrehung gerade andere Zugmittelglieder im Zugtrum befinden. Abhängig von der Anzahl der Zugmittelglieder dauert es somit eine bestimmte Anzahl von Nockenwellenumdrehungen, bis die jeweilige Geberradflanke wieder an der ursprünglichen Zugmittelgliedstelle ist. Bei jeder Nockenwellenumdrehung werden daher unterschiedliche Zugmittelgliedabschnitte gemessen bzw. überwacht. Die vorgegebene Anzahl von Nockenwellenumdrehungen wird daher zweckmäßigerweise derart gewählt, dass sämtliche Abschnitte des Zugmittels einmal gemessen und überwacht werden können.Variations in the actual angular position in both directions are initially normal to a certain extent, because there are different traction element elements in the tight strand with each revolution of the camshaft. Depending on the number of traction elements, it therefore takes a certain number of camshaft revolutions until the respective sensor wheel flank is back at the original traction element point. With each revolution of the camshaft, therefore, different sections of the traction element are measured or monitored. The specified number of camshaft revolutions is therefore expediently selected in such a way that all sections of the traction mechanism can be measured and monitored once.

Vorteilhafterweise wird die Referenzwinkelposition pro Umdrehung der Nockenwelle jeweils als Abweichung zwischen der bestimmten Ist-Winkelposition des charakteristischen Merkmals und der Soll-Winkelposition bestimmt. Insbesondere befinden sich bei jeder dieser bestimmten Abweichungen über die vorgegebene Anzahl von Nockenwellenumdrehungen jeweils ein unterschiedlicher Zugmittelabschnitt und somit unterschiedliche Zugmittelglieder im Zugtrum. Insbesondere kann anhand dieser Abweichungen daher die Länge des jeweiligen sich im Zugtrum befindlichen Zugmittelabschnitts bewertet werden.The reference angular position per revolution of the camshaft is advantageously determined in each case as a deviation between the determined actual angular position of the characteristic feature and the setpoint angular position. In particular, with each of these specific deviations over the predetermined number of camshaft revolutions, there is in each case a different traction means section and thus different traction means elements in the tight strand. In particular, based on these deviations, the length of the respective traction means section located in the tight strand can be evaluated.

Die erfassten Ist-Winkelposition des Nockenwellengeberrads in Bezug auf den Kurbelwinkel bzw. das Geberrad der Kurbelwelle ermöglichen eine zuverlässige Diagnose über die Gesamtlänge des Zugmittels. Abweichungen der tatsächlichen Winkelpositionen der Nockenwellenflanken von erwarteten Soll-Positionen können besonders zweckmäßig zur Qualitätsbeurteilung des Zugmittels herangezogen werden.The detected actual angular position of the camshaft sensor wheel in relation to the crank angle or the sensor wheel of the crankshaft enable a reliable diagnosis over the entire length of the traction mechanism. Deviations of the actual angular positions of the camshaft flanks from the expected target positions can be used particularly expediently to assess the quality of the traction mechanism.

Vorzugsweise wird das Qualitätsmerkmal abhängig von einer maximalen bzw. einer maximalen positiven Referenzwinkelposition und einer minimalen bzw. einer maximalen negativen Referenzwinkelposition der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle bestimmten Referenzwinkelposition bestimmt, bevorzugt abhängig von einer Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Referenzwinkelposition. Insbesondere deuten Unterschiede in den Referenzwinkelpositionen auf eine Längung einzelner Zugmittelglieder hin. Maximale bzw. minimale Referenzwinkelpositionen können auf eine Längung desjenigen Zugmittelabschnitts hindeuten, welcher sich während der Bestimmung dieser konkreten Referenzwinkelpositionen im Zugtrum befindet.The quality feature is preferably determined as a function of a maximum or a maximum positive reference angle position and a minimum or a maximum negative reference angle position of the reference angle position determined over the specified number of revolutions of the camshaft, preferably as a function of a difference between the maximum and the minimum reference angle position. In particular, differences in the reference angle positions indicate an elongation of individual traction elements. Maximum or minimum reference angle positions can indicate an elongation of that traction element section which is located in the tight strand during the determination of these specific reference angle positions.

Besonders bevorzugt wird das Qualitätsmerkmal abhängig von einer maximalen positiven Abweichung und einer maximalen negativen Abweichung der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle bestimmten Abweichungen zwischen Ist-Winkelposition und der Soll-Winkelposition bestimmt, besonders vorteilhaft abhängig von einer Differenz zwischen der maximalen positiven Abweichung und der maximalen negativen Abweichung. Wie oben erläutert, sind leichte Variationen der Referenzwinkelposition aufgrund von Toleranzen normal. Betragsmäßig hohe Abweichungen zwischen Ist-und Soll-Winkelposition der charakteristischen Geberradflanke können jedoch auf eine Längung von Zugmittelgliedern hindeuten. Die Differenz zwischen maximaler positiver und maximaler negativer Abweichung stellt daher eine besonders zweckmäßige Bewertungsgröße dar, um auf eine Längung einzelner Zugmittelglieder rückschließen zu können.The quality feature is particularly preferably dependent on a maximum positive deviation and a maximum negative deviation Calculation of the deviations between the actual angular position and the target angular position determined over the predetermined number of revolutions of the camshaft, particularly advantageously as a function of a difference between the maximum positive deviation and the maximum negative deviation. As explained above, slight variations in the reference angular position are normal due to tolerances. However, high deviations between the actual and desired angular position of the characteristic sensor wheel flank can indicate an elongation of the traction elements. The difference between the maximum positive and maximum negative deviation therefore represents a particularly expedient evaluation variable in order to be able to draw conclusions about an elongation of individual traction elements.

Alternativ oder zusätzlich kann das Qualitätsmerkmal vorteilhafterweise abhängig von einem statistischen Wert der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle bestimmten Referenzwinkelpositionen bestimmt werden, vorzugsweise abhängig von einer Varianz der Referenzwinkelpositionen. Insbesondere können somit effektiv die Unterschiede der einzelnen bestimmten Referenzwinkelpositionen untersucht werden, welche auf die Längung einzelner Zugmittelglieder hindeuten können.Alternatively or additionally, the quality feature can advantageously be determined as a function of a statistical value of the reference angle positions determined over the specified number of revolutions of the camshaft, preferably as a function of a variance in the reference angle positions. In particular, the differences in the individually determined reference angle positions, which can indicate the elongation of individual traction elements, can thus be effectively examined.

Besonders vorteilhaft wird das Qualitätsmerkmal abhängig von einem statistischen Wert der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle bestimmten Abweichungen zwischen Ist- und der Soll-Winkelposition bestimmt, vorzugsweise abhängig von einer Varianz der bestimmten Abweichungen. Eine derartige Varianz stellt eine besonders effektive Bewertungsgröße dar, um Unterschiede der einzelnen Ist- und Soll-Wert-Abweichungen zu erkennen und auf eine Längung einzelner Zugmittelglieder rückzuschließen. In a particularly advantageous manner, the quality feature is determined as a function of a statistical value of the deviations between the actual and the target angular position determined over the predetermined number of revolutions of the camshaft, preferably as a function of a variance of the determined deviations. Such a variance represents a particularly effective evaluation variable in order to recognize differences in the individual actual and target value deviations and to draw conclusions about an elongation of individual traction elements.

Vorzugsweise wird das bestimmte Qualitätsmerkmal mit einem oder mehreren Schwellwerten verglichen. Insbesondere können diese einzelnen Schwellwerte derart gewählt werden, dass sie unterschiedlich starke Längungen von Zugmittelgliedern repräsentieren. So kann beispielsweise ein erster Schwellwert derart gewählt werden, dass eine Längung eines Zugmittelglieds wahrscheinlich ist und eine genauere Untersuchung des Zugmittels sinnvoll ist bzw. das Zugmittel demnächst ausgetauscht werden sollte. Ein zweiter Schwellwert kann beispielsweise derart vorgegeben werden, dass eine starke Längung eines Zugmittelglieds vorliegt und das Zugmittel unverzüglich ausgetauscht werden sollte.The specific quality feature is preferably compared with one or more threshold values. In particular, these individual threshold values can be selected in such a way that they represent elongations of different amounts of traction elements. For example, a first threshold value can be selected in such a way that an elongation of a traction element is probable and a more detailed examination of the traction element makes sense or the traction element should be replaced soon. A second threshold value can be specified, for example, in such a way that a traction element is greatly elongated and the traction element should be replaced immediately.

Bevorzugt wird bei Erreichen des Schwellwerts oder der Schwellwerte jeweils eine vorgegebene Aktion durchgeführt. So kann beispielsweise bei Erreichen des ersten Schwellwerts ein Fehlereintrag bzw. ein Eintrag in einem Fehlerspeicher eines Steuergeräts erstellt werden, so dass ein Tausch des Zugmittels bei einem nächsten Werkstattbesuch vorgenommen werden kann. Bei Erreichen des zweiten Schwellwerts kann beispielsweise eine Warnung an einen Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs ausgegeben werden, beispielsweise durch Aktivieren einer Motorkontrollleuchte (engl. „Malfunction Indicator Light“, MIL). Ferner kann nötigenfalls beispielsweise ein Notbetrieb der Brennkraftmaschine eingeleitet werden.When the threshold value or threshold values are reached, a predetermined action is preferably carried out in each case. For example, when the first threshold value is reached, an error entry or an entry in an error memory of a control device can be created, so that the traction mechanism can be exchanged the next time you visit the workshop. When the second threshold value is reached, for example, a warning can be issued to a driver of the respective vehicle, for example by activating an engine control light (“Malfunction Indicator Light”, MIL). Furthermore, if necessary, emergency operation of the internal combustion engine can be initiated, for example.

Vorteilhafterweise wird die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle abhängig von einer Anzahl von Zugmittelgliedern des Zugmittels und von einem Verhältnis eines Zugmittelumlaufs zu den währenddessen erfolgten Umdrehungen der Nockenwelle vorgegeben. Insbesondere wird die Anzahl derart vorgegeben, dass jedes Zugmittelglied untersucht werden kann, besonders zweckmäßig derart, dass sich über die vorgegebene Anzahl von Nockenwellenumdrehungen jedes Zugmittelglied wenigstens einmal für die Bestimmung der jeweiligen Referenzwinkelposition im Zugtrum befindet. Üblicherweise hat das Nockenwellenantriebsrad weniger Zähne als das Zugmittel Glieder, so dass während eines Zugmittelumlaufs mehr als eine Nockenwellenumdrehung erfolgt. Um sämtliche Zugmittelglieder untersuchen zu können, bedarf es daher zweckmäßigerweise einer Vielzahl von Nockenwellenumdrehungen und Zugmittelumläufen, abhängig von der Nockenwellenantriebsradzahnanzahl und der Zugmittelgliedanzahl.Advantageously, the predetermined number of revolutions of the camshaft is predetermined as a function of a number of traction elements of the traction mechanism and of a ratio of a traction mechanism circulation to the revolutions of the camshaft that have taken place during this time. In particular, the number is specified such that each traction element can be examined, particularly expediently such that over the specified number of camshaft revolutions each traction element is at least once in the tight strand for determining the respective reference angular position. The camshaft drive wheel usually has fewer teeth than the traction mechanism has links, so that more than one camshaft revolution takes place during one rotation of the traction mechanism. In order to be able to examine all the traction elements, a large number of camshaft revolutions and traction element circulations are therefore expediently required, depending on the number of camshaft drive wheel teeth and the number of traction element elements.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, e.g. a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Schließlich ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm wie oben beschrieben. Geeignete Speichermedien bzw. Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich. Ein solcher Download kann dabei drahtgebunden bzw. kabelgebunden oder drahtlos (z.B. über ein WLAN-Netz, eine 3G-, 4G-, 5G- oder 6G-Verbindung, etc.) erfolgen.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for carrying out all method steps is advantageous because this causes particularly low costs, especially if an executing control unit is also used for other tasks and is therefore available anyway. Finally, a machine-readable storage medium is provided with a computer program stored thereon as described above. Suitable storage media or data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical storage devices such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, etc.). Such a download can be wired or wired or wireless (e.g. via a WLAN network, a 3G, 4G, 5G or 6G connection, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the attached drawing.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawing.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine, die einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zugrunde liegen kann. 1 shows schematically an internal combustion engine, which can form the basis of a preferred embodiment of a method according to the invention.
  • 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Blockdiagramm. 2 shows schematically a preferred embodiment of a method according to the invention as a block diagram.
  • 3 zeigt schematisch ein Diagramm von Referenzwinkelpositionen aufgetragen gegen Zugmittelabschnitte, das im Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt werden kann. 3 shows schematically a diagram of reference angle positions plotted against traction element sections, which can be determined in the course of a preferred embodiment of a method according to the invention.
  • 4 zeigt schematisch ein Nockenwellengeberradsignal, das im Zuge einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt werden kann. 4 shows schematically a camshaft sensor wheel signal that can be determined in the course of a preferred embodiment of a method according to the invention.

Ausführungsform(en) der Erfindungembodiment(s) of the invention

In 1 ist ein Ausschnitt einer Brennkraftmaschine schematisch dargestellt und mit 100 bezeichnet.In 1 a section of an internal combustion engine is shown schematically and is denoted by 100 .

Eine Kurbelwelle 1 der Brennkraftmaschine 100 ist drehfest mit einem ersten Antriebsrad 2a verbunden. Eine Nockenwelle 3 ist drehfest mit einem zweiten Antriebsrad 2b verbunden, wobei zwischen dem Antriebsrad 2b und der Nockenwelle 3 eine Phasenverstellvorrichtung 11 vorgesehen sein kann. Die Kurbelwelle 1 und die Nockenwelle 3 sind über eine Steuerkette 20 als Zugmittel kraftübertragend miteinander verbunden. Zu diesem Zweck greifen einzelne Kettenglieder 21 (Zugmittelglieder) der Steuerkette 20 formschlüssig in die Antriebsräder 2a und 2b ein.A crankshaft 1 of internal combustion engine 100 is non-rotatably connected to a first drive wheel 2a. A camshaft 3 is connected in a torque-proof manner to a second drive wheel 2b, it being possible for a phase adjustment device 11 to be provided between the drive wheel 2b and the camshaft 3 . The crankshaft 1 and the camshaft 3 are connected to one another in a force-transmitting manner via a timing chain 20 as a traction mechanism. For this purpose, individual chain links 21 (traction elements) of the timing chain 20 engage in a form-fitting manner in the drive wheels 2a and 2b.

Es versteht sich, dass die Brennkraftmaschine 100 noch weitere Nockenwellen aufweisen kann und dass ferner noch weitere Elementen in dem Kettentrieb vorgesehen und mit der Steuerkette 20 verbunden sein können.It goes without saying that internal combustion engine 100 can have additional camshafts and that additional elements can also be provided in the chain drive and connected to timing chain 20 .

Die Brennkraftmaschine 100 weist ferner Zylinder 5 auf, in welchen jeweils ein beweglicher Kolben 6 angeordnet ist, der jeweils mittels einer Pleuelstange 7 an der Kurbelwelle 1 befestigt. Die Zylinder 5 weisen ferner Einlassventile 8a und Auslassventile 8b auf, die von Nocken 4 mit exzentrisch bezüglich der Nockenwelle 3 ausgebildeten Nockenflanken geöffnet oder geschlossen werden. Die Einlass- und Auslassventile 8a und 8b werden jeweils von einer Ventilfeder 9 in Richtung eines Ventilsitzes 10 gedrückt.The internal combustion engine 100 also has cylinders 5, in each of which a movable piston 6 is arranged, which is fastened to the crankshaft 1 by means of a connecting rod 7 in each case. The cylinders 5 also have intake valves 8a and exhaust valves 8b which are opened or closed by cams 4 with cam flanks which are configured eccentrically with respect to the camshaft 3 . The intake and exhaust valves 8a and 8b are each urged toward a valve seat 10 by a valve spring 9 .

Die Nockenwelle 3 ist drehfest mit einem Nockenwellengeberrad 14 verbunden, dessen Umfang bzw. Rand Markierungen 14a, beispielsweise in der Form von Zähnen und Lücken, aufweist. Ein Aufnehmer 15, beispielsweise ein Hall-Sensor, ist in der Nähe des Rands des Nockenwellengeberrads 14 angeordnet und mit einem Steuergerät 30 verbunden, insbesondere mit einem Motorsteuergerät. Analog ist die Kurbelwelle 1 mit einem Kurbelwellengeberrad 12 drehfest verbunden, dessen Rand ebenfalls Markierungen 12a, beispielsweise ebenfalls Zähne und Lücke, aufweist. Ein Aufnehmer 13 ist in der Nähe des Rands des Kurbelwellengeberrads 12 angeordnet und mit dem Steuergerät 30 verbunden.The camshaft 3 is connected in a torque-proof manner to a camshaft encoder wheel 14, the circumference or edge of which has markings 14a, for example in the form of teeth and gaps. A sensor 15, for example a Hall sensor, is arranged in the vicinity of the edge of the camshaft sensor wheel 14 and is connected to a control unit 30, in particular to an engine control unit. Analogously, the crankshaft 1 is non-rotatably connected to a crankshaft sensor wheel 12, the edge of which also has markings 12a, for example also teeth and gaps. A pick-up 13 is arranged near the edge of the crankshaft target wheel 12 and is connected to the control unit 30 .

Im Betrieb der Brennkraftmaschine 100 drehen sich die Kurbelwelle 1 und die Nockenwelle 3 und damit auch das Kurbelwellengeberrad 12 und das Nockenwellengeberrad 14. Der Aufnehmer 13 tastet das Kurbelwellengeberrad 12 ab, wobei die Markierungen 12a in dem Aufnehmer 13 ein erstes Messsignal bzw. Kurbelwellengeberradsignal in Form eines Spannungsimpulssignals erzeugen. Analog tastet der Aufnehmer 15 das Nockenwellengeberrad 14, wobei die Markierungen 14a ein entsprechendes zweites Messsignal bzw. Nockenwellengeberradsignal erzeugen. Die Messsignale werden von dem Steuergerät 30 ausgewertet (siehe auch 4).During operation of internal combustion engine 100, crankshaft 1 and camshaft 3, and thus also crankshaft sensor wheel 12 and camshaft sensor wheel 14, rotate generate a voltage pulse signal. Analogously, pickup 15 scans camshaft encoder wheel 14, markings 14a generating a corresponding second measurement signal or camshaft encoder wheel signal. The measurement signals are evaluated by the control unit 30 (see also 4 ).

Im Laufe ihrer Lebensdauer kann es zu einer Längung der gesamten Steuerkette 20 oder auch nur einzelner Kettenglieder 21 kommen. Eine derartige Längung einzelner Glieder kann beispielsweise oftmals in Fahrzeugen mit hoher Laufleistung und häufigem Einsatz im Stadtverkehr auftreten, z.B. bei Taxis, Bussen usw. Durch eine Längung einzelner Kettenglieder von beispielsweise über 1 mm besteht eine erhöhte Gefahr, dass die Kette 20 reißt und dass es zu einem Motorschaden der Brennkraftmaschine 100 kommt.Over the course of its service life, the entire timing chain 20 or just individual chain links 21 can become longer. Such an elongation of individual links can often occur, for example, in vehicles with a high mileage and frequent use in city traffic, e.g. in taxis, buses, etc. An elongation of individual chain links of more than 1 mm, for example, increases the risk that the chain 20 will tear and that it will engine damage of internal combustion engine 100 occurs.

Um eine Längung einzelner Kettenglieder 21 frühzeitig erkennen zu können, ist das Steuergerät 30, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, welches in 2 schematisch als ein Blockdiagramm dargestellt ist und nachfolgend in Bezug auf die 2 bis 4 erläutert wird.In order to be able to detect an elongation of individual chain links 21 at an early stage, control unit 30 is set up, in particular in terms of programming, to carry out a preferred embodiment of a method according to the invention, which 2 is shown schematically as a block diagram and below with reference to FIG 2 until 4 is explained.

In einem Schritt 201 wird eine Anzahl von Nockenwellenumdrehungen vorgegeben, über welche Referenzwinkelpositionen zur Kettenüberwachung bestimmt werden.In a step 201, a number of camshaft revolutions is specified, over wel che reference angle positions for chain monitoring can be determined.

Diese Anzahl wird abhängig von einer Anzahl der Kettengliedern 21 der Steuerkette 20 und einer Anzahl der Zähne des Antriebsrads 2b der Nockenwelle 3 vorgegeben, beispielsweise als Verhältnis des kleinsten gemeinsamen Vielfachen zur Anzahl der Zähne des Antriebsrads 2b.This number is specified as a function of a number of chain links 21 of timing chain 20 and a number of teeth of drive wheel 2b of camshaft 3, for example as a ratio of the least common multiple to the number of teeth of drive wheel 2b.

Beispielsweise kann die Steuerkette 20 eine Anzahl von 102 Kettengliedern aufweisen und das Antriebsrad 2b eine Anzahl von 48 Zähnen, d.h. das Verhältnis von Steuerkettenumlauf zu Nockenwellenumdrehung beträgt 2,125. In diesem Fall kann beispielsweise eine Diagnose der Kette 20 in 17 Abschnitten zu je sechs Kettegliedern erfolgen.For example, the timing chain 20 can have 102 chain links and the drive wheel 2b can have 48 teeth, i.e. the ratio of timing chain rotation to camshaft rotation is 2.125. In this case, for example, the chain 20 can be diagnosed in 17 sections, each with six chain links.

In acht Steuerkettenumläufen dreht sich die Nockenwelle 17-mal (8*2,125 = 17). In diesen 17 Nockenwellenumdrehungen kann eine Referenzwinkelposition der Nockenwelle bzw. des Nockenwellengeberrads in 17 verschiedenen Bereichen bzw. Abschnitten der Kette zu je sechs Kettengliedern bestimmt werden.The camshaft rotates 17 times in eight timing chain revolutions (8*2.125 = 17). In these 17 camshaft revolutions, a reference angular position of the camshaft or camshaft sensor wheel can be determined in 17 different areas or sections of the chain, each with six chain links.

Somit wird in Schritt 201 beispielsweise eine Anzahl von 17 Nockenwellenumdrehungen vorgegeben.Thus, in step 201, for example, a number of 17 camshaft revolutions is specified.

In Schritt 202 wird die Brennkraftmaschine 100 regulär betrieben und die Zählung der Anzahl von 17 Nockenwellenumdrehungen wird begonnen. Mit der Drehung der Kurbel- und Nockenwelle 1, 3 werden das Kurbel- und Nockenwellengeberrad 12, 14 abgetastet und entsprechende Messsignale werden erfasst.In step 202, the internal combustion engine 100 is operated regularly and the counting of the number of 17 camshaft revolutions is started. With the rotation of the crankshaft and camshaft 1, 3, the crankshaft and camshaft encoder wheel 12, 14 are scanned and corresponding measurement signals are recorded.

In Schritt 203 wird ein charakteristisches Merkmal des Nockenwellengeberrads 14 in dem Nockenwellengeberradsignal identifiziert, beispielsweise in Form einer fallenden Flanke eines speziellen Zahns des Nockenwellengeberrads 14.In step 203, a characteristic feature of the camshaft target wheel 14 is identified in the camshaft target wheel signal, for example in the form of a falling edge of a specific tooth of the camshaft target wheel 14.

In Schritt 204 wird die Ist-Winkelposition dieses charakteristischen Merkmals abhängig von dem Kurbelwinkel, also von der aktuellen Drehwinkelposition der Kurbelwelle 1 bestimmt.In step 204 the actual angular position of this characteristic feature is determined as a function of the crank angle, that is to say of the current angular position of the crankshaft 1 .

In Schritt 205 wird eine Referenzwinkelposition der aktuellen Nockenwellenumdrehung abhängig von der in Schritt 204 bestimmten Ist-Winkelposition des charakteristischen Merkmals und von dessen zugehöriger Soll-Winkelposition, z.B. 153°KW bestimmt. Beispielsweise wird diese Referenzwinkelposition pro Umdrehung der Nockenwelle 3 jeweils als Abweichung zwischen der bestimmten Ist-Winkelposition des charakteristischen Merkmals und der Soll-Winkelposition bestimmt.In step 205, a reference angular position of the current camshaft revolution is determined as a function of the actual angular position of the characteristic feature determined in step 204 and of its associated setpoint angular position, e.g. 153° CA. For example, this reference angular position per revolution of the camshaft 3 is determined in each case as a deviation between the determined actual angular position of the characteristic feature and the target angular position.

In Schritt 206 wird überprüft, ob die vorgegebene Anzahl von 17 Nockenwellenumdrehungen durchgeführt wurde. Wenn dies der Fall ist, liegen insgesamt 17 Werte für die Referenzwinkelposition vor.In step 206 it is checked whether the specified number of 17 camshaft revolutions has been carried out. If this is the case, there are a total of 17 values for the reference angular position.

In Schritt 207 wird dann aus diesen 17 Werten für die Referenzwinkelposition ein Qualitätsmerkmal bestimmt. Besonders bevorzugt wird das Qualitätsmerkmal als Differenz einer maximalen und einer minimalen Referenzwinkelposition bestimmt, insbesondere also als eine Differenz zwischen der maximalen positiven und der maximal negativen Abweichung der über die Anzahl von Nockenwellenumdrehungen bestimmten Abweichungen zwischen Ist-Winkelposition und der Soll-Winkelposition.In step 207, a quality feature is then determined from these 17 values for the reference angle position. The quality feature is particularly preferably determined as the difference between a maximum and a minimum reference angular position, in particular as a difference between the maximum positive and the maximum negative deviation of the deviations between the actual angular position and the target angular position determined via the number of camshaft revolutions.

Eine deutliche Abweichung von Ist- und Soll-Winkelpositionen deutet insbesondere die Längung einzelner Kettenglieder hin. Die Differenz zwischen der maximalen positiven und der maximalen negativen Abweichung zwischen Ist- und Soll-Winkelposition stellt daher ein besonders effektives Qualitätsmerkmal zur Beurteilung der Längung einzelner Kettenglieder dar.A clear deviation from the actual and target angular positions indicates in particular the elongation of individual chain links. The difference between the maximum positive and the maximum negative deviation between the actual and target angular position therefore represents a particularly effective quality feature for assessing the elongation of individual chain links.

In Schritt 208 wird überprüft, ob das in Schritt 207 bestimmte Qualitätsmerkmal einen von mehreren Schwellwerten erreicht. Wenn dies nicht der Fall ist, wird in Schritt 209 bestimmt, dass die Steuerkette 20 fehlerfrei ist und keine Längung einzelner Kettenglieder vorliegt.In step 208 it is checked whether the quality feature determined in step 207 reaches one of several threshold values. If this is not the case, it is determined in step 209 that the timing chain 20 is free of defects and there is no elongation of individual chain links.

Erreicht das Qualitätsmerkmal in Schritt 210 hingegen einen ersten Schwellwert, deutet dies auf eine Längung einzelner Kettenglieder hin. In diesem Fall wird ein Fehlereintrag in dem Steuergerät 30 erstellt und die Steuerkette 20 sollte bei Gelegenheit ausgetauscht werden. Erreicht das Qualitätsmerkmal hingegen einen zweiten Schwellwert, deutet dies auf eine starke Längung eines Kettenglieds hin und eine Motorkontrollleuchte aktiviert und die Steuerkette 20 sollte unverzüglich ausgetauscht werden. Die Brennkraftmaschine 100 kann bei Erreichen des zweiten Schwellwerts zusätzlich auch in einen Notbetrieb überführt werden, um die Kette zu schonen.If, on the other hand, the quality feature reaches a first threshold value in step 210, this indicates that individual chain links are elongating. In this case, a fault entry is created in control unit 30 and control chain 20 should be replaced when the opportunity arises. If, on the other hand, the quality feature reaches a second threshold value, this indicates that a chain link is elongating and a check engine light is activated, and the timing chain 20 should be replaced immediately. When the second threshold value is reached, internal combustion engine 100 can also be switched to emergency operation in order to protect the chain.

3 zeigt schematisch ein Diagramm 300 der über die Anzahl von Nockenwellenumdrehungen bestimmten Referenzwinkelpositionen, also der jeweiligen Abweichungen Δ der Ist-Winkelpositionen von der Soll-Winkelposition von z.B. 153°KW aufgetragen gegen die Kettenabschnitte d der Steuerkette zu je sechs Kettengliedern. 3 shows a schematic diagram 300 of the reference angular positions determined via the number of camshaft revolutions, ie the respective deviations Δ of the actual angular positions from the target angular position of, for example, 153° CA plotted against the chain sections d of the timing chain, each with six chain links.

Kurve 310 wurde beispielsweise bei einer Leerlaufdrehzahl von 750 U/min bestimmt, Kurve 320 beispielsweise bei einer Drehzahl von 2.000 U/min.For example, curve 310 was determined at an idle speed of 750 rpm, curve 320, for example, at a speed of 2,000 rpm.

Ferner wurden beide Kurven 310, 320 beispielsweise mittels einer Steuerkette bestimmt, die ein verschlissenes Glied mit einer Längung von 0,988 mm und ein weiteres verschlissenes Glied mit einer Längung von 0,380 mm aufweist.Furthermore, both curves 310, 320 were determined, for example, using a timing chain which has a worn link with an elongation of 0.988 mm and another worn link with an elongation of 0.380 mm.

Wie in Diagramm 300 zu erkennen ist, beträgt eine maximale Referenzwinkelposition bzw. eine maximale positive Abweichung von Ist- und Soll-Winkelposition etwa den Wert „+2“ und eine minimale Referenzwinkelposition bzw. eine maximale negative Abweichung etwa den Wert „-3“. Als Qualitätsmerkmal kann in diesem Fall ein Wert von „+5“ bestimmt werden.As can be seen in diagram 300, a maximum reference angular position or a maximum positive deviation from the actual and target angular position is approximately the value "+2" and a minimum reference angular position or a maximum negative deviation is approximately the value "-3". In this case, a value of "+5" can be determined as a quality feature.

4 zeigt schematisch ein Nockenwellengeberradsignal 410, das über eine Vielzahl von Nockenwellenumdrehungen UN bestimmt wird, wobei jede Zeile einem Kettenumlauf UK entspricht. 4 shows a camshaft sensor wheel signal 410, which is determined over a large number of camshaft revolutions U N , with each line corresponding to a chain revolution U K .

Die Punkte 411, 412 charakterisieren die fallenden Flanken des Nockenwellengeberradsignals 410, wobei die Punkte 411 diejenige fallende Flanken charakterisieren, deren Ist-Winkelposition zur Bestimmung der Referenzwinkelposition herangezogen wird.Points 411, 412 characterize the falling edges of camshaft sensor wheel signal 410, points 411 characterizing those falling edges whose actual angular position is used to determine the reference angular position.

Ferner ist in 4 die Steuerkette 420 mit den Kettengliedern 1 bis 102 gezeigt. Wie in 4 zu erkennen ist, befindet sich jedes der 17 Kettenabschnitte zu je sechs Kettengliedern jeweils einmal bei der Bestimmung der Referenzwinkelposition im Zugtrum.Furthermore, in 4 the timing chain 420 with chain links 1 to 102 is shown. As in 4 As can be seen, each of the 17 chain sections, each with six chain links, is located once in the tight strand when the reference angular position is determined.

Claims (14)

Verfahren zum Überwachen eines Zugmittels (20) einer Brennkraftmaschine (100) mit einer Kurbelwelle (1) und einer Nockenwelle (3), wobei das Zugmittel (20) die Kurbelwelle (1) und die Nockenwelle (3) kraftübertragend verbindet, wobei eine Referenzwinkelposition der Nockenwelle (3) in Abhängigkeit von einem Kurbelwinkel der Kurbelwelle (1) über eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmt wird (202, 203, 204, 205), wobei aus den über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmten Referenzwinkelpositionen ein Qualitätsmerkmal des Zugmittels (20) bestimmt wird (207).Method for monitoring a traction device (20) of an internal combustion engine (100) with a crankshaft (1) and a camshaft (3), the traction device (20) connecting the crankshaft (1) and the camshaft (3) in a force-transmitting manner, wherein a reference angular position of the camshaft (3) is determined as a function of a crank angle of the crankshaft (1) over a predetermined number of revolutions of the camshaft (3) (202, 203, 204, 205), a quality feature of the traction means (20) being determined (207) from the reference angle positions determined over the predetermined number of revolutions of the camshaft (3). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Referenzwinkelposition pro Umdrehung der Nockenwelle (3) jeweils abhängig von einer bestimmten Ist-Winkelposition eines charakteristischen Merkmals eines Nockenwellengeberrads (14) der Nockenwelle (3) und von einer Soll-Winkelposition dieses charakteristischen Merkmals bestimmt wird (202, 203, 204, 205).procedure after claim 1 , wherein the reference angular position per revolution of the camshaft (3) is determined (202, 203, 204, 205). Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Referenzwinkelposition pro Umdrehung der Nockenwelle (3) jeweils als Abweichung zwischen der bestimmten Ist-Winkelposition des charakteristischen Merkmals und der Soll-Winkelposition bestimmt wird (202, 203, 204, 205).procedure after claim 2 , wherein the reference angular position per revolution of the camshaft (3) is determined in each case as a deviation between the determined actual angular position of the characteristic feature and the target angular position (202, 203, 204, 205). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Qualitätsmerkmal abhängig von einer maximalen Referenzwinkelposition und einer minimalen Referenzwinkelposition der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmten Referenzwinkelpositionen bestimmt wird (207), insbesondere abhängig von einer Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Referenzwinkelposition.Method according to one of the preceding claims, wherein the quality feature is determined (207) as a function of a maximum reference angle position and a minimum reference angle position of the reference angle positions determined over the predetermined number of revolutions of the camshaft (3), in particular as a function of a difference between the maximum and the minimum reference angle position. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, wobei das Qualitätsmerkmal abhängig von einer maximalen positiven Abweichung und einer maximalen negativen Abweichung der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmten Abweichungen bestimmt wird (207), insbesondere abhängig von einer Differenz zwischen der maximalen positiven Abweichung und der maximalen negativen Abweichung.procedure after claim 3 and 4 , the quality feature being determined (207) as a function of a maximum positive deviation and a maximum negative deviation of the deviations determined over the specified number of revolutions of the camshaft (3), in particular as a function of a difference between the maximum positive deviation and the maximum negative deviation . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Qualitätsmerkmal abhängig von einem statistischen Wert der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmten Referenzwinkelpositionen bestimmt wird, insbesondere abhängig von einer Varianz der Referenzwinkelpositionen.Method according to one of the preceding claims, in which the quality feature is determined as a function of a statistical value of the reference angle positions determined over the predetermined number of revolutions of the camshaft (3), in particular as a function of a variance in the reference angle positions. Verfahren nach Anspruch 6 sofern rückbezogen auf Anspruch 3, wobei das Qualitätsmerkmal abhängig von einem statistischen Wert der über die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) bestimmten Abweichungen bestimmt wird, insbesondere abhängig von einer Varianz der bestimmten Abweichungen.procedure after claim 6 if related to claim 3 , the quality feature being determined as a function of a statistical value of the deviations determined over the predetermined number of revolutions of the camshaft (3), in particular as a function of a variance of the determined deviations. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das bestimmte Qualitätsmerkmal mit einem oder mehreren Schwellwerten verglichen wird (208).Method according to one of the preceding claims, wherein the determined quality characteristic is compared with one or more threshold values (208). Verfahren nach Anspruch 8, wobei bei Erreichen des einen oder der mehreren Schwellwerte jeweils eine vorgegebene Aktion durchgeführt wird (210).procedure after claim 8 , wherein a predetermined action is carried out (210) when the one or more threshold values are reached. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Anzahl von Umdrehungen der Nockenwelle (3) abhängig von einer Anzahl von Zugmittelgliedern (21) des Zugmittels (20) und von einem Verhältnis eines Zugmittelumlaufs zu den währenddessen erfolgten Umdrehungen der Nockenwelle (3) vorgegeben wird (201).The method according to any one of the preceding claims, wherein the predetermined number of revolutions of the camshaft (3) depending on a number of traction elements (21) of Zugmit by means (20) and by a ratio of a traction mechanism circulation to the revolutions of the camshaft (3) that have taken place during this (201). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das bestimmte Qualitätsmerkmal eine Längung des Zugmittels (20) charakterisiert, insbesondere eine Längung einzelner Zugmittelglieder (21) des Zugmittels (20).Method according to one of the preceding claims, wherein the specific quality feature characterizes an elongation of the traction means (20), in particular an elongation of individual traction means elements (21) of the traction means (20). Recheneinheit (30), die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit (30) which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (30) dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (30) ausgeführt wird.Computer program that causes a computing unit (30) to all method steps of a method according to one of Claims 1 until 11 to be carried out when it is executed on the computing unit (30). Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 13.Machine-readable storage medium with a computer program stored on it Claim 13 .
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DE19503457C1 (en) 1995-02-03 1996-07-04 Daimler Benz Ag Method for monitoring the wear of at least one engine control chain and a diagnostic device for carrying it out

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