CN102374062A - 旋转检测装置和旋转体基准间隙判定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了旋转检测装置和旋转体基准间隙判定方法。曲柄位置传感器(42)具有主传感器(61)和辅助传感器(62),每当信号转子(51)的齿(52)中的一个经过时,主传感器(61)和辅助传感器(62)输出彼此移相的脉冲信号,并且曲柄位置传感器(42)输出曲柄信号,当辅助传感器(62)的辅助信号处于高水平且主传感器(61)的主信号已经变化时,所述曲柄信号的脉宽依据主信号的变化的方向而不同。ECU(41)判定是否存在双信号故障,即,每当齿(52)中的一个经过时从曲柄位置传感器(42)输出两个信号,并且ECU(41)利用依据是否已发生故障的判定而不同的阈值基于曲柄信号之间的时间间隔来进行基准间隙经过判定。
Description
技术领域
本发明涉及旋转检测装置以及旋转体基准间隙判定方法,所述旋转检测装置包括用于检测旋转体的正向旋转和反向旋转的旋转传感器。
背景技术
在诸如公开号为2005-233622的日本专利申请(JP-A-2005-233622)中描述的旋转检测装置的常规旋转检测装置中,盘形信号转子联接至曲轴,所述曲轴用作内燃机的输出轴,并且曲柄位置传感器布置为朝向信号转子。沿着信号转子的外周以规定角间隔(例如,10度)形成多个齿,并且基准间隙形成为转子的圆周上的区域,在所述区域中相邻齿之间的间隔与其它相邻齿之间的齿间间隔不同。
曲柄位置传感器具有传感器部,每当齿经过曲柄位置传感器的附近时所述传感器部就输出脉冲信号。传感器部包括第一传感器部和第二传感器部,所述第一传感器部和第二传感器部输出彼此移相的信号。在上述旋转检测装置中,当曲轴在正向上旋转时,第一传感器部的输出信号处于高水平,并且第二传感器部的输出信号从高水平变成低水平,即下降。然后,当第一传感器部和第二传感器部的输出信号以此方式输出时,曲柄位置传感器输出窄脉冲信号。
相反地,当曲轴在反向上旋转时,第一传感器部的输出信号处于高水平,并且第二传感器部的输出信号从低水平变成高水平,即上升。然后,当第一传感器部和第二传感器部的输出信号以此方式输出时,曲柄位置传感器输出宽脉冲信号。
因此,常规的曲柄位置传感器能够通过对输出的脉冲信号进行计数来判定曲轴旋转的变化量的绝对值,并且基于脉冲信号的宽度来判定曲轴的旋转方向。因此,可以通过考虑曲轴的反向旋转来精确地判定曲轴的旋转角。
另外,对于旋转检测装置,可以构想的是基于从曲柄位置传感器输出的脉冲信号之间的时间间隔来判定基准间隙是否已经经过。特别地,可以通过将两个连续测量到的时间间隔中的较晚测量到的时间间隔除以较早测量到的时间间隔所得到的商数与基准值进行比较来精确地判定基准间隙是否已经经过。这是可以实现的,因为,在等间距布置的齿之间的间隙中的一个经过曲柄位置传感器的情况和在基准间隙经过的情况(即以不等间隔设置的两个相邻齿之间的间隙经过的情况)之间,从曲柄位置传感器输出的脉冲信号之间的时间间隔是不同的。
在曲柄位置传感器中有时可能发生故障,即第一传感器部的输出信号保持固定在高水平。当发生这样的故障时,每当齿经过曲柄位置传感器时,曲柄位置传感器输出两个脉冲信号(下文中,称为“双信号故障”)。因此,当发生双信号故障时,从曲柄位置传感器输出的脉冲信号不能用于基于脉冲信号之间的时间间隔来精确地判定基准间隙是否已经经过。
此外,问题不限于输出脉宽依据曲轴的旋转方向而变化的脉冲信号的曲柄位置传感器,而且还发生于输出方式(例如,信号输出的数量)等不同的其它类型的曲柄位置传感器中。另外,上述问题不仅可能发生于用于检测内燃机的曲轴的旋转的曲柄位置传感器中,而且可能发生于检测转子的旋转的任何类型的旋转传感器中。
发明内容
本发明提供旋转检测装置和基准间隙经过判定方法,即使当已经发生双信号故障时,所述旋转检测装置和基准间隙经过判定方法也能够精确地判定基准间隙是否已经经过。
本发明的第一方案涉及旋转检测装置,包括:旋转传感器,其定向为朝向被检测目标体,所述被检测目标体具有沿旋转体的旋转方向每隔预定角度设置的多个齿和设置在毗邻齿之间且使所述毗邻齿之间的间隔为不等间隔的基准间隙,其中,所述旋转传感器包括传感器部,每当所述齿中的一个经过所述传感器部时所述传感器部输出脉冲信号,并且所述传感器部包括第一传感器部和第二传感器部,所述第一传感器部和所述第二传感器部输出彼此移相的信号,并且其中,当满足所述第一传感器部的输出信号处于预定水平且所述第二传感器部的输出信号已变化的条件时,所述旋转传感器以依据当满足所述条件时发生的所述第二传感器部的所述输出信号的变化的方向而不同的输出方式来输出所述信号;以及基准间隙经过判定部,其基于从所述旋转传感器输出的所述信号之间的时间间隔来判定所述基准间隙是否已经经过所述旋转传感器的附近。所述旋转检测装置包括:故障判定部,其判定是否已发生如下的故障:即,每当所述齿中的一个经过所述旋转传感器时从所述旋转传感器输出两个信号;以及判定方式切换部,在所述故障判定部判定出已发生所述故障的情况和在所述故障判定部判定出未发生所述故障的情况之间,所述判定方式切换部切换基于从所述旋转传感器输出的所述信号之间的所述时间间隔的判定方式以由所述基准间隙经过判定部判定所述基准间隙是否已经经过。
如果所述旋转传感器正常,则每当齿中的一个经过传感器时所述旋转传感器输出一个信号。然而,当存在“在旋转体旋转期间第一传感器部的输出信号变得固定到预定水平且不会从该水平变化”的故障时,会发生这样的故障,即每当一个齿经过时旋转传感器输出两个信号,也就是说,每当一个齿经过时,旋转传感器交替地输出不同输出方式的信号(下文中,称作“双信号故障”)。
根据本发明的第一方案与如下相关技术不同,在该相关技术中,在判定基准间隙是否已经经过传感器的附近时,当已发生双信号故障时以及当未发生双信号故障时,使用基于从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔的相同判定方式;根据本发明的第一方案,如果判定出已发生双信号故障,则本发明的装置将判定方式从与未发生双信号故障的情况(即信号正常的情况)对应的判定方式变成与已发生双信号故障的情况对应的判定方式。因此,即使当已发生双信号故障时,也可以精确地判定出基准间隙是否已经经过。
在前述的旋转检测装置中,基准间隙经过判定部可以基于从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔和阈值来判定基准间隙是否已经经过,并且在所述故障判定部判定出已发生故障的情况和在所述故障判定部判定出未发生故障的情况之间,所述判定方式切换部切换用于判定所述基准间隙是否已经经过的所述阈值。
例如,在旋转体的旋转速度恒定的情况下,当等间距布置的齿中的两个毗邻齿之间的间隙经过旋转传感器时,从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔短,而当不等间隔的两个毗邻齿之间的间隙经过时,即当基准间隙经过时,时间间隔长。因此,如果如前述构造中基于从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔与阈值来判定基准间隙是否已经经过,则能够容易且精确地判定基准间隙是否已经经过。此外,如果在判定基准间隙是否已经经过时判定出已发生双信号故障,则阈值从与未发生双信号故障的情况对应的阈值变成与已发生双信号故障的情况对应的阈值。由于此原因,即使当已发生双信号故障时,也可以容易且精确地判定出基准间隙是否已经经过。
此外,基准间隙经过判定部可以测量从旋转传感器连续输出的信号之间的时间间隔,并且可以基于两个连续测量到的时间间隔的偏差度(degree ofdeviation)与阈值之间的比较来判定基准间隙是否已经经过。在这种情况下,两个连续测量到的时间间隔之间的偏差度可以为例如两个时间间隔之间的比率。
此外,基准间隙经过判定部可以通过将两个连续测量到的时间间隔中的较晚测量到的时间间隔除以较早测量到的时间间隔得到的商数与阈值进行比较来判定基准间隙是否已经经过,并且基准间隙经过判定部包括:初步判定部,当所述商数等于或超过下限阈值时,所述初步判定部做出初步判定,其中所述下限阈值小于当所述较早测量到的时间间隔对应于等间距设置的两个毗邻齿之间的间隙的经过而所述较晚测量到的时间间隔对应于所述基准间隙的经过时所述商数的值的范围的下限值;以及最终判定部,在所述初步判定部已做出所述初步判定之后,当所述商数小于比所述商数的所述值的范围的上限值大的上限阈值时,所述最终判定部做出最终判定。如果所述最终判定部做出所述最终判定,则所述基准间隙经过判定部判定出所述基准间隙已经经过。
根据该构造,不是仅由于所述初步判定部已做出所述初步判定而判定出所述基准间隙的经过。而是,在已做出初步判定的同时,如果做出了最终判定,则判定出所述基准间隙的经过。由于此原因,与仅由于做出初步判定而判定出基准间隙的经过的构造相比,可以抑制做出错误的判定,即判定出基准间隙已经经过,而实际上基准间隙未经过。
此外,在旋转检测装置中,如果在判定期间内从旋转传感器连续输出的两个信号中的一个的输出方式与两个信号中的另一个的输出方式不同,则故障判定部可以判定出已发生故障,其中在所述判定期间内旋转体仅在预定方向上转动。借助于这种构造,如果已发生双信号故障,则可以基于在判定期间内从旋转传感器连续输出的两个信号中的一个的输出方式与两个信号中的另一个的输出方式不同的状态,来精确地判定出该情形的存在。
此外,旋转体可以为内燃机的输出轴,并且被检测目标体可以为与输出轴一体旋转的信号转子。借助于这种构造,如果已发生双信号故障,则可以基于在判定期间内从旋转传感器连续输出的两个信号包含表示正向旋转的输出方式和表示反向旋转的输出方式的状态,来精确地判定该情形的存在,其中在所述判定期间内所述内燃机的输出轴仅在例如正向旋转方向的预定方向上转动。顺便提及,内燃机的输出轴仅在正向旋转方向上转动的判定期间可以为例如这样的期间:在所述期间内,发动机转速大于或等于用于判定内燃机的起动完成的阈值转速。
此外,内燃机可以包括:凸轮轴,其随着输出轴的旋转而旋转;凸轮,其与所述凸轮轴一体地旋转且打开和关闭发动机气门;以及凸轮旋转传感器,当信号转子的基准间隙经过旋转传感器时,所述凸轮旋转传感器输出至少对应于凸轮轴的基准旋转角的经过的信号,并且基准间隙经过判定部可以测量从旋转传感器连续输出的信号之间的时间间隔,并且可以基于两个连续测量到的时间间隔中的较晚测量到的时间间隔除以两个连续测量到的时间间隔中的较早测量到的时间间隔得到的商数与阈值的比较来判定基准间隙是否已经经过,并且所述基准间隙经过判定部可以包括:初步判定部,当所述商数等于或超过下限阈值时,所述初步判定部做出初步判定,其中所述下限阈值小于当所述较早测量到的时间间隔对应于等间距设置的两个毗邻齿之间的间隙的经过而所述较晚测量到的时间间隔对应于基准间隙的经过时所述商数的值的范围的下限值;以及最终判定部,在所述初步判定部已做出初步判定之后,当所述商数小于比所述商数的所述值的范围的上限值大的上限阈值时,所述最终判定部做出最终判定,而且,如果所述最终判定部做出最终判定,则所述基准间隙经过判定部可以判定出所述基准间隙已经经过,并且在初步判定部已做出初步判定的同时,当信号从凸轮旋转传感器输出时,所述基准间隙经过判定部可以在不依赖于所述最终判定部做出的判定的情况下判定出所述基准间隙已经经过。
根据这样的构造,即,当所述初步判定部已做出初步判定时,基于所述最终判定部做出最终判定的状态判定出所述基准间隙已经经过,可以抑制做出错误的判定,即,当实际上基准间隙未经过时判定出基准间隙已经经过。然而,在由于某种原因未做出最终判定但是实际上基准间隙已经经过的情况下,在早的期间内不能够判定出基准间隙的经过。
在这点上,根据前述的构造,基于所述最终判定部已做出最终判定的状态来判定出所述基准间隙已经经过。另一方面,在所述初步判定部已做出初步判定的同时,当所述凸轮旋转传感器输出对应于凸轮轴的基准旋转角的经过的信号时,判定出基准间隙已经经过,而不依赖于最终判定部做出的判定。由于此,即使在当基准间隙实际上已经经过时由于某种原因没有做出最终判定的情况下,也可以快速地判定出基准间隙的经过。
本发明的第二方案涉及基于从旋转传感器输出的信号之间的间隔来判定基准间隙是否已经经过旋转传感器的附近的基准间隙经过判定方法,所述旋转传感器布置为朝向被检测目标体,所述被检测目标体具有沿旋转体的旋转方向每隔预定角度设置的多个齿,且具有设置在齿的在旋转方向上彼此相邻的相邻齿之间且使相邻齿之间的间隔为不等间隔的基准间隙,其中,所述旋转传感器具有传感器部,每当齿中的一个经过传感器部时所述传感器部输出脉冲信号,并且所述传感器部包括第一传感器部和第二传感器部,所述第一传感器部和第二传感器部输出彼此移相的信号,并且其中,当满足所述第一传感器部的输出信号处于预定水平且所述第二传感器部的输出信号已经变化的条件时,旋转传感器以依据当满足所述条件时发生的所述第二传感器部的输出信号的变化的方向而不同的输出方式来输出信号。所述基准间隙经过判定方法包括:判定是否存在这样的故障:即,每当齿中的一个经过旋转传感器时从旋转传感器输出两个信号;以及在判定所述基准间隙是否已经经过时,在判定出已发生所述故障的情况和在判定出未发生所述故障的情况之间,切换基于从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔的判定方式。
根据本发明的第二方案,如本发明的第一方案,即使当已发生双信号故障时,可以精确地判定基准间隙是否已经经过。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性,其中相同的标记表示相同的元件,并且其中:
图1为示出应用本发明的旋转检测装置的实施例的车载多气缸内燃机及其周边构造的示意图;
图2为示出在实施例中曲柄位置传感器及其周边构造的示意图;
图3为示出在实施例中从主传感器输出的主信号的变化方式、从辅助传感器输出的辅助信号的水平和曲轴的旋转方向之间的相关性的表;
图4为示出根据实施例在曲轴的正向旋转期间主信号、辅助信号和曲柄信号的转变的时序图;
图5为在实施例中在曲轴的反向旋转期间主信号、辅助信号和曲柄信号的转变的时序图;
图6为示出当实施例中的曲柄位置传感器正常工作时曲柄信号、是否满足初步判定条件,以及是否满足最终判定条件的转变的时序图;
图7为示出当实施例中的曲轴正向旋转且存在双信号故障时主信号、辅助信号和曲柄信号的转变的时序图;
图8为示出在实施例中基准间隙经过判定处理的处理程序的流程图;
图9为示出根据实施例的初步判定处理的流程图;
图10为示出根据实施例的最终判定处理的流程图;以及
图11为示出在实施例中的曲柄位置传感器具有双信号故障的情况下曲柄信号、是否满足初步判定条件以及是否满足最终判定条件的转变的时序图。
具体实施方式
在下文中,将参照图1至图11说明并入到车载多气缸内燃机中的根据本发明的旋转检测装置的实施例。图1为根据本发明的多气缸内燃机(下文中称作“内燃机11”)及其相关联的周边部件的示意图。图1还示意性地示出了多个气缸12中的一个。
如图1所示,活塞13在内燃机11的各个气缸12内往复运动。在各个气缸12中,燃烧室14由活塞13的顶表面和气缸12的内周表面限定。
在内燃机11中,喷射燃料的燃料喷射阀15设置在各气缸12中。在各燃烧室14中,由进气和喷射的燃料组成的混合物由火花塞16点火,因此混合物燃烧以使活塞13往复运动且使得作为输出轴的曲轴31旋转。曲轴31的驱动力经由变速机构32传送给驱动轮(未示出)。通常,曲轴31借助于内燃机11的输出而旋转的方向称为正向旋转方向,而其相反的方向称为反向旋转方向。当开始启动发动机时,通过起动电动机33使曲轴31转动。
在内燃机11中,进气阀22的致动控制进气通路21和燃烧室14之间的连通,并且排气阀24的致动控制燃烧室14和排气通路23之间的连通。进气阀22和排气阀24与进气曲轴26和排气曲轴27的旋转相关联地被致动,曲轴31的旋转传送给进气曲轴26和排气曲轴27。
设置在车辆中的电子控制单元(ECU 41)执行内燃机11的各种控制。ECU 41包括:CPU,其执行与内燃机11的控制相关联的计算处理;ROM,其中预先存储有控制所需的程序和数据;RAM,其用于临时存储由CPU执行的计算的结果;输入端口,来自外部的信号通过所述输入端口输入;输出端口,信号通过所述输出端口输出到外部;等。
ECU 41的输入端口连接至检测内燃机11和车辆的状态的各个传感器。各个传感器的示例包括:曲柄位置传感器42,其检测作为曲轴31的旋转角的曲柄转角CA和作为曲轴31的旋转速度的发动机转速NE;以及凸轮位置传感器43,其检测进气凸轮轴26的旋转角。除了上文所述的传感器之外,其它传感器的示例包括:换挡位置传感器44,其检测由驾驶员操作的换挡杆(未示出)的换挡位置;加速器位置传感器45,其检测加速踏板的压下量;制动传感器46,其检测制动踏板的操作状态;车速传感器47,其用于检测车速;等。
相反地,ECU 41的输出端口电连接至燃料喷射阀15、起动电动机33等。基于各个传感器的检测结果,ECU 41执行各种控制,包括燃料喷射的控制、启动发动机时曲柄运动的控制等。
具体地,基于来自曲柄位置传感器42和凸轮位置传感器43的信号来执行气缸判别,并且基于检测到的曲柄转角CA为各气缸12设定燃料喷射定时和点火定时。
ECU 41执行自动停止/重启控制,当满足预定停止条件时,使内燃机11自动地停止,并且当满足预定重启条件时,使内燃机11自动地重启。
在自动停止/重启控制中,当满足预定停止条件时,例如,当制动器已被压下且车辆保持停止预定时间段时,通过停止燃料喷射而使内燃机11自动地停止。当满足重启条件时,例如,当制动器被释放时,同时内燃机11停止,ECU 41识别发动机启动命令已输出到内燃机11并且驱动起动电动机33以使内燃机11自动地重启。
然后,ECU 41存储当内燃机11自动停止时检测到的曲柄转角CA,并且基于存储的曲柄转角CA在重启时执行燃料喷射,从而能够缩短重启时的发动机启动时间。
应当注意的是,当内燃机11停止时,曲轴31在完全停止之前可能在正向或反向上短暂地继续旋转。因此,该实施例中使用的曲柄位置传感器42能够检测曲轴31的在正向和反向这两个方向上的旋转。
接下来,参照图2,将对作为旋转传感器的曲柄位置传感器42及其周边部件进行说明。如图2所示,作为待检测部件的盘形信号转子51联接至曲轴31的一端。信号转子51与曲轴31一起旋转。多个齿52按预定间隔(例如,10度)形成在信号转子51的除了形成基准间隙53的部分之外的外周上,在所述部分处不设置两个毗邻齿52。也就是说,在基准间隙53处,与其它齿间均等间隔相对比,两个齿52之间的间隔变成不等间隔。曲柄位置传感器42朝向信号转子51的齿52,并且检测曲轴31的旋转位置(下文中称作曲柄转角CA)和曲轴31的旋转速度(下文中称作发动机转速NE)。
曲柄位置传感器42包括:主传感器61,其朝向齿52;辅助传感器62,其在信号转子51的旋转方向上与主传感器61间隔开规定距离;以及处理装置63,其向ECU 41输出曲柄信号Sc,曲柄信号Sc与由主传感器61输出的主信号Sm和由辅助传感器62输出的辅助信号Ss相称(commensurate)。在曲轴31转动时,每当信号转子51的齿52经过附近时,主传感器61和辅助传感器62各自输出脉冲信号。主传感器61和辅助传感器62定位为使得它们各自的输出信号偏差预定角度(例如,5度)。处理装置63包括控制曲柄信号Sc的脉宽的计时器64。曲柄位置传感器42输出曲柄信号Sc,每当曲轴31转动预定角度时,曲柄信号Sc的脉宽依据旋转方向而变化。另外,主传感器61用作依据本发明的第二传感器部,并且辅助传感器62用作依据本发明的第一传感器部。
曲柄信号Sc基于以下构思而生成。图3示出了由主传感器61输出的主信号Sm的变化方式、由辅助传感器62输出的辅助信号Ss的水平以及曲轴31的旋转方向之间的相关性。
如图3所示,当曲轴31沿正向旋转时,如果主信号Sm的水平下降,并且由辅助传感器62输出的辅助信号Ss处于高水平则满足“条件A”。因此,当满足条件A时,可以判定出曲轴31正在沿正向旋转。在这种情况下,曲柄位置传感器42输出具有窄脉宽的曲柄信号Sc。
另外,图3还示出了,当曲轴31沿反向旋转时,如果辅助传感器62输出处于高水平的辅助信号Ss而来自主传感器61的主信号Sm上升,则满足“条件B”。因此,当满足条件B时,可以判定出曲轴31正在沿反向旋转。在这种情况下,曲柄位置传感器42输出具有宽脉宽的曲柄信号Sc。
因此,在该实施例中,当满足来自辅助传感器62的辅助信号Ss处于高水平且来自主传感器61的主信号Sm已经变化的条件时,判定出曲轴31已旋转预定角度,并且基于当满足条件时主信号Sm的变化的方向判定出曲轴31的旋转方向。
基于上述信息,曲柄信号Sc的生成和输出以如下方式发生。图4示出了当曲轴31沿正向旋转时来自主传感器61的主信号Sm、来自辅助传感器62的辅助信号Ss和曲柄信号Sc之间的相关性。
如图4所示,当满足条件A(参见图3)时,曲柄信号Sc下降,并且在规定时间段Δt1(例如,在例如t11至t12、t13至t14和t15至t16之间的时间段内的几十毫秒)内保持在低水平。曲柄信号下降的规定时间段Δt1表示曲柄信号Sc的脉宽。
ECU 41对曲柄信号Sc的脉冲的数量进行计数,并且通过计算与曲柄转角对应的值(更具体地,图4中所示的曲柄计数器的值)来确定曲柄转角。在这种情况下,每当曲柄信号Sc下降时,曲柄计数器的计数值加“1”(在时间t11、t13和t15)。由曲柄计数器指示的计数值的增加与曲柄转角的增加相对应。当曲柄转角达到720°时,计数值复位为与0°对应的值。
此外,如下文中详细描述的,ECU 41执行基准间隙经过判定:基于曲柄信号Sc之间的一系列时间间隔来判定作为基准角的基准间隙53是否已经经过。如果判定出基准间隙53已经经过,则判定出曲柄转角已经变得等于基准角(0°CA),并且曲柄计数器的计数值复位成对应于基准角的值。
图5示出了当曲轴31沿反向旋转时从主传感器61输出的主信号Sm、从辅助传感器62输出的辅助信号Ss和曲柄转角Sc之间的相关性。
如图5所示,当满足条件B(参见图3)时,曲柄信号Sc下降,并且在规定时间段Δt2(例如,在例如t21至t23、t24至t26和t27至t29之间的时间段内的几百毫秒)内保持在低水平。曲柄信号下降的规定时间段Δt2表示曲柄信号Sc的脉宽。规定时间段Δt2设定得比当曲轴31沿正向旋转时使用的规定时间段Δt1(参见图5)长。
ECU 41以如下方式判定曲柄计数器的计数值。首先,每当曲柄信号Sc下降时,曲柄计数器的计数值加“1”(例如,在时间t21、t24和t27)。之后,如果曲柄信号Sc保持在低水平的持续时间变得等于或超过基准时间段(其中,(预定时间Δt1)<(基准时间)<(预定时间Δt2))(例如,在时间t22、t25和t28处),则判定出曲柄信号Sc的脉宽表示曲轴31沿反向旋转,并且曲柄计数器的计数值减“2”。通过一系列运算,曲柄计数器的计数值减“1”。
通过采用上述曲柄位置传感器42,可以通过对输出的曲柄信号Sc进行计数来判定曲轴31的旋转的变化量的绝对值,并且还可以基于曲柄信号Sc的脉宽(即,规定时间段Δt1或Δt2)来判定曲轴31的旋转方向。因此,可以精确地判定沿正向和反向这两个方向旋转的曲轴31的曲柄转角。
参照图6,将详细地说明判定基准间隙53是否已经经过曲柄位置传感器42的方法。图6示出了当曲柄位置传感器42正常工作时曲柄信号Sc、是否满足初步判定条件的状态、是否满足最终判定条件的状态的转变。
如图6所示,在曲柄信号Sc的连续脉冲信号之间的一系列时间间隔Tm(M=-1,0,1,2,3,4)中,各自为等间距布置的毗邻齿52之间的间隙经过曲柄位置传感器42附近所需的间隔T-1(时间t31至时间t32)、T0(时间t32至时间t33)、T2(时间t34至时间t35)、T3(时间t35至时间t36)和T4(时间t36至时间t37)不同于与其它齿间间隙不等的两个齿52之间的间隙经过曲柄位置传感器42的附近所需的间隔T1(时间t33至时间t34)。
考虑到这点,可以通过将阈值Kn与两个连续测量到的时间间隔的较晚测量到的时间间隔除以较早测量到的时间间隔所得到的商数(例如,T0/(T-1)、T1/T0、T2/T1、T3/T2、T4/T3)进行比较来判定基准间隙53是否已经经过曲柄位置传感器42的附近。
具体地,当满足以下两个条件(a)和(b)时,判定出已做出初步判定。
(a)T0/(T-1)≥K1
(b)T1/T0≥K2
通常,商数(T0/(T-1))等于1。然而,由于曲轴31的旋转波动等,商数(T0/(T-1))可以取从1以下的下限值到1以上的上限值的范围。因此,考虑到计算的商数的可能范围,第一阈值K1设定为稍低于下限值。
通常,商数(T1/T0)等于3。然而,由于曲轴31的旋转波动等,商数(T1/T0)可以取从3以下的下限值到大于3的上限值的范围。因此,考虑到计算的商数的可能范围,第二阈值K2设定得稍低于下限值。
第二阈值K2大于第一阈值K1(K2>K1)并且用作依据本发明的下限阈值。另外,阈值K1和K2可以通过实验、模拟等提前确定。
在满足初步判定条件,即已满足前述两个条件(a)和(b)之后,当进一步满足以下所有条件(c)至(g)时,进行最终判定。
(c)T1/T0<K3
(d)T3/T2≥K4
(e)T4/T3≥K4
(f)T0/(T-1)≥K1
(g)T2/T1<K5
注意的是,当曲轴31的旋转速度的变化率大时,诸如在发动机启动之后的瞬间,有时会发生的是,在当等间距布置的齿52之间的间隙经过曲柄位置传感器42的附近时连续测量到的两个时间间隔(例如,T3和T4)中,较早测量到的时间间隔T3比所述较晚测量到的时间间隔T4长。当发生该情况时,如果若做出了初步判定而判定出基准间隙53已经经过,则可能做出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42的错误肯定(false-positive)判定。具体地,在这种情况下,较晚测量到的时间间隔T4除以较早测量到的时间间隔T3所得到的商数(T4/T3)可等于或超过第二阈值K2,如果发生这种情况,则将做出初步判定,即使基准间隙53实际上未经过曲柄位置传感器42。
因此,第三阈值K3设定得比能够计算出的商数(T1/T0)的范围的上限值高。第四阈值K4设定得比两个连续时间间隔之间的商数(例如,T4/T3)的可能范围的下限值低,所述两个连续时间间隔是在当发生曲轴31的旋转速度的高变化率时等间距布置的齿52之间的间隙经过曲柄位置传感器42的附近时测量到的。
第三阈值K3高于第二阈值K2(K3>K2)且用作依据本发明的上限阈值。第四阈值K4用于验证商数T3/T2和T4/T3不是故障值,且第四阈值K4低于第二阈值(K4<K2)。
商数(T2/T1)通常约等于0.33。然而,由于曲轴31的旋转波动等,商数(T2/T1)可以取从0.33以下的下限到0.33以上的上限的范围。因此,考虑到计算出的商数的容许范围,第五阈值K5设定得比商数(T2/T1)的上限值高。
阈值K3至K5通过实验、模拟等提前设定。然后,当做出最终判定时,判定出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42。通过进行上述的基准间隙经过判定,可以精确地判定基准间隙53是否已经经过曲柄位置传感器42。
如图7所示,在曲柄位置传感器42中可能发生辅助信号Ss变得固定到高水平的故障。在这种情况下,在曲轴31的正向旋转期间,可能发生如下故障:表示正向旋转的短脉宽信号和表示反向旋转的长脉宽信号交替地输出为曲柄信号Sc,从而每当齿52经过曲柄位置传感器42时输出两个曲柄信号Sc(下文中称作“双信号故障”)。因此,当发生双信号故障时,从曲柄位置传感器42输出的曲柄信号Sc的不精确度指的是,即使当基准间隙53经过曲柄位置传感器42时,也不能够满足条件(c),从而使得难以判定基准间隙53是否已经经过曲柄位置传感器42。
因此,在实施例中,ECU 41判定是否已发生双信号故障。此外,当进行基准间隙经过判定时,在判定出已发生故障的情况和在判定出未发生故障的情况之间,ECU 41切换基于从曲柄位置传感器42输出的曲柄信号Sc之间的时间间隔Tm的判定方式。具体地,当进行基准间隙经过判定时,如果判定出已发生双信号故障,则阈值Kn(n=1,2,3,4,5)设定为故障时用阈值Dn(n=1,2,3,4,5)。相反地,如果判定出未发生双信号故障,则阈值Kn设定为缺省阈值Cn(n=1,2,3,4,5)。
接下来,将参照图8至图10说明根据本实施例的基准间隙经过判定处理。图8为示出基准间隙经过判定处理的流程图。在内燃机11运行期间以预定间隔执行该处理。图9是示出在基准间隙经过判定中初步判定处理的过程的流程图。在图8所示的流程图中,在步骤S4处执行初步判定处理。图10是示出在基准间隙经过判定中最终判定处理的过程的流程图。在图8所示的流程图中,在步骤S6处执行最终判定处理。
如图8所示,在步骤S1首先判定是否已发生双信号故障。在步骤S1中,如果例如在曲轴31仅沿正向旋转的同时曲柄位置传感器42在规定时间段(下文中称为“判定期间”)内输出两个不同脉宽的连续曲柄信号Sc,则判定出已发生双信号故障。具体地,采用发动机转速NE高于或等于基准发动机转速(例如,400rpm)的期间作为曲轴31仅沿正旋转方向旋转的判定期间,所述基准发动机转速为用于判定内燃机11的启动完成的阈值。然后,当发动机转速NE高于或等于基准发动机转速时,如果曲柄位置传感器42交替地输出表示曲轴31正向旋转的短脉宽曲柄信号Sc和表示曲轴31反向旋转的长脉宽曲柄信号Sc达至少预定次数,则判定出已发生双信号故障。
如果在步骤S1中判定已发生双信号故障(在步骤S1中为是),则处理进行到步骤S2,其中将阈值Kn(n=1,2,3,4,5)设定为故障时用阈值Dn(n=1,2,3,4,5)。处理随后进行到步骤S4。
另一方面,如果判定未发生双信号故障,即,信号正常(步骤S1中为否),则处理进行到步骤S3,其中将阈值Kn(n=1,2,3,4,5)设定为缺省阈值Cn(n=1,2,3,4,5)。处理随后进行到步骤S4。
应当注意的是,对于特定商数而言故障时用阈值Dn与对应的缺省阈值Cn不同。在图11中,显示双信号故障发生于时间t53处。在已发生双信号故障之后,时间间隔T1(=t56至t55)和时间间隔T0(时间t54至时间t55)之间以及时间间隔T1(=t56至t55)和时间间隔T2(时间t56至时间t57)之间的偏差度变得较大。因此,时间间隔T1和时间间隔T0的商数T1/T0的可能范围的上限值和下限值分别高于正常状态期间的上限值和下限值。相反地,时间间隔T2和时间间隔T1的商数T2/T1的范围的上限值和下限值分别低于正常状态期间的上限值和下限值。
因此,在实施例中,故障时用第二阈值D2可以设定为例如高于缺省第二阈值C2(D2>C2)。类似地,故障时用第三阈值D3设定为高于缺省第三阈值C3(D3>C3)。此外,故障时用第五阈值D5设定为低于缺省第五阈值C5(D5<C5)。通过实验,其它阈值也设定在双信号故障存在时对应的值处和双信号故障不存在时对应的值处。
然后,在步骤S4中,执行图9中所示的初步判定处理。如图9所示,在步骤S11中,读取曲柄信号Sc之间的时间间隔Tm(m=-1,0,1)。然后,在步骤S12中,判定是否满足上述条件(a)。如果满足条件(a),即,如果商数T0/(T-1)大于或等于第一阈值K1(在步骤S12中为是),则处理进行到步骤S13,其中判定是否满足条件(b)。然后,如果满足条件(b),即,如果商数T1/T0大于或等于第二阈值K2(在步骤S13中为是),则处理进行到步骤S14,其中判定出满足初步判定条件。之后,该处理结束。
然而,如果既不满足条件(a)又不满足条件(b)(在步骤S12和步骤S13中分别为否),则处理进行到步骤15,其中判定出不满足初步判定条件。之后,该处理结束。
当完成初步判定处理的执行时,处理进行到步骤S5,如图8所示,其中判定是否满足初步判定条件。如果满足初步判定条件(在步骤S5中为是),则处理进行到步骤S6。
然而,如果在步骤S5中判定出不满足初步判定条件(步骤S5中为否),则处理结束。然而,如果处理进行到步骤S6,则执行图10中所示的最终判定处理。
如图10所示,在步骤S21中,首先读取曲柄信号Sc之间的时间间隔Tm(m=-1,0,...,4)。然后,在步骤S22中,判定是否满足条件(c)。如果满足条件(c),即,如果商数T1/T0小于第三阈值K3(在步骤S22中为是),则处理进行到步骤S23,其中判定是否满足条件(d)。然后,如果判定出满足条件(d),即,商数T3/T2大于或等于第四阈值K4(在步骤S23中为是),则处理进行到步骤S24,其中判定是否满足条件(e)。然后,如果判定出满足条件(e),即,如果商数T4/T3大于或等于第四阈值K4(在步骤S24中为是),则处理进行到步骤S25,其中判定是否满足条件(f)。然后,如果判定出满足条件(f),即,如果商数T0/(T-1)大于或等于第一阈值K1(在步骤S25中为是),则处理进行到步骤S26,其中判定是否满足条件(g)。然后,如果判定出满足条件(g),即,如果商数T2/T1小于第五阈值K5(在步骤S26中为是),则处理进行到步骤S27,其中判定出满足最终判定条件。之后,处理结束。
然而,如果不满足条件(c)至(g)中的任一个(在步骤S22至S26中的任一个中为否),那么处理进行到步骤S28,其中判定出不满足最终判定条件。之后,处理结束。
在完成最终判定处理之后,处理进行到步骤S7,如图8所示,其中判定是否满足最终判定条件。如果在步骤S7中判定出满足最终判定条件(在步骤S7中为是),则处理进行到步骤S8,其中判定出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42。之后,处理结束。
然而,如果在步骤S7中判定出不满足最终判定条件(在步骤S7中为否),则处理在该点处结束。因此,在前述的实施例中,获得了下文所示的操作和效果。
首先,在该实施例中,ECU 41判定是否已发生双信号故障,即,每当齿52经过传感器42时,从曲柄位置传感器42输出两个信号。然后,在基于从曲柄位置传感器42输出的曲柄信号Sc的时间间隔进行基准间隙经过判定时,根据是否已判定出已发生双信号故障来改变判定方式。具体地,在基准间隙经过判定时,测量从曲柄位置传感器42连续输出的曲柄信号Sc之间的时间间隔Tm(m=-1,0,...4),并且通过将两个连续测量到的时间间隔(例如,时间间隔(T-1)和T0,时间间隔T0和T1,...)之间的比率与对应的阈值Kn(n=1,2,...)进行比较,来判定基准间隙53的经过。于是,在进行基准间隙经过判定时,如果判定出已发生双信号故障,则将阈值Kn设定为故障时用阈值Dn。相反地,如果判定出未发生所述故障,则将阈值Kn设定为缺省阈值Cn。因此,与常规技术相对比,本实施例的装置在判定出已发生双信号故障时将所使用的阈值从缺省阈值Cn变成故障时用阈值Dn;而在常规技术中,无论是否已发生双信号故障,当判定基准间隙已经经过曲柄位置传感器时,使用相同的阈值。因此,即使已发生双信号故障,也可以精确地判定出基准间隙53是否已经经过曲柄位置传感器。
其次,通过将两个连续测量到的时间间隔(例如,时间间隔(T-1)和T0,时间间隔T0和T1,...)中的较晚测量到的时间间隔除以较早测量到的时间间隔得到的商数(例如,T0/(T-1),T1/T0,等)与阈值Kn进行比较,来执行该实施例中的基准间隙经过判定。另外,如果所述商数等于或超过第二阈值K2,则做出初步判定,其中所述第二阈值K2为比当两个连续测量到的时间间隔的较早测量到的时间间隔为与等间距布置的齿52和齿52之间的间隙的经过对应的间隔且两个中的较晚测量到的时间间隔为与基准间隙53的经过对应的间隔时商数的值的范围的下限值小的下限阈值。当已做出初步判定时,如果所述商数小于第三阈值K3,则做出最终判定,其中所述第三阈值K3为比所述商数可取的所述值的范围的上限值大的上限阈值。然后,基于这样做出的最终判定,判定出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42。因此,基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42的判定不是仅基于由初步判定部做出的初步判定。而是,仅当在已做出初步判定之后做出最终判定,才做出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42的判定。因此,与仅当做出初步判定时就判定出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42的构造相比,根据本发明的实施例较不易于做出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42的错误肯定判定。
如果在曲轴31正向旋转期间的判定期间内从曲柄位置传感器42连续输出的两个曲柄信号Sc的脉宽彼此不同,则所述实施例的ECU 41判定出已发生双信号故障。因此,当已发生双信号故障时,可以基于如下检测来精确地判定该情形的存在:在曲轴31仅在正旋转方向上转动的判定期间内从曲柄位置传感器42连续输出的两个曲柄信号Sc包括表示正向旋转的短脉宽信号和表示反向旋转的长脉宽信号二者。
依据本发明的旋转检测装置不限于上述示例性实施例,而是还可以通过下述构造来实现,其中对所述实施例进行了修改。在所述实施例中,为了抑制做出错误判定,即,当基准间隙53实际上未经过时判定基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42,基于当初步判定已做出时做出的最终判定来判定出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42。然而,存在如下一些情况:尽管基准间隙53实际上已经经过,但由于某种原因未执行最终判定。在这些情况下,存在不能早期判定出基准间隙53经过的风险。因此,如果当已做出初步判定时满足下述条件,则判定出基准间隙53已经经过传感器是恰当的,而不取决于最终判定。也就是说,凸轮位置传感器43构造为当基准间隙53经过曲柄位置传感器42时输出至少对应于进气凸轮轴26的基准旋转角的经过的信号G。ECU 41基于做出的最终判定来判定出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42是恰当的。另外,如果当初步判定已做出时凸轮位置传感器43输出信号G,则ECU 41可以不考虑最终判定部做出的判定而判定出基准间隙53已经经过曲柄位置传感器42。因此,即使当尽管基准间隙53实际上已经经过而由于某种原因未做出最终判定时,也可以快速做出基准间隙53经过的判定。
在所述实施例中,测量从曲柄位置传感器42输出的连续曲柄信号Sc之间的时间间隔Tm,并且基于两个连续测量到的时间间隔中的较晚测量到的时间间隔除以两个中的较早测量到的时间间隔得到的商数与阈值的比较,来判定基准间隙是否已经经过。然而,依据本发明的基准间隙经过判定的判定方式不限于上述判定方式。例如,可以基于两个连续测量到的时间间隔中的较早测量到的时间间隔与较晚测量到的时间间隔的商数和阈值的比较来进行基准间隙经过判定。在该情况下,按照需要改变初步判定的判定方式和最终判定的判定方式是符合要求。
尽管在所述实施例中,作为曲轴31仅在正向旋转方向上转动的期间的判定期间为当发动机启动时发动机转速NE变得等于或大于阈值旋转速度之后的期间,但是依据本发明的判定期间不限于该期间。简言之,判定期间为曲轴31仅在正向旋转方向上转动的期间是符合要求的,并且判定期间可以包括比上述阈值发动机转速低的发动机转速范围。
尽管在所述的实施例中采用曲轴31作为旋转检测装置的旋转体,但是本发明不限于曲轴31。例如,本发明还可以应用于电动机的输出轴。
所述实施例采用旋转传感器(曲柄位置传感器42)作为实施例,所述旋转传感器改变“依据当从辅助传感器62输出的辅助信号Ss处于高水平且从主传感器61输出的主信号Sm已经改变时主传感器61的输出信号(主信号Sm)的变化的方向而输出的”脉冲信号(曲柄信号Sc)的脉宽。然后,如果在曲轴31仅在预定方向上转动的判定期间内两个连续输出的曲柄信号Sc中的一个的脉宽与两个曲柄信号Sc中的另一个的脉宽不同,则判定出已发生双信号故障。然而,双信号故障的判定方式不限于此。例如,可以采用旋转传感器,当辅助传感器62的输出信号处于预定水平且主传感器61的输出信号已经改变时,所述旋转传感器输出其电压水平依据主传感器61的输出信号的变化的方向而不同的信号。在这种情况下,如果在曲轴仅在预定方向上转动的判定期间内从旋转传感器连续输出的两个信号中的一个的电压水平与两个信号中的另一个的电压水平不同,则判定出已发生双信号故障,这也是符合要求的。
在所述实施例中,单独地进行初步判定和最终判定。可选择地,可以一起进行初步判定和最终判定。在实施例中,测量从旋转传感器连续输出的信号之间的时间间隔,并且基于两个连续测量到的时间间隔之间的比率与阈值的比较来进行基准间隙经过判定。然而,还可以基于两个连续测量到的时间间隔之间的差与阈值的比较来进行基准间隙经过判定。
在上述实施例中,测量从旋转传感器连续输出的信号之间的时间间隔,并且基于两个连续测量到的时间间隔彼此的偏差度与阈值的比较来进行基准间隙经过判定。然而,本发明不限于此。例如,还可以基于从旋转传感器连续输出的三个信号中的第一个和第三个之间的时间间隔以及阈值来进行基准间隙经过判定。
尽管在实施例中,基于从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔和阈值来进行基准间隙经过判定,但是基准间隙经过判定的判定方式不限于此。可以使用任何适当的判定方式,只要可以基于从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔判定基准间隙是否已经经过曲柄旋转传感器即可。然后,在判定基准间隙是否已经经过时,当判定出已发生双信号故障时以及当未做出这样的判定时,使用基于从旋转传感器输出的信号之间的时间间隔的不同判定方式,这也是符合要求的。
尽管已经描述了本发明的示例性实施例,但是显然,许多替代、改进和变型对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此,本文所阐述的公开的示例性实施例旨在示例,并非限制。可以在不偏离公开的范围的情况下进行改进。
Claims (8)
1.一种旋转检测装置,
包括:旋转传感器(42),其定向为朝向被检测目标体(51),所述被检测目标体(51)具有沿旋转体(31)的旋转方向每隔预定角度设置的多个齿(52)和设置在毗邻齿(52)之间且使所述毗邻齿之间的间隔为不等间隔的基准间隙(53),其中,所述旋转传感器(42)包括传感器部(61,62),每当所述齿(52)中的一个经过所述传感器部(61,62)时所述传感器部(61,62)输出脉冲信号,并且所述传感器部(61,62)包括第一传感器部(62)和第二传感器部(61),所述第一传感器部(62)和所述第二传感器部(61)输出彼此移相的信号,并且其中,当满足所述第一传感器部(62)的输出信号处于预定水平且所述第二传感器部(61)的输出信号已变化的条件时,所述旋转传感器(42)以依据当满足所述条件时发生的所述第二传感器部(61)的所述输出信号的变化的方向而不同的输出方式来输出所述信号;以及
基准间隙经过判定部,其基于从所述旋转传感器(42)输出的所述信号之间的时间间隔来判定所述基准间隙(53)是否已经经过所述旋转传感器(42)的附近,
所述旋转检测装置的特征在于包括:
故障判定部,其判定是否已发生如下故障:每当所述齿中的一个经过所述旋转传感器(42)时从所述旋转传感器(42)输出两个信号;以及
判定方式切换部,在所述故障判定部判定出已发生所述故障的情况和在所述故障判定部判定出未发生所述故障的情况之间,所述判定方式切换部切换基于从所述旋转传感器(42)输出的所述信号之间的所述时间间隔的判定方式以由所述基准间隙经过判定部判定所述基准间隙(53)是否已经经过。
2.根据权利要求1所述的旋转检测装置,其中:
所述基准间隙经过判定部基于从所述旋转传感器(42)输出的所述信号之间的所述时间间隔和阈值来判定所述基准间隙(53)是否已经经过所述旋转传感器(42)的附近;并且
在所述故障判定部判定出已发生所述故障的情况和在所述故障判定部判定出未发生所述故障的情况之间,所述判定方式切换部切换用于判定所述基准间隙(53)是否已经经过的所述阈值。
3.根据权利要求2所述的旋转检测装置,其中,所述基准间隙经过判定部测量从所述旋转传感器(42)连续输出的所述信号之间的所述时间间隔,并且将两个连续测量到的时间间隔之间的偏差度与所述阈值进行比较以判定所述基准间隙(53)是否已经经过。
4.根据权利要求3所述的旋转检测装置,其中:
所述基准间隙经过判定部通过将所述两个连续测量到的时间间隔中的较晚测量到的时间间隔除以较早测量到的时间间隔得到的商数与所述阈值进行比较,来判定所述基准间隙(53)是否已经经过;
所述基准间隙经过判定部包括:初步判定部,当所述商数等于或超过下限阈值时,所述初步判定部做出初步判定,其中所述下限阈值小于当所述较早测量到的时间间隔对应于等间距设置的两个毗邻齿(52)之间的间隙的经过而所述较晚测量到的时间间隔对应于所述基准间隙(53)的经过时所述商数的值的范围的下限值;以及最终判定部,在所述初步判定部已做出所述初步判定之后,当所述商数小于比所述商数的所述值的范围的上限值大的上限阈值时,所述最终判定部做出最终判定;并且
如果所述最终判定部做出所述最终判定,则所述基准间隙经过判定部判定出所述基准间隙已经经过。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转检测装置,其中,如果在判定期间内从所述旋转传感器(42)连续输出的两个信号中的一个的所述输出方式与所述两个信号中的另一个的所述输出方式不同,则所述故障判定部判定出已发生所述故障,在所述判定期间内所述旋转体(31)仅在预定方向上转动。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的旋转检测装置,其中,所述旋转体(31)为内燃机(11)的输出轴(31),并且所述被检测目标体(51)为与所述输出轴(31)一体旋转的信号转子(51)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转检测装置,其中:
如果在判定期间内从所述旋转传感器(42)连续输出的两个信号中的一个的所述输出方式与所述两个信号中的另一个的所述输出方式不同,则所述故障判定部判定出已发生所述故障,在所述判定期间内所述旋转体(31)仅在预定方向上转动;
所述旋转体(31)为内燃机(11)的输出轴(31),并且所述被检测目标体(51)为与所述输出轴(31)一体旋转的信号转子(51);
所述内燃机(11)包括随着所述输出轴(31)的旋转而旋转的凸轮轴(26,27)、与所述凸轮轴(26,27)一体旋转且打开和关闭发动机气门(22,24)的凸轮;
所述旋转检测装置进一步包括凸轮旋转传感器(43),当所述信号转子(51)的所述基准间隙(53)经过所述旋转传感器(42)时,所述凸轮旋转传感器(43)输出至少对应于所述凸轮轴(26,27)的基准旋转角的经过的信号;并且
所述基准间隙经过判定部测量从所述旋转传感器(42)连续输出的信号之间的时间间隔,并且通过将两个连续测量到的时间间隔中的较晚测量到的时间间隔除以所述两个连续测量到的时间间隔中的较早测量到的时间间隔得到的商数与阈值进行比较来判定所述基准间隙是否已经经过所述旋转传感器,并且所述基准间隙经过判定部包括:初步判定部,在满足所述商数大于或等于下限阈值的条件时,所述初步判定部做出初步判定,其中所述下限阈值小于当所述两个连续测量到的时间间隔中的所述较早测量到的时间间隔为对应于等间距设置的齿中的齿(52)和相邻齿(52)之间的空间的经过的间隔而所述较晚测量到的时间间隔为对应于所述基准间隙(53)的经过的间隔时所述商数可能取的值的范围的下限值;最终判定部,在所述初步判定部已做出所述初步判定的同时,在满足所述商数小于比所述商数可能取的所述值的范围的上限值大的上限阈值的条件时,所述最终判定部做出最终判定,而且,如果所述最终判定部做出最终判定,则所述基准间隙经过判定部判定出所述基准间隙(53)已经经过所述旋转传感器(42),而在所述初步判定部已做出所述初步判定的同时,当所述信号从所述凸轮旋转传感器(43)输出时,所述基准间隙经过判定部不考虑所述最终判定部做出的所述判定而判定出所述基准间隙(53)已经经过所述旋转传感器(42)。
8.一种基于从旋转传感器(42)输出的信号(Sc)之间的间隔来判定基准间隙(53)是否已经经过所述旋转传感器(42)的方法,所述旋转传感器(42)定向为朝向被检测目标体(51),所述被检测目标体(51)具有沿旋转体(31)的旋转方向每隔预定角度设置的多个齿(52)和设置在毗邻齿(52)之间且使所述毗邻齿之间的间隔为不等间隔的基准间隙(53),其中,所述旋转传感器(42)包括传感器部(61,62),每当所述齿(52)中的一个经过所述传感器部(61,62)时所述传感器部(61,62)输出脉冲信号,并且所述传感器部(61,62)包括第一传感器部(62)和第二传感器部(61),所述第一传感器部(62)和所述第二传感器部(61)输出彼此移相的信号,并且其中,当满足所述第一传感器部(62)的输出信号处于预定水平且所述第二传感器部(61)的输出信号已变化的条件时,所述旋转传感器(42)以依据当满足所述条件时发生的所述第二传感器部(61)的所述输出信号的变化的方向而不同的输出方式来输出所述信号,
基准间隙经过判定方法的特征在于包括:
判定是否已发生如下故障:每当所述齿中的一个经过所述旋转传感器(42)时从所述旋转传感器(42)输出两个信号;以及
在判定出已发生所述故障的情况和在判定出未发生所述故障的情况之间,切换基于从所述旋转传感器(42)输出的所述信号之间的时间间隔的判定方式以判定所述基准间隙(53)是否已经经过。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103993968A (zh) * | 2014-02-20 | 2014-08-20 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种飞轮齿圈齿形误差修正方法 |
CN109283353A (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于识别传感轮的标记空隙的方法 |
CN109906357A (zh) * | 2016-10-18 | 2019-06-18 | ams有限公司 | 旋转传感器装置和用于确定该装置的故障状态的方法 |
CN110678637A (zh) * | 2017-06-07 | 2020-01-10 | 大众汽车有限公司 | 用于报告信号传感轮的方位变化的设备和方法 |
CN111141204A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 贵州吉利发动机有限公司 | 一种确定凸轮轴与传感器之间间隙变化的方法及系统 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5571716B2 (ja) * | 2012-02-23 | 2014-08-13 | 株式会社三共 | 遊技機 |
JP5571715B2 (ja) * | 2012-02-23 | 2014-08-13 | 株式会社三共 | 遊技機 |
JP5571719B2 (ja) * | 2012-02-23 | 2014-08-13 | 株式会社三共 | 遊技機 |
JP5571718B2 (ja) * | 2012-02-23 | 2014-08-13 | 株式会社三共 | 遊技機 |
JP2014047746A (ja) * | 2012-09-03 | 2014-03-17 | Suzuki Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP6038743B2 (ja) * | 2013-07-25 | 2016-12-07 | 本田技研工業株式会社 | ハイブリッド車両の駆動制御装置 |
JP6530797B2 (ja) | 2017-09-26 | 2019-06-12 | ファナック株式会社 | 回転角度検出装置 |
JP7491329B2 (ja) | 2022-02-18 | 2024-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08326642A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP2001263152A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Fuji Heavy Ind Ltd | 可変バルブタイミング機構付エンジンにおける回転位置検出センサ系の診断装置および可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置 |
CN1782357A (zh) * | 2004-11-29 | 2006-06-07 | 本田技研工业株式会社 | 旋转体的位置校正控制装置 |
CN101109328A (zh) * | 2006-07-21 | 2008-01-23 | 株式会社日立制作所 | 相角检测装置以及使用该装置的内燃机阀正时控制设备 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0718379B2 (ja) * | 1984-12-21 | 1995-03-06 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の回転センサ |
JPS63295916A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-02 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | 位置信号異常検出回路 |
JP2005171769A (ja) * | 2003-12-08 | 2005-06-30 | Kokusan Denki Co Ltd | エンジンの回転情報検出装置 |
JP2005233622A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Toyota Motor Corp | 逆転検出機能付き回転検出装置 |
DE102004011807A1 (de) * | 2004-03-11 | 2005-09-29 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Winkelposition einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors |
JP2005326327A (ja) * | 2004-05-17 | 2005-11-24 | Nikki Co Ltd | クランク角度位置検出器の信号処理方法 |
-
2010
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- 2011-08-05 CN CN201110228909.9A patent/CN102374062B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08326642A (ja) * | 1995-05-31 | 1996-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 内燃機関の点火時期制御装置 |
JP2001263152A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Fuji Heavy Ind Ltd | 可変バルブタイミング機構付エンジンにおける回転位置検出センサ系の診断装置および可変バルブタイミング機構付エンジンの制御装置 |
CN1782357A (zh) * | 2004-11-29 | 2006-06-07 | 本田技研工业株式会社 | 旋转体的位置校正控制装置 |
CN101109328A (zh) * | 2006-07-21 | 2008-01-23 | 株式会社日立制作所 | 相角检测装置以及使用该装置的内燃机阀正时控制设备 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103993968A (zh) * | 2014-02-20 | 2014-08-20 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种飞轮齿圈齿形误差修正方法 |
CN109906357A (zh) * | 2016-10-18 | 2019-06-18 | ams有限公司 | 旋转传感器装置和用于确定该装置的故障状态的方法 |
CN110678637A (zh) * | 2017-06-07 | 2020-01-10 | 大众汽车有限公司 | 用于报告信号传感轮的方位变化的设备和方法 |
CN109283353A (zh) * | 2017-07-20 | 2019-01-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于识别传感轮的标记空隙的方法 |
CN109283353B (zh) * | 2017-07-20 | 2022-11-29 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于识别传感轮的标记空隙的方法 |
CN111141204A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-05-12 | 贵州吉利发动机有限公司 | 一种确定凸轮轴与传感器之间间隙变化的方法及系统 |
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---|---|
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