Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehwinkelerkennungssystem, welches einen Drehwinkel einer Drehachse erkennt.The present invention relates to a rotation angle detection system which detects a rotation angle of a rotation axis.
Die JP 2009-2913 A beschreibt ein Drehwinkelerkennungssystem, welches eine Drehrichtung einer Motorkurbelwelle aus einer Pulsbreite eines Impulszuges eines Drehsignals einer Kurbelwelle erkennt.The JP 2009-2913 A describes a rotation angle detection system which detects a direction of rotation of an engine crankshaft from a pulse width of a pulse train of a rotation signal of a crankshaft.
Das in dieser Druckschrift beschriebene Drehwinkelerkennungssystem ist mit einer Kurbelwellendreherkennungsvorrichtung (nachfolgend als Drehsensor bezeichnet) versehen, welche ein Kurbelwellendrehsignal synchron mit einer Drehung einer Kurbelwelle ausgibt, sowie einer Motorsteuereinheit. Der Drehsensor gibt den Impulszug bestehend aus einer Anzahl von Pulsen unterschiedlicher Pulsbreiten, der sich durch die Drehrichtungen der Kurbelwelle ändert, als Kurbelwellendrehsignal aus. Die Motorsteuereinheit erkennt einen Kurbelwellenwinkel aus einem Ausgangssignal des Drehsensors und führt eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und eine Zündsteuerung auf der Grundlage dieses Kurbelwellenwinkels oder Kurbelwinkels durch.The rotation angle detection system described in this document is provided with a crankshaft rotation detecting device (hereinafter referred to as rotation sensor) which outputs a crankshaft rotation signal in synchronization with rotation of a crankshaft, and a motor control unit. The rotation sensor outputs the pulse train consisting of a number of pulses of different pulse widths, which changes through the rotational directions of the crankshaft, as a crankshaft rotation signal. The engine control unit detects a crank angle from an output signal of the rotation sensor, and performs fuel injection control and ignition control based on this crank angle or crank angle.
Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat Folgendes herausgefunden. In den letzten Jahren war ein Drehsensor mit einer hohen Winkelauflösung zur genaueren Durchführung der Steuerung zum Zeitpunkt eines Motorstarts in einem Fahrzeug erwünscht, welches eine Mehrzahl von Motorabschaltmöglichkeiten hat. Das Fahrzeug kann ein Leerlaufstoppsystem (idle stop system = ISS) oder ein Hybridsystem (HV-System) haben. Das Leerlaufstoppsystem kann als ein Nicht-Leerlaufsystem oder ein Leerlaufverringerungssystem bezeichnet werden. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, dass ein Drehsensor die Auflösung von 1° CA hat.The assignee of the present invention has found the following. In recent years, a rotary sensor with a high angular resolution has been desired for more accurately performing the control at the time of engine start in a vehicle having a plurality of engine shut-off capabilities. The vehicle may have an idle stop system (ISS) or a hybrid system (HV system). The idling stop system may be referred to as a non-idle system or an idle reduction system. For example, it may be desirable for a rotation sensor to have the resolution of 1 ° CA.
Da jedoch eine Pulsbreite dann extrem kurz wird, wenn eine hohe Drehzahl vorliegt und wenn ein Drehsensor mit einer hohen Winkelauflösung verwendet wird, kann ein Impuls verzerrt oder zerstört werden („crushed“). Die hohe Drehzahl kann wiedergeben, dass eine Drehgeschwindigkeit eines Objekts hoch ist, und somit kann die hohe Drehzahl als eine Hochgeschwindigkeitsdrehung bezeichnet werden. Auf ähnliche Weise kann eine niedrige Drehzahl wiedergeben, dass die Drehgeschwindigkeit eines Objekts niedrig ist, und die niedrige Drehzahl kann als eine Drehung mit langsamer Geschwindigkeit bezeichnet werden.However, since a pulse width becomes extremely short when there is a high speed, and when a rotation sensor having a high angular resolution is used, a pulse may be distorted or crushed. The high speed can reflect that a rotation speed of an object is high, and thus the high speed can be called a high speed rotation. Similarly, a low speed may reflect that the speed of rotation of an object is low, and the low speed may be referred to as a slow speed.
Es kann der Fall vorliegen, dass zwei Drehsensoren vorgesehen sind. Das heißt, ein Drehsensor mit hoher Auflösung wird für eine langsame Drehung (Drehzahl) verwendet, und der andere Drehsensor mit niedriger Auflösung wird für hohe Drehung (Drehzahl) verwendet. Da jedoch in diesem Fall zwei Drehsensoren verwendet werden und die Verkabelung zwischen den Sensoren und der Motorsteuereinheit zunimmt, wachsen die Kosten an.It may be the case that two rotary sensors are provided. That is, a high-resolution rotation sensor is used for one slow rotation (rotation speed), and the other low-resolution rotation sensor is used for high rotation (rotation speed). However, in this case, since two rotary sensors are used and the wiring between the sensors and the engine control unit increases, the cost increases.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Drehwinkelerkennungssystem zu schaffen, bei dem die Steuerbarkeit in einem niedrigen Drehzahlbereich verbessert ist, die Impulszerstörung oder Impulsverzerrung in einem hohen Drehzahlbereich vertretbar ist und der Kostenzuwachs begrenzt ist.It is an object of the present invention to provide a rotation angle detection system in which the controllability is improved in a low speed range, the pulse destruction or pulse distortion in a high speed range is justifiable and the cost increase is limited.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Drehwinkelerkennungssystem geschaffen, welches einen Drehsensor und eine elektronische Steuereinheit enthält. Der Drehsensor (i) gibt ein Drehsignal gemäß einer Drehung einer Drehachse aus, welches gebildet ist aus einem Impulszug für jedes bestimmte Winkelmaß, (ii) gibt ein Signal eines ersten Winkelmaßes als Drehsignal aus, wenn eine Drehgeschwindigkeit der Drehachse einer niedrigen Drehzahl entspricht, bei der die Drehgeschwindigkeit niedriger als eine Referenzdrehgeschwindigkeit ist, (iii) gibt ein Signal eines zweiten Winkelmaßes, welches mehr als das erste Winkelmaß ist, als das Drehsignal aus, wenn die Drehgeschwindigkeit der Drehachse einer hohen Geschwindigkeit entspricht, bei der die Drehgeschwindigkeit gleich oder größer als die Referenzdrehgeschwindigkeit ist, und (iv) addiert eine Pulsbreiteninformation zu dem Drehsignal hinzu. Die Pulsbreiteninformation bestimmt, ob die Drehgeschwindigkeit der Drehachse der langsamen Drehung oder der schnellen Drehung entspricht. Die elektronische Steuereinheit erkennt einen Drehwinkel der Drehachse auf der Grundlage des Drehsignals, das vom Drehsensor ausgegeben wird. Die elektronische Steuereinheit weist auf: (i) einen Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die Drehgeschwindigkeit entweder der langsamen Drehung oder der schnellen Drehung entspricht, basierend auf der Pulsbreiteninformation vom Drehsignal, und (ii) einen Zähler, der das Drehsignal als das Signal des ersten Winkelmaßes zählt, wenn der Bestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Drehgeschwindigkeit der langsamen Drehung entspricht, und der das Drehsignal als das Signal des zweiten Winkelmaßes zählt, wenn der Bestimmungsabschnitt bestimmt, dass die Drehgeschwindigkeit der schnellen Drehung entspricht.According to one aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detection system including a rotation sensor and an electronic control unit. The rotation sensor (i) outputs a rotation signal according to a rotation of an axis of rotation formed of a pulse train for each particular angle measure, (ii) outputs a signal of a first angular extent as a rotation signal when a rotation speed of the rotation axis corresponds to a low rotation speed (iii) outputs a signal of a second angular amount, which is more than the first angular amount, as the rotation signal, when the rotational speed of the rotary shaft corresponds to a high speed at which the rotational speed is equal to or greater than is the reference rotation speed, and (iv) adds pulse width information to the rotation signal. The pulse width information determines whether the rotation speed of the rotation axis corresponds to the slow rotation or the fast rotation. The electronic control unit detects a rotation angle of the rotation axis based on the rotation signal output from the rotation sensor. The electronic control unit comprises: (i) a determination section that determines whether the rotational speed corresponds to either the slow rotation or the fast rotation based on the pulse width information from the rotation signal, and (ii) a counter that inputs the rotation signal as the signal of the first An angle measure counts when the determination section determines that the rotation speed corresponds to the slow rotation, and that counts the rotation signal as the signal of the second angular extent when the determination section determines that the rotation speed corresponds to the fast rotation.
Der Drehsensor gibt das Drehsignal, welches einem unterschiedlichen Winkelmaß entspricht, gemäß einer Drehgeschwindigkeit aus. Zum Zeitpunkt einer langsamen Drehung gibt der Drehsensor ein Signal eines ersten Winkelmaßes aus. Zum Zeitpunkt einer schnellen Drehung gibt der Drehsensor ein Signal eines zweiten Winkelmaßes aus, das größer ist als das erste Winkelmaß. Da demzufolge das Signal des ersten Winkelmaßes zum Zeitpunkt der langsamen Drehung ausgegeben wird, ist es möglich, die Steuerbarkeit in einem Bereich langsamer Drehung zu verbessern. Das erste Winkelmaß ist kleiner als das zweite Winkelmaß. Da im Gegensatz hierzu das zweite Winkelmaß, welches ein größeres Winkelmaß als das erste Winkelmaß ist, zum Zeitpunkt der schnellen Drehung ausgegeben wird, ist es möglich, das Zusammenfallen von Impulsen (Impulscrash) in einem Bereich schneller Drehung zu handhaben. Da weiterhin nur ein Drehsensor notwendig ist, ist es möglich, die Kosten zu verringern.The rotation sensor outputs the rotation signal, which corresponds to a different angular extent, according to a rotation speed. At the time of a slow rotation of the rotation sensor outputs a signal of a first angular extent. At the time of a rapid rotation, the rotation sensor outputs a signal of a second angular dimension which is greater than the first angular dimension. As a result, since the signal of the first angle is output at the time of the slow rotation, it is possible to to improve the controllability in a range of slow rotation. The first angle is smaller than the second angle. In contrast, since the second angle amount, which is a larger angle than the first angle, is output at the time of the fast rotation, it is possible to handle the collapse of pulses (impulse crash) in a range of fast rotation. Further, since only one rotation sensor is necessary, it is possible to reduce the cost.
Zusätzlich bestimmt ein Bestimmungsabschnitt (auch als Bestimmungsmittel bezeichnet) in der elektronischen Steuereinheit auf der Grundlage der Pulsbreiteninformation, die dem Drehsignal hinzuaddiert wird, ob das vom Drehsensor ausgegebene Drehsignal entweder der langsamen Drehung oder der schnellen Drehung entspricht, das heißt, ob das Drehsignal dem ersten Winkelmaß oder dem zweiten Winkelmaß entspricht. Der Zähler (auch als Zählmittel bezeichnet) zählt das Drehsignal als das Signal des ersten Winkelmaßes, wenn das Signal des ersten Winkelmaßes ausgegeben wird, das heißt, zum Zeitpunkt der langsamen Drehung. Im Gegensatz hierzu zählt der Zähler zum Zeitpunkt der schnellen Drehung, das heißt, wenn das Signal des zweiten Winkelmaßes ausgegeben wird, das Drehsignal als das Signal des zweiten Winkelmaßes. Es ist möglich, den Drehwinkel genauer zu erkennen. Insbesondere zum Zeitpunkt der langsamen Drehung entspricht das Drehsignal dem Signal des ersten Winkelmaßes, welches kleiner als zweite Winkelmaß ist, und es ist möglich, die Steuerbarkeit im Bereich langsamer Drehung zu verbessern.In addition, a determining section (also referred to as determining means) in the electronic control unit determines, based on the pulse width information added to the rotation signal, whether the rotation signal output from the rotation sensor corresponds to either the slow rotation or the fast rotation, that is, the rotation signal is the first Angular or the second angle corresponds. The counter (also referred to as counting means) counts the rotation signal as the signal of the first angle measure when the signal of the first angular extent is output, that is, at the time of the slow rotation. In contrast, at the time of fast rotation, that is, when the second angular amount signal is output, the counter counts the rotation signal as the second angular amount signal. It is possible to more accurately recognize the rotation angle. In particular, at the time of the slow rotation, the rotation signal corresponds to the signal of the first angular amount which is smaller than the second angular dimension, and it is possible to improve the controllability in the slow rotation range.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.Further details, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt:It shows:
1 schematisch den Aufbau eines Kurbelwinkelerkennungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 schematically the structure of a crank angle detection system according to a first embodiment;
2 als Blockdiagramm den schematischen Aufbau eines Kurbelwinkelsensors; 2 as a block diagram, the schematic structure of a crank angle sensor;
3 ein Zeitdiagramm verschiedener Signale in einem Kurbelwinkelsensor zum Zeitpunkt des Umschaltens von einer normalen Drehung in eine Rückwärtsdrehung; 3 a timing chart of various signals in a crank angle sensor at the time of switching from a normal rotation to a reverse rotation;
4 ein Zeitdiagramm verschiedener Signale in dem Kurbelwinkelsensor zum Zeitpunkt des Umschaltens der Drehgeschwindigkeit; 4 a timing chart of various signals in the crank angle sensor at the time of switching the rotational speed;
5 ein Flussdiagramm einer ausgewählten Arbeitsweise einer ersten Signalauswahlschaltung; 5 a flowchart of a selected operation of a first signal selection circuit;
6 ein Flussdiagramm der Arbeitsweise einer Zeitteilerzeugungsschaltung; 6 a flowchart of the operation of a time division generating circuit;
7 ein Flussdiagramm der Arbeitsweise einer zweiten Signalauswahlschaltung; 7 a flowchart of the operation of a second signal selection circuit;
8 ein Blockdiagramm des schematischen Aufbaus einer Motor-ECU; 8th a block diagram of the schematic structure of an engine ECU;
9 ein Flussdiagramm einer Zählverarbeitung zum Zeitpunkt einer gültigen Flanke; 9 a flowchart of a count processing at the time of a valid edge;
10 ein Flussdiagramm einer Zählverarbeitung zum Zeitpunkt einer ungültigen Flanke; 10 a flowchart of a count processing at the time of an invalid edge;
11 ein Zeitdiagramm eines gezählten Werts eines Kurbelzählers zum Zeitpunkt des Umschaltens von langsamer Drehung auf schnelle Drehung; 11 a timing chart of a counted value of a crank counter at the time of switching from slow rotation to fast rotation;
12 ein Zeitdiagramm des gezählten Werts des Kurbelzählers zum Zeitpunkt des Umschaltens von einer normalen Drehung in eine Rückwärtsdrehung; 12 a time chart of the counted value of the crank counter at the time of switching from a normal rotation to a reverse rotation;
13 die Darstellung des Zusammenhangs zwischen einer Drehgeschwindigkeit, einem Pulsintervall und einer Pulsbreite eines Kurbelwinkelsignals, ausgegeben vom Kurbelwinkelsensor; 13 the representation of the relationship between a rotational speed, a pulse interval and a pulse width of a crank angle signal output from the crank angle sensor;
14 ein Zeitdiagramm der Korrektur des gezählten Werts; und 14 a time chart of the correction of the counted value; and
15 eine Darstellung zur Erläuterung einer Abwandlung. 15 a representation for explaining a modification.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In den nachfolgenden Ausführungsformen wird ein Drehwinkelerkennungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Kurbelwinkelerkennungssystem angewendet, welches beispielsweise einen Kurbelwinkel (Kurbelwellenwinkel) erkennt. Hierbei entspricht der Kurbelwinkel einem Drehwinkel der Kurbelwelle eines Motors (d. h. einer Brennkraftmaschine). In jeder Ausführungsform enthalten gleiche oder einander entsprechende oder ähnliche Teile gleiche Bezugszeichen. Die Kurbelwelle sei als ein Beispiel einer sich drehenden Achse oder Rotationsachse zu verstehen.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, a rotation angle detection system according to the present invention is applied to a crank angle detection system which detects, for example, a crank angle (crank angle). Here, the crank angle corresponds to a rotation angle of the crankshaft of an engine (i.e., an engine). In each embodiment, like or corresponding or similar parts include like reference numerals. The crankshaft should be understood as an example of a rotating axis or axis of rotation.
(Erste Ausführungsform)First Embodiment
Der Aufbau eines Kurbelwinkelerkennungssystems wird unter Bezugnahme auf 1 erläutert.The construction of a crank angle detection system will be described with reference to FIG 1 explained.
Gemäß 1 hat ein Kurbel(wellen)winkelerkennungssystem 10 einen Kurbel(wellen)winkelsensor 12 und eine elektronische Steuereinheit 14 für einen Motor oder eine Brennkraftmaschine (nachfolgend als Motor-ECU 14 bezeichnet) zur Erkennung eines Kurbel(wellen)winkels auf der Grundlage eines Kurbel(wellen)winkelsignals, das vom Kurbelwinkelsensor 12 ausgegeben wird. Das Kurbelwinkelsignal wird von dem Kurbelwinkelsensor 12 ausgegeben und der Motor-ECU 14 eingegeben. Das Kurbelwinkelerkennungssystem 10 entspricht einem Drehwinkelerkennungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Kurbelwinkelsensor 12 und ein Signalrotor 102 entsprechen einem Drehsensor. Die Motor-ECU 14 entspricht einer elektronischen Steuereinheit. According to 1 Has a crank angle detection system 10 a crank (shaft) angle sensor 12 and an electronic control unit 14 for an engine or an internal combustion engine (hereinafter referred to as engine-ECU 14 for detecting a crank angle based on a crank angle signal from the crank angle sensor 12 is issued. The crank angle signal is from the crank angle sensor 12 output and the engine-ECU 14 entered. The crank angle detection system 10 corresponds to a rotation angle detection system according to the present invention. The crank angle sensor 12 and a signal rotor 102 correspond to a rotation sensor. The engine-ECU 14 corresponds to an electronic control unit.
Der Signalrotor 102 hat Scheibenform und ist auf eine Kurbelwelle 100 des Motors aufgesetzt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist wenigstens ein Vorsprung 104 (d. h. ein Zahn oder ein Teil- oder ganzes Zahnrad) umfangsseitig am Signalrotor 102 vorgesehen. Der Signalrotor 102 kann auch ein Rotor sein, der anstelle eines Rotors mit wenigstens einem Vorsprung 104 entlang der Umfangsrichtung mit wenigstens einem S-Pol und wenigstens einem N-Pol magnetisiert ist. Der Kurbelwinkelsensor 12 ist auf Seiten des Motors angeordnet, so dass der Kurbelwinkelsensor 12 dem Umfangsteil des Signalrotors 102 zugewandt ist.The signal rotor 102 has disc shape and is on a crankshaft 100 put on the engine. In the present embodiment, at least one projection 104 (ie a tooth or a part or whole gear) circumferentially on the signal rotor 102 intended. The signal rotor 102 may also be a rotor, instead of a rotor with at least one projection 104 along the circumferential direction with at least one S-pole and at least one N-pole is magnetized. The crank angle sensor 12 is arranged on the engine side, so that the crank angle sensor 12 the peripheral part of the signal rotor 102 is facing.
Genauerer Aufbau und Arbeitsweise des Kurbelwinkelsensors 12 werden nachfolgend anhand der 2 bis 7 beschrieben.More detailed structure and operation of the crank angle sensor 12 will be described below on the basis of 2 to 7 described.
Gemäß 2 sind als Signalrotor 102 ein erster Signalrotor 102a und ein zweiter Signalrotor 102b auf die Kurbelwelle 100 gesetzt. Der erste Signalrotor 102a und der zweite Signalrotor 102b haben unterschiedliche Anzahl von Vorsprüngen 104. Der erste Signalrotor 102a hat eine Mehrzahl von Vorsprüngen 104 mit einer bestimmten Kurbelwinkelunterteilung, beispielsweise einer Unterteilung von 2° CA. Im ersten Signalrotor 102a sind die Breite eines Vorsprungs 104 und die Breite eines Zahngrunds zwischen den Vorsprüngen 104 im Wesentlichen zueinander gleich. Daher entspricht in Erkennungssignalen Sa, Sb ein Pulsintervall oder Impulsintervall 2° CA und ein Intervall zwischen einer steigenden Flanke und einer fallenden Flanke entspricht 1° CA. Ein Drehradius des zweiten Signalrotors 102b ist gleich einem Drehradius des ersten Signalrotors 102a. Der zweite Signalrotor 102b weist umfangsseitig nur einen Vorsprung 104 auf. Die Abkürzung „CA“ entspricht dem Begriff „Kurbelwinkel“ (crank angle).According to 2 are as a signal rotor 102 a first signal rotor 102 and a second signal rotor 102b on the crankshaft 100 set. The first signal rotor 102 and the second signal rotor 102b have different numbers of protrusions 104 , The first signal rotor 102 has a plurality of protrusions 104 with a certain crank angle subdivision, for example a subdivision of 2 ° CA. In the first signal rotor 102 are the width of a projection 104 and the width of a tooth root between the protrusions 104 essentially equal to one another. Therefore, in detection signals Sa, Sb, a pulse interval or pulse interval corresponds to 2 ° CA, and an interval between a rising edge and a falling edge corresponds to 1 ° CA. A turning radius of the second signal rotor 102b is equal to a turning radius of the first signal rotor 102 , The second signal rotor 102b has circumferentially only one projection 104 on. The abbreviation "CA" corresponds to the term "crank angle" (crank angle).
Der Kurbelwinkelsensor 12 enthält Magnetsensoren 20, 22, 24, eine Latch-Schaltung 26, eine erste Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 28, eine zweite Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 30 und eine erste Signalauswahlschaltung 32. Weiterhin enthält der Kurbelwinkelsensor 12 eine Zeitteilerzeugungsschaltung 34, eine dritte Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 36, eine Drehgeschwindigkeitsbestimmungsschaltung 38, eine zweite Signalauswahlschaltung 40 und eine Wellenformausgabeschaltung 42.The crank angle sensor 12 contains magnetic sensors 20 . 22 . 24 , a latch circuit 26 , a first output waveform generation circuit 28 , a second output waveform generation circuit 30 and a first signal selection circuit 32 , Furthermore, the crank angle sensor includes 12 a time division generating circuit 34 , a third output waveform generation circuit 36 a rotational speed determining circuit 38 , a second signal selection circuit 40 and a waveform output circuit 42 ,
Die drei Magnetsensoren 20 bis 24 sind beispielsweise Sensoren vom elektromagnetischen Induktionstyp, vom Hall-Typ oder vom magnetoresistiven Effekttyp. Die drei Magnetsensoren 20 bis 24 liegen gegenüber dem Signalrotor 102. Wann immer ein Vorsprung 104 zu einem der Sensoren 20 bis 24 abhängig von einer Drehung des Signalrotors 102 weist, kehrt sich ein Ausgangssignal eines jeden der Sensoren 20 bis 24 von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel um. Weiterhin kehrt sich das Ausgangssignal eines jeden der Sensoren 20 bis 24 vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel um, wann immer ein Zahngrund oder ein gegenüber dem Vorsprung oder den Vorsprüngen 104 zurückversetzter Abschnitt zwischen oder neben dem Vorsprung 104 einem jeden der Sensoren 20 bis 24 gegenüberliegt. „H“ bedeutet hier und nachfolgend einen logisch hohen Pegel und „L“ einen logisch niedrigen Pegel. Eine Beziehung zwischen hohem Pegel und niedrigem Pegel eines jeden der Sensoren 20 bis 24 kann auch entgegengesetzt zu der geschilderten Beziehung sein, das heißt, eine Umkehrung von „H“ und „L“ gegenüber der obigen Beziehung.The three magnetic sensors 20 to 24 For example, are electromagnetic induction type, Hall type or magnetoresistive effect type sensors. The three magnetic sensors 20 to 24 lie opposite the signal rotor 102 , Whenever a lead 104 to one of the sensors 20 to 24 depending on a rotation of the signal rotor 102 indicates, an output signal of each of the sensors is reversed 20 to 24 from a low level to a high level. Furthermore, the output of each of the sensors is reversed 20 to 24 from the high level to the low level whenever a tooth root or one opposite the projection or protrusions 104 setback section between or next to the projection 104 one of each of the sensors 20 to 24 opposite. "H" here and below means a logic high level and "L" means a logic low level. A relationship between the high level and the low level of each of the sensors 20 to 24 may also be opposite to the relationship described, that is, an inversion of "H" and "L" from the above relationship.
Der erste Magnetsensor 20 und der zweite Magnetsensor 22 sind in Umfangsrichtung zueinander verschoben so angeordnet, dass sie zu einem Umfangsteil oder Umfangsabschnitt des ersten Signalrotors 102a zeigen. Die Erkennungssignale Sa, Sb in Rechteckform mit einer 1/8 Phasendifferenz werden abhängig von einer Drehung der Kurbelwelle 100 von jedem der Magnetsensoren 20, 22 ausgegeben, wie in den 3 und 3 gezeigt. Es sei festzuhalten, dass die Phasendifferenz nicht auf 1/8 beschränkt ist, da es ausreichend ist, wenn der Zeitpunkt des Umschaltens der steigenden Flanke der Erkennungssignale Sa, Sb zwischen der der normalen Drehung (auch als gewöhnliche Drehung bezeichnet) und der entgegengesetzten Drehung (Rückwärtsdrehung) erfolgt.The first magnetic sensor 20 and the second magnetic sensor 22 are circumferentially shifted from each other so arranged that they to a peripheral part or peripheral portion of the first signal rotor 102 demonstrate. The detection signals Sa, Sb in a rectangular shape with a 1/8 phase difference become dependent on a rotation of the crankshaft 100 from each of the magnetic sensors 20 . 22 spent, as in the 3 and 3 shown. It is to be noted that the phase difference is not limited to 1/8 because it is sufficient if the timing of switching the rising edge of the detection signals Sa, Sb between the normal rotation (also referred to as ordinary rotation) and the opposite rotation ( Reverse rotation).
Der dritte Magnetsensor 24 ist so angeordnet, dass er zu einem Umfangsabschnitt des zweiten Signalrotors 102b weist. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Erkennungssignal Sc in Rechteckform vom dritten Magnetsensor 24 abhängig von einer Drehung der Kurbelwelle 100 ausgegeben, wie in den 3 und 4 gezeigt.The third magnetic sensor 24 is disposed so as to be a peripheral portion of the second signal rotor 102b has. In the present embodiment, the detection signal Sc is rectangular in shape from the third magnetic sensor 24 depending on a rotation of the crankshaft 100 spent, as in the 3 and 4 shown.
Die Latch-Schaltung 26 enthält eine Flipflop-Schaltung vom D-Typ, um die Drehrichtung der Kurbelwelle 100 zu bestimmen. Ein Dateneingangsanschluss D der Latch-Schaltung 26 ist mit einem Ausgangsanschluss des ersten Magnetsensors 20 verbunden. Ein Takteingangsanschluss CK der Latch-Schaltung 26 ist mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Magnetsensors 22 verbunden. Zusätzlich ist ein Ausgangsanschluss „Q negiert“ (entsprechend der Verneinung von Q) ein invertierter Ausgangsanschluss, der ein Bestimmungssignal Tb ausgibt, welches mit seinem Ausgangspegel eine Drehrichtung anzeigt, wie in 3 beschrieben wird.The latch circuit 26 includes a D-type flip-flop circuit, around the direction of rotation of the crankshaft 100 to determine. A data input terminal D of the latch circuit 26 is with one Output terminal of the first magnetic sensor 20 connected. A clock input terminal CK of the latch circuit 26 is connected to an output terminal of the second magnetic sensor 22 connected. In addition, an output terminal "Q negated" (corresponding to the negative of Q) is an inverted output terminal which outputs a determination signal Tb indicative of a rotation direction with its output level, as in FIG 3 is described.
Es sei angenommen, dass die Kurbelwelle 100 normal dreht (entsprechend einer Drehung im positiven Sinn), wie in 3 beschrieben. Wenn das Erkennungssignal Sb vom zweiten Magnetsensor 22 hohen Pegel annimmt, das heißt, zum Zeitpunkt der steigenden Flanke, entspricht das Erkennungssignal Sa des ersten Magnetsensors 20 dem hohen Pegel. Im Gegensatz hierzu, wenn die Kurbelwelle 100 entgegengesetzt dreht (entsprechend einer Drehung im negativen Sinn), wie in 3 gezeigt, entspricht zum Zeitpunkt der steigenden Flanke des Erkennungssignals Sb vom zweiten Magnetsensor 22 das Erkennungssignal Sa vom ersten Magnetsensor 20 dem niedrigen Pegel. Damit ist es möglich, die Drehrichtung der Kurbelwelle 100 zu bestimmen, indem ein Ausgangspegel des Erkennungssignals Sa zum Zeitpunkt der steigenden Flanke des Erkennungssignals Sb bestimmt wird. Die Latch-Schaltung 26 gibt auf der Grundlage dieses Prinzips das Bestimmungssignal Tb aus. Die Latch-Schaltung 26 gibt das Signal mit niedrigem Pegel zum Zeitpunkt der normalen Drehung aus und das Signal mit hohem Pegel zum Zeitpunkt der entgegengesetzten Drehung, wie in 3 gezeigt.It is assumed that the crankshaft 100 normal turns (corresponding to a rotation in a positive sense), as in 3 described. When the detection signal Sb from the second magnetic sensor 22 assumes high level, that is, at the time of the rising edge, the detection signal Sa of the first magnetic sensor 20 the high level. In contrast, when the crankshaft 100 opposite turns (corresponding to a rotation in the negative sense), as in 3 shown corresponds to the time of the rising edge of the detection signal Sb from the second magnetic sensor 22 the detection signal Sa from the first magnetic sensor 20 the low level. This makes it possible, the direction of rotation of the crankshaft 100 by determining an output level of the detection signal Sa at the time of the rising edge of the detection signal Sb. The latch circuit 26 On the basis of this principle, outputs the determination signal Tb. The latch circuit 26 outputs the low-level signal at the time of normal rotation and the high-level signal at the time of the opposite rotation, as in 3 shown.
Die erste Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 28 erzeugt ein Pulssignal Wa zur Ausgabe zum Zeitpunkt der langsamen Drehung und der normalen Drehung (auch als langsame und normale Drehzahl bezeichnet). Die zweite Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 30 erzeugt ein Pulssignal Wb zur Ausgabe zum Zeitpunkt der entgegengesetzten Drehung (und langsamen Drehung). Ein Ausgangsanschluss vom ersten Magnetsensor 20 ist mit einem Eingangsanschluss einer jeden Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 28, 30 verbunden. Wie in 3 gezeigt, gibt auf der Grundlage der steigenden Flanke und der fallenden Flanke des Erkennungssignals Sa die erste Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 28 das Pulssignal Wa mit dem Pulsintervall von 1° CA und der Pulsbreite T1 aus. Die zweite Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 30 gibt das Pulssignal Wb des Pulsintervalls von 1° CA und der Pulsbreite T2 aus (wobei die Pulsbreite T2 hier größer als die Pulsbreite T1 ist). Die Pulssignale Wa, Wb entsprechen einem Signal eines ersten Winkelmaßes gemäß der vorliegenden Erfindung. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt das erste Winkelmaß 1° CA. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Pulsbreite T1 auf 70 µs gesetzt und die Pulsbreite T2 auf 180 µs.The first output waveform generation circuit 28 generates a pulse signal Wa for output at the time of slow rotation and normal rotation (also referred to as slow and normal speed). The second output waveform generation circuit 30 generates a pulse signal Wb for output at the time of opposite rotation (and slow rotation). An output terminal of the first magnetic sensor 20 is connected to an input terminal of each output waveform generating circuit 28 . 30 connected. As in 3 2, based on the rising edge and the falling edge of the detection signal Sa, outputs the first output waveform generation circuit 28 the pulse signal Wa with the pulse interval of 1 ° CA and the pulse width T1 off. The second output waveform generation circuit 30 outputs the pulse signal Wb of the pulse interval of 1 ° CA and the pulse width T2 (where the pulse width T2 is larger than the pulse width T1 here). The pulse signals Wa, Wb correspond to a signal of a first angular extent according to the present invention. In the present embodiment, the first angle is 1 ° CA. In the present embodiment, the pulse width T1 is set to 70 μs and the pulse width T2 to 180 μs.
Ein Eingangsanschluss der ersten Signalauswahlschaltung 32 ist mit einem Ausgangsanschluss der ersten Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 28 und mit einem Ausgangsanschluss der zweiten Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 30 verbunden. Ein Steuereingangsanschluss der ersten Signalauswahlschaltung 32 ist mit dem Ausgangsanschluss „Q negiert“ der Latch-Schaltung 26 verbunden.An input terminal of the first signal selection circuit 32 is connected to an output terminal of the first output waveform generation circuit 28 and an output terminal of the second output waveform generation circuit 30 connected. A control input terminal of the first signal selection circuit 32 is connected to the output terminal "Q negated" of the latch circuit 26 connected.
5 zeigt die Verarbeitung in der ersten Signalauswahlschaltung. 5 shows the processing in the first signal selection circuit.
Gemäß 5 bestimmt die erste Signalauswahlschaltung 32 auf der Grundlage eines Bestimmungssignals Tb der Latch-Schaltung 26, ob die Kurbelwelle 100 im Zustand der normalen Drehung ist (S10). Das Bestimmungssignal Tb stellt die normale Drehung oder die entgegengesetzte Drehung dar. Wenn in S10 eine normale Drehung bestimmt wird, wird das Pulssignal Wa als Pulssignal Wx ausgegeben (S11). Im Gegensatz hierzu, wenn bestimmt wird, dass die entgegengesetzte Drehung in S10 vorliegt, wird das Pulssignal Wb als Pulssignal Wx ausgegeben (S12). Abhängig von einer Drehrichtung der Kurbelwelle 100 wählt somit die erste Signalauswahlschaltung 32 entweder das Pulssignal Wa oder das Pulssignal Wb und gibt das ausgewählte Signal als Pulssignal Wx aus. Das Pulssignal Wx entspricht auch einem Signal des ersten Winkelmaßes.According to 5 determines the first signal selection circuit 32 on the basis of a determination signal Tb of the latch circuit 26 whether the crankshaft 100 in the normal rotation state is (S10). The determination signal Tb represents the normal rotation or the opposite rotation. When a normal rotation is determined in S10, the pulse signal Wa is output as a pulse signal Wx (S11). In contrast, when it is determined that the reverse rotation is in S10, the pulse signal Wb is output as a pulse signal Wx (S12). Depending on a direction of rotation of the crankshaft 100 thus selects the first signal selection circuit 32 Either the pulse signal Wa or the pulse signal Wb and outputs the selected signal as the pulse signal Wx. The pulse signal Wx also corresponds to a signal of the first angular extent.
Die Zeitteilerzeugungsschaltung 34 hat einen nicht näher dargestellten Teilungszähler, der auf der Grundlage der steigenden Flanke oder fallenden Flanke des Erkennungssignals Sa zählt (das heißt, hochzählt oder herunterzählt). Der Teilungszähler wird beim nächsten Hochzählen, wenn der Zählwert vier erreicht, auf null zurückgesetzt. Der Teilungszähler führt eine Zählung für jeweils 1° CA durch und setzt alle 5° CA zurück, wenn eine entgegengesetzte Drehung nicht auftritt, wie in den 3 und 4 gezeigt.The time division generation circuit 34 has a division counter (not shown) that counts (that is, counts up or counts down) based on the rising edge or falling edge of the detection signal Sa. The divide-counter is reset to zero on the next count-up when the count reaches four. The divider counter counts for every 1 ° CA and resets every 5 ° CA if an opposite rotation does not occur, as in the 3 and 4 shown.
Die Zeitteilerzeugungsschaltung 34 empfängt das Erkennungssignal Sc und das Bestimmungssignal Tb. Wenn die steigende Flanke des Erkennungssignals Sc erkannt wird, wird zum Zeitpunkt des nächsten Zählens der Zählwert des Teilungszählers auf null zurückgesetzt. Damit wird der Zählwert des Teilungszählers einmal pro Umdrehung der Kurbelwelle 100 durch das Erkennungssignal Sc zurückgesetzt. Die Zeitteilerzeugungsschaltung 34 gibt das Umschaltzeitsignal Ta aus. Das Umschaltzeitsignal Ta wird bei einem Rücksetzen des Teilungszählers eine bestimmte Periode lang hochpegelig, und außerhalb der bestimmten Periode wird das Umschaltzeitsignal Ta niedrigpegelig.The time division generation circuit 34 receives the detection signal Sc and the determination signal Tb. When the rising edge of the detection signal Sc is detected, the count value of the division counter is reset to zero at the time of the next count. Thus, the count of the divisional counter becomes once per revolution of the crankshaft 100 reset by the detection signal Sc. The time division generation circuit 34 outputs the switching time signal Ta. The switching time signal Ta becomes high for a certain period upon resetting of the dividing counter, and outside the certain period, the switching-over time signal Ta becomes low.
6 ist ein Flussdiagramm, das die Arbeitsweise der Zeitteilerzeugungsschaltung darstellt. 6 Fig. 10 is a flowchart illustrating the operation of the time division generating circuit.
Wie in 6 gezeigt, führt die Zeitteilerzeugungsschaltung 34 eine Verarbeitung gemäß der steigenden Flanke und der fallenden Flanke des Erkennungssignals Sa durch. Die Treiberschaltung 34 bestimmt, ob das Erkennungssignal Sc existiert, das heißt, ob die steigende Flanke des Erkennungssignals Sc erkannt wird (S20). Wenn bestimmt wird, dass das Erkennungssignal Sc erkannt worden ist, setzt die Zeitteilerzeugungsschaltung 34 den Zählwert des Teilungszählers auf null zurück und gibt ein Signal vom hohen Pegel als Umschaltzeitsignal Ta aus (S21). As in 6 shown, the time division generating circuit performs 34 a processing according to the rising edge and the falling edge of the detection signal Sa by. The driver circuit 34 determines whether the detection signal Sc exists, that is, whether the rising edge of the detection signal Sc is detected (S20). When it is determined that the detection signal Sc has been detected, the time division generation circuit is set 34 returns the count value of the divide counter to zero, and outputs a signal of the high level as the changeover timing signal Ta (S21).
Wenn in S20 bestimmt wird, dass das Erkennungssignal Sc nicht erkannt worden ist, bestimmt die Zeitteilerzeugungsschaltung 34 auf der Grundlage des Bestimmungssignals Tb, ob sich die Kurbelwelle 100 in der normalen Drehung befindet (S22). Wenn in S22 bestimmt wird, dass sich die Kurbelwelle 100 in normaler Drehung befindet, bestimmt die Zeitteilerzeugungsschaltung 34, ob der Zählwert des Teilungszählers gleich oder mehr als vier ist, das heißt, ob der Zählwert des Teilungszählers gleich oder größer als ein oberer Grenzwert ist (S23). Wenn bestimmt wird, dass der Zählwert gleich oder mehr als vier ist, wird die Verarbeitung gemäß S21 durchgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Zählwert kleiner als vier ist, wie in 3 beschrieben, wird in S24 zu dem Zählwert des Teilungszählers „1“ hinzuaddiert.When it is determined in S20 that the detection signal Sc has not been detected, the timing part generation circuit determines 34 on the basis of the determination signal Tb, whether the crankshaft 100 in normal rotation (S22). If it is determined in S22 that the crankshaft 100 is in normal rotation, determines the time division generating circuit 34 Whether the count value of the dividing counter is equal to or more than four, that is, whether the count value of the dividing counter is equal to or greater than an upper limit value (S23). When it is determined that the count value is equal to or more than four, the processing in S21 is performed. On the other hand, if it is determined that the count value is less than four, as in FIG 3 is added in S24 to the count value of the division counter "1".
Wenn in S22 bestimmt wird, dass sich die Kurbelwelle 100 in der umgekehrten oder entgegengesetzten Drehung befindet, bestimmt die Zeitteilerzeugungsschaltung 34, ob der Zählwert des Teilungszählers gleich oder kleiner als null ist, das heißt, ob der Zeitpunkt des Teilungszählers gleich oder kleiner als ein unterer Grenzwert ist (S23). Wenn in S25 bestimmt wird, dass der Zählwert gleich oder kleiner als null ist, wird in der Zeitteilerzeugungsschaltung 34 der Zählwert auf vier gesetzt (S26). Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Zählwert mehr als null beträgt, wird gemäß 3 vom Zählwert des Teilungszählers „1“ subtrahiert (S27).If it is determined in S22 that the crankshaft 100 is in the reverse or opposite rotation, determines the time division generating circuit 34 Whether the count value of the dividing counter is equal to or less than zero, that is, whether the timing of the dividing counter is equal to or less than a lower limit value (S23). If it is determined in S25 that the count value is equal to or smaller than zero, in the time-division generating circuit 34 the count value is set to four (S26). On the other hand, if it is determined that the count value is more than zero, then 3 is subtracted from the count value of the dividing counter "1" (S27).
Die dritte Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 36 erzeugt ein Pulssignal Wc zur Ausgabe während der Zeit der schnellen Drehung. Ein Eingangsanschluss der dritten Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 36 ist mit einem Ausgangsanschluss des ersten Magnetsensors 20 verbunden und ist mit einem Ausgangsanschluss der Zeitteilerzeugungsschaltung 34 verbunden. Wie in den 3 und 4 gezeigt, gibt die dritte Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 36 das Pulssignal Wc der Pulsbreite T3 auf der Grundlage der steigenden Flanke des Umschaltzeitsignals Ta aus. Da in dem Umschaltzeitsignal Ta das Signal von hohem Pegel alle 5° CA ansteigt, ist das Pulsintervall des Pulssignals Wc 5° CA. Das Pulssignal Wc entspricht einem Signal eines zweiten Winkelmaßes bei der vorliegenden Erfindung. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Winkelmaß gleich 5° CA. Zusätzlich wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Pulsbreite T3 auf 30 µs gesetzt, was kürzer ist als die Pulsbreiten T1, T2 der Signale Wa, Wb.The third output waveform generation circuit 36 generates a pulse signal Wc for output during the time of fast rotation. An input terminal of the third output waveform generation circuit 36 is connected to an output terminal of the first magnetic sensor 20 and is connected to an output terminal of the time division generating circuit 34 connected. As in the 3 and 4 is shown, the third output waveform generation circuit 36 the pulse signal Wc of the pulse width T3 based on the rising edge of the switching-time signal Ta. In the switching time signal Ta, since the signal of high level rises every 5 ° CA, the pulse interval of the pulse signal Wc is 5 ° CA. The pulse signal Wc corresponds to a signal of a second angle in the present invention. In the present embodiment, the second angle measure is equal to 5 ° CA. In addition, in the present embodiment, the pulse width T3 is set to 30 μs, which is shorter than the pulse widths T1, T2 of the signals Wa, Wb.
Eine Information, welche die Pulsbreiten T1, T2, T3 enthält, kann ein Beispiel einer Pulsbreiteninformation gemäß der vorliegenden Erfindung sein.Information including the pulse widths T1, T2, T3 may be an example of pulse width information according to the present invention.
Die Drehgeschwindigkeitsbestimmungsschaltung 38 erzeugt das Bestimmungssignal Tc, welches eine Drehgeschwindigkeit pro Zeiteinheit darstellt, das heißt, eine Drehgeschwindigkeit im Sinne einer Drehzahl. Die Drehgeschwindigkeitsbestimmungsschaltung 38 gibt das Bestimmungssignal Tc an die zweite Signalauswahlschaltung 40. Die Drehgeschwindigkeitsbestimmungsschaltung 38 empfängt das Erkennungssignal Sa vom ersten Magnetsensor 20. Die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 100 wird auf der Grundlage des Erkennungssignals Sa berechnet. Wenn die Drehgeschwindigkeit gleich oder größer als eine bestimmte Referenzdrehgeschwindigkeit ist, wie in 4 gezeigt, ändert sich das Bestimmungssignal Tc vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel. Wenn eine Drehgeschwindigkeit niedriger als die Referenzdrehgeschwindigkeit ist, ändert sich das Bestimmungssignal Tc vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel.The rotational speed determining circuit 38 generates the determination signal Tc, which represents a rotation speed per unit time, that is, a rotation speed in terms of a rotation speed. The rotational speed determining circuit 38 gives the determination signal Tc to the second signal selection circuit 40 , The rotational speed determining circuit 38 receives the detection signal Sa from the first magnetic sensor 20 , The rotational speed of the crankshaft 100 is calculated on the basis of the detection signal Sa. When the rotational speed is equal to or greater than a certain reference rotational speed, as in 4 As shown, the determination signal Tc changes from the low level to the high level. When a rotational speed is lower than the reference rotational speed, the determination signal Tc changes from the high level to the low level.
Ein Eingangsanschluss der zweiten Signalauswahlschaltung 40 ist mit einem Ausgangsanschluss der ersten Signalauswahlschaltung 32 verbunden, sowie mit einem Ausgangsanschluss der dritten Ausgangswellenformerzeugungsschaltung 36. Ein Steuereingangsanschluss der zweiten Signalauswahlschaltung 40 ist mit einem Ausgangsanschluss der Zeitteilerzeugungsschaltung 34 und mit der Drehgeschwindigkeitsbestimmungsschaltung 38 verbunden. Daher wählt abhängig von dem Umschaltzeitsignal Ta und dem Bestimmungssignal Tc, das die Drehgeschwindigkeit angibt, die zweite Signalauswahlschaltung 40 entweder das Pulssignal Wx oder das Pulssignal Wc und gibt das ausgewählte Signal als Pulssignal Wd aus. Da das Pulssignal Wx entweder das Pulssignal Wa oder das Pulssignal Wb ist, gibt die zweite Signalauswahlschaltung 40 entweder das Pulssignal Wa oder Wb oder Wc als das Pulssignal Wd aus, wie in den 3 und 4 gezeigt.An input terminal of the second signal selection circuit 40 is connected to an output terminal of the first signal selection circuit 32 and an output terminal of the third output waveform generation circuit 36 , A control input terminal of the second signal selection circuit 40 is connected to an output terminal of the time division generating circuit 34 and with the rotational speed determining circuit 38 connected. Therefore, depending on the switching time signal Ta and the determination signal Tc indicative of the rotational speed, the second signal selection circuit selects 40 Either the pulse signal Wx or the pulse signal Wc and outputs the selected signal as a pulse signal Wd. Since the pulse signal Wx is either the pulse signal Wa or the pulse signal Wb, the second signal selection circuit outputs 40 Either the pulse signal Wa or Wb or Wc as the pulse signal Wd, as in the 3 and 4 shown.
7 ist ein Flussdiagramm, das eine ausgewählte Arbeitsweise der zweiten Signalauswahlschaltung 40 zeigt. 7 FIG. 10 is a flowchart illustrating a selected operation of the second signal selection circuit. FIG 40 shows.
Gemäß 7 bestimmt die zweite Signalauswahlschaltung 40, ob das Umschaltzeitsignal Ta existiert, das heißt, ob die steigende Flanke des Umschaltzeitsignals Ta erkannt wird (S30). Wenn in S30 bestimmt wird, dass das Umschaltzeitsignal Ta erkannt wird, bestimmt die zweite Signalauswahlschaltung 40, ob die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 100 gleich oder größer als die Referenzdrehgeschwindigkeit ist, das heißt, ob die Drehgeschwindigkeit die schnelle Drehung ist (S31).According to 7 determines the second signal selection circuit 40 whether the switching time signal Ta that is, whether the rising edge of the switching-time signal Ta is detected (S30). When it is determined in S30 that the switching time signal Ta is detected, the second signal selection circuit determines 40 , whether the rotational speed of the crankshaft 100 is equal to or greater than the reference rotation speed, that is, whether the rotation speed is the fast rotation (S31).
Wenn in S31 die schnelle Drehung bestimmt wird, setzt die zweite Signalauswahlschaltung 40 das Pulssignal Wc als einen Umschaltzustand (S32). Wenn im Gegensatz hierzu bestimmt wird, dass die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 100 nicht die schnelle Drehung ist, das heißt, wenn bestimmt wird, dass die Drehgeschwindigkeit die langsame Drehung ist, setzt die zweite Signalauswahlschaltung 40 das Pulssignal Wx als Umschaltzustand (S33). Zusätzlich setzt in S30 die Signalauswahlschaltung 40, wenn bestimmt wird, dass das Umschaltzeitsignal Ta nicht erkannt wurde, einen vorherigen Umschaltzustand als den Umschaltzustand (S34). Der vorherige Umschaltzustand entspricht einem momentan gespeicherten Umschaltzustand.When the fast rotation is determined in S31, the second signal selection circuit sets 40 the pulse signal Wc as a switching state (S32). In contrast, if it is determined that the rotational speed of the crankshaft 100 is not the fast rotation, that is, when it is determined that the rotation speed is the slow rotation, the second signal selection circuit sets 40 the pulse signal Wx as the switching state (S33). In addition, in S30, the signal selection circuit is set 40 if it is determined that the switching-time signal Ta has not been detected, a previous switching state as the switching state (S34). The previous switching state corresponds to a currently stored switching state.
Die zweite Signalauswahlschaltung 40 bestimmt, ob der Umschaltzustand, der gesetzt worden ist, dem Pulssignal Wx entspricht (S35). Wenn in S35 bestimmt wird, dass der Umschaltzustand dem Pulssignal Wx entspricht, gibt die zweite Signalauswahlschaltung 40 das Pulssignal Wx als Pulssignal Wd aus (S36). Wenn im Gegensatz hierzu bestimmt wird, dass der Umschaltzustand dem Pulssignal Wc entspricht, gibt die zweite Signalauswahlschaltung 40 das Pulssignal Wc als Pulssignal Wd aus (S37). Der in S32 bis S34 gesetzte Umschaltzustand wird in einem nicht näher gezeigten Speicherabschnitt gespeichert (S38).The second signal selection circuit 40 determines whether the switching state that has been set corresponds to the pulse signal Wx (S35). When it is determined in S35 that the switching state corresponds to the pulse signal Wx, the second signal selection circuit outputs 40 the pulse signal Wx as the pulse signal Wd (S36). In contrast, when it is determined that the switching state corresponds to the pulse signal Wc, the second signal selection circuit outputs 40 the pulse signal Wc as a pulse signal Wd (S37). The switching state set in S32 to S34 is stored in a memory section not shown in more detail (S38).
Wie oben beschrieben, wird das Pulssignal Wd von der zweiten Signalauswahlschaltung 40 ausgegeben. Das Pulssignal Wd wird zu einem externen Abschnitt des Kurbelwinkelsensors 12 als ein Kurbelwinkelsignal über die Wellenformausgabeschaltung 42 ausgegeben. Das Kurbelwinkelsignal entspricht im Rahmen der vorliegenden Erfindung dem Drehsignal.As described above, the pulse signal Wd from the second signal selection circuit 40 output. The pulse signal Wd becomes an external portion of the crank angle sensor 12 as a crank angle signal via the waveform output circuit 42 output. The crank angle signal in the context of the present invention corresponds to the rotation signal.
Konfiguration und Arbeitsweise der Motor-ECU 14 werden anhand der 8 bis 10 erläutert.Configuration and operation of the engine-ECU 14 be based on the 8th to 10 explained.
Die Motor-ECU 14 hat als wesentlichen Bestandteil einen Mikrocomputer und arbeitet als Kurbelzähler, der ein Kurbelwinkelsignal zählt, das vom Kurbelwinkelsensor 12 ausgegeben wird. Der Kurbelwinkel wird auf der Grundlage des Zählwerts vom Kurbelzähler erkannt. Zusätzlich führt die Motor-ECU 14 unter anderem eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und eine Zündsteuerung synchron mit dem Kurbelwinkel durch.The engine-ECU 14 has a microcomputer as an integral part and operates as a crank counter that counts a crank angle signal from the crank angle sensor 12 is issued. The crank angle is detected based on the count from the crank counter. In addition, the engine-ECU leads 14 among others, a fuel injection control and an ignition control synchronous with the crank angle.
Als ein funktioneller Abschnitt, der eine bestimmte Verarbeitung durchführt, hat die Motor-ECU 14 eine Eingangsschaltung 50, einen Flankenerkennungsabschnitt 52, einen Abfallzeiterkennungsabschnitt 54, einen Anstiegszeiterkennungsabschnitt 56, einen Pulsbreitenerkennungsabschnitt 58, einen Kurbelzähler 60 und einen Drehsynchronverarbeitungsabschnitt 62, wie in 8 dargestellt.As a functional section that performs certain processing, the engine-ECU 14 an input circuit 50 , an edge detection section 52 , a fall time detection section 54 , a rise time detection section 56 , a pulse width detection section 58 , a crank counter 60 and a rotation synchronous processing section 62 , as in 8th shown.
Der Flankenerkennungsabschnitt 52 erkennt die steigende Flanke, die vom niedrigen Pegel zum hohen Pegel führt, und die fallende Flanke, die vom hohen Pegel zum niedrigen Pegel in dem Kurbelwinkelsignal (entsprechend dem Pulssignal Wd) führt, wenn das Kurbelwinkelsignal über die Eingangsschaltung 50 eingegeben wird. Der Abfallzeiterkennungsabschnitt 54 erkennt den Zeitpunkt der fallenden Flanke und der Anstiegszeiterkennungsabschnitt 56 erkennt den Zeitpunkt der steigenden Flanke.The edge detection section 52 detects the rising edge, which leads from the low level to the high level, and the falling edge, which leads from the high level to the low level in the crank angle signal (corresponding to the pulse signal Wd), when the crank angle signal via the input circuit 50 is entered. The fall time detection section 54 detects the timing of the falling edge and the rise time detection section 56 recognizes the timing of the rising edge.
Der Pulsbreitenerkennungsabschnitt 58 erkennt eine Pulsbreite (entsprechend einer EIN-Zeit) vom Zeitpunkt der fallenden Flanke und vom Zeitpunkt der steigenden Flanke. Die erkannte Pulsbreite entspricht einer der Pulsbreiten T1, T2 oder T3. Daher bestimmt der Pulsbreitenerkennungsabschnitt 58, ob das Kurbelwinkelsignal dem Signal von 1° CA, das das erste Winkelmaß oder die erste Winkeleinheit ist, oder dem Signal von 5° CA entspricht, das das zweite Winkelmaß oder die zweite Winkeleinheit ist, und bestimmt, ob eine Dreherkennung der Kurbelwelle die normale Drehung oder die entgegengesetzte Drehung ist, wenn das Kurbelwinkelsignal 1° CA beträgt.The pulse width detection section 58 Detects a pulse width (corresponding to an ON time) from the time of the falling edge and the time of the rising edge. The recognized pulse width corresponds to one of the pulse widths T1, T2 or T3. Therefore, the pulse width detection section determines 58 whether the crank angle signal corresponds to the signal of 1 ° CA which is the first angle measure or the first angle unit or the signal of 5 ° CA which is the second angle measure or the second angle unit, and determines whether a rotation detection of the crankshaft is normal Rotation or the opposite rotation is when the crank angle signal is 1 ° CA.
Der Kurbelzähler 60 hat einen Zählverarbeitungsabschnitt 60a für eine gültige Flanke, einen Zählverarbeitungsabschnitt 60b für eine ungültige Flanke und einen Korrekturabschnitt 60c. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die fallende Flanke einer gültigen Flanke beim Aufwärtszählen und die steigende Flanke entspricht einer ungültigen Flanke. Der Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die gültige Flanke führt bei jeder fallenden Flanke, welche die gültige Flanke ist, einen Hochzählvorgang durch. Genauer gesagt, zum Zeitpunkt einer langsamen Drehung, d. h. in einem Fall, bei dem die Pulsbreite den Pulsbreiten T1, T2 entspricht, addiert der Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die die gültige Flanke „1“ zum Zählwert. Zum Zeitpunkt einer schnellen Drehung, d. h. in einem Fall, bei dem die Pulsbreite der Pulsbreite T3 entspricht, addiert der Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die gültige Flanke „5“ zum Zählwert. Somit wird „1“ dem Zählwert pro 1° CA hinzuaddiert.The crank counter 60 has a count processing section 60a for a valid edge, a count processing section 60b for an invalid edge and a correction section 60c , In the present embodiment, the falling edge corresponds to a valid edge in upcounting and the rising edge corresponds to an invalid edge. The count processing section 60a for the valid edge, a count-up occurs on each falling edge which is the valid edge. More specifically, at the time of a slow rotation, that is, in a case where the pulse width corresponds to the pulse widths T1, T2, the count processing section adds 60a for which the valid edge "1" to the count value. At the time of rapid rotation, that is, in a case where the pulse width corresponds to the pulse width T3, the count processing section adds 60a for the valid edge "5" to the count value. Thus, "1" is added to the count per 1 ° CA.
Zum Zeitpunkt einer umgekehrten oder entgegengesetzten Drehung, das heißt, wenn die Pulsbreite der Pulsbreite T2 entspricht, was die umgekehrte Drehung anzeigt, führt der Zählverarbeitungsabschnitt 60b für die ungültige Flanke zum Zeitpunkt der steigenden Flanke einen Herunterzählvorgang durch. Genauer gesagt, vom Zählwert wird „2“ subtrahiert. Der Zählverarbeitungsabschnitt 60b für die ungültige Flanke subtrahiert „2“ vom Zählwert oder gezählten Wert. Daher wird durch die Subtraktion von „2“ zum Zeitpunkt der entgegengesetzten Drehung der Wert „1“, der von dem Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die gültige Flanke hinzuaddiert wurde, aufgehoben. Somit wird, wenn die Kurbelwelle entgegengesetzt dreht, bei jedem 1° CA insgesamt „1“ vom gezählten Wert subtrahiert.At the time of a reverse or opposite rotation, that is, when the pulse width corresponds to the pulse width T2, which indicates the reverse rotation, the count processing 60b for the invalid edge at the time of the rising edge, a count down by. More specifically, "2" is subtracted from the count value. The count processing section 60b for the invalid edge subtracts "2" from the count or counted value. Therefore, by subtracting "2" at the time of the opposite rotation, the value "1" obtained from the count processing section 60a for which the valid edge was added is canceled. Thus, when the crankshaft rotates in the opposite direction, at every 1 ° CA, a total of "1" is subtracted from the counted value.
Der Korrekturabschnitt 60c korrigiert den gezählten Wert, so dass der gezählte Wert oder Zählwert ein Vielfaches von 5 wird, wenn das Kurbelwinkelsignal (entsprechend dem Pulssignal Wd) vom Pulssignal Wx (entsprechend den Pulssignalen Wa, Wb) zum Pulssignal Wc umschaltet, der Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die gültige Flanke addiert „5“ zum gezählten Wert und der gezählte Wert wird aus dem Vielfachen von 5 heraus verschoben.The correction section 60c corrects the counted value so that the counted value or count becomes a multiple of 5 when the crank angle signal (corresponding to the pulse signal Wd) switches from the pulse signal Wx (corresponding to the pulse signals Wa, Wb) to the pulse signal Wc, the count processing section 60a for the valid edge adds "5" to the counted value and the counted value is shifted out of the multiple of 5.
9 ist ein Flussdiagramm, welches die Zählverarbeitung für die gültige Flanke darstellt. Diese Verarbeitung wird durchgeführt, wann immer der Flankenerkennungsabschnitt 52 die fallende Flanke erkennt. Gemäß 9 erkennt und speichert der Abfallzeiterkennungsabschnitt 54 den Zeitpunkt der fallenden Flanke, wenn der Flankenerkennungsabschnitt 52 die fallende Flanke erkennt (S40). Es wird bestimmt, ob die durch die Pulsberechnung (S50) zum Zeitpunkt des Anstiegs berechnete Pulsbreite die Pulsbreite zum Zeitpunkt der langsamen Drehung ist (S41). Wie oben beschrieben, wird die Pulsbreite T3, welche die schnelle Drehung darstellt, auf 30 µs gesetzt. Die Pulsbreite T1, welche die normale Drehung und die langsame Drehung anzeigt, wird auf 70 µs gesetzt. Die Pulsbreite T2, welche die entgegengesetzte Drehung (und die langsame Drehung) anzeigt, wird auf 180 µs gesetzt. Daher wird in S41 ein Schwellenwert zur Bestimmung zwischen 30 µs und 70 µs gesetzt, und wenn eine berechnete Pulsbreite gleich oder größer als der Schwellenwert ist, wird dies als langsame Drehung bestimmt, und wenn die berechnete Pulsbreite kleiner als der Schwellenwert ist, wird dies als schnelle Drehung bestimmt. 9 FIG. 10 is a flowchart illustrating counting processing for the valid edge. FIG. This processing is performed whenever the edge detection section 52 the falling edge detects. According to 9 Detects and stores the fall time detection section 54 the time of the falling edge when the edge detection section 52 detects the falling edge (S40). It is determined whether the pulse width calculated by the pulse calculation (S50) at the time of rising is the pulse width at the time of the slow rotation (S41). As described above, the pulse width T3, which is the fast rotation, is set to 30 μs. The pulse width T1 indicating the normal rotation and the slow rotation is set to 70 μs. The pulse width T2 indicative of the opposite rotation (and the slow rotation) is set to 180 μs. Therefore, in S41, a threshold is set for determination between 30 μs and 70 μs, and if a calculated pulse width is equal to or greater than the threshold, it is determined to be slow rotation, and if the calculated pulse width is smaller than the threshold, this is considered fast rotation determined.
Wenn bei S41 eine Bestimmung als „langsame Drehung“ erfolgt, addiert der Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die gültige Flanke „1“ zum Zählwert (S42) und die Verarbeitung endet. Wenn andererseits in S41 die schnelle Drehung bestimmt wird, addiert der Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die gültige Flanke „5“ zum Zählwert (S43).If a determination is made as "slow rotation" at S41, the count processing section adds 60a for the valid edge "1" to the count value (S42) and the processing ends. On the other hand, if the fast rotation is determined in S41, the count processing section adds 60a for the valid edge "5" to the count value (S43).
Zusätzlich bestimmt im Beispiel von 9 der Korrekturabschnitt 60c, ob der gezählte Wert, der in S43 hochgezählt wird, gleich einem Vielfachen von 5 ist (S44). Wenn das Vielfache von 5 bestimmt wird, endet die Verarbeitung. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der hochgezählte Zählwert nicht gleich einem Vielfachen von 5 in S44 ist, korrigiert der Korrekturabschnitt 60c den Zählwert, so dass dieser Zählwert oder gezählte Wert gleich einem Vielfachen von 5 wird (S45), und die Verarbeitung endet. Der Korrekturabschnitt 60c und der Schritt S45 können im Rahmen der vorliegenden Erfindung als ein Korrekturabschnitt (ein Korrekturmittel) bezeichnet werden.Additionally determined in the example of 9 the correction section 60c whether the counted value incremented in S43 is equal to a multiple of 5 (S44). If the multiple of 5 is determined, the processing ends. On the other hand, when it is determined that the counted-up count value is not equal to a multiple of 5 in S44, the correction section corrects 60c the count value so that this count value or counted value becomes equal to a multiple of 5 (S45), and the processing ends. The correction section 60c and Step S45 may be referred to as a correction section (a correction means) in the present invention.
10 ist ein Flussdiagramm, welches eine Zählverarbeitung bei der ungültigen Flanke darstellt. Diese Verarbeitung wird durchgeführt, wann immer der Flankenerkennungsabschnitt 52 die steigende Flanke erkennt. Wie in 10 beschrieben, berechnet, wenn der Flankenerkennungsabschnitt 52 die steigende Flanke erkennt und der Anstiegszeiterkennungsabschnitt 56 die steigende Flanke erkennt, der Pulsbreitenerkennungsabschnitt 58 die Pulsbreite auf der Grundlage der Anstiegszeit und der Abfallzeit, welche bereits erkannt und gespeichert wurden (S50). Der Pulsbreitenerkennungsabschnitt 58 bestimmt, ob die berechnete Pulsbreite einer Pulsbreite der entgegengesetzten Drehung entspricht, d. h. der Pulsbreite T2 (S51). 10 FIG. 10 is a flowchart illustrating counting processing at the invalid edge. FIG. This processing is performed whenever the edge detection section 52 recognizes the rising edge. As in 10 described, calculated when the edge detection section 52 detects the rising edge and the rise time detection section 56 the rising edge detects, the pulse width detection section 58 the pulse width based on the rise time and the fall time already detected and stored (S50). The pulse width detection section 58 determines whether the calculated pulse width corresponds to a pulse width of the opposite rotation, that is, the pulse width T2 (S51).
Wenn in S51 die Bestimmung „entgegengesetzte Drehung“ gemacht wird, subtrahiert der Zählverarbeitungsabschnitt 60b für die ungültige Flanke „2“ vom Zählwert des Kurbelzählers 60 (S42) und die Verarbeitung endet. Wenn in S51 bestimmt wird, dass die Drehung der Kurbelwelle 100 der normalen Drehung entspricht, endet die Verarbeitung ohne S52. Das heißt, in der Zählverarbeitung mit der ungültigen Flanke wird das Herunterzählen an dem Zählwert nur zum Zeitpunkt der entgegengesetzten Drehung durchgeführt.When the determination "opposite rotation" is made in S51, the count processing section subtracts 60b for the invalid edge "2" from the count of the crank counter 60 (S42) and the processing ends. If it is determined in S51 that the rotation of the crankshaft 100 is the normal rotation, processing ends without S52. That is, in the invalid edge count processing, the count down is performed on the count value only at the time of the opposite rotation.
Der Drehsynchronverarbeitungsabschnitt 62 erkennt den Kurbelwinkel auf der Grundlage des Zählwerts vom Kurbelzähler 60 und führt eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und Zündsteuerung synchron mit dem Kurbelwinkel durch.The rotary synchronous processing section 62 detects the crank angle based on the count from the crank counter 60 and performs fuel injection control and ignition control in synchronization with the crank angle.
Die Effekte und Wirkungsweisen des Kurbelwinkelerkennungssystems 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden nun erläutert.The effects and effects of the crank angle detection system 10 according to the present embodiment will now be explained.
Bei der vorliegenden Ausführungsform gibt der Kurbelwinkelsensor 12 das Kurbelwinkelsignal mit unterschiedlichen Winkelmaßen oder Winkeleinheiten abhängig von der Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) aus. Beispielsweise gibt zum Zeitpunkt einer normalen Drehung und langsamen Drehung der Kurbelwinkelsensor 12 das Pulssignal Wa aus, bei dem das Pulsintervall dem ersten Winkelmaß von 1° CA entspricht. Zum Zeitpunkt einer schnellen Drehung gibt der Kurbelwinkelsensor 12 das Pulssignal Wc aus, bei dem das Pulsintervall dem zweiten Winkelmaß von 5° CA entspricht. Zum Zeitpunkt einer entgegengesetzten Drehung und langsamen Drehung gibt der Kurbelwinkelsensor 12 das Pulssignal Wb aus, bei dem das Pulsintervall dem ersten Winkelmaß von 1° CA entspricht. Da wie oben beschrieben das Kurbelwinkelsignal der Pulssignale Wa, Wb mit 1° CA als Pulsintervall zum Zeitpunkt der langsamen Drehung ausgegeben wird, ist es möglich, die Steuerbarkeit in einem langsamen Drehbereich zu verbessern. Da im Gegensatz hierzu das Kurbelwinkelsignal des Pulssignals Wc mit 5° CA als Kurbelwinkelsignal zum Zeitpunkt der schnellen Drehung ausgegeben wird, ist es möglich, einen Impulscrash in einem schnellen Drehbereich oder Drehzahlbereich zu steuern (oder zu unterdrücken).In the present embodiment, the crank angle sensor outputs 12 the crank angle signal with different angular dimensions or units depending on the rotational speed (speed). For example, at the time of normal rotation and slow rotation, the crank angle sensor 12 the pulse signal Wa, in which the pulse interval corresponds to the first angle of 1 ° CA. At the time of a quick turn, the crank angle sensor gives 12 the pulse signal Wc, in which the pulse interval corresponds to the second angle of 5 ° CA. At the time of one opposite rotation and slow rotation gives the crank angle sensor 12 the pulse signal Wb, in which the pulse interval corresponds to the first angle of 1 ° CA. As described above, since the crank angle signal of the pulse signals Wa, Wb is output at 1 ° CA as the pulse interval at the time of the slow rotation, it is possible to improve the controllability in a slow rotation range. In contrast, since the crank angle signal of the pulse signal Wc of 5 ° CA is output as the crank angle signal at the time of rapid rotation, it is possible to control (or suppress) a pulse crash in a fast rotation range or speed range.
Da weiterhin das Kurbelwinkelerkennungssystem 10 nur einen Kurbelwinkelsensor benötigt, ist es möglich, Kosten zu verringern und einen Kabelbaum für den Kurbelwinkelsensor im Vergleich zu einer Konfiguration zu vereinfachen, welche eine Mehrzahl von Kurbelwinkelsensoren enthält.Since, furthermore, the crank angle detection system 10 requires only a crank angle sensor, it is possible to reduce costs and simplify a wiring harness for the crank angle sensor as compared with a configuration including a plurality of crank angle sensors.
Zusätzlich unterscheiden sich die Pulsbreiten T1, T2 und T3 der Pulssignale Wa, Wb und Wc voneinander. Insbesondere ist die Pulsbreite T1 des Pulssignals Wa, von dem das Pulsintervall 1° CA entspricht, auf 70 µs gesetzt. Die Pulsbreite T2 des Pulssignals Wb, von dem das Pulsintervall 1° CA entspricht, ist auf 180 µs gesetzt. Die Pulsbreite T3 des Pulssignals Wc, von dem das Pulsintervall 5° CA entspricht, ist auf 30 µs gesetzt. Die Motor-ECU 14 erkennt die Pulsbreite des Kurbelwinkelsignals und bestimmt, ob das Kurbelwinkelsignal entweder der langsamen Drehung oder der schnellen Drehung entspricht. Das heißt, die Motor-ECU 14 bestimmt, ob das Pulsintervall entweder einem Signal von 1° CA oder von 5° CA entspricht. Weiterhin führt, wenn das Signal von 1° CA als Pulsintervall eingegeben wird, die Motor-ECU 14 das Hochzählen als einen Fall des Empfangs eines Signals von 1° CA durch, und wenn das Signal von 5° CA eingegeben wird, führt die Motor-ECU 14 ein Herunterzählen als einen Fall des Empfangs eines Signals von 5° CA durch.In addition, the pulse widths T1, T2 and T3 of the pulse signals Wa, Wb and Wc are different from each other. In particular, the pulse width T1 of the pulse signal Wa, of which the pulse interval corresponds to 1 ° CA, is set to 70 μs. The pulse width T2 of the pulse signal Wb, of which the pulse interval corresponds to 1 ° CA, is set to 180 μs. The pulse width T3 of the pulse signal Wc, of which the pulse interval corresponds to 5 ° CA, is set to 30 μs. The engine-ECU 14 Detects the pulse width of the crank angle signal and determines whether the crank angle signal corresponds to either the slow rotation or the fast rotation. That is, the engine-ECU 14 determines whether the pulse interval corresponds to either a signal of 1 ° CA or 5 ° CA Further, when the signal of 1 ° CA is input as a pulse interval, the engine ECU 14 the counting-up as a case of receiving a signal of 1 ° CA, and when the signal of 5 ° CA is input, the engine-ECU performs 14 counting down as a case of receiving a signal of 5 ° CA.
Beispielsweise, und wie in 11 dargestellt, bestimmt, wenn die Pulsbreite 70 µs zum Zeitpunkt der normalen Drehung beträgt, die Motor-ECU 14 den Puls oder Impuls als das Signal von 1° CA und addiert „1“ zum Zählwert oder gezählten Wert des Kurbelzählers zum nächsten Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pulses. Wenn andererseits die Pulsbreite 30 µs beträgt, bestimmt die Motor-ECU 14 den Puls als das Signal von 5° CA und addiert „5“ zum Zählwert des Kurbelzählers zum nächsten Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pulses. Daher wird „1“ dem Zählwert pro 1° CA zum Zeitpunkt der normalen Drehung hinzuaddiert.For example, and as in 11 as shown, when the pulse width is 70 μs at the time of normal rotation, the engine ECU determines 14 the pulse or pulse as the signal of 1 ° CA and adds "1" to the count value or counted value of the crank counter at the next instant of the falling edge of the pulse. On the other hand, when the pulse width is 30 μs, the engine ECU determines 14 the pulse as the signal of 5 ° CA and adds "5" to the count of the crank counter at the next time of the falling edge of the pulse. Therefore, "1" is added to the count per 1 ° CA at the time of normal rotation.
Damit ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Kurbelwinkel präzise zu erkennen. Insbesondere da der Kurbelwelle zum Zeitpunkt der langsamen Drehung mit einem Winkelmaß oder einer Winkeleinheit gezählt (oder erkannt) wird, das oder die kleiner als ein Winkelmaß oder eine Winkeleinheit zum Zeitpunkt der schnellen Drehung ist, ist es möglich, die Steuerbarkeit im langsamen Drehbereich zu verbessern.Thus, in the present embodiment, it is possible to precisely recognize the crank angle. In particular, since the crankshaft is counted (or detected) at the time of the slow rotation with an angular amount or an angular unit which is smaller than an angular amount or an angular unit at the time of rapid rotation, it is possible to improve the controllability in the slow rotational range ,
Insbesondere ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Pulsbreite T3 (entsprechend 30 µs) des Signals von 5° CA, das zum Zeitpunkt der schnellen Drehung ausgegeben wird, schmäler als die Pulsbreite (entsprechend 70 µs) des Signals von 1° CA, das bei normaler Drehung und langsamer Drehung ausgegeben wird. Selbst wenn daher die Kurbelwelle 100 sich in schneller Drehung befindet, kann ein Impuls des Kurbelwinkelsignals nicht ohne Weiteres verzerrt werden oder zusammenbrechen, und es ist möglich, den Kurbelwelle auch bei höherer Drehzahl oder schnellerer Drehung zu erkennen.More specifically, in the present embodiment, the pulse width T3 (corresponding to 30 μs) of the signal of 5 ° CA output at the time of the fast rotation is narrower than the pulse width (corresponding to 70 μs) of the signal of 1 ° CA at the normal rotation and slow rotation. Even if therefore the crankshaft 100 is in rapid rotation, a pulse of the crank angle signal can not be easily distorted or collapse, and it is possible to detect the crankshaft even at higher speed or faster rotation.
12 fasst die Beziehung zwischen Drehgeschwindigkeit und Pulsbreite zusammen. Beispielsweise sei die Referenzdrehgeschwindigkeit auf 1600 rpm (Umdehungen/Minute) gesetzt. Wenn die Drehung (Drehzahl) gleich oder größer als 1600 rpm ist, wird das Pulssignal Wc von 5° CA als Pulsintervall und mit 30 µs Pulsbreite verwendet. Wenn die Drehung unter 1600 rpm liegt, wird das Pulssignal Wa von 70 µs Pulsbreite und 1° CA als Pulsintervall verwendet. Wenn die Drehzahl kleiner als 1600 rpm ist, ist es, da der Kurbelwinkel als das Signal von 1° CA Pulsintervall erkannt wird, möglich, die Steuerbarkeit in einem langsamen Drehbereich zu verbessern. Zusätzlich, wenn die Drehgeschwindigkeit gleich oder größer als 1600 rpm ist, ist es, da das Pulsintervall zu 5° CA wird, möglich, eine feste Pulsbreite von 30 µs sicherzustellen und ein Verzerren oder Zusammenbrechen („Crash“) der Impulse zu steuern. In 12 ist als Referenz ein Zustand beschrieben, bei dem die Drehgeschwindigkeit gleich 1600 rpm bezüglich eines Signals von 1° CA ist. Das Pulsintervall (entsprechend 1° CA in 12) des Signals von 1° CA bei 1600 rpm ist gleich dem Pulsintervall (entsprechend 5° CA in 12) des Signals von 5° CA bei 8000 rpm. Somit kann die Referenzdrehgeschwindigkeit auf einen Wert höher als 1600 rpm gesetzt werden. 12 summarizes the relationship between rotational speed and pulse width. For example, let the reference rotation speed be set to 1600 rpm (strains / minute). When the rotation (rotation speed) is equal to or larger than 1600 rpm, the pulse signal Wc of 5 ° CA is used as a pulse interval and at 30 μs pulse width. When the rotation is less than 1600 rpm, the pulse signal Wa of 70 μs pulse width and 1 ° CA is used as the pulse interval. When the rotational speed is less than 1600 rpm, since the crank angle is recognized as the signal of 1 ° CA pulse interval, it is possible to improve the controllability in a slow rotational range. In addition, when the rotational speed is equal to or higher than 1600 rpm, since the pulse interval becomes 5 ° CA, it is possible to ensure a fixed pulse width of 30 μs and to control distortion or crash of the pulses. In 12 For reference, a state where the rotation speed is 1600 rpm with respect to a signal of 1 ° CA is described as a reference. The pulse interval (corresponding to 1 ° CA in 12 ) of the signal of 1 ° CA at 1600 rpm is equal to the pulse interval (corresponding to 5 ° CA in 12 ) of the signal of 5 ° CA at 8000 rpm. Thus, the reference rotational speed can be set to a value higher than 1600 rpm.
Zusätzlich kann zum Zeitpunkt der langsamen Drehung das Pulssignal Wa, das die normale Drehung anzeigt, sich vom Pulssignal Wb unterscheiden, das die entgegengesetzte Drehung anzeigt. Das heißt, die Pulsbreite des Pulssignals Wa kann sich von der Pulsbreite des Pulssignals Wb unterscheiden. Zusätzlich bestimmt die Motor-ECU 14 auf der Grundlage der Pulsbreite, ob entweder die normale Drehung oder die entgegengesetzte Drehung durchgeführt wird, und die Motor-ECU 14 führt zum Zeitpunkt der entgegengesetzten Drehung ein Herunterzählen durch.In addition, at the time of the slow rotation, the pulse signal Wa indicating the normal rotation may be different from the pulse signal Wb indicating the opposite rotation. That is, the pulse width of the pulse signal Wa may be different from the pulse width of the pulse signal Wb. In addition, the engine ECU determines 14 based on the pulse width, whether either the normal rotation or the opposite rotation is performed, and the engine ECU 14 performs count down at the time of opposite rotation.
Wie beispielsweise in 13 gezeigt, bestimmt bei langsamer Drehung, wenn die Pulsbreite 70 µs entspricht, die Motor-ECU 14, dass der Puls die normale Drehung von 1° CA darstellt, und addiert „1“ zum Zählwert des Kurbelzählers zum nächsten Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pulses. Wenn andererseits die Pulsbreite 180 µs entspricht, wird bestimmt, dass der Puls die entgegengesetzte Drehung von 1° CA darstellt, und die Motor-ECU 14 subtrahiert „2“ von dem gezählten Wert beim nächsten Zeitpunkt der steigenden Flanke des Pulses und addiert „1“ zum gezählten Wert zum nächsten Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pulses. Von daher wird insgesamt „1“ von dem gezählten Wert bei jedem 1° CA der entgegengesetzten Drehung subtrahiert. Das Herunterzählen wird an dem Zählwert des Kurbelzählers gemäß dem Betrag der entgegengesetzten Drehung der Kurbelwelle 100 durchgeführt. Such as in 13 shown, determined at slow rotation, when the pulse width is 70 μs, the engine-ECU 14 in that the pulse represents the normal rotation of 1 ° CA, and adds "1" to the count of the crank counter at the next instant of the falling edge of the pulse. On the other hand, when the pulse width is 180 μs, it is determined that the pulse represents the opposite rotation of 1 ° CA, and the engine ECU 14 subtracts "2" from the counted value at the next instant of the rising edge of the pulse and adds "1" to the counted value at the next instant of the falling edge of the pulse. Therefore, a total of "1" is subtracted from the counted value every 1 ° CA of the opposite rotation. The count down is based on the count of the crank counter according to the amount of reverse rotation of the crankshaft 100 carried out.
Selbst wenn daher eine entgegengesetzte Drehung vorliegt, ist es möglich, den momentan Kurbelwinkel präzise auf der Grundlage des Zählwerts vom Kurbelzähler zu erkennen.Therefore, even if there is an opposite rotation, it is possible to precisely detect the current crank angle based on the count from the crank counter.
Zusätzlich wird bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in den 4 und 7 beschrieben, die steigende Flanke des Umschaltzeitsignals Ta alle 5° CA erkannt. Wenn die Drehgeschwindigkeit eine Umschaltbedingung zwischen dem Signal von 1° CA und dem Signal von 5° CA erfüllt und die zweite Signalauswahlschaltung 40 die steigende Flanke des Umschaltzeitsignals Ta erkennt, schaltet die zweite Signalauswahlschaltung 40 ein Pulssignal. Die Umschaltbedingung kann eine Umschaltung zwischen dem Signal von 1° CA und dem Signal von 5° CA bestimmen. Somit wird das Pulsintervall des Kurbelwinkelsignals zum Umschaltzeitpunkt, der alle 5° CA erzeugt wird, geschaltet. Damit ist es möglich, die Steuerbarkeit der Motor-ECU 14 im Vergleich zu einer Konfiguration zu verbessern, bei der ein Pulsintervall von einem Kurbelwinkelsignal unmittelbar geschaltet wird, nachdem die Drehgeschwindigkeit die Umschaltbedingung erfüllt.In addition, in the present embodiment, as in FIGS 4 and 7 described, the rising edge of the switching time signal Ta every 5 ° CA recognized. When the rotational speed satisfies a switching condition between the signal of 1 ° CA and the signal of 5 ° CA, and the second signal selection circuit 40 detects the rising edge of the switching timing signal Ta, switches the second signal selection circuit 40 a pulse signal. The switching condition may determine a switching between the signal of 1 ° CA and the signal of 5 ° CA. Thus, the pulse interval of the crank angle signal is switched at the switching timing generated every 5 ° CA. This makes it possible to control the engine-ECU 14 in comparison with a configuration in which a pulse interval of a crank angle signal is switched immediately after the rotational speed satisfies the switching condition.
Zusätzlich wird bei der vorliegenden Ausführungsform der gezählte Wert so korrigiert, dass der gezählte Wert ein Vielfaches von 5 wird, wenn das Kurbelwinkelsignal vom Signal von 1° CA zum Signal von 5° CA umgeschaltet wird, der Zählverarbeitungsabschnitt 60a für die gültige Flanke addiert „5“ zum gezählten Wert und der Zählwert oder gezählte Wert des Kurbelzählers 60 wird aus dem Vielfachen von 5 verschoben. Wie beispielsweise in 14 gezeigt, bestimmt, wenn die Pulsbreite 30 µs beträgt, die Motor-ECU 14 den Puls, der das Signal bei der normalen Drehung von 5° CA darstellt, und addiert „5“ zu dem gezählten Wert des Kurbelzählers zum nächsten Zeitpunkt der fallenden Flanke des Pulses. Wenn beispielsweise der gezählte Wert nach Addition von „5“ zum gezählten Wert „9“ beträgt, wird der gezählte Wert zu dem nächsten Wert eines Vielfachen von 5 korrigiert, in diesem Beispiel auf „10“. Da bei dieser Konfiguration der gezählte Wert gleich einem Vielfachen von 5 nach dem Schalten des Signals von 5° CA ist, ist es möglich, die Steuerbarkeit der Motor-ECU 14 zu verbessern. In 14 stellt ein eingerahmt dargestellter Wert den gezählten Wert oder Zählwert dar.In addition, in the present embodiment, the counted value is corrected so that the counted value becomes a multiple of 5 when the crank angle signal is switched from the signal of 1 ° CA to the signal of 5 ° CA, the count processing section 60a for the valid edge adds "5" to the counted value and the count or counted value of the crank counter 60 is shifted from the multiple of 5. Such as in 14 shown, when the pulse width is 30 μs, the engine ECU determines 14 the pulse representing the signal at the normal rotation of 5 ° CA, and adds "5" to the counted value of the crank counter at the next time of the falling edge of the pulse. For example, if the counted value after adding "5" to the counted value is "9", the counted value is corrected to the next value of a multiple of 5, in this example, to "10". With this configuration, since the counted value is equal to a multiple of 5 after the signal of 5 ° CA is switched, it is possible to control the controllability of the engine ECU 14 to improve. In 14 A boxed value represents the counted value or count.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, und es ist möglich, dass die vorliegende Erfindung im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auf verschiedene Arten abgewandelt werden kann.Embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is possible that the present invention can be modified in various ways within the scope of the present disclosure.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wurde ein Beispiel eines Kurbelwinkelerkennungssystems 10 zur Erkennung eines Kurbelwinkels (Kurbelwellenwinkels) beschrieben. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung kann jedoch auf jede Art von Drehwinkelerkennungssystem angewendet werden, welches einen Drehwinkel einer sich drehenden Achse oder Welle erkennt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch bei einem System zur Erkennung des Drehwinkels eines Fahrzeugrads verwendet werden, wobei das System zur Steuerung eines Antiblockiersystems oder dergleichen benötigt wird.In the present embodiment, an example of a crank angle detection system has been described 10 for detecting a crank angle (crankshaft angle) described. However, the object of the present invention can be applied to any type of rotation angle detection system which detects a rotation angle of a rotating axis or shaft. For example, the present invention can also be applied to a system for detecting the rotation angle of a vehicle wheel, which system is needed for controlling an antilock brake system or the like.
Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht das erste Winkelmaß oder die erste Winkeleinheit 1° CA und das zweite Winkelmaß oder die zweite Winkeleinheit entspricht 5° CA. Dies sind Beispiele. Eine Kombination aus erstem Winkelmaß und zweitem Winkelmaß ist nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt. Das erste Winkelmaß kann beispielsweise 1° CA betragen und das zweite Winkelmaß kann 10° CA betragen. Alternativ kann das erste Winkelmaß 2° CA betragen.In the present embodiment, the first angle unit or the first angle unit corresponds to 1 ° CA, and the second angle unit or the second angle unit corresponds to 5 ° CA. These are examples. A combination of the first angle measure and the second angle measure is not limited to the described example. For example, the first angle measure may be 1 ° CA and the second angle measure may be 10 ° CA. Alternatively, the first angle measure may be 2 ° CA.
In der vorliegenden Ausführungsform enthält das Kurbelwinkelerkennungssystem 10 den zweiten Signalrotor 102b, den dritten Magnetsensor 24 und die Zeitteilerzeugungsschaltung 34, und es ist ein Beispiel dargestellt, bei dem das Umschaltzeitsignal Ta bei jedem bestimmten Drehwinkel erzeugt wird. Das Umschaltzeitsignal Ta kann jedoch auch auf der Grundlage eines weggelassenen Zahns des ersten Signalrotors 102a als Referenzpunkt erzeugt werden. Das Pulssignal kann geschaltet werden, unmittelbar nachdem die Drehgeschwindigkeit die Umschaltbedingung erfüllt, ohne dass das Umschaltzeitsignal Ta als Basis herangezogen wird.In the present embodiment, the crank angle detection system includes 10 the second signal rotor 102b , the third magnetic sensor 24 and the time division generating circuit 34 , and an example is shown in which the switching-over time signal Ta is generated every predetermined rotation angle. However, the switching timing signal Ta may also be based on a missing tooth of the first signal rotor 102 be generated as a reference point. The pulse signal can be switched immediately after the rotational speed satisfies the switching condition without using the switching timing signal Ta as a base.
Wenn das Pulssignal gemäß dem Umschaltzeitsignal umgeschaltet wird, kann die folgende Konfiguration verwendet werden: Es sei beispielsweise angenommen, dass das Kurbelwinkelsignal vom Signal vom 5° CA zum Signal von 1° CA umgeschaltet wird. Wenn in diesem Fall die Bedingung einer langsamen Drehung erfüllt ist und die entgegengesetzte Drehung erkannt wird, bevor das Umschaltzeitsignal Ta den hohen Pegel einnimmt, kann das Kurbelwinkelsignal auf ein Signal geschaltet werden, welches die entgegengesetzte Drehung darstellt, das heißt, auf das Signal von 1° CA, ohne dass auf das Schalten des Umschaltzeitsignals Ta auf hohen Pegel gewartet wird. Weiterhin sei angenommen, dass das Kurbelwinkelsignal vom Signal von 5° CA zum Signal von 1° CA umgeschaltet wird. In diesem Fall kann, wenn die Drehgeschwindigkeit gleich einer zweiten Referenzdrehgeschwindigkeit (z. B. 800 rpm) wird, die niedriger als die erste Referenzdrehgeschwindigkeit ist (entsprechend der Referenzdrehgeschwindigkeit und beispielsweise 1600 rpm), bevor das Umschaltzeitsignal Ta auf den hohen Pegel schaltet, das Kurbelsignal zu dem Signal von 1° CA geschaltet werden, ohne auf das Schalten des Umschaltzeitsignals Ta auf hohen Pegel zu warten. Wenn das Kurbelsignal zum Signal von 1° CA geschaltet wird, ohne auf das Umschaltzeitsignal Ta zu warten, kann das Kurbelsignal zum Signal von 1° CA zum Zeitpunkt des Signals von 5° CA geschaltet werden.When the pulse signal is switched according to the switching time signal, the following configuration may be used. For example, assume that the crank angle signal is switched from the signal of 5 ° CA to the signal of 1 ° CA. If in this case the condition of a slow rotation is satisfied and the opposite rotation is detected before the switching time signal Ta takes the high level, the crank angle signal can be switched to a signal representing the opposite rotation, that is, to the signal of 1 ° CA, without the Switching the switching time signal Ta is waited for high level. It is further assumed that the crank angle signal is switched from the signal of 5 ° CA to the signal of 1 ° CA. In this case, when the rotational speed becomes equal to a second reference rotational speed (eg 800 rpm) lower than the first reference rotational speed (corresponding to the reference rotational speed and 1600 rpm, for example) before the switching timing signal Ta switches to the high level Crank signal are switched to the signal of 1 ° CA, without waiting for the switching of the switching time signal Ta to high level. When the crank signal is switched to the signal of 1 ° CA without waiting for the switching time signal Ta, the crank signal can be switched to the signal of 1 ° CA at the time of the signal of 5 ° CA.
Weiterhin sei angenommen, dass das Kurbelwinkelsignal vom Signal von 1° CA zum Signal von 5° CA umgeschaltet wird. Wenn in diesem Fall die Drehgeschwindigkeit zu einer dritten Referenzdrehgeschwindigkeit (z. B. 4000 rpm) wird, die höher als die erste Referenzdrehgeschwindigkeit ist (entsprechend der Referenzdrehgeschwindigkeit und beispielsweise 1600 rpm), bevor das Umschaltzeitsignal Ta auf hohen Pegel umschaltet, kann das Kurbelwinkelsignal in das Signal von 5 °CA geschaltet werden, ohne auf das Schalten des Umschaltzeitsignals Ta auf hohen Pegel warten zu müssen. Die erste Referenzdrehgeschwindigkeit, die zweite Referenzdrehgeschwindigkeit und die dritte Referenzdrehgeschwindigkeit werden vorab festgesetzt.It is further assumed that the crank angle signal is switched from the signal of 1 ° CA to the signal of 5 ° CA. In this case, when the rotational speed becomes a third reference rotational speed (eg, 4000 rpm) higher than the first reference rotational speed (corresponding to the reference rotational speed and, for example, 1600 rpm) before the switching-time signal Ta switches to the high level, the crank angle signal may be in the signal of 5 ° CA can be switched without having to wait for switching of the switching time signal Ta to high level. The first reference rotation speed, the second reference rotation speed and the third reference rotation speed are set in advance.
Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform das Kurbelwinkelsignal vom Signal von 1° CA zum Signal von 5° CA umgeschaltet wird, wird „5“ dem Zählwert hinzuaddiert. Wenn in diesem Fall der Zählwert vom Kurbelzähler 60 aus dem Vielfachen von 5 verschoben wird, wird der gezählte Wert oder Zählwert auf den nächsten Wert eines Vielfachen von 5 hin korrigiert. Alternativ kann, auch wenn „5“ dem Zählwert hinzuaddiert wird und der Zählwert vom Kurbelzähler 60 aus einem Vielfachen von 5 heraus verschoben wird, die Korrektur nicht durchgeführt werden.In the present embodiment, when the crank angle signal is switched from the signal of 1 ° CA to the signal of 5 ° CA, "5" is added to the count value. In this case, if the count is from the crank counter 60 is shifted from the multiple of 5, the counted value or count is corrected to the nearest value of a multiple of 5. Alternatively, even if "5" is added to the count value and the count value is added by the crank counter 60 is shifted out of a multiple of 5, the correction will not be performed.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Pulsbreite T3 des Signals von 5° CA, das bei schneller Drehung ausgegeben wird, 30 µs. Die Pulsbreite T1 des Signals von 1° CA, das bei normaler und langsamer Drehung ausgegeben wird, entspricht 70 µs. Die Pulsbreite T2 des Signals von 1° CA, das bei entgegengesetzter Drehung ausgegeben wird, beträgt 180 µs. Dies sind Beispielwerte. Die Pulsbreiten T1, T2 und T3 sind nicht auf die genannten Werte beschränkt. Die Werte der Pulsbreiten T1, T2 und T3 können so gesetzt werden, dass die Werte der Pulsbreiten T1, T2 und T3 zueinander unterschiedlich sind. Beispielsweise kann die Pulsbreite T3 größer als die Pulsbreite T1 gemacht werden. Jedoch ist es möglich, den Kurbelwinkel bei schneller Drehung zu erkennen, wenn die Pulsbreite T3 kleiner als die Pulsbreite T1 ist.In the present embodiment, the pulse width T3 of the signal of 5 ° CA output at fast rotation is 30 μs. The pulse width T1 of the signal of 1 ° CA, which is output at normal and slow rotation, corresponds to 70 μs. The pulse width T2 of the signal of 1 ° CA, which is output at the opposite rotation, is 180 μs. These are sample values. The pulse widths T1, T2 and T3 are not limited to the stated values. The values of the pulse widths T1, T2 and T3 can be set so that the values of the pulse widths T1, T2 and T3 are different from each other. For example, the pulse width T3 can be made larger than the pulse width T1. However, it is possible to detect the crank angle at high speed rotation when the pulse width T3 is smaller than the pulse width T1.
Bei der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Referenzdrehgeschwindigkeit, die zwischen dem Signal von 1° CA und dem Signal von 5° CA umschaltet, beispielsweise 1600 rmp. Die Referenzdrehgeschwindigkeit ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann eine Hysterese beim Umschalten von dem Signal von 1° CA zum Signal von 5° CA und beim Umschalten von den Signal von 5° CA zum Signal von 1° CA vorliegen. Beispielsweise kann, wenn die Drehgeschwindigkeit gleich oder größer als 1700 rpm ist, das Kurbelwinkelsignal vom Signal von 1° CA zum Signal von 5° CA umgeschaltet werden. Wenn die Drehgeschwindigkeit gleich oder niedriger als 1600 rpm ist, kann das Kurbelwinkelsignal vom Signal von 5° CA zum Signal 1° CA umgeschaltet werden. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, ein wiederholtes Hin- und Herschalten des Signals innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu vermeiden.In the present embodiment, the reference rotation speed that switches between the signal of 1 ° CA and the signal of 5 ° CA is, for example, 1600 rmp. The reference rotation speed is not limited to this example. For example, there may be hysteresis when switching from the signal of 1 ° CA to the signal of 5 ° CA and switching from the signal of 5 ° CA to the signal of 1 ° CA. For example, when the rotational speed is equal to or greater than 1700 rpm, the crank angle signal may be switched from the signal of 1 ° CA to the signal of 5 ° CA. When the rotational speed is equal to or lower than 1600 rpm, the crank angle signal can be switched from the signal of 5 ° CA to the signal 1 ° CA. With this configuration, it is possible to avoid repetitive toggling of the signal within a short period of time.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Pulsbreite, die von der Motor-ECU 14 bestimmt wird, bezüglich der Pulsbreite festzusetzen, welche vom Kurbelwinkelsensor 12 gesetzt wird, wie in 15 gezeigt. Wenn beispielsweise die Kurbelwelle 100 in entgegengesetzter Richtung dreht, bestimmt die Motor-ECU 14, dass eine Pulsbreite in einem Bereich zwischen 160 µs und 200 µs der Pulsbreite T2 (entsprechend 180 µs) entspricht, was die entgegengesetzte Drehung darstellt. Wenn die Kurbelwelle in einer normalen und langsamen Drehung ist, bestimmt die Motor-ECU 14, dass eine Pulsbreite im Bereich zwischen 55 µs und 90 µs der Pulsbreite T1 (entsprechend 70 µs) entspricht, was die normale und langsame Drehung darstellt. Wenn die Kurbelwelle in schneller Drehung ist, bestimmt die Motor-ECU 14, dass eine Pulsbreite in einem Bereich zwischen 15 µs und 45 µs der Pulsbreite T3 (entsprechend 30 µs) entspricht, was die schnelle Drehung darstellt. In diesem Fall entsprechen ein Bereich von mehr als 45 µs und weniger als 55 µs und ein Bereich von mehr als 90 µs und weniger als 160 µs und ein Bereich von mehr als 200 µs einem unbestimmten Bereich, in welchem das Kurbelwinkelsignal nicht bestimmt wird. Wenn daher der Pulsbreitenerkennungsabschnitt 58 eine Pulsbreite in dem unbestimmten Bereich erkennt, kann es möglich sein, dass die Motor-ECU 14 bestimmt, dass im Kurbelwinkelsensor 12 eine Anomalie vorliegt.In the present embodiment, it is possible to control the pulse width provided by the engine ECU 14 is determined to set with respect to the pulse width, which of the crank angle sensor 12 is set as in 15 shown. For example, if the crankshaft 100 Turning in the opposite direction determines the engine-ECU 14 in that a pulse width in a range between 160 μs and 200 μs corresponds to the pulse width T2 (corresponding to 180 μs), which represents the opposite rotation. When the crankshaft is in a normal and slow rotation, the engine ECU determines 14 in that a pulse width in the range between 55 μs and 90 μs corresponds to the pulse width T1 (corresponding to 70 μs), which represents the normal and slow rotation. When the crankshaft is turning fast, the engine ECU determines 14 in that a pulse width in a range between 15 μs and 45 μs corresponds to the pulse width T3 (corresponding to 30 μs), which represents the fast rotation. In this case, a range of more than 45 μs and less than 55 μs and a range of more than 90 μs and less than 160 μs and a range of more than 200 μs correspond to an indeterminate range in which the crank angle signal is not determined. Therefore, when the pulse width detection section 58 detects a pulse width in the indefinite range, it may be possible that the engine ECU 14 determines that in the crank angle sensor 12 there is an anomaly.
Ein Verfahren zur Erkennung einer Anomalie im Kurbelwinkelsensor 12 ist nicht auf das obige Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann ein Multiplikationswert zwischen dem ersten Winkelmaß und der Anzahl der Pulse des Signals des ersten Winkelmaßes und ein Multiplikationswert zwischen dem zweiten Winkelmaß und der Anzahl von Pulsen im Signal des zweiten Winkelmaßes erhalten werden. Ein Kurbelwinkel kann aus einer Aufsummierung der Multiplikationswerte berechnet werden. Der berechnete Kurbelwinkel kann mit einem Nockenwinkel verglichen werden, der von einem nicht gezeigten Nockenwinkelsensor erkannt wird, so dass eine Anomalie erkennbar ist. A method for detecting anomaly in the crank angle sensor 12 is not limited to the above example. For example, a multiplication value between the first angle measure and the number of pulses of the signal of the first angle measure and a multiplication value between the second angle measure and the number of pulses in the signal of the second angle measure can be obtained. A crank angle can be calculated from a summation of the multiplication values. The calculated crank angle may be compared with a cam angle detected by a cam angle sensor, not shown, so that an abnormality is detectable.
Beschrieben wurde insoweit zusammenfassend ein Drehwinkelerkennungssystem mit einem Drehsensor und einer elektronischen Steuereinheit. Der Drehsensor gibt ein Drehsignal abhängig von einer Drehung einer Drehachse aus, welches aus einem Impulszug für jedes vorbestimmte Winkelmaß gebildet ist, gibt ein Signal eines ersten Winkelmaßes als Drehsignal aus, wenn eine Drehgeschwindigkeit der Drehachse einer langsamen Drehung entspricht, gibt ein Signal des zweiten Winkelmaßes, welches größer als das erste Winkelmaß ist, als Drehsignal aus, wenn die Drehgeschwindigkeit einer hohen Geschwindigkeit entspricht, und addiert eine Pulsbreiteninformation zum Drehsignal. Die elektronische Steuereinheit erkennt einen Drehwinkel. Die elektronische Steuereinheit enthält einen Bestimmungsabschnitt, der bestimmt, ob die Drehgeschwindigkeit entweder der langsamen Drehung oder der schnellen Drehung entspricht, sowie einen Zähler, der das Drehsignal zählt.To that extent, a rotation angle detection system with a rotary sensor and an electronic control unit has been described in summary. The rotation sensor outputs a rotation signal depending on a rotation of a rotation axis formed of a pulse train for each predetermined angle, outputs a signal of a first angular extent as a rotation signal, when a rotation speed of the rotation axis corresponds to a slow rotation, outputs a signal of the second angle , which is greater than the first angular extent, as a rotation signal when the rotation speed corresponds to a high speed, and adds pulse width information to the rotation signal. The electronic control unit detects a rotation angle. The electronic control unit includes a determination section that determines whether the rotation speed corresponds to either the slow rotation or the fast rotation, and a counter that counts the rotation signal.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf Ausführungsformen und Modifikationen beschrieben; es versteht sich, dass die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine Vielzahl von Modifikationen und Abwandlungen möglich, ohne hierbei den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.The present invention has been described with reference to embodiments and modifications; It is understood that the invention is not limited thereto. A variety of modifications and variations are possible within the scope of the present invention without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
JP 2009-2913 A [0002] JP 2009-2913 A [0002]
