BR112019010900B1 - Arranjo para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, motor de combustão interna de quatro tempos, método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos e suporte legível por computador - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um arranjo (4) para a detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos (2). O arranjo (4) compreende um primeiro disco (16) conectado a um virabrequim (6), o primeiro disco (16) compreendendo uma primeira marca (M11 - M13) dentro de cada um ângulo interespaço (a), e um segundo disco (18) conectado a um eixo de came (12) e compreendendo uma segunda marca (M21 - M26) por número de cilindros. A primeira marca (M11 - M13) está disposta em um primeiro disco (16), ou as primeiras marcas (M11 - M13) são dispostas uma em relação à outra no primeiro disco (16), e as segundas marcas (M21 - M26) são dispostas uma em relação à outra no segundo disco (18), de tal modo que para cada ângulo interespaço (a), a primeira marca relevante (M11 - M13) é detectável por um primeiro sensor (20) e a segunda marca relevante (M21 - M26) é detectável por um segundo sensor (22) em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco (16) e o segundo disco (18).

Description

Campo da Invenção

[0001] A invenção refere-se a um arranjo para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, um motor de combustão interna de quatro tempos compreendendo um arranjo para detecção de cilindro, e a um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos. A invenção refere-se ainda a um programa de computador e a um suporte legível por computador para executar um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos.

Fundamentos da Invenção

[0002] Um motor de combustão interna compreende cilindros, cada um com um pistão disposto para alternar em um furo de cilindro do cilindro relevante. Um sistema de controle do motor de combustão interna é configurado para controlar várias funções do motor de combustão interna, tais como, por exemplo, injeção de combustível em um cilindro quando o pistão relevante estiver próximo de um ponto morto superior de ignição. Consequentemente, o sistema de controle exige uma indicação de quando um pistão particular atinge o seu ponto morto superior de ignição, ou ao menos uma indicação de qual pistão particular que está prestes a atingir o seu ponto morto superior de ignição. Para este propósito, um volante do motor de combustão interna pode ser fornecido com uma marca para determinar uma posição particular de um virabrequim do motor de combustão interna. As posições relevantes do ponto morto superior da ignição dos pistões para cada revolução do virabrequim são contadas, ou calculadas, a partir de uma marca. Se a contagem for perdida, ou quando o motor for conectado, o virabrequim deve ser girado até que a marca seja detectada, antes que o sistema de controle de motor possa controlar adequadamente a injeção de combustível nos respectivos cilindros do motor.

[0003] O documento US 5469823 descreve um arranjo de sensores para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de múltiplos cilindros. O motor de combustão tem um sensor de virabrequim com um disco de incremento com marca de referência e um sensor de eixo de came com segmentos longos e curtos, bem como espaços intermediários curtos e longos entre os segmentos. Por meio de avaliação comum das sequências de pulsos fornecidas pelos dois sensores, o comprimento das fases alta e baixa pode ser determinado. Uma vez que a marca de referência é levada em conta durante a avaliação, o número de diferentes comprimentos de segmento no disco de sensor do eixo de came é reduzido e a detecção de cilindro não ambíguos pode ser alcançada. A avaliação do sinal do virabrequim e do sinal do eixo de came permite o controle do motor de combustão interna. No caso de falha do sensor do virabrequim, o funcionamento de emergência do motor de combustão interna pode ser realizado somente com o auxílio do sensor do eixo de came.

[0004] O documento US 5329904 descreve um aparelho de controle do motor para distinguir cada cilindro de um motor e compreende um rotor de ângulo de manivela tendo uma configuração que representa um ângulo de virabrequim de um motor, e um sensor de ângulo de manivela associado operativamente ao rotor de ângulo de manivela para gerar um sinal de ângulo de manivela de acordo com a configuração do rotor de ângulo de manivela. A configuração do rotor de ângulo da manivela inclui primeira e segunda seções silenciosas. A primeira seção silenciosa é cooperativa com o sensor de ângulo de manivela para constituir uma parte para gerar um componente de não pulsação de primeiro nível do sinal de ângulo de manivela. A segunda seção silenciosa sendo cooperativa com o dito sensor de ângulo de manivela para constituir uma parte para gerar um componente de não pulsação de segundo nível do sinal de ângulo de manivela. É ainda fornecido um rotor de ângulo de came tendo uma configuração que representa um ângulo de eixo de came, que está operacionalmente associado a um sensor de ângulo de came para gerar um sinal de ângulo de came para fornecer uma pluralidade de diferentes tipos de sequências de nível de sinal em relação à primeira e à segunda seção silenciosa do rotor de ângulo de manivela. Um dispositivo discriminador de cilindro distingue cada cilindro do motor com base no nível do componente de não pulsação do sinal de ângulo de manivela e nas sequências de nível de sinal do sinal de ângulo de came.

[0005] O documento US 6575136 descreve um aparelho para detectar a posição do ângulo da manivela em um motor de combustão interna, no qual um primeiro rotor, que está intertravado com o virabrequim, tem uma pluralidade de partes detectáveis na direção de rotação. As partes detectáveis no primeiro rotor são fornecidas de modo que os espaços adjacentes sejam quase iguais entre si. Um segundo rotor que está intertravado com o eixo de came tem uma pluralidade de partes detectáveis na direção de rotação. As partes detectáveis no segundo rotor são fornecidas de modo que as permutações, cada uma delas consistindo de ao menos dois dos intervalos angulares consecutivos em uma direção de rotação, diferem uma da outra. Com essa configuração, o tempo de um motor de combustão interna pode ser determinado.

Sumário da Invenção

[0006] É um objetivo da invenção fornecer um arranjo alternativo configurado para distinguir cada cilindro de um motor de combustão interna de quatro tempos.

[0007] De acordo com um aspecto da invenção, o objetivo é alcançado por um arranjo para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos. O motor de combustão interna de quatro tempos compreende um virabrequim, ao menos dois cilindros com um pistão cada, e um eixo de came conectado ao virabrequim. O virabrequim executa uma rotação de 720 graus, enquanto o eixo de came executa uma rotação de 360 graus. Cada pistão é conectado ao virabrequim e alterna em seu cilindro, cada pistão sendo disposto para assumir uma posição de ponto morto superior de ignição correspondente a uma posição rotacional superior do virabrequim sobre a rotação de 720 graus do virabrequim. Um ângulo interespaço do virabrequim estende-se entre cada uma das posições rotacionais superiores. O arranjo compreende: um primeiro disco conectado ao virabrequim, o primeiro disco compreendendo uma primeira marca dentro de cada ângulo interespaço, um segundo disco conectado ao eixo de came e compreendendo uma segunda marca por número de cilindros, um primeiro sensor fixo para detectar a primeira marca, ou primeiras marcas, um segundo sensor fixo para detectar as segundas marcas, e uma unidade de controle do motor de combustão configurada para receber sinais a partir do primeiro sensor e do segundo sensor. A primeira marca é disposta no primeiro disco, ou as primeiras marcas são dispostas uma em relação à outra no primeiro disco, e as segundas marcas são dispostas umas em relação às outras no segundo disco, de tal forma que para cada ângulo interespaço a primeira marca relevante é detectável pelo primeiro sensor e a segunda marca relevante é detectável pelo segundo sensor em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco e o segundo disco.

[0008] Já que a primeira marca é disposta no primeiro disco, ou as primeiras marcas são dispostas uma em relação à outra no primeiro disco (nos casos em que o motor contém mais de dois cilindros), e as segundas marcas são dispostas umas em relação às outras no segundo disco - tal que para cada ângulo interespaço, a primeira marca relevante é detectável pelo primeiro sensor e a segunda marca relevante é detectável pelo segundo sensor em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco e o segundo disco, cada um de ao menos dois cilindros é identificável com base nas diferentes posições rotacionais relativas detectadas de uma primeira marca no primeiro disco e uma segunda marca no segundo disco. Mais especificamente, o cilindro particular para o qual o seu pistão está prestes a atingir a sua posição de ponto morto superior de ignição é identificável desta maneira. Assim, o arranjo fornece condições para distinguir cada um dos ao menos dois cilindros do motor de combustão interna de quatro tempos. Como um resultado, o objetivo mencionado acima é alcançado.

[0009] Determinar para qual cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos o pistão está prestes a atingir a sua posição de ponto morto superior de ignição é importante a partir da perspectiva de controle do motor, por exemplo, para determinar em qual cilindro em seguida injetar combustível. A posição rotacional relativa entre uma primeira marca relevante no primeiro disco e uma segunda marca relevante no segundo disco dentro de um primeiro ângulo interespaço pode ser, por exemplo, 12° no primeiro disco, ou 6° no segundo disco. O primeiro ângulo interespaço corresponde a um primeiro pistão atingindo subsequentemente sua posição de ponto morto superior de ignição. Para um segundo ângulo interespaço, correspondendo a um segundo pistão subsequentemente atingindo a sua posição de ponto morto superior de ignição, a posição rotacional relativa entre uma primeira marca relevante no primeiro disco e uma segunda marca relevante no segundo disco pode ser, por exemplo, 20° no primeiro disco ou 10° no segundo disco. Consequentemente, a unidade de controle do motor de combustão pode identificar qual do primeiro pistão e do segundo pistão será o próximo, por sua vez, a atingir a sua posição de ponto morto superior de ignição, dependendo se a posição rotacional relativa é 12 graus ou 20 graus no primeiro disco.

[0010] O motor de combustão interna de quatro tempos também pode ser chamado de motor de combustão ou motor. O motor de combustão interna de quatro tempos pode compreender mais de dois cilindros. Cada pistão do motor de combustão interna de quatro tempos executa quatro tempos durante a rotação de 720° do virabrequim, um tempo de admissão, um tempo de compressão, um tempo de combustão e um tempo de escape. Um pistão alterna entre um ponto morto inferior, BDC, e um ponto morto superior, TDC. Durante a rotação de 720° do virabrequim, um pistão passa o BDC duas vezes e o TDC duas vezes. O TDC entre os tempos de compressão e combustão é aqui chamado de a posição do ponto morto superior de ignição. Para cada uma das posições do ponto morto superior de ignição dos pistões do motor, o virabrequim tem uma posição rotacional superior. Entre tais posições rotacionais superiores, o virabrequim executa uma rotação cobrindo um ângulo interespaço. Colocado de maneira diferente, um ângulo interespaço do virabrequim se estende entre duas posições rotacionais superiores. Vários ângulos interespaço formam juntos a rotação de 720° do virabrequim. Dependendo da configuração dos cilindros do motor, os ângulos interespaço podem ser os mesmos entre as diferentes posições rotacionais superiores, ou os ângulos interespaço podem ser diferentes entre ao menos algumas das posições rotacionais superiores. No primeiro caso, um motor de seis cilindros pode ter, por exemplo, seis ângulos interespaço de 120°, fornecendo as seis posições de ponto morto superior de ignição dos pistões simetricamente sobre a rotação de 720° do virabrequim. Um exemplo do último tipo de motor pode ser um motor de dois cilindros V2, em que um ângulo interespaço pode exceder 360°, enquanto o outro ângulo interespaço é inferior a 360°. Juntos, os dois ângulos interespaço somam uma rotação de 720° do virabrequim. O primeiro disco pode, por exemplo, fazer parte de um volante do motor.

[0011] A invenção também se refere a um motor de combustão interna de quatro tempos compreendendo um arranjo para detecção de cilindro de acordo com qualquer um dos aspectos e/ou modalidades aqui discutidos.

[0012] É um objetivo adicional da invenção fornecer um método alternativo para distinguir cada cilindro de um motor de combustão interna de quatro tempos.

[0013] De acordo com um outro aspecto da invenção, o objetivo é alcançado por um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos. O motor de combustão interna de quatro tempos compreende um virabrequim, ao menos dois cilindros com um pistão cada, e um eixo de came conectado ao virabrequim. O virabrequim executa uma rotação de 720 graus, enquanto o eixo de came executa uma rotação de 360 graus. Cada pistão é conectado ao virabrequim e alterna em seu cilindro. Cada pistão é disposto para assumir uma posição de ponto morto superior de ignição, correspondendo a uma posição rotacional superior do virabrequim sobre a rotação de 720 graus do virabrequim. Um ângulo interespaço do virabrequim estende-se entre cada uma das posições rotacionais superiores. O arranjo compreende um primeiro disco conectado ao virabrequim, o primeiro disco compreendendo uma primeira marca dentro de cada ângulo interespaço; um segundo disco conectado ao eixo de came e compreendendo uma segunda marca por número de cilindros; um primeiro sensor fixo para detectar a primeira marca, ou primeiras marcas; um segundo sensor fixo para detectar as segundas marcas; e uma unidade de controle do motor de combustão configurada para receber sinais a partir do primeiro sensor e do segundo sensor. A primeira marca é disposta no primeiro disco, ou as primeiras marcas são dispostas umas em relação às outras no primeiro disco e as segundas marcas são dispostas umas em relação às outras no segundo disco, de tal modo que para cada ângulo interespaço, a primeira marca relevante é detectável pelo primeiro sensor e a segunda marca relevante é detectável pelo segundo sensor em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco e o segundo disco. O método compreende as etapas de: detectar a primeira marca, ou uma das primeiras marcas, com o primeiro sensor, detectar uma das segundas marcas com o segundo sensor, e determinar uma posição rotacional relativa entre o primeiro disco e o segundo disco com base na etapa de detectar a primeira marca, ou uma das primeiras marcas, e a etapa de detectar uma das segundas marcas.

[0014] A invenção refere-se ainda a um programa de computador para executar um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, em que o programa de computador compreende instruções legíveis por computador configuradas para fazer com que uma unidade de cálculo de uma unidade de controle de combustível execute um método de acordo com qualquer um dos aspectos e modalidades aqui discutidos.

[0015] A invenção refere-se ainda a um suporte legível por computador para realizar um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, em que o programa de computador compreende instruções legíveis por computador configuradas para fazer com que uma unidade de cálculo de uma unidade de controle do motor de combustão do motor de combustão interna de quatro tempos execute um método de acordo com qualquer um dos aspectos e modalidades aqui discutidos.

[0016] Outras características e vantagens da presente invenção tornar-se-ão evidentes quando estudando as reivindicações em anexo e a seguinte descrição detalhada.

Breve Descrição dos Desenhos

[0017] Vários aspectos da invenção, incluindo as suas características e vantagens particulares, serão facilmente compreendidos a partir das modalidades exemplificativas discutidas na seguinte descrição detalhada e nos desenhos em anexo.

[0018] A Figura 1 ilustra modalidades de um motor de combustão interna de quatro tempos compreendendo um arranjo para detecção de cilindro.

[0019] A Figura 2 ilustra modalidades de um arranjo para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos.

[0020] A Figura 3 mostra um diagrama que ilustra os sinais do primeiro e do segundo sensor do arranjo da Figura 2.

[0021] Figuras 4a e 4b mostram diagramas de diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro e o segundo disco.

[0022] A Figura 5a ilustra modalidades de um primeiro disco em mais detalhes.

[0023] A Figura 5b ilustra modalidades de um segundo disco em mais detalhes.

[0024] A Figura 6 ilustra modalidades de um arranjo para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos.

[0025] A Figura 7 ilustra modalidades de uma unidade de controle de motor de um arranjo para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos.

[0026] A Figura 8 ilustra modalidades de um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos.

[0027] A Figura 9 ilustra um suporte legível por computador.

Descrição Detalhada da Invenção

[0028] Os aspectos da presente invenção serão agora descritos mais detalhadamente. Números semelhantes referem-se a elementos semelhantes em todo o texto. Funções ou construções bem conhecidas não serão necessariamente descritas em detalhes para brevidade e/ou clareza.

[0029] A Figura 1 ilustra modalidades de um motor de combustão interna de quatro tempos 2 compreendendo um arranjo 4 para a detecção de cilindro. O motor de combustão interna de quatro tempos 2 compreende um virabrequim 6, ao menos dois cilindros 8 com um pistão 10 cada, e um eixo de came 12. O eixo de came 12 é conectado ao virabrequim 6, por exemplo, através de uma correia de transmissão ou uma corrente. Uma relação de transmissão 2:1 entre o virabrequim 6 e o eixo de came 12 permite que o virabrequim 6 realize uma rotação de 720 graus, enquanto o eixo de came executa uma rotação de 360 graus, como é comum em um motor de combustão interna de quatro tempos.

[0030] Cada pistão 10 do motor 2 está conectado ao virabrequim 6, por exemplo, por meio de uma haste de conexão 14. Cada pistão 10 alterna em um orifício de cilindro de seu cilindro 8 entre um ponto morto superior, TDC, e um ponto morto inferior, BDC, girando o virabrequim 6. Cada pistão 10 é disposto para assumir uma posição do ponto morto superior de ignição entre um tempo de compressão e um tempo de combustão. Cada posição do ponto morto superior de ignição corresponde a uma posição rotacional superior do virabrequim 6. Consequentemente, ao longo da sua rotação de 720 graus, o virabrequim 6 tem o mesmo número de posições rotacionais superiores que o motor 2 tem cilindros, por exemplo, um virabrequim de um motor de seis cilindros tem seis posições rotacionais superiores, e um virabrequim de um motor de três cilindros tem três posições rotacionais superiores. O arranjo 4 para detecção de cilindro compreende um primeiro disco 16 e um segundo disco 18.

[0031] A Figura 2 ilustra modalidades de um arranjo 4 para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, tal como, por exemplo, o motor 2 discutido em conjunto com a Figura 1. Nestas modalidades exemplificativas, o motor discutido é um motor de seis cilindros. No entanto, os princípios discutidos podem ser estendidos aos motores de combustão interna de quatro tempos com diferentes números de cilindros.

[0032] Como mencionado acima, o arranjo 4 compreende um primeiro disco 16, que é conectado ao virabrequim do motor, e um segundo disco 18, que está conectado ao eixo de came do motor. O arranjo 4 compreende ainda um primeiro sensor 20 disposto em conjunto com o primeiro disco 16, um segundo sensor 22 disposto em conjunto com o segundo disco 18, e uma unidade de controle do motor de combustão 24 configurada para receber sinais a partir do primeiro sensor 20 e do segundo sensor 22. O primeiro disco 16 compreende um número de primeiras marcas M11 - M13. O segundo disco 18 compreende um número de segundas marcas M21 - M26. O primeiro sensor 20 está disposto de maneira fixa em relação ao motor. O primeiro sensor 20 está disposto para detectar as primeiras marcas M11 - M13, uma vez que cada uma delas passa pelo primeiro sensor 20. O segundo sensor 22 está também disposto de modo fixo em relação ao motor. O segundo sensor em 22 é disposto para detectar as segundas marcas M21 - M26 à medida que cada uma delas passa pelo segundo sensor 22.

[0033] O primeiro disco 16 pode, por exemplo, fazer parte de um volante do motor. Alternativamente, o primeiro disco 16 pode ser um disco separado conectado direta ou indiretamente ao virabrequim do motor e disposto para girar com a mesma velocidade do virabrequim. O segundo disco 18 pode fazer parte de uma roda diretamente conectada ao eixo de came do motor. Alternativamente, o segundo disco 18 pode ser um disco separado conectado direta ou indiretamente ao eixo de came.

[0034] Na Figura 2, as posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6 discutidas acima em conjunto com a Figura 1, e correspondendo às posições de ponto morto superior de ignição dos seis pistões do motor, são indicadas com linhas radiais apenas por questão de clareza. Entre cada uma das posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6, um ângulo interespaço α se estende. Cada ângulo de interespaço α corresponde a um ângulo de rotação do virabrequim entre duas posições rotacionais superiores adjacentes TRP1 - TRP6.

[0035] Uma vez que o motor nestas modalidades é um motor de seis cilindros com distribuição igual entre as posições do sexto ponto morto superior de ignição dos pistões, cada ângulo interespaço α é de 120°. As posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6 sobrepõem-se aos pares devido ao virabrequim completar duas revoluções completas, isto é, 720°, de modo que cada um dos seis pistões alcance a sua posição de ponto morto superior de ignição.

[0036] O primeiro disco 16 compreende uma primeira marca M11 - M13 dentro de cada ângulo interespaço α. O segundo disco 18 compreende uma segunda marca por número de cilindros do motor, isto é, nestas modalidades, seis segundas marcas M21 - M26.

[0037] As primeiras marcas M11 - M13 estão dispostas umas em relação às outras no primeiro disco 16, e as segundas marcas M21 - M26 estão dispostas umas em relação às outras no segundo disco 18 de tal modo que, para cada ângulo interespaço α, a primeira marca relevante M11 - M13 é detectável pelo primeiro sensor 20 e a segunda marca relevante M21 - M26 é detectável pelo segundo sensor 22 em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco 16 e o segundo disco 18. Consequentemente, a unidade de controle de motor 24 pode distinguir, para o qual de cada um dos seis cilindros do motor, o pistão está prestes a atingir a sua posição de ponto morto superior de ignição com base nas diferentes posições rotacionais relativas detectadas de cada uma das primeiras marcas M11 - M13 no primeiro disco 16 e cada uma das segundas marcas M21 - M26 no segundo disco 18. Uma relação particular entre as posições rotacionais do primeiro e do segundo disco 16, 18 e respectivas primeira e segunda marcas particulares está associada a um cilindro particular do motor. Baseado nele, o cilindro particular pode ser identificado. Colocado de maneira diferente, uma distância de rotação relativa entre cada uma das primeiras marcas M11 - M13 no primeiro disco 16 e cada uma das segundas marcas M21 - M26 no segundo disco 18 dentro de um ângulo interespaço α difere para cada um dos ângulos interespaço α. A unidade de controle 24 que analisa os sinais do primeiro e do segundo sensor 20, 22 obtém, por exemplo, uma diferença de fase crescente entre os pulsos correspondentes às primeiras e às segundas marcas. Esta diferença de fase é única para cada ângulo interespaço α, isto é, para cada cilindro.

[0038] O primeiro e o segundo sensor 20, 22 podem ser, por exemplo, sensores indutivos, sensores de efeito Hall ou sensores ópticos. Consequentemente, a primeira e a segunda marca M11 - M26 podem compreender, por exemplo, protusões metálicas, protusões magnéticas, refletores, protusões opacas, ou partes translúcidas fornecidas no primeiro e no segundo disco 16, 18. As primeiras e as segundas marcas podem ser dispostas ao longo de uma periferia externa dos respectivos primeiro e segundo discos. Alternativamente, as primeiras e as segundas marcas podem ser dispostas em ou sobre uma superfície circular dos respectivos primeiro e segundo discos.

[0039] De acordo com algumas modalidades, o motor de combustão interna de quatro tempos pode compreender apenas dois cilindros. Para tal motor, apenas uma primeira marca é exigida no primeiro disco 16, enquanto ainda é necessária uma segunda marca por cilindro no segundo disco, isto é, duas segundas marcas para um motor de dois cilindros. A seguir, são descritas modalidades de arranjos para a detecção de cilindro em motores de combustão interna de quatro tempos compreendendo dois ou mais cilindros com referência à Figura 2.

[0040] De acordo com modalidades, a primeira marca, ou cada uma das primeiras marcas M11 - M13, pode ser colocada em uma posição rotacional do primeiro disco 16 e o primeiro sensor 20 é posicionado em relação ao primeiro disco 16, de modo que a primeira marca, ou cada uma das primeiras marcas M11 - M13, é detectável pelo primeiro sensor 20 em uma posição entre as posições do ponto morto superior de ignição dos pistões. Cada uma das segundas marcas M21 - M26 pode ser colocada em uma posição rotacional do segundo disco 18 e o segundo sensor 22 está posicionado em relação ao segundo disco 18, de tal modo que cada uma das segundas marcas M21 - M26, é detectável pelo segundo sensor 22 em uma posição entre as posições de ponto morto superior de ignição dos pistões. Desta maneira, pode ser assegurado que a detecção da primeira e da segunda marca M11 - M26 não interfere em outra detecção e na detecção do primeiro e do segundo sensor 20, 22 nas posições de ponto morto superior de ignição dos pistões. Por exemplo, o primeiro e o segundo disco podem ser fornecidos com indicadores adicionais, que podem ser utilizados para funções de controle e/ou temporização do motor a serem executadas nas posições de ponto morto superior de ignição dos pistões, ver também abaixo com referência a Figura 5a.

[0041] De acordo com algumas modalidades, a primeira marca, ou cada uma das primeiras marcas M11 - M13, no primeiro disco 16 é espaçada rotativamente por ao menos 5 graus a partir de cada posição no primeiro disco 16 correspondendo à posição rotacional superior, ou a cada uma das posições rotacionais superiores TRP1-TRP6, do virabrequim. Desta maneira, pode ser assegurado que a detecção da primeira marca ou marcas M11 - M13 não interfere com outra detecção e a detecção do primeiro sensor 20 em torno dos pontos mortos superiores de ignição dos pistões. Por exemplo, o primeiro disco 16 pode ser fornecido com indicadores adicionais, que podem ser utilizados para funções de controle e/ou temporização do motor a serem executadas em torno das posições de ponto morto superior de ignição dos pistões, ver também abaixo com referência à Figura 5b.

[0042] De acordo com algumas modalidades, as primeiras marcas M11 - M13 são dispostas com espaços iguais entre si em uma direção circunferencial do primeiro disco 16. Desta forma, a fabricação do primeiro disco 16 pode ser simplificada. Além disso, o posicionamento do primeiro disco 16 rotacionalmente em relação ao virabrequim de um motor pode ser simplificado. Nos exemplos de modalidades da Figura 2 compreendendo três primeiras marcas M11 - M13 no primeiro disco 16, as primeiras marcas M11 - M13 estão dispostas a 120° uma da outra.

[0043] De acordo com algumas modalidades, ao menos duas das segundas marcas M21 - M26 estão dispostas com espaços diferentes entre elas em uma direção circunferencial do segundo disco 18. Desta maneira, a fabricação do segundo disco 18 pode ser simplificada. Nas modalidades exemplificativas da Figura 2 compreendendo seis segundas marcas M21 - M26 no segundo disco 18, cinco das segundas marcas M21 - M26 podem ser dispostas a 62° uma da outra, enquanto o ângulo restante entre as duas últimas duas marcas, por exemplo, M26 e M21 podem ser dispostos a 50° um do outro, no total adicionando até 360°.

[0044] A Figura 3 mostra um diagrama que ilustra os sinais do primeiro e do segundo sensor 20, 22 do arranjo 4 da Figura 2. Consequentemente, a seguir, referência é feita tanto à Figura 2 quanto à Figura 3. Ao longo do eixo X do diagrama, é mostrada uma rotação de 720° do virabrequim e do primeiro disco 16. A cada 120°, o virabrequim atinge uma das posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6, correspondentes às posições de ponto morto superior de ignição dos pistões. A separação de 120° entre as posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6 corresponde ao ângulo interespaço. As posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6 mostradas no diagrama referem-se a uma sequência de posições de ponto morto superiores de ignição dos pistões, que não corresponde necessariamente à ordem, na qual os cilindros estão dispostos no motor relevante.

[0045] O gráfico que tem picos na direção positiva do eixo Y representa os primeiros sinais S11 - S16 a partir do primeiro sensor 20 quando cada uma das primeiras marcas M11 - M13 no primeiro disco 16 é detectada pelo primeiro sensor 20. Durante a primeira revolução de 360° do primeiro disco 16, as primeiras marcas M11 - M13 geram em sequência a cada 120° os primeiros sinais S11 - S13. Durante a segunda revolução de 360° do primeiro disco 16, as primeiras marcas M11 - M13 geram em sequência a cada 120° os primeiros sinais S14 - S16. O gráfico que tem picos na direção negativa do eixo Y representa os segundos sinais S21 - S26 a partir do segundo sensor 22 quando cada uma das segundas marcas M21 - M26 no segundo disco 18 é detectada pelo segundo sensor 22. Como mencionado acima, o segundo disco 18 em conjunto com o eixo de came completa uma revolução de 360° enquanto o virabrequim completa duas revoluções completas. Durante a revolução de 360° do segundo disco 18, os segundos sinais S21 - S26 são gerados em sequência. Os interespaços entre os segundos sinais S21 - S26 é de 62° no segundo disco 18, enquanto o interespaço entre os segundos sinais S26 e S21 é 50°. O último interespaço ocorre quando o segundo disco 18 continua para a revolução seguinte de 360°.

[0046] Abaixo dos dois gráficos na Figura 3, os pares de pontos D11 - D26 indicam a distância entre cada um dos dois pares do primeiro e do segundo sinal, S11 e S21, S12 e S22, etc. A distância pode ser medida, por exemplo, em tempo, graus, radianos ou distância. Como se pode ver claramente na Figura 3, a distância entre cada par de pontos D11 - D26 aumenta ao longo da revolução de 720° do primeiro disco 16 e da revolução de 360° do segundo disco 18. Consequentemente, as primeiras marcas M1 - M13 são dispostas umas em relação às outras no primeiro disco 16, e as segundas marcas M21 - M26 são dispostas umas em relação às outras no segundo disco 18, de tal modo que para cada ângulo interespaço, a primeira marca relevante M11 - M13 é detectável pelo primeiro sensor 20 e a segunda marca relevante M21 - M26 é detectável pelo segundo sensor 22 em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco 16 e o segundo disco 18.

[0047] As Figuras 4a e 4b mostram diagramas das diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco 16 e o segundo disco 18, no qual as primeiras marcas M11 - M13 são detectadas pelo primeiro sensor 20 e as segundas marcas M21 - M26 são detectadas pelo segundo sensor 22 dentro de cada ângulo interespaço α. Os diagramas referem-se ao arranjo 4 da Figura 2. Consequentemente, a seguir, referência é feita às Figuras 4a e 4b, bem como tanto à Figura 2 quanto à Figura 3. Mais uma vez, ao longo dos eixos X dos diagramas, é mostrada uma rotação de 720° do virabrequim e do primeiro disco 16. Nos eixos Y dos diagramas, são mostradas as diferenças angulares, ou diferenças de fase, como visto no primeiro disco 16, entre a recepção do primeiro e do segundo sinal dos pares de primeiro e segundo sinais, S11 e S21, S12 e S22, etc. dentro de cada ângulo interespaço α a partir do primeiro e do segundo sensor 20, 22, detectando as respectivas primeira e segunda marcas M11 - M26. A Figura 4a ilustra as diferenças angulares quando o primeiro disco 16, e o virabrequim rotacionam na direção correta, isto é, uma direção de operação do motor relevante. A Figura 4b ilustra as diferenças angulares quando o primeiro disco 16 e o virabrequim rotacionam em uma direção incorreta, isto é, oposta à direção de operação do motor relevante. Pode-se notar que um incremento das diferenças angulares ao longo do eixo X nos diagramas é 2β para os casos do número par generalizado de cilindros N descritos abaixo com referência à Figura 5b.

[0048] Com referência à Figura 4a, a diferença angular entre o primeiro e o segundo sinal S11, S21 para o primeiro cilindro é 12°, a diferença angular entre o primeiro e o segundo sinal S12, S22 para o segundo cilindro é 16°, e assim por diante todo o caminho até a diferença angular entre o primeiro e o segundo sinal S16, S26 para o sexto cilindro sendo 32°. Se o virabrequim do motor por algum motivo deve rotacionar na direção errada, referindo-se à Figura 4b, a diferença angular entre o primeiro e o segundo sinal S11, S21 para o primeiro cilindro é 91°, a diferença angular entre o primeiro e o segundo sinal S12, S22 para o segundo cilindro é de 95°, e assim por diante até a diferença angular entre o primeiro e o segundo sinal S16, S26 para o sexto cilindro ser 111°. Consequentemente, independentemente da posição rotacional do virabrequim dentro de uma rotação de 720°, a unidade de controle do motor 24 é capaz de detectar para qual dos seis cilindros o pistão está prestes a atingir a sua posição de ponto morto de ignição, logo que um primeiro e um segundo sinal de um par de primeiro e segundo sinais foi recebido. Além disso, a direção de rotação do virabrequim pode ser determinada com base na diferença angular entre o primeiro e o segundo sinal de um par de primeiro e segundo sinais.

[0049] De acordo com modalidades alternativas, podem existir outros ângulos interespaço entre as posições rotacionais superiores do virabrequim do que nas modalidades exemplificativas discutidas acima, por exemplo, devido ao motor relevante ter um número diferente de cilindros. Por conseguinte, também as primeiras marcas podem ser posicionadas diferentemente no primeiro disco do que nas modalidades exemplificativas discutidas acima. De um modo similar, as segundas marcas podem ser posicionadas diferentemente no segundo disco do que nas modalidades discutidas acima, por exemplo, distâncias diferentes entre as segundas marcas podem ser fornecidas entre mais de duas das segundas marcas.

[0050] A Figura 5a ilustra modalidades de um primeiro disco 16 em mais detalhes, e a Figura 5b ilustra modalidades de um segundo disco 18 em mais detalhes. Ambos os discos 16, 18 estão configurados para um motor de seis cilindros.

[0051] Novamente, o primeiro disco 16 compreende as primeiras marcas M11 - M13. Cada uma das primeiras marcas M11 - M13 é colocada em uma posição rotacional do primeiro disco 16 dentro de um ângulo interespaço α entre as posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6 de um virabrequim correspondente, e indicada com linhas radiais na Figura 5a. Mais uma vez, o segundo disco 18 compreende as segundas marcas M21 - M26. Cada uma das segundas marcas M21 - M26 é colocada em uma posição rotacional do segundo disco 18 de tal modo que quando o segundo disco 18 está conectado a um eixo de came do motor relevante, cada uma das segundas marcas é detectável pelo segundo sensor em uma posição entre as posições do ponto morto superior de ignição dos pistões.

[0052] De acordo com modalidades, o primeiro disco 16 pode compreender numerosas primeiros indicadores espaçados circunferencialmente 50 dispostos entre as primeiras marcas M11 - M13. As primeiras marcas M11 - M13 são distinguíveis dos primeiros indicadores 50. Desta forma, um primeiro sensor pode detectar não apenas as primeiras marcas M11 - M13, mas também os primeiros indicadores 50. Os sinais a partir do primeiro sensor em relação aos primeiros indicadores 50 podem ser usados para o controle geral de um motor de combustão interna relevante, e/ou para o controle de funções específicas no motor de combustão. Devido ao fornecimento das primeiras marcas M11 - M13, podem ser estabelecidas uma ou mais posições rotacionais do primeiro disco 16. A partir de uma ou mais posições rotacionais estabelecidas, os primeiros indicadores 50 podem ser utilizados para contar e/ou medir a rotação adicional do primeiro disco 16. Tal contagem e medição podem, por exemplo, referir-se ao tempo, ângulo ou distância.

[0053] Cada uma das primeiras marcas M11 - M13 no primeiro disco 16 pode ser espaçada rotativamente em ao menos 5 graus a partir de cada posição no primeiro disco correspondendo a cada uma das posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6 de um virabrequim relevante. Desta maneira, um ou mais dos indicadores 50 podem ser fornecidos entre cada uma das primeiras marcas M11 - M13 para permitir que o primeiro sensor forneça sinais em um setor do primeiro disco 16 em torno de cada uma das posições rotacionais superiores TRP1 - TRP6. Tais sinais em um setor do primeiro disco 16 em torno das posições rotacionais superiores podem ser utilizados, por exemplo, para controlar a injeção de combustível nos cilindros do motor.

[0054] De acordo com modalidades, o segundo disco 18 pode compreender numerosos segundos indicadores 52 espaçados circunferencialmente dispostos entre as segundas marcas M21 - M26. As segundas marcas M21 - M26 são distinguíveis dos segundos indicadores 52. Desta maneira, um segundo sensor pode detectar não apenas as segundas marcas M21 - M26, mas também os segundos indicadores 52. Os sinais a partir do segundo sensor relativos aos segundos indicadores 52 podem ser usados para controlar funções em um motor relevante.

[0055] Cada um do primeiro e do segundo disco 16, 18 pode ser utilizado para o controle do motor por si próprio. Se, por exemplo, um do primeiro e do segundo sensor detecta que a primeira e a segunda marca e o primeiro e o segundo indicador falham, o motor pode ser controlado com base nos sinais a partir do sensor em funcionamento, embora com desempenho reduzido do motor.

[0056] Cada uma das primeiras marcas M11 - M13 pode ter o mesmo comprimento em uma direção circunferencial do primeiro disco 16. De um modo adequado, cada um dos primeiros indicadores 50 pode ter o mesmo comprimento em uma direção circunferencial do primeiro disco 16.

[0057] De acordo com modalidades alternativas, uma ou mais das primeiras marcas podem ter diferentes comprimentos em uma direção circunferencial do primeiro disco. Desta maneira, uma posição rotacional do primeiro disco pode ser estabelecida com base no comprimento de apenas uma primeira marca.

[0058] Cada uma das segundas marcas M21 - M26 pode ter o mesmo comprimento em uma direção circunferencial do segundo disco 18. De um modo adequado, cada um dos segundos indicadores 52 pode ter o mesmo comprimento em uma direção circunferencial do segundo disco 18.

[0059] De acordo com algumas modalidades, as primeiras marcas M11 - M13 podem ser dispostas com espaços iguais entre si em uma direção circunferencial do primeiro disco 16. De acordo com algumas modalidades, ao menos duas das segundas marcas M21 - M26 são dispostas com espaços diferentes entre si em uma direção circunferencial do segundo disco 18. Contudo, as únicas limitações reais para as posições da primeira e da segunda marca M11 - M26 é que cada uma delas está disposta dentro de um quadro de um ângulo interespaço, e que tem de haver uma distância diferente entre a primeira e a segunda marca dentro de cada ângulo interespaço, ou seja, para nenhum dos ângulos interespaço, a distância entre os pares da primeira e da segunda marca pode ser a mesma.

[0060] De acordo com algumas modalidades envolvendo um motor que compreende um número par de cilindros N, a seguinte generalização pode ser aplicada: No caso de ângulos interespaço equidistantes α entre as primeiras marcas, as segundas marcas podem ter um ângulo de separação Y de α/2+β para os primeiros setores N-1 e um ângulo de separação Y’ para o último setor Y = 360° - (α/2+β)*(N-1) fecha a sequência para completar a revolução de 360° do segundo disco. O ângulo β é um incremento de ângulo para formar distâncias de rotação únicas entre cada uma da primeira e da segunda marca. O tamanho do ângulo β é selecionado com base no número de cilindros e tal que o ângulo de separação y’ para o último setor é diferente dos primeiros setores N-1.

[0061] A Figura 6 ilustra modalidades de um arranjo 4 para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos. Estas modalidades assemelham-se a muitas das modalidades da Figura 2. Contudo, nestas modalidades exemplificativas, o motor relevante um motor de três cilindros, e um objetivo da discussão seguinte é esclarecer a invenção em relação a modalidades em que o motor tem um número ímpar de cilindros. Por conseguinte, apenas as principais diferenças com as modalidades da Figura 2 serão discutidas a seguir.

[0062] Novamente, o arranjo 4 compreende um primeiro disco 16, um segundo disco 18, um primeiro sensor 20, um segundo sensor 22 e uma unidade de controle de motor de combustão 24. O primeiro disco 16 compreende várias primeiras marcas M11 - M12. O segundo disco 18 compreende várias segundas marcas M21 - M23. O virabrequim do motor de combustão interna de três cilindros e quatro tempos compreende três posições rotacionais superiores TRP1 - TRP3 correspondendo às posições do ponto morto superior de ignição dos três pistões do motor. Mais uma vez, as posições rotacionais superiores TRP1 - TRP3 são indicadas com linhas radiais por uma questão de clareza. Entre cada uma das posições rotacionais superiores TRP1 - TRP3, se estende um ângulo interespaço α. Cada ângulo interespaço α corresponde a um ângulo de rotação do virabrequim entre duas posições rotacionais superiores adjacentes TRP1 - TRP3. Nestas modalidades, as posições rotacionais superiores TRP1 - TRP3 são separadas por 240°, isto é, os ângulos interespaço α são 240° nessas modalidades. Assim, ao longo de duas revoluções completas do primeiro disco 16, isto é, 720°, cada um dos três pistões atinge a sua posição de ponto morto superior de ignição.

[0063] Novamente, o primeiro disco 16 compreende uma primeira marca M11, M12 dentro de cada ângulo interespaço α, e o segundo disco 18 compreende uma segunda marca por número de cilindros do motor, isto é, nestas modalidades as segundas marcas M21 - M23.

[0064] Dentro do primeiro ângulo interespaço α1, a primeira primeira marca M11 está disposta no primeiro disco 16. A segunda primeira marca M12 está disposta dentro do segundo ângulo interespaço α2. Dentro do terceiro ângulo interespaço α3 estão dispostas ambas as primeiras marcas M1 e M12. Assim, ao menos uma primeira marca M11, M12 está disposta em cada ângulo interespaço α. Em combinação com as três segundas marcas M21 - M23 no segundo disco 18, o próximo cilindro para o qual o pistão está prestes a atingir a sua posição de ponto morto superior de ignição é detectável. Para o terceiro ângulo interespaço α3, o primeiro sensor 20 detecta ambas as primeiras marcas M11, M12. No entanto, a unidade de controle de motor 24 pode ser configurada para ignorar uma das primeiras marcas M11, M12, que não é seguida por um sinal a partir do segundo sensor 22 em relação à terceira segunda marca M23.

[0065] Por conseguinte, também nestas modalidades, as primeiras marcas M11, M12 estão dispostas uma em relação à outra no primeiro disco 16 e as segundas marcas M21 - M23 estão dispostas uma em relação à outra no segundo disco 18 de tal modo que para cada ângulo interespaço α, a primeira marca relevante M11, M12 é detectável pelo primeiro sensor 20 e a segunda marca relevante M21 - M23 é detectável pelo segundo sensor 22 em posições rotacionais relativas diferentes entre o primeiro disco 16 e o segundo disco 18. Assim, a unidade de controle de motor 24 pode distinguir, para qual de cada um dos três cilindros do motor, o pistão está prestes a atingir a sua posição de ponto morto superior de ignição com base nas diferentes posições rotacionais relativas detectadas de cada uma das primeiras marcas M11, M12 no primeiro disco 16 e cada uma das segundas marcas M21 - M23 no segundo disco 18.

[0066] O princípio de ignorar uma primeira marca no primeiro disco 16, que não é seguido por uma segunda marca no segundo disco 18, pode ser utilizado em modalidades alternativas. Por exemplo, os ângulos interespaço podem compreender mais de uma primeira marca para motores de combustão interna compreendendo um número par de cilindros, bem como motores de combustão interna compreendendo um número ímpar de cilindros. Por exemplo, utilizando este princípio, o mesmo tipo de primeiro e segundo discos pode ser compartilhado por diferentes tipos de motores de combustão interna de quatro tempos. As unidades de controle de motor dos tipos de motor relevantes devem ser programadas para utilizar a primeira e a segunda marca relevantes para o tipo de motor específico.

[0067] A Figura 7 ilustra modalidades de uma unidade de controle de motor 24 de um arranjo 4 para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos 2. O motor 2 pode ser um motor 2 como discutido em conjunto com as Figuras 1 - 6. Contudo, o motor 2 pode ser qualquer motor de combustão interna de quatro tempos 2 compreendendo ao menos dois cilindros.

[0068] A unidade de controle de motor de combustão 24 compreende uma unidade de cálculo 26 que pode assumir a forma de substancialmente qualquer tipo adequado de circuito processador ou microcomputador, por exemplo, um circuito para processamento de sinal digital (processador de sinal digital, DSP), uma Unidade de Processamento Central (CPU), uma unidade de processamento, um circuito de processamento, um processador, um Circuito Integrado de Aplicação Específica (ASIC), um microprocessador ou outra lógica de processamento que pode interpretar e executar instruções. A expressão aqui utilizada “unidade de cálculo” pode representar um circuito de processamento compreendendo uma pluralidade de circuitos de processamento, tais como, por exemplo, quaisquer, alguns ou todos os mencionados acima. A unidade de controle de motor 24 compreende uma unidade de memória 28. A unidade de cálculo 26 está conectada à unidade de memória 28, que fornece à unidade de cálculo 26, por exemplo, as instruções armazenadas e/ou dados armazenados que a unidade de cálculo 26 precisa para permitir que ela faça os cálculos. A unidade de cálculo 26 está também adaptada para armazenar resultados parciais ou finais de cálculos na unidade de memória 28. A unidade de memória 28 pode compreender um dispositivo físico utilizado para armazenar dados ou programas, isto é, sequências de instruções, em uma base temporária ou permanente. De acordo com algumas modalidades, a unidade de memória 28 pode compreender circuitos integrados compreendendo transístores à base de silício. A unidade de memória 28 pode compreender, por exemplo, um cartão de memória, uma memória flash, uma memória USB, um disco rígido ou outra unidade de armazenamento volátil ou não volátil semelhante para armazenar dados, tais como, por exemplo, ROM (memória somente de leitura), PROM (memória somente de leitura programável), EPROM (PROM apagável), EEPROM (PROM eletricamente apagável), etc. em diferentes modalidades.

[0069] A unidade de controle de motor 24 é ainda fornecida com respectivos dispositivos 30, 32, 34 para receber e/ou enviar sinais de entrada e saída. Estes sinais de entrada e saída podem compreender formas de onda, pulsos ou outros atributos que os dispositivos de recebimento de sinal de entrada 30, 32 podem detectar como informação e que podem ser convertidos em sinais processáveis pela unidade de cálculo 26. Estes sinais são então fornecidos à unidade de cálculo 26. O dispositivo emissor de sinal de saída 34 é disposto para converter os resultados de cálculo da unidade de cálculo 26 para sinais de saída para transporte para outras partes do sistema de controle do motor e/ou o componente ou componentes para os quais os sinais se destinam, tal como, por exemplo, um injetor de combustível de um cilindro relevante. Cada uma das conexões com os respectivos dispositivos 30, 32, 34 para receber e enviar sinais de entrada e saída pode tomar a forma de um ou mais dentre um cabo, um barramento de dados, por exemplo, um barramento CAN (rede de área de controle), um barramento MOST (transporte de sistemas orientados ao meio) ou alguma outra configuração de barramento, ou uma conexão sem fio. Na modalidade representada, a invenção é implementada na unidade de controle de motor 24, mas pode alternativamente ser implementada total ou parcialmente em uma ou mais outras unidades de controle.

[0070] A unidade de controle de motor de combustão 24 se comunica com o primeiro e o segundo sensor 20, 22 através dos dispositivos de entrada 30, 32. Assim, a unidade de controle de motor 24 pode receber sinais a partir do primeiro e do segundo sensor 20, 22, por exemplo, quando as primeiras marcas e as segundas marcas são detectadas pelo primeiro e o segundo sensor 20, 22.

[0071] Por conseguinte, a unidade de controle de motor de combustão 24 pode ser configurada para identificar os primeiros sinais relacionados com a primeira marca, ou as primeiras marcas, com base nos sinais recebidos a partir do primeiro sensor 20, e a unidade de controle de motor de combustão 24 pode ser configurada para identificar os segundos sinais relacionados com as segundas marcas, com base nos sinais recebidos a partir do segundo sensor 22. A unidade de cálculo 26 da unidade de controle de motor 24 pode identificar o primeiro e o segundo sinal com base nos sinais recebidos a partir do primeiro e do segundo sensor 20, 22. A unidade de cálculo 26 pode ser configurada para basear os cálculos nos primeiros sinais e segundos sinais identificados. Por exemplo, diferentes posições rotacionais relativas das primeiras e segundas marcas no primeiro e no segundo disco, quando os primeiros e os segundos sinais foram recebidos, podem ser calculadas pela unidade de cálculo 26, e um cilindro particular pode ser detectado com base no cálculo, isto é, o cilindro particular de todos os cilindros, para o qual o pistão alcançará a posição de ponto morto superior da ignição em seguida.

[0072] De acordo com algumas modalidades, a unidade de controle de motor de combustão 24 pode ser configurada para identificar uma diferença de fase entre os primeiros sinais e os segundos sinais. Deste modo, a diferença de fase entre os primeiros e os segundos sinais que emanam das primeiras e das segundas marcas pode ser utilizada para distinguir os diferentes cilindros do motor de combustão interna 2. A unidade de cálculo 26 da unidade de controle de motor 24 pode calcular a diferença de fase. A diferença de fase pode ser expressa, por exemplo, em graus, radianos, tempo ou distância. A diferença de fase é um exemplo de como determinar as posições rotacionais relativas do primeiro e do segundo disco quando os primeiros e os segundos sinais foram recebidos.

[0073] De acordo com algumas modalidades, a unidade de controle de motor de combustão 24 pode ser configurada para identificar uma diferença de fase variável entre os primeiros sinais e os segundos sinais, e a unidade de controle de motor de combustão 24 pode ser configurada para avaliar a diferença de fase variável para determinar uma posição rotacional momentânea do virabrequim. Uma diferença de fase particular está associada a um cilindro particular do motor 2. Assim, com base na diferença de fase identificada, da diferença de fase variável entre o primeiro e o segundo sinal, um cilindro particular pode ser identificado. Mais uma vez, a unidade de cálculo 26 da unidade de controle de motor 24 pode calcular a diferença de fase. A diferença de fase variável entre um número do primeiro e do segundo sinal é um exemplo de como determinar as posições rotacionais relativas do primeiro e do segundo disco quando o primeiro e o segundo sinal foram recebidos.

[0074] A Figura 8 ilustra modalidades de um método 100 para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos. O motor de combustão interna de quatro tempos é um motor de combustão interna de quatro tempos 2 compreendendo ao menos dois cilindros de acordo com qualquer um dos aspectos e/ou modalidades aqui discutidas. O motor de combustão interna de quatro tempos compreende um arranjo 4 para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos de acordo com qualquer um dos aspectos e/ou modalidades aqui discutidas.

[0075] O método 100 compreende etapas de: detectar 102 a primeira marca, ou uma das primeiras marcas, com o primeiro sensor, detectar 104 uma das segundas marcas com o segundo sensor, e determinar 106 uma posição rotacional relativa entre o primeiro disco e o segundo disco com base na etapa de detectar 102 a primeira marca, ou uma das primeiras marcas, e a etapa de detectar 104 uma das segundas marcas.

[0076] De acordo com modalidades, o método 100 pode compreender as etapas de: identificar 108 os primeiros sinais relacionados à primeira marca, ou às primeiras marcas, com base nos sinais recebidos a partir do primeiro sensor, e identificar 110 os segundos sinais relacionados às segundas marcas, com base nos sinais recebidos a partir do segundo sensor, em que a etapa de determinar 106 uma posição rotacional relativa compreende uma etapa de: identificar 112 uma diferença de fase entre os primeiros sinais e os segundos sinais.

[0077] De acordo com modalidades, a etapa de identificar 112 uma diferença de fase entre os primeiros sinais e os segundos sinais pode compreender as etapas de: identificar 114 uma diferença de fase variável entre os primeiros sinais e os segundos sinais, e avaliar 116 a diferença de fase variável para determinar a posição rotacional relativa entre o primeiro e o segundo disco.

[0078] O método compreendendo as etapas 102 - 116 discutidas acima pode ser executado na unidade de controle 24 discutida em conjunto com a Figura 7, e pode ser implementado através de uma ou mais unidades de cálculo 26 dentro da unidade de controle 24. Um suporte legível por computador 90 como discutido abaixo, compreendendo instruções para executar as etapas 102 - 116 na unidade de controle 24 pode executar o método 100 compreendendo ao menos algumas das etapas 102 - 116 para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, quando o programa de computador é carregado em uma ou mais unidades de cálculo 26 da unidade de controle 24.

[0079] Um versado na técnica apreciará que o método 100 pode ser implementado por instruções programadas. Estas instruções programadas são tipicamente constituídas por um programa de computador que, quando é executado em um computador ou unidade de controle, garante que o computador ou a unidade de controle execute o controle desejado, como as etapas de método 102 - 116. O programa de computador geralmente faz parte de um suporte legível por computador que compreende um meio de armazenamento digital adequado no qual o programa de computador é armazenado. Por conseguinte, a invenção refere-se ainda a um programa de computador para executar um método 100 para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, em que o programa de computador compreende instruções legíveis por computador configuradas para fazer com que uma unidade de cálculo de uma unidade de controle de motor de combustão execute um método 100 de acordo com qualquer um dos aspectos e modalidades aqui discutidas.

[0080] A Figura 9 ilustra um suporte legível por computador 90 para executar um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos na forma de um disco de CD-ROM.

[0081] Assim, a invenção também se refere a um suporte legível por computador 90 para executar um método para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos, em que o programa de computador compreende instruções legíveis por computador configuradas para fazer com que uma unidade de cálculo de uma unidade de controle de motor de combustão do motor de combustão interna de quatro tempos execute um método de acordo com qualquer um dos aspectos e modalidades aqui discutidas.

[0082] O suporte legível por computador 90 é fornecido, por exemplo, na forma de um suporte de dados transportando instruções legíveis por computador para executar ao menos algumas das etapas 102 - 116 de acordo com algumas modalidades quando carregado em uma ou mais unidades de cálculo 26 da unidade de controle 24 discutida em conjunto com a Figura 7. O suporte de dados pode ser, por exemplo uma ROM (memória somente de leitura), uma PROM (memória somente de leitura programável), uma EPROM (PROM apagável), uma memória flash, uma EEPROM (PROM eletricamente apagável), um disco rígido, um CD-ROM, um pendrive, um dispositivo de armazenamento óptico, um dispositivo de armazenamento magnético ou qualquer outro meio apropriado, tal como um disco ou fita que possa conter dados legíveis por máquina de uma forma transitória. O suporte legível por computador pode ainda ser fornecido como instruções legíveis por computador em um servidor e pode ser transferido para a unidade de controle 24 remotamente, por exemplo, através de uma conexão com a Internet ou intranet, ou através de outros sistemas de comunicação com ou sem fio.

[0083] Dever-se-ia entender que o citado anteriormente é ilustrativo de várias modalidades exemplificativas e que a invenção é definida apenas pelas reivindicações em anexo. Um versado na técnica percebe que as modalidades exemplificativas podem ser modificadas, e que diferentes características das modalidades exemplificativas podem ser combinadas para criar modalidades diferentes das aqui descritas, sem abandonar o escopo da presente invenção, como definido pelas reivindicações em anexo. Por exemplo, as primeiras e/ou segundas marcas podem ser formadas por espaços abertos de comprimento identificável em vez de protrusões.

Claims (9)

1. Arranjo (4) para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos (2), o motor de combustão interna de quatro tempos (2) compreendendo um virabrequim (6), ao menos dois cilindros (8) com um pistão (10) cada, e um eixo de came (12) conectado ao virabrequim (6), em que o virabrequim (6) executa uma rotação de 720 graus enquanto o eixo de came (12) executa uma rotação de 360 graus, em que cada pistão (10) está conectado ao virabrequim (6) e alterna em seu cilindro (8), cada pistão (10) sendo disposto para assumir uma posição de ponto morto superior de ignição correspondente a uma posição rotacional superior (TRP1 - TRP6) do virabrequim (6) sobre a rotação de 720 graus do virabrequim (6), em que um ângulo interespaço (α) do virabrequim (6) se estende entre cada uma das posições rotacionais superiores (TRP1 - TRP6) e em que o arranjo (4) compreende: um primeiro disco (16) conectado ao virabrequim (6), o primeiro disco (16) compreendendo uma primeira marca (M11 - M13) dentro de cada ângulo interespaço (α), em que o primeiro disco (16) compreende uma pluralidade de primeiros indicadores espaçados igualmente circunferencialmente (50) dispostos entre as primeiras marcas (M1 - M13), e em que a primeira marca (M11 - M13), ou as primeiras marcas (M11 - M13), são distinguíveis dos primeiros indicadores (50), um segundo disco (18) conectado ao eixo de came (12) e compreendendo uma segunda marca (M21 - M26) por número de cilindros, em que o segundo disco (18) compreende uma pluralidade de segundos indicadores igualmente espaçados circunferencialmente (52) dispostos entre as segundas marcas (M21 - M26), e em que as segundas marcas (M21 - M26) são distinguíveis dos segundos indicadores (52), um primeiro sensor fixo (20) para detectar a primeira marca (M11 - M13), ou primeiras marcas (M11 - M13), um segundo sensor fixo (22) para detectar as segundas marcas (M21 - M26), e uma unidade de controle de motor de combustão (24) configurada para receber sinais a partir do primeiro sensor (20) e do segundo sensor (22), em que a unidade de controle de motor de combustão (24) é configurada para identificar os primeiros sinais (S11 - S16) relacionados com a primeira marca (M11 - M13), ou as primeiras marcas (M11 - M13), com base nos sinais recebidos a partir do primeiro sensor (20), e em que a unidade de controle de motor de combustão (24) é configurada para identificar os segundos sinais (S21 - S26) relacionados às segundas marcas (M21 - M26), com base nos sinais recebidos a partir do segundo sensor (22), caracterizado pelo fato de que: a primeira marca (M11 - M13) está disposta no primeiro disco (16), ou as primeiras marcas (M11 - M13) são dispostas umas em relação às outras no primeiro disco (16), e as segundas marcas (M21 - M26) são dispostas umas em relação às outras no segundo disco (18) de tal modo que para cada ângulo interespaço (α), a primeira marca relevante (M11 - M13) é detectável pelo primeiro sensor (20) e a segunda marca relevante (M21 - M26) é detectável pelo segundo sensor (22) em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco (16) e o segundo disco (18), em que a unidade de controle de motor de combustão (24) é configurada para identificar uma diferença de fase variável entre os primeiros sinais (S11 -S16) e os segundos sinais (S21 - S26) e em que a unidade de controle de motor de combustão (24) é configurada para avaliar a diferença de fase variável para determinar uma posição rotacional momentânea do virabrequim (6), em que a primeira marca (M11 - M13) está disposta no primeiro disco (16), ou as primeiras marcas (M11-M13) são dispostas umas em relação às outras no primeiro disco (16), e as segundas marcas (M21 - M26) são dispostas umas em relação às outras no segundo disco (18) de modo que a diferença de fase entre cada dois pares do primeiro (S11-S16) e do segundo (S21-S26) sinais aumente ao longo da rotação de 720 graus do primeiro disco (16) e da rotação de 360 graus do segundo disco (18).

2. Arranjo (4), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira marca (M1 - M13), ou cada uma das primeiras marcas (M1 - M13), é colocada em uma posição rotacional do primeiro disco (16) e o primeiro sensor (20) é posicionado em relação ao primeiro disco (16) tal que a primeira marca (M11 - M13), ou cada uma das primeiras marcas (M11 - M13), seja detectável pelo primeiro sensor (20) em uma posição entre as posições de ponto morto superior de ignição dos pistões (10), e em que cada uma das segundas marcas (M21 - M26) é colocada em uma posição rotacional do segundo disco (18) e o segundo sensor (22) é posicionado em relação ao segundo disco (18) de modo que cada uma das segundas marcas (M21 - M26) seja detectável pelo segundo sensor (22) em uma posição entre as posições de ponto morto superior de ignição dos pistões (10).

3. Arranjo (4), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a primeiras marca (M1 - M13), ou cada uma das primeiras marcas (M1 - M13), no primeiro disco (16) é espaçada rotativamente por ao menos 5 graus a partir de cada posição no primeiro disco (16) correspondendo à posição rotacional superior (TRP1- TRP6), ou a cada uma das posições rotacionais superiores (TRP1 - TRP6), do virabrequim (6).

4. Arranjo (4), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as primeiras marcas (M11 - M13) estão dispostas com espaços iguais entre elas em uma direção circunferencial do primeiro disco (16).

5. Arranjo (4), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ao menos duas das segundas marcas (M21 - M26) estão dispostas com espaços diferentes entre elas em uma direção circunferencial do segundo disco (18).

6. Arranjo (4), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle de motor de combustão (24) é configurada para identificar uma diferença de fase entre os primeiros sinais (S11 - S16) e os segundos sinais (S21 - S26).

7. Motor de combustão interna de quatro tempos (2), caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo (4) para detecção de cilindro conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

8. Método (100) para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos (2), o motor de combustão interna de quatro tempos (2) compreendendo um virabrequim (6), ao menos dois cilindros com um pistão (10) cada, e um eixo de came (12) conectado ao virabrequim (6), em que o virabrequim (6) executa uma rotação de 720 graus enquanto o eixo de came (12) executa uma rotação de 360 graus, em que cada pistão (10) está conectado ao virabrequim (6) e alterna em seu cilindro, cada pistão (10) sendo disposto para assumir uma posição de ponto morto superior de ignição correspondente a uma posição rotacional superior (TRP1 - TRP6) do virabrequim (6) sobre a rotação de 720 graus do virabrequim (6), em que um ângulo interespaço (α) do virabrequim (6) se estende entre cada uma das posições rotacionais superiores (TRP1 - TRP6), em que o arranjo (4) compreende um primeiro disco (16) conectado ao virabrequim (6), o primeiro disco (16) compreendendo uma primeira marca (M11 - M13) dentro de cada ângulo interespaço (α) e com uma pluralidade de primeiros indicadores espaçados igualmente circunferencialmente (50) dispostos entre as primeiras marcas (M1 - M13), e em que a primeira marca (M11 - M13), ou as primeiras marcas (M11 - M13), são distinguíveis dos primeiros indicadores (50); um segundo disco (18) conectado ao eixo de came (12) e compreendendo uma segunda marca (M21 - M26) por número de cilindros e com uma pluralidade de segundos indicadores igualmente espaçados circunferencialmente (52) dispostos entre as segundas marcas (M21 - M26), e em que as segundas marcas (M21 - M26) são distinguíveis dos segundos indicadores (52); um primeiro sensor fixo (20) para detectar a primeira marca (M11 - M13), ou primeiras marcas (M11 - M13); um segundo sensor fixo (22) para detectar as segundas marcas (M21 - M26); e uma unidade de controle de motor de combustão (24) configurada para receber sinais a partir do primeiro sensor (20) e do segundo sensor (22), em que a primeira marca (M11 - M13) está disposta no primeiro disco (16), ou as primeiras marcas (M11 - M13) são dispostas umas em relação às outras no primeiro disco (16) e as segundas marcas (M21 - M26) são dispostas umas em relação às outras no segundo disco (18) de modo que para cada ângulo interespaço (α), a primeira marca relevante (M11 - M13) é detectável pelo primeiro sensor (20) e a segunda marca relevante (M21 - M26) é detectável pelo segundo sensor (22) em diferentes posições rotacionais relativas entre o primeiro disco (16) e o segundo disco (18), o método (100) sendo caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: detectar (102) a primeira marca (M11 - M13), ou uma das primeiras marcas (M11 -M13), com o primeiro sensor (20), detectar (104) uma das segundas marcas (M21 - M26) com o segundo sensor (22), e determinar (106) uma posição rotacional relativa entre o primeiro disco (16) e o segundo disco (18) com base na etapa de detectar (102) a primeira marca (M11 - M13), ou uma das primeiras marcas (M11 - M13) e a etapa de detectar (104) uma das segundas marcas (M21 - M26) e em que a etapa de determinar (106) uma posição rotacional relativa compreende as etapas de: identificar (108) os primeiros sinais relacionados com a primeira marca (M11 - M13), ou as primeiras marcas (M11 - M13), com base em um sinal recebido a partir do primeiro sensor (20), e identificar (110) os segundos sinais relacionados com as segundas marcas (M21 - M26), com base nos sinais recebidos a partir do segundo sensor (22): identificar (114) uma diferença de fase variável entre os primeiros sinais e os segundos sinais, e em que a primeira marca (M11 - M13) está disposta no primeiro disco (16), ou as primeiras marcas (M11-M13) são dispostas umas em relação às outras no primeiro disco (16), e as segundas marcas (M21 - M26) são dispostas umas em relação às outras no segundo disco (18) de modo que a diferença de fase entre cada dois pares do primeiro (S11-S16) e do segundo (S21-S26) sinais aumente ao longo da rotação de 720 graus do primeiro disco (16) e da rotação de 360 graus do segundo disco (18), e avaliar (116) a diferença de fase variável para determinar a posição rotacional relativa entre os primeiro e segundo discos (16, 18).

9. Suporte legível por computador (90) para realizar um método (100) para detecção de cilindro em um motor de combustão interna de quatro tempos (2), caracterizado pelo fato de que compreende instruções legíveis por computador configuradas para fazerem com que uma unidade de cálculo (26) de uma unidade de controle de motor de combustão (24) do motor de combustão interna de quatro tempos (2) execute um método (100) conforme definido na reivindicação 8.