DE102006050858A1

DE102006050858A1 - System zur Erfassung einer fortgesetzten Rückwertsdrehung einer Maschine

Info

Publication number: DE102006050858A1
Application number: DE102006050858A
Authority: DE
Inventors: Eric Ralph Brighton Holm; Jason Thomas Williamston Davis
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-27
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2026-10-28
Also published as: US7185628B1; CN100510356C; DE102006050858B4; CN1971015A

Abstract

Ein Rückwärtsdrehungs-Erfassungssystem für eine Maschine mit wenigstens einer Nockenwelle und einer Kurbelwelle, das einen Nockenwellenpositionssensor, der auf der Grundlage einer Drehung der Nockenwelle ein Nockenwellenpositionssignal erzeugt, umfasst. Eine zweite Sensoreingabevorrichtung erzeugt auf der Grundlage einer Drehung der Kurbelwelle ein Kurbelwellenpositionssignal. Ein Steuermodul erfasst einen Rückwärtsdrehzustand der Maschine anhand des Nockenwellenpositionssignals und des Kurbelwellenpositionssignals, wobei es das Nockenwellenpositionssignal mit dem Kurbelwellenpositionssignal vergleicht, um eine Maschinenposition zu bestimmen. Auf der Grundlage der Maschinenposition vergleicht das Steuermodul das Nockenwellenpositionssignal mit einem Erwartungssignal, um einen Rückwärtsdrehzustand zu bestimmen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Erfassen einer fortgesetzten Rückwärtsdrehung einer Brennkraftmaschine.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Eine Brennkraftmaschine arbeitet im Allgemeinen in vier Modi, einem Einlassmodus, einem Verdichtungsmodus, einem Arbeitsmodus und einem Auslassmodus. Während der Rückwärtsdrehung einer Maschine läuft der Maschinenzyklus in umgekehrter Reihenfolge ab, wobei dem Verdichtungsmodus der Einlassmodus folgt. Wenn beispielsweise eine Maschine, die angehalten ist, wieder zu starten beginnt, kann die Maschine einen Zylinder besitzen, der zum Zeitpunkt des Anhaltens im Verdichtungsmodus war. Der Verdichtungsdruck in dem Zylinder kann einen Kolben rückwärts in Richtung des unteren Totpunkts (UT) schieben. Wenn die Maschinendrehzahl zunimmt, kann ein Zylinder mit eingespritztem Kraftstoff eine Zündung erfahren und die Rückwärtsdrehung kann beschleunigt werden.

Es ist unwahrscheinlich, dass sich eine herkömmliche Maschine für eine längere Zeitperiode rückwärts dreht. Drehmomentsteuersysteme sind in der Lage, die Dauer der Rückwärtsdrehung zu begrenzen. Jedoch entsteht dieses Problem bei hybriden elektrischen Antriebssystemen häufiger. Eine äußere Kraft (wie etwa ein Elektromotor) kann die Brennkraftmaschine bei höheren Drehzahlen für längere Dauern rückwärts drehen. Herkömmliche Drehmomentsteuersysteme sind nicht in der Lage, das Drehmoment unter diesen Bedingungen zu steuern.

Wenn eine Rückwärtsdrehung eintritt, können Maschinenkomponenten, wie etwa der Ansaugkrümmer, beschädigt werden. Die Rückwärtsdrehung kann dazu führen, dass während des Einlasshubs ein komprimiertes Luft/Kraftstoff-Gemisch durch ein offenes Einlassventil zurück in den Ansaugkrümmer strömt. Der Druck in dem Ansaugkrümmer nimmt zu. Wenn eine weitere Rückwärtsdrehung eintritt, kann der Druck weiter zunehmen und zu einer Beschädigung des Ansaugkrümmers führen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß umfasst ein Rückwärtsdrehungs-Erfassungssystem für eine Maschine mit wenigstens einer Nockenwelle und einer Kurbelwelle einen Nockenwellenpositionssensor, der auf der Grundlage einer Drehung der Nockenwelle ein Nockenwellenpositionssignal erzeugt. Eine zweite Sensoreingabevorrichtung erzeugt auf der Grundlage einer Drehung der Kurbelwelle ein Kurbelwellenpositionssignal. Ein Steuermodul erfasst einen Rückwärtsdrehzustand der Maschine anhand des Nockenwellenpositionssignals und des Kurbelwellenpositionssignals, wobei das Steuermodul das Nockenwellenpositionssignal mit dem Kurbelwellenpositionssignal vergleicht, um eine Maschinenposition zu bestimmen. Auf der Grundlage der Maschinenposition vergleicht das Steuermodul das Nockenwellenpositionssignal mit einem Erwartungssignal, um einen Rückwärtsdrehzustand zu bestimmen.

Gemäß einem anderen Merkmal ist das Erwartungssignal für einen Kurbelwellebereich wählbar, wenn die Maschinenposition angibt, dass die Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle verzögert ist. Der Bereich ist durch einen ersten Kurbelwellenwinkel und einen zweiten Kurbelwellenwinkel, die auf den oberen Totpunkt eines Zylinders der Maschine bezogen sind, definiert. Das Steuermodul vergleicht eine Flanke des Nockenwellenpositionssignals mit einer Flanke des Erwartungssignals.

Gemäß weiteren Merkmalen ist das Erwartungssignal das Nockenwellenpositionssignal in einem Bereich der Nockenwelle, das während einer vorhergehenden Drehung der Nockenwelle gespeichert worden ist, wenn die Maschinenposition angibt, dass die Nockenwelle und die Kurbelwelle synchron sind. Der Bereich ist durch einen ersten Nockenwellenwinkel und einen zweiten Nockenwellenwinkel definiert. Das Steuermodul vergleicht einen Zustand des Nockenwellenpositionssignals mit einem Zustand des Erwartungssignals.

Gemäß nochmals weiteren Merkmalen umfasst das System ein mit der Nockenwelle gekoppeltes Rad, das mehrere Zähne besitzt, wobei der Nockenwellenpositionssensor das Nockenwellensensorsignal auf der Grundlage der mehreren Zähne des Rads erzeugt. Das System kann außerdem ein mit der Kurbelwelle gekoppeltes Rad umfassen, das mehrere Zähne besitzt, wobei der Kurbelwellenpositionssensor das Kurbelwellenpositionssignal auf der Grundlage der mehreren Zähne des Rads erzeugt.

Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der im Folgenden gegebenen genauen Beschreibung deutlich. Obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angegeben ist, sind die genaue Beschreibung und die spezifischen Beispiele selbstverständlich lediglich zum Zweck der Veranschaulichung gedacht und nicht dazu gedacht, den Umfang der Erfindung zu begrenzen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird umfassender verständlich aus der genauen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Darstellung der Draufsicht eines Maschinensystems ist; und
2 eine schematische Darstellung der Seitenansicht eines Maschinensystems ist;
3 ein Ablaufplan ist, der Schritte zeigt, die gemäß der Erfindung von dem Maschinensystem ausgeführt werden, um eine Rückwärtsdrehung der Maschine zu erfassen; und
4 ein Zeitdiagramm ist, das exemplarische Signale zeigt, die zum Erfassen einer Rückwärtsdrehung der Maschine verwendet werden.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft, wobei keineswegs beabsichtigt ist, die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen zu beschränken. Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen zur Kennzeichnung von gleichartigen Elementen benutzt. Der Begriff Modul, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt oder für eine Gruppe) mit Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität besitzen.
In 1 umfasst ein Maschinensystem 10 eine Maschine 12, die ein Luft- und Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Durch eine Drosselklappe 16 wird Luft in einen Ansaugkrümmer 14 angesaugt. Die Drosselklappe 16 reguliert den Massenluftdurchfluss in den Ansaugkrümmer 14. Die Luft in dem Ansaugkrümmer 14 wird in Zylinder 18 verteilt. Obwohl vier Zylinder 18 gezeigt sind, kann die Maschine natürlich mehrere Zylinder einschließlich, jedoch nicht darauf begrenzt, 2, 3, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylinder besitzen.
Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (nicht gezeigt) spritzt Kraftstoff ein, der mit der Luft, wenn sie durch eine Einlassöffnung in den Zylinder 18 gesaugt wird, kombiniert wird. Ein Einlassventil 22 öffnet und schließt wahlweise, damit das Luft/Kraftstoff-Gemisch in den Zylinder 18 eindringen kann. Die Einlassventilposition wird durch eine Einlassnockenwelle 24 reguliert. Ein Kolben (nicht gezeigt) komprimiert das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 18. Eine Zündkerze 26 löst die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs aus, wodurch der Kolben in dem Zylinder 18 angetrieben wird. Der Kolben treibt eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) an, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Verbrennungsabgas in dem Zylinder 18 wird aus einem Abgaskrümmer 28 gezwungen, wenn ein Auslassventil 30 in einer geöffneten Position ist. Die Auslassventilposition wird durch eine Auslassnockenwelle 32 reguliert. Das Abgas wird in einem Abgassystem behandelt. Obwohl ein einziges Einlassventil 22 und ein einzi ges Auslassventil 30 gezeigt sind, kann die Maschine 12 natürlich mehrere Einlass- und Auslassventile 22, 30 pro Zylinder 18 aufweisen.
Das Maschinensystem 10 kann einen Einlassnockenwellen-Phasensteller 34 und/oder einen Auslassnockenwellen-Phasensteller 36 umfassen, die jeweils die Zeiteinstellung der Drehung der Einlass- und Auslassnockenwellen 24, 32 regulieren. Genauer gesagt kann die Zeiteinstellung oder der Phasenwinkel der jeweiligen Einlass- und Auslassnockenwellen 24, 32 zueinander oder in Bezug auf einen Ort des Kolbens in dem Zylinder 18 oder eine Kurbelwellenposition verzögert oder vorgezogen sein. In dieser Weise kann die Position der Einlass- und Auslassventile 22, 30 zueinander oder in Bezug auf einen Ort des Kolbens in dem Zylinder 18 reguliert werden. Durch Regulieren der Position des Einlassventils 22 und des Auslassventils 30 wird die in den Zylinder 18 aufgenommene Menge an Luft/Kraftstoff-Gemisch und daher das Maschinendrehmoment reguliert. Ein Steuermodul 40 steuert den Phasenwinkel des Einlassnockenwellen-Phasenstellers 34 und des Auslassnockenwellen-Phasenstellers 36 auf der Grundlage eines gewünschten Drehmoments.
In 2 ist eine Seitenansicht des Maschinensystems 10 gezeigt. Die Auslassnockenwelle 32 (1) und die Einlassnockenwelle 24 (1) sind über Kettenräder 52A, 52B und 52C und eine Steuerkette 54 mit der Kurbelwelle (nicht gezeigt) gekoppelt. Das Maschinensystem 10 gibt ein Kurbelwellensignal 59 an das Steuermodul 40 aus, das die Position der Kurbelwelle angibt. Das Kurbelwellensignal 59 wird durch die Drehung eines mit der Kurbelwelle gekoppelten Rads 56 erzeugt. Das Rad 56 kann mehrere Zähne besitzen. Ein Radsensor 58 erfasst die Zähne des Rads und erzeugt periodisch das Kurbelwellensignal 59. Das Steuermodul 40 decodiert das Kurbelwellensignal 59 in eine spezifische Zähnezahl des Rads 56. Aus der decodierten Zähnezahl des Rads 56 wird die Kurbelwellenposition bestimmt.
Ähnlich erfasst ein Radsensor 60 die Zähne eines mit der Auslassnockenwelle 32 (1) gekoppelten Rads 62 und erzeugt ein Nockenwellensignal 63. Anhand des Nockenwellensignals 63 wird die Nockenwellenposition bestimmt. Wie erkennbar ist, können zusätzlich oder alternativ ein Rad (nicht gezeigt) und ein Radsensor (nicht gezeigt) mit der Einlassnockenwelle 24 (1) gekoppelt sein. Anhand der Nockenwellenposition und der Kurbelwellenposition kann das Steuermodul 40 eine Gesamt-Maschinenposition bestimmen. Außerdem kann das Steuermodul 40 eine Rückwärtsdrehung der Maschine erfassen, indem es das Kurbelwellensignal 59 und das Nockenwellensignal 63 auswertet.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun der Ablauf der durch das Steuermodul 40 gemäß der vorliegenden Erfindung ausführten Steuerung näher beschrieben. Um die Rückwärtsdrehung einer Maschine zu erfassen, bestimmt die Steuerung zuerst eine Maschinenposition, die angibt, ob die Nockenwelle und die Kurbelwelle synchron sind. Zur Klarheit bezieht sich die folgende Besprechung auf die Auslassnockenwelle. Wie erkennbar ist, kann eine ähnliche Lösung auch auf die Einlassnockenwelle angewandt werden.
Im Schritt 100 erfasst der Radsensor die Position der Nockenwelle und der Kurbelwelle. Die Position der Nockenwelle wird relativ zu der Position der Kurbelwelle bestimmt. Die Nockenwelle und die Kurbelwelle sind synchron, wenn ihre Zustände mit einem im Voraus gewählten Muster übereinstimmen und die Maschine ihre Vorwärtsdrehung, die über die Kurbelwellendrehzahl gemessen wird, beibehalten hat. Wenn im Schritt 110 die Nockenwelle und die Kurbelwelle synchron sind, wird im Schritt 120 ein Zustand des Nockenwellensignals für einen wählbaren Bereich, der durch einen ersten und einen zweiten Winkel der Nockenwelle definiert ist, ausgewertet. Der Zustand des Signals kann entweder Hochpegel oder Tiefpegel sein. Wenn im Schritt 120 ein momentaner Nockenwellensignalzustand mit einem zuvor erfassten Nockenwellensignalzustand in dem wählbaren Bereich übereinstimmt, dreht sich im Schritt 130 die Maschine in Vorwärtsrichtung. Andernfalls, wenn ein momentaner Nockenwellensignalzustand mit einem zuvor erfassten Nockenwellensignalzustand in dem wählbaren Bereich nicht übereinstimmt, dreht sich im Schritt 140 die Maschine in Rückwärtsrichtung.
Zurück zum Schritt 110, andernfalls, wenn die Nockenwelle und die Kurbelwelle nicht synchron sind, wird in den Schritten 150 und 160 eine Flanke des Nockenwellensensorsignals in einem Bereich, der durch einen ersten und einen zweiten Winkel der Kurbelwelle, die auf den oberen Totpunkt eines Zylinders bezogen sind, ausgewertet. Der Bezugszylinder kann wählbar sein. Die Signalflanke kann entweder von Tiefpegel auf Hochpegel oder von Hochpegel auf Tiefpegel sein. Wenn im Schritt 150 eine momentane Flanke des Nockenwellensignals mit einer erwarteten Flanke des Signals für rückwärts drehende Nockenwelle für diesen Bereich übereinstimmt, dreht sich die Maschine im Schritt 140 in Rückwärtsrichtung. Andernfalls, wenn im Schritt 160 die momentane Flanke des Nockenwellensignals mit einer erwarteten Flanke des Signals für vorwärts drehende Nockenwelle für diesen Bereich übereinstimmt, dreht sich die Maschine im Schritt 130 in Vorwärtsrichtung. Andernfalls ist die Drehung der Maschine im Schritt 170 unbestimmt. Die erwartete Flanke des Signals für rückwärts drehende Nockenwelle und die erwartete Flanke des Signals für vorwärts drehende Nockenwelle können entsprechend einem Winkel der Nockenwelle wählbar sein.
In 4 ist ein Beispiel des Rückwärtsdrehungs-Erfassungsverfahrens für ein 58-maliges Kurbelwellensensorsignal und ein 4-maliges Nockenwellensensorsignal gezeigt. Bei 200 ist eine Impulsfolge gezeigt, die durch den Radsensor für ein mit der Kurbelwelle gekoppeltes Rad mit achtundfünfzig Zähnen erzeugt wird. Bei 210 sind decodierte Zähnezahlen für eine sich in Vorwärtsrichtung drehende Maschine gezeigt. Bei 220 sind decodierte Zähnezahlen für eine sich in Rückwärtsrichtung drehende Maschine gezeigt. Die Impulsfolge für die Kurbelwelle kann entweder durch eine Flankenerfassungstechnik, wie in 230 gezeigt ist, oder durch eine Technik, die die Zahnmitte erfasst, wie in 240 gezeigt ist, erzeugt werden. Bei 260 ist eine Impulsfolge gezeigt, die durch den Radsensor für ein mit der Nockenwelle gekoppeltes Rad mit vier Zähen erzeugt wird, wenn der Nockenwellen-Phasensteller ganz nach vorn gestellt ist. Bei 270 ist eine Impulsfolge gezeigt, die durch den Radsensor für ein mit der Nockenwelle gekoppeltes Rad mit vier Zähen erzeugt wird, wenn der Nockenwellen-Phasensteller um sechsundsechzig Kurbelgrad zurückgestellt ist. Die Linien A-C repräsentieren Kurbelwinkel in Grad an der Stelle, wo sich der Kolben von Zylindern A-C am oberen Totpunkt befindet (OT).
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Maschinenposition anhand eines Kurbelwellensignals und eines Nockenwellensignals bestimmt. Wenn die Kurbelwelle und die Nockenwelle synchron sind, kann das Nockenwellensensorsignal zweimal pro Umdrehung der Kurbelwelle ausgewertet werden, um die Drehung der Maschine zu bestimmen. Beispielsweise definieren Bereiche, die bei 280 und 282 gezeigt sind, in denen bei einer Strategie mit 58-maliger Kurbelwellen- und 4-maliger Nockenwellenerfassung das Nockenwellensignal ausgewertet werden kann. Die Bereiche 280 und 282 entsprechen Nockenwellenwinkelbereichen, wenn die decodierten Vorwärts-Zähnezahlen 18-20 bzw. 46-51 sind. Die gleichen Bereiche sind auch durch decodierte Rückwärts-Zähnezahlen 39-41 bzw. 8-12 definiert.
Der Nockenwellensensorsignalzustand wird für diese Bereiche 280 und 282 mit dem vorhergehenden Nockenwellensensorsignalzustand verglichen, um zu bestimmen, ob sich die Maschine rückwärts dreht. Wenn der Nockenwellensensorsignalzustand mit dem vorhergehenden Nockenwellensensorsignalzustand nicht übereinstimmt, dreht sich die Maschine rückwärts.
Wenn die Kurbelwelle und die Nockenwelle nicht synchron sind, können die Flanken des Nockenwellensensorsignals in einem wählbaren Bereich, der durch einen Kurbelwinkel in Grad relativ zu dem OT für einen Zylinder definiert ist, ausgewertet werden. In dem momentanen Beispiel kann der wählbare Bereich zwischen 138 Grad und 150 Grad, der bei 283 gezeigt ist, liegen. Innerhalb dieses Bereichs werden die Flanken des Nockenwellensensorsignals mit einer erwarteten Flanke eines Nockenwellensensorsignals verglichen. Die erwartete Flanke kann auf der Grundlage eines Winkels der Kurbelwelle relativ zu dem oberen Totpunkt eines Zylinder wählbar sein. Wenn die Flanke mit einer erwarteten Flanke für Rückwärtsdrehung übereinstimmt, dreht sich die Maschine rückwärts.
Fachleute auf dem Gebiet können aus der obigen Beschreibung erkennen, dass die weitreichenden Lehren der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Formen implementiert werden können. Obwohl diese Erfindung in Verbindung mit bestimmten Beispielen von ihr beschrieben worden ist, soll daher der wahre Umfang der Erfindung nicht darauf begrenzt sein, da dem erfahrenen Praktiker nach einem Studium der Zeichnungen, der Patentbeschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Abänderungen offenbar werden.

Claims

Verfahren zum Erfassen der Rückwärtsdrehung einer Maschine, das umfasst: Erzeugen eines Nockenwellenpositionssignals; Erzeugen eines Kurbelwellenpositionssignals; Bestimmen einer Maschinenposition anhand des Nockenwellenpositionssignals und des Kurbelwellenpositionssignals; Erzeugen eines Erwartungssignals anhand der Maschinenposition; Vergleichen des Nockenwellenpositionssignals mit dem Erwartungssignal; und Erzeugen eines Rückwärtsdrehungssignals, wenn das Nockenwellenpositionssignal gleich dem Erwartungssignal ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner ein Speichern des Nockenwellenpositionssignals umfasst, und bei dem der Schritt des Erzeugens des Erwartungssignals das Erzeugen des Erwartungssignals anhand des zuvor gespeicherten Nockenwellenpositionssignals umfasst, wenn die Position der Maschine angibt, dass die Maschine synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt des Vergleichens ein Vergleichen eines Zustands des Nockenwellenpositionssignals mit einem Zustand des Erwartungssignals umfasst, wenn die Position der Maschine angibt, dass die Maschine synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt des Speicherns und der Schritt des Vergleichens zweimal pro Kurbelwellenumdrehung in einem Bereich ausgeführt werden, der durch einen ersten Nockenwellenwinkel und einen zweiten Nockenwellenwinkel definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Erzeugens des Erwartungssignals das Erzeugen des Erwartungssignals aus einem wählbaren Signal für einen spezifizierten Bereich umfasst, wenn die Position der Maschine angibt, dass die Maschine nicht synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Schritt des Vergleiches ein Vergleichen einer Flanke des Nockenwellenpositionssignals mit einer Flanke des Erwartungssignals umfasst, wenn die Position der Maschine angibt, dass die Maschine nicht synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem der spezifizierte Bereich durch einen ersten Kurbelwellenwinkel und einen zweiten Kurbelwellenwinkel, die auf den oberen Totpunkt eines Zylinders der Maschine bezogen sind, definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Erzeugens des Nockenwellenpositionssignals ein Erzeugen des Nockenwellenpositionssignals von einem Radsensor umfasst, der mehrere Zähne eines mit einer Nockenwelle der Maschine gekoppelten Rads erfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Erzeugens des Kurbelwellenpositionssignals ein Erzeugen des Kurbelwellenpositionssignals von einem Radsensor umfasst, der mehrere Zähne eines mit einer Kurbelwelle der Maschine gekoppelten Rads erfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Bestimmens ein Bestimmen einer Position der Maschine darauf basiert umfasst, ob ein Nockenwellen-Phasensteller der Nockenwelle die Nockenwelle aktiv verzögert.
Rückwärtsdrehungs-Erfassungssystem für eine Maschine mit wenigstens einer Nockenwelle und einer Kurbelwelle, das umfasst: einen Nockenwellenpositionssensor, der auf der Grundlage einer Drehung einer Kurbelwelle ein Nockenwellenpositionssignal erzeugt; eine zweite Sensoreingabevorrichtung, die auf der Grundlage einer Drehung einer Kurbelwelle ein Kurbelwellenpositionssignal erzeugt; und ein Steuermodul, das anhand des Nockenwellenpositionssignals und des Kurbelwellenpositionssignals einen Rückwärtsdrehzustand einer Maschine erfasst, wobei das Steuermodul das Nockenwellenpositionssignal mit dem Kurbelwellenpositionssignal vergleicht, um eine Maschinenposition zu bestimmen, und wobei das Steuermodul auf der Grundlage der Maschinenposition das Nockenwellenpositionssignal mit einem Erwartungssignal vergleicht, um einen Rückwärtsdrehzustand zu bestimmen.
System nach Anspruch 11, bei dem dann, wenn die Maschinenposition angibt, dass die Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle verzögert ist, das Erwartungssignal für einen Kurbelwellenbereich wählbar ist, wobei der Bereich durch einen ersten Kurbelwellenwinkel und einen zweiten Kurbelwellenwinkel, die auf den oberen Totpunkt eines Zylinders der Maschine bezogen sind, definiert ist.
System nach Anspruch 11, bei dem dann, wenn die Maschinenposition angibt, dass die Nockenwelle und die Kurbelwelle synchron sind, das Erwartungssignal das Nockenwellenpositionssignal in einem Bereich der Nockenwelle ist, das während einer vorhergehenden Drehung der Kurbelwelle gespeichert worden ist, wobei der Bereich durch einen ersten Nockenwellenwinkel und einen zweiten Nockenwellenwinkel definiert ist.
System nach Anspruch 12, bei dem das Steuermodul eine Flanke des Nockenwellenpositionssignals mit einer Flanke des Erwartungssignals vergleicht.
System nach Anspruch 13, bei dem das Steuermodul einen Zustand des Nockenwellenpositionssignals mit einem Zustand des Erwartungssignals vergleicht.
System nach Anspruch 11, das ferner ein mit der Nockenwelle gekoppeltes Rad umfasst, das mehrere Zähne besitzt, wobei der Nockenwellenpositionssensor das Nockenwellensensorsignal auf der Grundlage der mehreren Zähne des Rads erzeugt.
System nach Anspruch 11, das ferner ein mit der Kurbelwelle gekoppeltes Rad umfasst, das mehrere Zähne besitzt, wobei der Kurbelwellenpositionssensor das Kurbelwellenpositionssignal auf der Grundlage der mehreren Zähne des Rads erzeugt.
System nach Anspruch 11, das ferner einen mit der Nockenwelle gekoppelten Nockenwellen-Phasensteller umfasst, wobei das Steuermodul dem Nockenwellen-Phasensteller das Verzögern der Nockenwelle relativ zu der Kurbelwelle befiehlt.
Verfahren zum Erfassen der Rückwärtsdrehung einer Maschine anhand eines Nockenwellenpositionssignals und eines Kurbelwellenpositionssignals, das umfasst: Empfangen eines Nockenwellenpositionssignals von der Maschine; Empfangen eines Kurbelwellenpositionssignals von der Maschine; Erzeugen eines Erwartungssignals basierend darauf, ob das Nockenwellenpositionssignal und das Kurbelwellenpositionssignal angeben, dass die Maschine synchronisiert ist; Vergleichen des Nockenwellenpositionssignals mit dem Erwartungssignal; und Erzeugen eines Rückwärtsdrehungssignals, wenn das Nockenwellenpositionssignal gleich dem Erwartungssignal ist.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner ein Speichern des Nockenwellenpositionssignals umfasst, und bei dem der Schritt des Erzeugens des Erwartungssignals das Erzeugen des Erwartungssignals aus dem zuvor gespeicherten Nockenwellenpositionssignal umfasst, wenn die Position der Maschine angibt, dass die Maschine synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Schritt des Vergleichens ein Vergleichen eines Zustand des Nockenwellenpositionssignals mit einem Zustand des Erwartungssignals umfasst, wenn das Nockenwellenpositionssignal und das Kurbelwellenpositionssignal angeben, dass die Maschine synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Schritt des Speicherns und der Schritt des Vergleichens zweimal pro Umdrehung einer Kurbelwelle in einem Bereich ausgeführt werden, der durch einen ersten Nockenwellenwinkel und einen zweiten Nockenwellenwinkel definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Schritt des Erzeugens des Erwartungssignals ein Erzeugen des Erwartungssignals aus einem wählbaren Signal für einen spezifizierten Bereich umfasst, wenn das Nockenwellenpositionssignal und das Kurbelwellenpositionssignal angeben, dass die Maschine nicht synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem der Schritt des Vergleichens ein Vergleichen einer Flanke des Nockenwellenpositionssignals mit einer Flanke des Erwartungssignals umfasst, wenn das Nockenwellenpositionssignal und das Kurbelwellenpositionssignal angeben, dass die Maschine nicht synchronisiert ist.
Verfahren nach Anspruch 24, bei dem der spezifizierte Bereich durch einen ersten Kurbelwellenwinkel und einen zweiten Kurbelwellenwinkel, die auf den oberen Totpunkt eines Zylinders der Maschine bezogen sind, definiert ist.