DE10102348A1

DE10102348A1 - Motorsteuerungseinheit mit Frequenzvervielfachungssignalerzeugungsfunktion

Info

Publication number: DE10102348A1
Application number: DE10102348A
Authority: DE
Inventors: Katsuyuki Ando
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2021-01-20
Also published as: US20010032049A1; US6493628B2; DE10102348B4; JP2001271700A; JP3503593B2

Abstract

In einer Motorsteuerungseinheit wird ein Kurbelwellensignal als Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls entsprechend einer Drehung einer Kurbelwelle eines Motors erzeugt. Ein Flankenzeitmesszähler (103) empfängt das Kurbelwellensignal und misst ein Impulsintervall. Ein Frequenzvervielfachungszähler (105) erzeugt Frequenzvervielfachungstaktsignale ganzzahliger Vielfacher durch den nächsten Impuls auf der Grundlage eines Impulsintervalls dieser Zeit. Ein Referenzzähler (108) zählt die Zahl von Wellen der Frequenzvervielfachungstaktsignale zwischen Impulsen in dem Kurbelwellensignal. Wenn der Zählwert des Referenzzählers (108) eine Frequenzvervielfachungszahl erreicht, stoppt ein Wachzähler (107) zwangsweise die Ausgabe von Winkeltaktsignalen, die in Reaktion auf eine Erzeugung von Frequenzvervielfachungstaktsignalen in einem Nachlaufzähler (109) ausgegeben werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerungseinheit, und insbesondere eine Motorsteuerungseinheit, die einen Frequenzvervielfachungssignalzug erzeugt.

Eine Motorsteuerungseinheit (nachstehend auch kurz ECU genannt) ist eine elektronische Steuerungseinheit zur Ausführung von Steuerungen, wie beispielsweise einer Kraftstoffeinspritzsteuerung, einer Zündzeitpunktsteuerung und einer Leerlaufdrehzahlsteuerung, zum Betreiben eines Motors in einem optimalen Zustand. Genauer gesagt werden Signale von verschiedenen Sensoren zur Erfassung von Motorbetriebszuständen, wie beispielsweise ein Kurbelwellenwinkelsensor und ein Motorkühlmitteltemperatursensor, der ECU zur Steuerung einer optimalen Kraftstoffeinspritzmenge, eines Einspritzzeitpunkts, eines Zündzeitpunkts und dergleichen zugeführt.

Mit der Motorgeschwindigkeit synchronisierte Steuerungen, wie beispielsweise eine Zündsteuerung und eine Einspritzsteuerung, d. h. Steuerungen, die mit einer Kurbelwellendrehposition synchronisiert sind, werden durch Erzeugung eines Signals von Zündimpulsen oder dergleichen nach Ablauf einer Versatz-(Verzögerungs-)Zeit von einer vorbestimmten Kurbelwellenposition ausgeführt, die durch die Flanke eines Kurbelwellensignals angezeigt wird.

Es ist jedoch erforderlich, eine arithmetische Operation zur Umwandlung des Winkels in eine Zeit auszuführen. Es besteht ein Bedarf zur Verringerung der Verarbeitungsbelastung und zur Verbesserung der Genauigkeit.

Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Motorsteuerungseinheit mit verringerter Verarbeitungsbelastung und verbesserter Genauigkeit bereitzustellen, die außerdem in der Lage ist, den Motor in geeigneter Weise zu steuern, auch wenn ein Impulsintervall in einem Kurbelwellensignal lang wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein Kurbelwellensignal als Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls entsprechend einer Drehung einer Kurbelwelle eines Motors erzeugt. Ein Flankenzeitmesszähler empfängt das Kurbelwellensignal und misst ein Intervall von Impulsen. Ein Frequenzvervielfachungszähler erzeugt Frequenzvervielfachungstaktsignale ganzzahliger Vielfacher durch den nächsten Impuls auf der Grundlage eines Impulsintervalls dieser Zeit. Ein Referenzzähler zählt die Zahl von Wellen der Frequenzvervielfachungstaktsignale zwischen Impulsen in dem Kurbelwellensignal. Wenn der Zählwert des Referenzzählers eine Frequenzvervielfachungszahl erreicht, stoppt ein Überwachungszähler zwangsweise die Ausgabe von Winkeltaktsignalen, die in Reaktion auf eine Erzeugung von Frequenzvervielfachungstaktsignalen in einem Nachlaufzähler ausgegeben werden.

Die vorstehend genannte sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher ersichtlich. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Motorsteuerungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Kurbelwellensignal- Verarbeitungshardware,

Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm verschiedener Signale, die in der Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware im Falle eines normalen Betriebs erzeugt werden,

Fig. 4 ein Zeitablaufdiagramm verschiedener Signale, die in der Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware in dem Fall von Fehlimpulsen erzeugt werden,

Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm verschiedener Signale, die in der Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware in dem Fall erzeugt werden, dass das Kurbelwellensignal unter einer Überwachungsoperation gemäß dem Ausführungsbeispiel nicht erzeugt wird,

Fig. 6 ein Flussdiagramm eines Korrekturvorgangs eine s gemäß dem Ausführungsbeispiel verwendeten Überwachungszählers,

Fig. 7 ein Zeitablaufdiagramm verschiedener Signale, die in der Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware in dem Fall einer Motorverlangsamung erzeugt werden, und

Fig. 8 ein Zeitablaufdiagramm verschiedener Signale, die in der Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware in dem Fall erzeugt werden, dass das Kurbelwellensignal unter keiner Überwachungsoperation gemäß dem Ausführungsbeispiel nicht erzeugt wird.

Die vorliegende Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf ein Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben, das bei einem Vier-Zylinder-Viertakt-Motor angewendet wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 weist eine Motorsteuerungseinheit (ECU) 1 einen Mikrocomputer (MC) 10, eine Energieversorgungsschaltung 20, eine Eingangs-/ Ausgangs-Schaltung (I/O) 30 und einen EEPROM 40 auf. Die Energieversorgungsschaltung 20 wird von einer Batterie 2 mit Energie/Strom versorgt und legt eine vorbestimmte Spannung an die verschiedenen elektronischen Schaltungsvorrichtungen in der ECU 1 an. Der Mikrocomputer 10 weist eine nachstehend als CPU bezeichnete zentrale Verarbeitungseinheit 11, einen nachstehend als ROM bezeichneten Festwertspeicher 12, einen nachstehend als RAM bezeichneten Speicher mit wahlfreiem Zugriff 13, eine A/D-Umwandlungsvorrichtung 14, eine Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 15 und ein Zeitgebermodul 16 auf. Die Schaltungsvorrichtungen senden/empfangen über einen Datenbus Daten zueinander/voneinander. Der EEPROM 40 ist mit der Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 15 verbunden, und die Schaltungsvorrichtungen senden/empfangen Daten zu/von dem EEPROM 40 über die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 15.

Die Eingangs-/Ausgangs-Schaltung 30 empfängt Signale von Sensoren, Schaltern und dergleichen und gibt Ansteuerungssignale an eine Einspritzvorrichtung (Kraftstoffeinspritzventil) und eine Zündvorrichtung aus. Ferner ist eine Kommunikationsleitung 3 mit der Eingangs- /Ausgangs-Schaltung 30 verbunden, und Daten werden zu/von (nicht gezeigten) anderen ECU über die Eingangs-/ Ausgangs-Schaltung 30 gesendet/empfangen. Die CPU 11 in dem Mikrocomputer 10 empfängt Signale (Daten) von den Sensoren, Schaltern und dergleichen sowie Daten von der Kommunikationsleitung 3 über die Eingangs-/Ausgangs- Schaltung 30 und die Eingangs-/Ausgangs-Schnittstelle 15 und führt verschiedene arithmetische Operationen auf der Grundlage der Daten zur Steuerung der Einspritzvorrichtung und dergleichen über die Eingangs-/ Ausgangs-Schnittstelle 15 und die Eingangs-/Ausgangs- Schaltung 30 aus.

Die durch die ECU empfangenen Signale umfassen ein Kurbelwellenwinkelpositionssignal (Kurbelwellensignal) von dem Kurbelwellenwinkelsensor und ein Nockenwellenwinkelpositionssignal (Nockenwellensignal als Zylinderbestimmungssignal) von einem Nockenwellenwinkelsensor. Das Kurbelwellensignal kann unter Verwendung eines durch eine Kurbelwelle des Motors gedrehten Zahnrads erzeugt werden. Das Nockenwellensignal kann unter Verwendung eines durch eine Nockenwelle des Motors, die sich mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle dreht, gedrehten Zahnrads erzeugt werden. Das Kurbelwellensignal ist ein Impulszug jedes vorbestimmten Winkelsignals entsprechend einer Drehung der Kurbelwelle. Das Kurbelwellensignal weist, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, einen Impulsfehlanteil (Referenzanteil) auf, in dem Impulse während des Impulszuges ausgelassen werden. In dem Kurbelwellensignal gemäß dem Ausführungsbeispiel werden zwei Impulse alle 60 Impulse ausgelassen (60-2-Impulsstruktur). Der Impulsfehlanteil erscheint zweimal (alle 360° Kurbelwellenwinkel) pro Motorzyklus (720° Kurbelwellenwinkel). Das Kurbelwellensignal wird einer Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware (CSPH) 100 des Zeitgebermoduls 16 gemäß Fig. 1 zugeführt. Der Impulsfehlanteil kann in dem Kurbelwellensignal durch Entfernen zweier Zähne aus der Verzahnung des Zahnrads geschaffen werden.

Die für das Zeitgebermodul 16 gemäß Fig. 1 bereitgestellte Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware 100 ist eine funktionale Einheit zur Verarbeitung des Kurbelwellensignals mittels Schaltungstechnik. Eine Verarbeitung des Kurbelwellensignals (Erzeugung von Winkelsignalen durch Teilen von Kurbelwellenflankenintervallen) wird durch die Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware 100 mittels Schaltungstechnik ausgeführt. In Fig. 2 ist der Aufbau der Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware 100 gezeigt.

Gemäß Fig. 2 weist die Kurbelwellensignal- Verarbeitungshardware 100 einen Vor-Frequenzteiler bzw. eine Vor-Skaliereinrichtung 101, einen Frequenzteiler 102, einen Flankenzeitmesszähler 103, ein Frequenzvervielfachungsregister (Flankenzeitspeicherregister) 104, einen Frequenzvervielfachungszähler 105, einen Vorgangzähler 106, einen Überwachungszähler 107, einen Referenzzähler 108 und einen Nachlaufzähler (Winkelzähler) 109 auf. Ein Signal Pϕ von dem Vor-Frequenzteiler 101 wird über den Frequenzteiler 102 zu dem Flankenzeitmesszähler 103 gesendet. Das Signal Pϕ wird ebenso zu dem Nachlaufzähler (Winkelzähler) 109 gesendet. Ferner wird das Kurbelwellensignal zu dem Flankenzeitmesszähler 103, dem Vorgangszähler 106 und dem Überwachungszähler 107 gesendet.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird ein internes Taktsignal (Signal Pϕ von dem Vor-Frequenzteiler) auf 20 MHz eingestellt, und der Nachlaufzähler 109 kann mit einer höheren Geschwindigkeit im Vergleich zu den anderen Zählern arbeiten.

Die Arbeitsweise ist nachstehend kurz beschrieben. Eine Zeit zwischen den Rückflanken von Impulsen in dem Kurbelwellensignal wird durch den Flankenzeitmesszähler 103 gemessen und durch (n) unter Verwendung des Frequenzvervielfachungsregisters 109 und des Frequenzvervielfachungszählers 105 geteilt, wodurch Frequenzvervielfachungstaktsignale (Frequenzvielfachtakte) erzeugt werden. Unter Verwendung des Referenzzählers 108 und des Nachlaufzählers 109 werden Winkeltaktsignale entsprechend der Erzeugung der Frequenzvervielfachungstaktsignale ausgegeben. Auf der Grundlage der Winkeltaktsignale werden einen Zündung, eine Einspritzung und dergleichen synchron mit den Kurbelwellenwinkeln gesteuert.

Der Vorgangszähler 106 wird durch die Rückflanke eines Impulses in dem Kurbelwellensignal erhöht und gibt jede Rückflanke ein Winkelzyklus-Unterbrechungssignal aus. Die CPU 11 erfasst den Impulsfehlanteil in dem Kurbelwellensignal aus dem Zählwert (die Zahl der eingegebenen Flanken) des Vorgangszählers 106. Der Zählwert des Vorgangszählers 106 wird jeden Zyklus (720° Kurbelwellenwinkel) des Motors initialisiert.

In Fig. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm einer Erzeugung von Winkeltaktsignalen (Winkelsignalen) in dem von dem Impulsfehlanteil verschiedenen Anteil in dem Kurbelwellensignal gezeigt. In Fig. 3 sind das eingegebene Kurbelwellensignal, der Zählwert des Flankenzeitmesszählers 103 gemäß Fig. 2, ein Speicherwert des Frequenzvervielfachungsregisters 104, ein Zählwert des Frequenzvervielfachungszählers 105, ein Ausgangssignal (Frequenzvervielfachungstaktsignal) des Vervielfachungszählers 105, ein Wert, der (n)-mal so groß wie der Wert des Überwachungszählers 107 ist, ein Zählwert des Referenzzählers 108 und ein Zählwert des Nachlaufzählers 109 gezeigt.

Der Flankenzeitmesszähler 103 gemäß Fig. 2 empfängt das Kurbelwellensignal und misst die Zeit zwischen Kurbelwellenflanken (Impulsintervall). Genauer gesagt ist der Flankenzeitmesszähler 103 als Impulsintervallmesseinrichtung ein Zähler, der durch Zeitsynchronisation erhöht wird, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und der eine Zeit zwischen Kurbelwellenflanken (zwischen Rückflanken des Kurbelwellensignals) misst. Der gemessene Wert wird mit 1/n multipliziert, und die resultierenden Daten werden zu dem Frequenzvervielfachungsregister 104 übertragen. Das Vervielfachungsregister 104 arbeitet als Zeitdatenspeichereinrichtung, die die Zeitdaten T/n hält, die durch Teilen des gemessenen Impulsintervalls T durch die vorbestimmte Zahl (n) berechnet werden. Die übertragenen Daten T/n dienen als Anfangswert des Frequenzvervielfachungszählers 105 als Abwärtszähler. Ein Beispiel für den Frequenzvervielfachungswert (n) ist "32".

Der Frequenzvervielfachungszähler 105 gemäß Fig. 2 erzeugt Frequenzvervielfachungstaktsignale durch Multiplizieren des durch den Flankenzeitmesszähler 103 gemessenen Kurbelwellenflankenihtervalls mit 1/n. Genauer gesagt zählt der Frequenzvervielfachungszähler 105 durch eine Zeitsynchronisation abwärts, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und erzeugt bei Auftreten einer Bereichsunterschreitung ein Frequenzvervielfachungstaktsignal, wobei der Zählwert auf den Anfangswert zurückgesetzt wird. Diese Operation wird wiederholt. Wenn die nächste Kurbelwellenflanke (Rückflanke des Kurbelwellensignals) zugeführt wird, werden der Wert des Frequenzvervielfachungsregisters 104 und der Anfangswert des Frequenzvervielfachungszählers 105 auf die letzten Werte aktualisiert. Der Frequenzvervielfachungszähler 105 als Frequenzvervielfachungssignalerzeugungseinrichtung erzeugt die Frequenzvervielfachungssignale (Frequenzvervielfachungstaktsignale) ganzzahliger Vielfacher durch den nächsten Impuls auf der Grundlage des Impulsintervalls dieser durch den Flankenzeitmesszähler 103 gemessenen Zeit. Somit erzeugt der Vervielfachungszähler 105 die Vervielfachungstaktsignale in jedem Zeitintervall entsprechend den Zeitdaten T/n.

Der Referenzzähler 108 gemäß Fig. 2 wird durch das Frequenzvervielfachungstaktsignal erhöht, wie es durch die gestrichelte Linie in Fig. 3 gezeigt ist. Der Nachlaufzähler 109 gemäß Fig. 2 wird durch einen Zeitsynchronisationstakt erhöht (er führt eine Zähloperation durch das interne Taktsignal aus). Der Überwachungszähler 107 ist ein Zähler zum Empfangen des Kurbelwellensignals und wird durch die Rückflanke des Kurbelwellensignals erhöht. Bei Empfang einer Kurbelwellenflanke wird ein Wert, der (n)-mal (Frequenzvervielfachung) so groß wie ein Wert vor der Erhöhung ist, zu dem Referenzzähler 108 übertragen.

Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, kann der Zählwert des Referenzzählers 108 den Überwachungswert (Wert, der (n)- mal so groß wie der Zählwert ist), der von dem Überwachungszähler 107 übertragen wird, wenn die Kurbelwellenflanke zugeführt wird, nicht überschreiten. Der Überwachungswert ist durch eine strichpunktierte Linie in Fig. 3 gezeigt. Der Nachlaufzähler 109 wird lediglich erhöht, wenn der zugehörige Wert kleiner als der Zählwert des Referenzzählers 108 ist. Synchron mit der Erhöhung des Nachlaufzählers 109 wird ein Winkeltaktsignal (Winkelsignal) erzeugt. Auf derartige Weise wird das Winkeltaktsignal durch die drei Zähler 107, 108 und 109 erzeugt.

Die Winkeltaktsignale werden einem (nicht gezeigten) Zähler in der Kurbelwellensignal-Verarbeitungshardware 100 zugeführt, und die Zünd- und Einspritzsteuerung wird unter Verwendung eines Vergleichsregisters synchron mit dem Kurbelwellenwinkel ausgeführt. Das heißt, die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung werden bei jeweiligen Zeitpunkten, die als Verzögerungszeit oder Winkel von einer Kurbelwellenreferenzposition definiert sind, durch Zählen der durch den Nachlaufzähler erzeugten Winkeltaktsignale eingeleitet. Somit wird durch Realisierung eines Systems, das Frequenzvervielfachungssignale (Frequenzvervielfachungstaktsignale) bei vorbestimmten Winkelintervallen zur Synchronisation mit der Motorgeschwindigkeit erzeugt, eine arithmetische Operation zur Winkel-Zeit-Umwandlung unnötig. Somit kann eine Verringerung in der Verarbeitungsbelastung und eine Verbesserung in der Genauigkeit (wenn n = 32, LSB = 0,1875° Kurbelwellenwinkel) erreicht werden.

Gemäß Fig. 3 erreicht in der Zeit einer Motorverlangsamung bei den Zähloperationen des Referenzzählers 108 und des Nachlaufzählers 109 der Wert des Referenzzählers 108 den Wert, der (n)-mal so groß wie der Wert des Überwachungszählers 107 ist, vor der Eingabe der Kurbelwellenflanke. Somit wird eine Erhöhung des Nachlaufzählers 109 verhindert. In der Zeit einer Motorverlangsamung wird folglich die Zähloperation des Nachlaufzählers 109 gestoppt, und eine Erzeugung von mehr als der vorbestimmten Zahl von Winkeltaktsignalen wird verhindert.

Indem ermöglicht wird, dass der Referenzzähler 108 gemäß Fig. 2 lediglich erhöht wird, wenn der zugehörige Wert kleiner als der Wert ist, der (n)-mal so groß wie der Wert des Überwachungszählers 107 ist, wird der Referenzzähler 108 bei dem Wert, der (n)-mal so groß wie der Wert des Überwachungszählers 107 ist, überwacht bzw. gesperrt, bei dem die Zähloperation des Referenzzählers 108 gestoppt wird. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird als Ergebnis, wenn die Zeit zwischen Kurbelwellenflanken dieser Zeit bei einer Motorverlangsamung länger als die der letzten Zeit ist, die Erhöhung des Referenzzählers 108 und des Nachlaufzählers 109 bei einer Frequenzvervielfachungszahl durch den Überwachungszähler 107 gestoppt. Somit wird die Erzeugung des Winkeltaktsignals gestoppt. Folglich ist die Zahl von in dem Intervall zwischen Kurbelwellenflanken erzeugten Taktsignalen immer eine Frequenzvervielfachungszahl, und die Genauigkeit von mit der Motorgeschwindigkeit synchronisierten Steuerungen ist sichergestellt.

Genauer gesagt wird, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, wenn die Zahl der Taktsignale größer als die Frequenzvervielfachungszahl in dem Intervall zwischen Impulsflanken des Kurbelwellensignals in der Zeit einer Motorverlangsamung wird, die Zahl der Winkeltaktsignale in dem Intervall zwischen Impulsflanken größer als die Frequenzvervielfachungszahl, falls die Zahl der Winkeltaktsignale in dem nächsten Intervall zwischen Impulsflanken verkleinert wird. Da das Winkeltaktsignal, das inhärent zu erzeugen ist, nachdem der nächste Impuls zugeführt ist, vor der Zufuhr des nächsten Impulses erzeugt wird, weichen die synchron mit der Motorgeschwindigkeit auszuführenden Steuerungen mehr zu der fortgeschritten Seite ab, als es sein sollte, und die Steuerungsmöglichkeit wird verringert. Im Gegensatz dazu kann gemäß dem Ausführungsbeispiel die Zahl der in dem Intervall zwischen Kurbelwellenflanken erzeugten Taktsignale immer auf eine Frequenzvervielfachungszahl eingestellt werden, so dass die Genauigkeit bei der Zündung und Einspritzung sichergestellt werden kann.

Ferner arbeitet, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, die Überwachungsfunktion, auch wenn die Übertragung des Kurbelwellensignals (Impuls) aufgrund eines Blockierens bzw. Abwürgens des Motors oder eines Kurzschlusses in dem Kurbelwellensignalsystem gestoppt ist, wodurch die Erhöhung und die Ausgabe des Winkeltaktsignals gestoppt wird. Folglich kann die Steuerung der Zündung, der Einspritzung und dergleichen, die trotz des Stoppens der Drehung der Kurbelwelle fortgesetzt wird, verhindert werden.

Wenn die Überwachungsfunktion gemäß dem Ausführungsbeispiel nicht bereitgestellt ist, werden die Winkeltaktsignale erzeugt, bis der nächste Impuls zugeführt wird. Wie es in Fig. 8 gezeigt ist, wird das Winkeltaktsignal kontinuierlich in der Zeit eines Blockierens des Motors oder eines Kurzschlusses in dem Kurbelwellensignalsystem erzeugt, auch wenn kein Kurbelwellensignal (Impuls) zugeführt wird. Folglich werden die Steuerungen der Zündung, der Einspritzung und dergleichen auch in dem Fall eines Blockierens des Motors kontinuierlich ausgeführt. Im Gegensatz dazu werden gemäß dem Ausführungsbeispiel bei einem Stoppen der Drehung der Kurbelwelle die Steuerungen der Zündung, der Einspritzung und dergleichen nicht ausgeführt.

Die CPU 11 führt in Fig. 6 gezeigte Verarbeitungen zur Korrektur des Werts des Überwachungszählers 107 während der Impulsfehlzeitdauer des Kurbelwellensignals aus.

Bei einer Kurbelwellenflankenunterbrechung (durch ein Unterbrechungssignal von dem Vorgangszähler 106 gemäß Fig. 2) bestimmt die CPU 11 in Schritt 100 aus dem Zählwert (der Zahl der eingegebenen Flanken des Kurbelwellensignals) des Vorgangszählers 106, ob es direkt vor dem Impulsfehlanteil ist oder nicht. Wenn es direkt vor dem Impulsfehlanteil ist, schreitet die CPU 11 in ihrer Verarbeitung zu Schritt 101 voran und fügt dem Zählwert des Überwachungszählers 107 "2" hinzu. Durch die Operation wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, der Wert des Überwachungszählers 107 lediglich um die Größe des Impulsfehlanteils vergrößert. Der Referenzzähler 108 und der Nachlaufzähler 109 gemäß Fig. 2 führen folglich die Zähloperation um die Größe der Impulsfehlzeitdauer länger aus, und die Winkeltaktsignale der Größe der Impulsfehlzeitdauer werden von dem Nachlaufzähler 109 erzeugt. Da die Winkeltaktsignale der der Zahl von Frequenzvervielfachungen x der Zahl von Fehlimpulsen entsprechende Größe durch die Überwachungsfunktion überwacht bzw. gesperrt werden, werden die mit der Motorgeschwindigkeit synchronisierten Steuerungen nicht kontinuierlich ausgeführt, auch wenn die Blockierung des Motors oder der Kurzschluss in dem Kurbelwellensignalsystem während der Impulsfehlzeitdauer auftreten.

Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, werden, wenn die Taktsignale durch die Frequenzvervielfachungszahl auch in der Impulsfehlzeitdauer in dem System inhärent überwacht werden, das die Impulsfehlzeitdauer in dem Kurbelwellensignal aufweist, die während der Impulsfehlzeitdauer auszugebenen Winkeltaktsignale gestoppt, und eine genaue Steuerung kann nicht ausgeführt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel können jedoch durch Vergrößern des Zählwerts des Überwachungszählers 107 während der Impulsfehlzeitdauer die Winkeltaktsignale auch in der Impulsfehlzeitdauer auf eine ähnliche Weise wie in der anderen Zeitdauer erzeugt werden.

Das Ausführungsbeispiel stellt die nachfolgenden Merkmale bereit.

(A) Der Referenzzähler 108 und der Überwachungszähler 107, die die Überwachungseinrichtung bilden, zählen die Zahl von Wellen des Frequenzvervielfachungssignals (Frequenzvervielfachungstaktsignal) zwischen Impulsen des Kurbelwellensignals. Wenn die Zählzahl die Frequenzvervielfachungszahl erreicht, wird die Ausgabe des Winkelsignals (Winkeltaktsignals), das entsprechend der Erzeugung des Frequenzvervielfachungssignals (Frequenzvervielfachungstaktsignals) ausgegeben wird, zwangsweise gestoppt. Das heißt, wenn das Winkeltaktsignal die Frequenzvervielfachungszahl erreicht, wird der Referenzzähler 108 bei dem Frequenzvervielfachungswert überwacht bzw. gesperrt, bis der nächste Impuls zugeführt wird.

Wenn die Zahl von Wellen des Frequenzvervielfachungssignals (die Zahl von Winkeltaktsignalen) die Frequenzvervielfachungszahl erreicht, wird die Zähloperation des Nächlaufzählers 109 gestoppt, bis der Impuls des nächsten Kurbelwellensignals eingegeben wird, um die Ausgabe des Winkeltaktsignals des Frequenzvervielfachungswerts zu überwachen bzw. zu sperren. Folglich kann in der Zeit einer plötzlichen Motorverlangsamung verhindert werden, dass das Winkelsignal (Winkeltaktsignal), das zu erzeugen ist, nachdem der nächste Impuls des Kurbelwellensignals zugeführt ist, vor der Zufuhr des Impulses erzeugt wird. Die Ausgabe des Winkeltaktsignals kann in der Zeit eines Blockierens des Motors oder eines Kurzschlusses in dem Kurbelwellensignalsystem gestoppt werden. In einem System, das das Frequenzvervielfachungssignal bei vorbestimmten Winkelintervallen erzeugt und synchron mit der Motorgeschwindigkeit arbeitet, kann die Motorsteuerung in geeigneter Weise ausgeführt werden, auch wenn das Impulsintervall des Kurbelwellensignals lang wird.

(B) Der Überwachungszähler 107 als Überwachungsdatenerzeugungseinrichtung zählt die Kurbelwellensignale und erzeugt Überwachungsdaten durch Multiplizieren der Kurbelwellensignalzähldaten mit der Zahl (n). Der Referenzzähler 108 als die Referenzdatenerzeugungseinrichtung empfängt das Vervielfachungstaktsignal und die Überwachungsdaten und führt die zugehörige Zähloperation synchron zu den Vervielfachungstaktsignalen aus, um die Referenzzähldaten zu erzeugen, während die Überwachungsdaten als zugehörige obere Grenze verwendet werden. Der Nachlaufzähler 109 als die Steuerungstakterzeugungseinrichtung erzeugt die Steuerungstaktsignale (Winkeltaktsignale) auf der Grundlage der Referenzzähldaten. Somit wird durch Erzeugen der Steuerungstaktsignale, während sie auf die Überwachungsdaten als obere Grenze begrenzt sind, in der Zeit einer plötzlichen Motorverlangsamung verhindert, dass das Steuerungstaktsignal, das nach dem dem Kurbelwellensignal folgenden Impuls erscheinen sollte, vor der Eingabe des Impulses erscheint. Ferner wird bei einem Blockieren des Motors oder einer Unterbrechung der Kurbelwellensignalleitung eine Erzeugung der Steuerungstaktsignale verhindert.

(C) Das Kurbelwellensignal weist den Impulsfehlanteil in dem Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls auf. Die CPU 11 als Überwachungswertkorrektureinrichtung führt die Verarbeitungen gemäß Fig. 6 zur Vergrößerung des Überwachungswerts des Überwachungszählers 107 lediglich um eine den Fehlimpulsen in dem Impulsfehlanteil des Kurbelwellensignals entsprechende Größe aus. Das heißt, der Überwachungswert wird auf einen Wert korrigiert, der eine Vervielfachung der Zahl der Fehlimpulse ist. Genauer gesagt wird 2 zu dem Überwachungszählerwert in Schritt 101 gemäß Fig. 6 hinzugefügt, und der resultierende Wert, der das n-fache des resultierenden Zählwerts (Zählwert + 2) ist, wird zu dem Referenzzähler 108 gesendet. Auf diese Weise kann durch Vergrößern des Überwachungswerts des Überwachungszählers 107 um die Größe der Fehlimpulse, so dass er korrigiert ist, die Überwachungsfunktion genau ausgeführt werden, und die richtige Zahl von Winkelsignalen (Winkeltaktsignalen) kann auch in der Impulsfehlzeitdauer ausgegeben werden.

Obwohl in der vorstehenden Beschreibung die Referenzposition in dem Kurbelwellensignal der Impulsfehlanteil in dem Impulszug ist, ist sie nicht auf den Impulsfehlanteil beschränkt. Eine Referenzposition, in der ein Impulsintervall nicht gleichförmig ist, kann in einem Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls in einem anderen Aufbau bereitgestellt werden (wie beispielsweise in einem Aufbau, bei dem ein Impuls in einen Impulszug eingefügt wird). Durch Korrigieren des Überwachungswerts des Überwachungszählers 107 in der Referenzposition in dem Kurbelwellensignal wird die Überwachungsfunktion genau ausgeführt, und die richtige Zahl von Winkelsignalen kann auch bei der Referenzposition ausgegeben werden.

Des weiteren ist die vorliegende Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann auf andere Weise ausgeführt werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Wie es vorstehend beschrieben ist, wird erfindungsgemäß in einer Motorsteuerungseinheit ein Kurbelwellensignal als Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls entsprechend einer Drehung einer Kurbelwelle eines Motors erzeugt. Ein Flankenzeitmesszähler 103 empfängt das Kurbelwellensignal und misst ein Impulsintervall. Ein Frequenzvervielfachungszähler 105 erzeugt Frequenzvervielfachungstaktsignale ganzzahliger Vielfacher durch den nächsten Impuls auf der Grundlage eines Impulsintervalls dieser Zeit. Ein Referenzzähler 108 zählt die Zahl von Wellen der Frequenzvervielfachungstaktsignale zwischen Impulsen in dem Kurbelwellensignal. Wenn der Zählwert des Referenzzählers 108 eine Frequenzvervielfachungszahl erreicht, stoppt ein Überwachungszähler 107 zwangsweise die Ausgabe von Winkeltaktsignalen, die in Reaktion auf eine Erzeugung von Frequenzvervielfachungstaktsignalen in einem Nachlaufzähler 109 ausgegeben werden.

Claims

1. Motorsteuerungseinheit (1) mit
einer Impulsintervallmesseinrichtung (100, 103) zum Empfangen eines Kurbelwellensignals eines Impulszuges jedes vorbestimmten Winkelintervalls entsprechend einer Drehung einer Kurbelwelle eines Motors und zum Messen eines Impulsintervalls,
einer Frequenzvervielfachungssignalerzeugungseinrichtung (100, 104, 105) zur Erzeugung eines Frequenzvervielfachungssignals ganzzahliger Vielfacher bis zu einem nächsten Impuls auf der Grundlage eines durch die Impulsintervallmesseinrichtung gemessenen Impulsintervalls dieser Zeit, und
einer Überwachungseinrichtung (100, 107, 108) zum zwangsweisen Stoppen einer Ausgabe eines Winkelsignals, das in Reaktion auf die Erzeugung eines Frequenzvervielfachungssignals ausgegeben wird, wenn die Zahl von Wellen des Frequenzvervielfachungssignals zwischen Impulsen des Kurbelwellensignals durch die Frequenzvervielfachungssignalerzeugungseinrichtung gezählt wird und eine Frequenzvervielfachungszahl erreicht.

2. Motorsteuerungseinheit (1) nach Anspruch 1, wobei
das Kurbelwellensignal eine Referenzposition aufweist, bei der das Impulsintervall in dem Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls irregulär ist, und
eine Überwachungswertkorrektureinrichtung (11) zur Korrektur eines Überwachungswerts der Überwachungseinrichtung bei der Referenzposition des Kurbelwellensignals bereitgestellt ist.

3. Motorsteuerungseinheit (1) nach Anspruch 2, wobei
die Referenzposition in dem Kurbelwellensignal ein Impulsfehlanteil in dem Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls ist und
die Überwachungswertkorrektureinrichtung (11) den Überwachungswert der Überwachungseinrichtung lediglich um eine Größe der Fehlimpulse in dem Impulsfehlanteil in dem Kurbelwellensignal vergrößert.

4. Motorsteuerungseinheit (1) mit
einer Impulsintervallmesseinrichtung (100, 103) zum Empfangen eines Kurbelwellensignals eines Impulszuges jedes vorbestimmten Winkelintervalls entsprechend einer Drehung einer Kurbelwelle eines Motors und zum Messen eines Impulsintervalls (T),
einer Zeitdatenhalteeinrichtung (100, 104) zum Halten von Zeitdaten (T/n), die durch Teilen des Impulsintervalls durch eine vorbestimmte Zahl (n) berechnet werden,
einer Frequenzvervielfachungstaktsignalerzeugungseinrichtung (100, 104, 105) zur Erzeugung eines Frequenzvervielfachungstaktsignals bei jedem Zeitintervall entsprechend den Zeitdaten,
einer Überwachungsdatenerzeugungseinrichtung (100, 107) zur Ausführung einer Zähloperation synchron zu dem Kurbelwellensignal und zur Erzeugung von Überwachungsdaten, die durch Vervielfachen der Kurbelwellensignalzähldaten mit einer vorbestimmten Zahl (n) berechnet werden,
einer Referenzdatenerzeugungseinrichtung (100, 108) zum Empfangen des Vervielfachungstaktsignals und der Überwachungsdaten sowie zur Ausführung einer Zähloperation synchron zu dem Vervielfachungstaktsignal, während der zugehörige Zählwert durch die Überwachungsdaten als oberer Grenzwert begrenzt werden, wodurch Referenzzähldaten erzeugt werden, und
einer Steuerungstaktsignalerzeugungseinrichtung (100, 109) zur Erzeugung von Steuerungstaktsignalen auf der Grundlage der Referenzzähldaten.

5. Motorsteuerungseinheit (1) nach Anspruch 4, wobei
das Kurbelwellensignal eine Referenzposition aufweist, bei der das Impulsintervall in dem Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls irregulär ist, und
eine Überwachungsdatenkorrektureinrichtung (11) zur Korrektur der Überwachungsdaten der Überwachungsdatenerzeugungseinrichtung bei der Referenzposition des Kurbelwellensignals bereitgestellt ist.

6. Motorsteuerungseinheit (1) nach Anspruch 5, wobei
die Referenzposition in dem Kurbelwellensignal ein Impulsfehlanteil in dem Impulszug jedes vorbestimmten Winkelintervalls ist und
die Überwachungsdatenkorrekturvorrichtung (11) die Überwachungsdaten bei dem Impulsfehlanteil auf einen Wert korrigiert, der durch eine Vervielfachung der Zahl von Fehlimpulsen berechnet wird.

7. Motorsteuerungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit einer Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung (10) zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzzeitpunkts des Motors durch Verwenden der Steuerungstaktsignale.

8. Motorsteuerungseinheit (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit einer Zündsteuerungsvorrichtung (10) zur Steuerung eines Zündzeitpunkts des Motors durch Verwenden der Steuerungstaktsignale.