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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kurbelwinkeldetektor für ein Ermitteln eines Rotationswinkels einer Kurbelwelle von einem Verbrennungsmotor.
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Hintergrund
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Wie in
DE10102348A1 (
JP2001-271700A ) und
JP2001-263150A zu sehen ist, wird üblicherweise ein Verbrennungsdrucksignal von einem Verbrennungsdruckmesswertgeber zu einem Zeitpunkt erlangt, zu dem ein Rotationswinkel einer Kurbelwelle von einem Verbrennungsmotor ein vorgeschriebener Winkel wird, um damit eine Verbrennungsrate zu berechnen, und ein Zündzeitpunkt eines Zünders und ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt eines Einspritzers werden durch die Verwendung der berechneten Verbrennungsrate gesteuert. Zu diesem Zeitpunkt wird als ein Kurbelsignal, das für ein Ermitteln des Rotationswinkels der Kurbelwelle verwendet wird, generell ein Signal der Art des Ausgebens eines Impulssignal jedes Mal, wenn die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors um einen vorgeschriebenen Winkel rotiert, verwendet. Andererseits ist das Kurbelsignal ein Signal einer Art, bei der ein Impulssignal einzeln ausgegeben wird, so dass es schwierig ist, den Rotationswinkel der Kurbelwelle zwischen den Impulssignalen direkt zu finden. Aus diesem Grund wird ein Intervall der Impulssignale gemessen, und durch ein Multiplizieren des Intervalls der gemessenen Impulssignale mit einer Multiplikationszahl werden vervielfachte Signale erzeugt, und durch die Verwendung der vervielfachten Signale wird der Rotationswinkel der Kurbelwelle zwischen den Impulssignalen prognostiziert.
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Um zu zeigen, dass die Kurbelwelle in eine Grundstellung rotiert, hat das Kurbelsignal der oben beschriebenen Art einen Impulsbereich, in dem das Impulssignal jedes Mal ausgegeben wird, wenn die Kurbelwelle um einen vorgeschriebenen Winkel rotiert, und einen Nichtzahnbereich, in dem die Ausgabe des Impulssignals gestoppt wird, wenn die Kurbelwelle in die Grundstellung rotiert.
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Jedoch wird in einer herkömmlichen Technik das Impulssignal im Nichtzahnbereich nicht ausgegeben, und folglich wird der Rotationswinkel der Kurbelwelle im Nichtzahnbereich auf der Grundlage des Impulssignals vor dem Nichtzahnbereich prognostiziert. Aus diesem Grund kann die herkömmliche Technik nicht auf einen Fall reagieren, in dem die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle im Nichtzahnbereich verändert wird, und kann eine Genauigkeit, mit der der Rotationswinkel der Kurbelwelle im Nichtzahnbereich prognostiziert wird, folglich nicht verbessern. Infolgedessen ist die Erfassungsgenauigkeit des Rotationswinkels der Kurbelwelle verringert, die daher beispielsweise die Wahrscheinlichkeit verursacht, dass ein Zeitpunkt, zu dem ein Verbrennungsdruck erlangt wird, von einem optimalen Zeitpunkt verschoben wird.
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Zusammenfassung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Kurbelwinkeldetektor bereitzustellen, der imstande ist einen Rotationswinkel einer Kurbelwelle auch in einem Nichtzahnbereich mit hoher Genauigkeit zu ermitteln. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Kurbelwinkeldetektor ein Periodenmessmittel für ein Messen einer Periode eines Kurbelsignals, das einen Impulsbereich, in dem jedes Mal ein Impulssignal ausgegeben wird, wenn eine Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors um einen vorgeschriebenen Winkel rotiert, und einen Nichtzahnbereich hat, in dem die Ausgabe des Impulssignals gestoppt wird, wenn die Kurbelwelle in eine Grundstellung rotiert. Des Weiteren hat ein Kurbelwinkeldetektor ein Periodenprognosemittel für ein Prognostizieren einer Umdrehungsperiode der Kurbelwelle auf der Grundlage eines Messergebnisses durch das Periodenmessmittel im Impulsbereich und für ein Prognostizieren einer Zeit, die die Kurbelwelle benötigt, um um einen vorgegebenen Basiswinkel zu rotieren, auf der Grundlage eines Prognoseergebnisses, das durch sich selbst prognostiziert wurde, und für ein Prognostizieren einer Umdrehungsperiode der Kurbelwelle auf der Grundlage eines Prognoseergebnisses im Nichtzahnbereich.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Blockschaltbild, um einen elektrischen Aufbau eines Kurbelwinkeldetektors einer ersten Ausführungsform schematisch darzustellen.
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2 zeigt ein Beispiel eines Kurbelsignals in einem Verbrennungszyklus.
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3 ist ein Blockschaltbild, um einen elektrischen Aufbau eines Kurbelwinkelerfassungsteils schematisch darzustellen.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Modus ON/OFF eines 10°-CA-Flags und dergleichen in einem Nichtzahnbereich schematisch darzustellen.
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5 ist ein Ablaufdiagramm, um einen Modus ON/OFF eines 20°-CA-Flags und dergleichen in einem Nichtzahnbereich schematisch darzustellen.
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6 ist ein Ablaufdiagramm, um ein Prognoseergebnis eines Kurbelwinkeldetektors schematisch darzustellen.
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7 ist ein Flussdiagramm, um einen Ablauf einer Erfassungsverarbeitung durch einen Kurbelwinkeldetektor einer zweiten Ausführungsform darzustellen.
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Ausführliche Beschreibung
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Im Nachfolgenden wird eine Vielzahl an Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Teile, die in den jeweiligen Ausführungsformen im Wesentlichen gleich sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, und ihre ausführlichen Beschreibungen werden weggelassen.
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(Erste Ausführungsform)
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Im Nachfolgenden wird eine erste Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel gezeigt, in dem ein Kurbelwinkeldetektor für eine Steuereinheit eines Verbrennungsmotors für ein Automobil verwendet wird, wie es in 1 zu sehen ist. Nachfolgend wird die Steuereinheit des Verbrennungsmotors als eine ECU 1 (Electronic Control Unit; elektronische Steuereinheit) bezeichnet.
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Die ECU 1 ist aus einem Mikrocomputer 2, um eine Hauptsteuerung auszuführen, einer mit dem Mikrocomputer 2 verbundenen Eingabeschaltung 3, einem EEPROM 4, einer Ausgabeschaltung 5, einer Leistungs- bzw. Energieversorgungsschaltung 6, und dergleichen aufgebaut. Die ECU 1 wird mit Elektrizität aus einer Batterie 7, die in ein Fahrzeug eingebaut ist, versorgt, und eine durch den Mikrocomputer 2 und dergleichen genutzte Steuerspannung wird durch die Leistungsversorgungsschaltung 6 erzeugt. Die ECU 1 führt Computerprogramme, die im EEPROM 4 und dergleichen gespeichert sind, aus, um damit den (in der Zeichnung weggelassenen) Verbrennungsmotor zu steuern. Insbesondere steuert die ECU 1 den Verbrennungsmotor auf der Grundlage von Signalen, die von verschiedenartigen Messwertgebern 8 und verschiedenartigen Schaltern 9, die mit der Eingabeschaltung 3 verbunden sind, eingegeben werden.
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Die verschiedenartigen Messwertgeber 8, die mit der Eingabeschaltung 3 der ECU 1 verbunden sind, sind beispielsweise ein Verbrennungsdruckmesswertgeber 10, ein Nockenmesswertgeber 13, ein Kurbelwinkelmesswertgeber 18, und dergleichen. Der Verbrennungsdruckmesswertgeber 10 misst einen Verbrennungsdruck des Verbrennungsmotors. Der Nockenmesswertgeber 13 misst Senkungen und Vorsprünge, die auf einem Nockenrotor 12, der mit einer Nocke 11 integral rotiert, gebildet sind, und gibt ein Signal entsprechend eines Rotationswinkels der Nocke 11 aus. Der Kurbelwinkelmesswertgeber 18 misst Senkungen und Vorsprünge, die auf einem Kurbelrotor 15, der mit einer Kurbelwelle 14 integral rotiert, gebildet sind, und gibt ein Signal (Kurbelsignal, das ausführlich beschrieben wird) entsprechend eines Rotationswinkels der Kurbelwelle 14 (nachfolgend als „ein Kurbelwinkel” bezeichnet) aus. Vorrichtungen, die mit der Ausgabeschaltung 5 der ECU 1 verbunden sind, und die zu steuernde Objekte sind, beziehen einen Zünder 19 einer Zündvorrichtung und einen Einspritzer 20 für ein Einspritzen von Kraftstoff mit ein. Die ECU 1 gibt beispielsweise ein Zündsignal aus, um dem Zünder 19 einen Zündzeitpunkt anzuzeigen, und gibt ein Einspritzsignal aus, um dem Einspritzer 20 einen Einspritzzeitpunkt anzuzeigen. Die verschiedenartigen Messwertgeber 8 und die verschiedenartigen Schalter 9, die mit der ECU 1 verbundenen sind, oder die Vorrichtungen, die zu steuern sind, sind nicht auf diese beschränkt, sondern können andere ECUs oder dergleichen sein.
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Der Mikrocomputer 2 der ECU 1 beziehen Funktionsteile einer I/O 21, einer CPU 22, eines ROM 23, eines RAM 24, eines A/D 25 (Analog-Digital-Wandler), eines Zeitgebers 26, und eines Kurbelwinkelerfassungsteils 27, das einem Kurbelwinkeldetektor in der vorliegenden Ausführungsform entspricht, mit ein. Diese Funktionsteile sind miteinander über einen Datenbus 28 derart verbunden, dass sie einander Daten senden oder Daten empfangen. Das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 ermittelt einen Kurbelwinkel auf der Grundlage eines Kurbelsignals, das vom Kurbelwinkelmesswertgeber 18 ausgegeben wurde. Jetzt, in der vorliegenden Ausführungsform ist das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 aus Hardware aufgebaut, aber wie in einer später zu beschreibenden, zweiten Ausführungsform beschrieben wird, kann das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 mittels Software realisiert sein.
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Die Details des Kurbelsignals werden beschrieben. Der Kurbelrotor 15, der mit der Kurbelwelle 14 integral rotiert, hat Zähne 17, die in gleichen Intervallen in einer Umfangsrichtung gebildet sind, und einen Nichtzahnbereich 16, der die Zähne 17 in Übereinstimmung mit einem Abschnitt nicht gebildet hat, um ein Ausgangspunkt des Rotationswinkels der Kurbelwelle 14 zu sein. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Zähne 17 in Intervallen von 10°CA (Crank Angle; Kurbelwinkel) gebildet, während der Nichtzahnabschnitt in einem Bereich von zwei Zähnen gebildet ist. Mit anderen Worten, der Kurbelrotor 15 hat insgesamt 34 Zähne 17 und hat den Nichtzahnbereich 16, der in einem Bereich von 30°CA gebildet ist. Aus diesem Grund hat das Kurbelsignal, das vom Kurbelwinkelmesswertgeber 18 ausgegeben wird, wie in 2 zu sehen ist, einen Impulsbereich, in dem die Impulssignale alle 10°CA (Crank Angle; Kurbelwinkel) ausgegeben werden, wenn die Kurbelwelle 14 rotiert wird, und einen Nichtzahnbereich, in dem das Kurbelsignal in Übereinstimmung mit dem Nichtzahnbereich 16 nicht ausgegeben wird. In 2 wird das Kurbelsignal in einem Verbrennungszyklus zusammen mit einem TDC (Top Dead Center; oberer Totpunkt) gezeigt.
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Als Nächstes wird das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 beschrieben. Zuerst wird der in der vorliegenden Ausführungsform zu ermittelnde Kurbelwinkel beschrieben. Der Kurbelwinkel wird, wie oben beschrieben, für die Steuerung des Verbrennungsmotors verwendet. Insbesondere wird eine Verbrennungsrate (eine Rate des Kraftstoffs, der zu dem Zeitpunkt verbrannt wird, bei dem der Kurbelwinkel einen bestimmten Winkel erreicht, bezüglich des Kraftstoffs, der in einem Verbrennungszyklus verbrennt) berechnet, indem ein Verbrennungsdrucksignal vom Verbrennungsdruckmesswertgeber 10 bei einer vorgeschriebenen Vielzahl von Kurbelwinkeln in dem einen Verbrennungszyklus erlangt wird, und der Zündzeitpunkt des Zünders 19 und der Einspritzzeitpunkt des Einspritzers 20 werden durch die Verwendung der berechneten Verbrennungsrate gesteuert. Das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 ermittelt den Kurbelwinkel, der der Ausgangspunkt der Steuerung des Zündzeitpunkts und des Einspritzzeitpunkts ist. Um zu diesem Zeitpunkt die Verbrennungsrate, den Zündzeitpunkt und dergleichen genauer zu steuern, muss das Verbrennungsdrucksignal so genau wie möglich zu dem Zeitpunkt erlangt werden, zu dem der Kurbelwinkel ein vorgeschriebener Winkel wird.
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Aus diesem Grund kann der Kurbelwinkel zwischen den Impulssignalen bei einem Intervall, das kürzer als ein Impulsintervall ist, auf der Grundlage eines Intervalls, bei dem ein Impulssignal eingegeben wird, prognostiziert oder geschätzt werden (nachfolgend der Einfachheit halber auch als Kurbelperiode bezeichnet). Beispielsweise kann der Kurbelwinkel im Nichtzahnbereich auf der Grundlage des Impulssignals im Impulsbereich vor dem Nichtzahnbereich prognostiziert werden. Jedoch wird das Impulssignal im Nichtzahnbereich nicht eingegeben, und die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14 kann verständlicherweise ebenfalls im Nichtzahnbereich geändert werden. Daher kann eine Erfassungsgenauigkeit zum Zeitpunkt des Erfassens des Kurbelwinkels im Nichtzahnbereich nicht durch eine Technik des Prognostizierens einer Kurbelwelle im Nichtzahnbereich auf der Grundlage der Kurbelperiode im Impulsbereich verbessert werden. Infolgedessen, wird beispielsweise in einem Fall, in dem ein Zeitpunkt, zu dem das Verbrennungsdrucksignal erlangt wird, im Nichtzahnbereich ist, der Zeitpunkt wahrscheinlich verschoben, oder in einem Fall, in dem ein Zeitpunkt, zu dem das Zündsignal oder ein Kraftstoffeinspritzsignal ausgegeben wird, im Nichtzahnbereich ist, der Zeitpunkt wahrscheinlich verschoben.
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Folglich verbessert das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 der vorliegenden Ausführungsform die Erfassungsgenauigkeit des Kurbelwinkels im Nichtzahnbereich auf die folgende Weise.
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Zuerst wird eine grundlegende Funktionsweise für ein Prognostizieren des Kurbelwinkels im Impulsbereich beschrieben. Wenn das Kurbelsignal in das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 eingegeben ist, wie es in 3 zu sehen ist, misst ein Periodenmessmittel 30 die Kurbelperiode, das heißt ein Intervall zwischen dem Impulssignal, das als letztes eingegeben wurde, und dem Impulssignal das als vorletztes eingegeben wurde. Diese Kurbelperiode stellt eine Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 dar.
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Es wird angenommen, dass T eine vom Periodenmessmittel 30 gemessene Kurbelperiode ist. Bezüglich der gemessenen Kurbelperiode und der prognostizierten Kurbelperiode, die später beschrieben wird, werden in der vorliegenden Ausführungsform mindestens vorhergehende drei Mal ihrer Daten in ein (dem Speichermittel entsprechenden) Periodenregister 32 gespeichert. Eine Kurbelperiode, die zum Zeitpunkt, zu dem das nächste Impulssignal eingegeben wird, vorübergeht, wird durch das Periodenprognosemittel 33 auf der Grundlage eines Messergebnisses der vorhergehend dreimalig gemessenen Kurbelperioden prognostiziert, wie später beschrieben wird, und wird als prognostizierte Kurbelperiode vom Periodenprognoseteil 33 ausgegeben. Des Weiteren prognostiziert das Periodenprognoseteil 33 in einem Nichtzahnbereich, der später beschrieben wird, die Zeit, die die Kurbelwelle 14 benötigt, um um einen Basiswinkel, der später beschrieben wird, als eine prognostizierte Kurbelperiode (T0, T10, T20) zu rotieren.
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Die gemessene Kurbelperiode wird in einen Auswähler 31 eingegeben. Der Auswähler 31 ist ein Teil für das Schalten einer Kurbelperiode, die in den Periodenprognoseteil 33 einzugeben ist, mit anderen Worten, einer Kurbelperiode, die ein Ausgangspunkt ist, wenn das Periodenprognoseteil 33 die Kurbelperiode prognostiziert, zwischen der Kurbelperiode und der prognostizierten Kurbelperiode, die später beschrieben wird. Mit anderen Worten, der Auswähler 31 entspricht einem Schaltmittel. Der Auswähler 31 schaltet zwischen der Kurbelperiode und der prognostizierten Kurbelperiode auf die folgende Weise: das heißt, der Auswähler 31 gibt die Kurbelperiode im Impulsbereich an den Periodenprognoseteil 33, während der Auswähler 31 die prognostizierte Kurbelwelle hauptsächlich im Nichtzahnbereich an den Periodenprognoseteil 33 gibt. In dieser Hinsicht wird der Zeitpunkt später beschrieben, zu dem der Periodenprognoseteil 33 zwischen der Kurbelperiode und der prognostizierten Kurbelperiode umschaltet, und es wird jetzt angenommen, dass der Auswählen 31 die Kurbelperiode in den Periodenprognoseteil 33 eingibt.
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Wenn angenommen wird, dass ein Messergebnis der diesmaligen Kurbelperiode, eine Messergebnis der letztmaligen Kurbelperiode, und ein Messergebnis der vorletztmaligen Kurbelperiode, die im Periodenregister 32 gespeichert sind, T(i), T(i – 1), bzw. T(i – 2) sind, berechnet das Periodenprognoseteil 33 einen Korrekturwert ΔT auf der Grundlage der folgenden Gleichungen (1) bis (3). ΔT1 = T (i – 1) – T(i – 2) (1) ΔT2 = T(i) – T(i – 1) (2) ΔT3 = (ΔT2 × ΔT2) ÷ ΔT1 (3)
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Anschließend berechnet das Periodenprognoseteil 33 eine prognostizierte Kurbelperiode T' im Impulsbereich, wie in der folgenden Gleichung (4) zu sehen ist. T' = T(i) + ΔT3 (4)
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Kurz gesagt, der Periodenprognoseteil 33 findet die prognostizierte Kurbelperiode T' auf der Grundlage einer Tendenz einer Veränderung in der Kurbelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14. In dieser Hinsicht wird diese prognostizierte Kurbelperiode T auf der Grundlage des Messergebnisses des Impulssignals berechnet, und stellt diese die prognostizierte Kurbelperiode im Impulsbereich dar. Jedoch wird, wie später beschrieben wird, die prognostizierte Kurbelperiode T' derselbe Wert wie eine prognostizierte Kurbelperiode T0, die ein erster prognostizierter Wert im Nichtzahnbereich ist.
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Die vom Periodenprognoseteil 33 ausgegebene prognostizierte Kurbelperiode wird in ein Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 eingegeben. Das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 erzeugt einen vervielfachten Winkeltakt, der ein mit dem Kurbelsignal synchronisierter Takt ist, und der sich durch eine Multiplikation eines Intervalls der prognostizierten Kurbelperioden mit einer Multiplikationszahl n ergibt, und gibt den vervielfachten Winkeltakt aus. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Multiplikationszahl n auf 10 festgesetzt.
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Das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 ist auf folgende Weise aufgebaut: das heißt, im Impulsbereich wird jedes Mal, wenn das Kurbelsignal, genauer gesagt das Impulssignal, eingegeben wird, das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 zurückgesetzt, während das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 keinen vervielfachten Winkeltakt ausgibt, der größer als ein Zahlenwert, der durch Division von 10°CA durch die Multiplikationszahl erlangt wurde, ist, nachdem das Impulssignal eingegeben wurde. Dies geschieht aufgrund der folgenden Ursache: da der vervielfachte Winkeltakt völlig für das Prognostizieren des Kurbelwinkels verwendet wird, ist das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 auf die oben beschriebene Weise zu dem Zweck aufgebaut, dass eine fehlerhafte Bestimmung, dass der Kurbelwinkel größer als 10°CA ist, verhindert wird, bevor das nächste Impulssignal eingegeben wird.
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Andererseits, gibt das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 selbst in einem Fall, in dem der vervielfachte Winkeltakt über dem Zahlenwert, der durch Division von 10°CA durch die Multiplikationszahl erlangt wurde, nachdem das Impulssignal eingegeben wurde, liegt, im Nichtzahnbereich den vervielfachten Winkeltakt kontinuierlich aus. Jedoch gibt das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 den vervielfachten Winkeltakt nicht über einem Zahlenwert entsprechend einer Obergrenze des Kurbelwinkel des Nichtzahnbereichs aus, das heißt, 30°CA in der vorliegenden Ausführungsform (da zwei Zähne nicht im Nichtzahnbereich gebildet sind, wird ein Bereich von 10°CA × 3 = 30°CA der Nichtzahnbereich). In dieser Hinsicht kann eine Bestimmung, ob ein vorliegender Bereich der Impulsbereich oder der Nichtzahnbereich ist, durch einen Wert eines Oberzählers 38 für ein Zählen der Anzahl an Impulssignalen, vorgenommen werden. Der Oberzähler 38 wird später beschrieben.
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Der durch das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 erzeugte vervielfachte Winkeltakt wird in einen Winkelzähler 37 eingegeben. Der Winkelzähler 37 ist aufgebaut aus: dem Oberzähler 38 für ein Zählen einer fallenden Flanke des Kurbelsignals, das heißt des Impulssignals; und einem Unterzähler 39 für ein Zählen einer fallenden Flanke des vervielfachten Winkeltakts. Von diesen Zählern 38, 39 wird der Oberzähler 38 zurückgesetzt, wenn der Nichtzahnbereich endet, während der Unterzähler 39 jedes Mal initialisiert wird, wenn das Impulssignal eingegeben wird. Aus diesem Grund ist, je größer der Wert des Oberzählers 38 ist, und je größer der Wert des Unterzählers 39 ist, desto größer der Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 aus einer Grundstellung. Mit anderen Worten, der Winkelzähler 37 erzeugt Winkelinformationen, die imstande sind den Kurbelwinkel zu identifizieren.
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Aus diesem Grund kann der Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 durch den Wert des Oberzählers 38 in Schritten von je 10°CA identifiziert werden, und der Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 zwischen den Impulssignalen kann durch den Wert des Unterzählers 39 identifiziert werden. Das heißt, dass der Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 prognostiziert oder geschätzt werden kann, basierend auf einem Zählwert des Winkelzählers 37, der es daher ermöglicht, den Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 zu ermitteln. Da die Zahl der Zähne in der vorliegenden Ausführungsform 34 beträgt, ist es in dieser Hinsicht möglich zu bestimmen, dass der Nichtzahnbereich beginnt, wenn ein Zählwert des Oberzählers 38 34 wird. Da der Unterzähler 39 des Weiteren den vervielfachten Winkeltakt zählt, beispielsweise in einem Fall, in dem die Multiplikationszahl auf 10 festgesetzt ist, kann der Kurbelwinkel in Schritten von 1°CA (= 10°CA + 10) durch einen Zählerwert des Unterzählers 39 identifiziert werden.
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Da die Multiplikationszahl größer ist, kann die Genauigkeit, mit der der Kurbelwinkel ermittelt wird, erhöht werden, mit anderen Worten, die Steuerung des Zündzeitpunkts und des Kraftstoffeinspritzzeitpunkts können zu einem detaillierteren Zeitpunkt ausgeführt werden, aber die Multiplikationszahl kann auf eine geeignete Zahl festgesetzt sein. Beispielsweise in einem Fall, in dem die Multiplikationszahl auf 100 festgesetzt ist, kann der Kurbelwinkel in Schritten von 0,1°CA (= 10°CA ÷ 100) identifiziert werden. Des Weiteren kann der Kurbelwinkel selbst für den Fall, in dem die Multiplikationszahl auf 100 festgesetzt ist, auch durch einen Bereich des Zählwerts des Unterzählers 39 identifiziert werden, zum Beispiel wird, wenn der Zählwert des Unterzählers 39 von 0 bis 9 reicht, bestimmt, dass der Kurbelwinkel 1°CA entspricht, so dass der Kurbelwinkel auch in Schritten von 1°CA identifiziert werden kann.
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Der Winkelzähler 37 gibt ein Winkelzählersignal (einen Zählwert anzeigend) einschließlich des Zählwerts des Winkelzählers 37 und des Zählwerts des Unterzählers 39 aus. Das Winkelzählsignal ist eine Information, die imstande ist den Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 zu identifizieren. Durch Identifikation des Kurbelwinkels im Kurbelwinkelerfassungsteil 27 selbst oder in der CPU 22 auf der Grundlage des Winkelzählsignals, das heißt durch Ermitteln des Kurbelwinkels, kann der Zeitpunkt, zu dem der Verbrennungsdruck erlangt wird, und dergleichen, wie oben beschrieben, gesteuert werden. Der Zählwert des Unterzählers 39 wird ebenfalls in ein 10°CA Flagerzeugungsteil 35 und ein 20°CA Flagerzeugungsteil 36 eingegeben, das später ausführlich beschrieben wird.
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Durch ein Zählen des vervielfachten Winkeltakts auf dieser Weise, kann der Kurbelwinkel detaillierter zwischen den Impulssignalen ermittelt werden.
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Im Übrigen wird im Impulsbereich der vervielfachte Winkeltakt, der jedes Mal initialisiert wird, wenn das Impulssignal eingegeben wird, ausgegeben, so dass selbst wenn ein Fehler im Unterzähler 39 verursacht wird, der Fehler jedes Mal zurückgesetzt wird, wenn das Impulssignal eingegeben wird. Andererseits wird im Nichtzahnbereich, in dem das Impulssignal nicht eingegeben wird, der Fehler des Unterzählers 39 nicht zurückgesetzt, so dass der Fehler wahrscheinlich angehäuft wird. Des Weiteren wird, wie oben beschrieben, in einem Fall, in dem die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14 im Nichtzahnbereich verändert wird, der Fehler größer gemacht.
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In der vorliegenden Erfindung wird daher der Kurbelwinkel im Nichtzahnbereich auf die folgende Wiese ermittelt. Im Nachfolgenden werden Schilderungen mit Bezug auf Ablaufdiagramme, die in 4 und 5 zu sehen sind, gemacht. In 4 und 5 werden das Kurbelsignal im Nichtzahnbereich, der Oberzähler 38 für ein Zählen der Anzahl an Impulssignalen des Kurbelsignals, der mit dem Impulssignal in Synchronisierung ausgegebene vervielfachte Winkeltakt, der Unterzähler 39 für ein Zählen des vervielfachten Winkeltakts, ein Modus, in dem ein 10-°CA-Flag ON oder OFF geschaltet ist, um anzuzeigen, dass die Kurbelwelle 14 um 10°CA im Nichtzahnbereich rotiert, ein Modus, in dem eine 20°CA-Flag ON oder OFF geschaltet ist, um anzuzeigen, dass die Kurbelwelle 14 um 20°CA im Nichtzahnbereich rotiert, und die prognostizierte Kurbelperiode gezeigt.
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Als Erstes wurde zu einem Zeitpunkt, zu dem der Nichtzahnbereich beginnt, wie es oben beschrieben wurde, das Kurbelsignal durch den Auswähler 31 in das Periodenprognoseteil 33 eingegeben. Aus diesem Grund prognostiziert das Periodenprognoseteil 33 die prognostizierte Kurbelperiode T0 des Kurbelsignals auf der Grundlage der Gleichungen (1) bis (4). Die prognostizierte Kurbelperiode T0 wird derselbe Wert wie die prognostizierte Periode T' im Impulsbereich. Mit anderen Worten, in der vorliegenden Ausführungsform ist der Basiswinkel, der ein vorgegebener Kurbelwinkel ist, und für den das Periodenprognoseteil 33 die Kurbelperiode der Kurbelwelle 14 prognostiziert, der wie oben beschriebene vorgeschriebene Winkel (in der vorliegenden Ausführungsform 10°CA). Das Periodenprognoseteil 33 findet durch ein Auffinden der prognostizierten Kurbelperiode der Kurbelwelle 14 indirekt die Zeit, die die Kurbelwelle 14 benötigt, um um den vorgeschriebenen Winkel im Nichtzahnbereich zu rotieren.
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Im Nichtzahnbereich wird der vervielfachte Winkeltakt mit über 10°CA ausgegeben, so dass in einem Fall, in dem der Zählwert des Winkelzählers 37 ein Wert (oder ein Bereich) wird, um 10°CA darzustellen, abgeschätzt werden kann, dass die Kurbelwelle 14 um 10°CA rotiert. Wenn der Zählwert des Unterzählers 39 ein Wert wird, um 10°CA darzustellen, schaltet der 10°CA-Flagerzeugungsteil des Kurbelwinkelerfassungsteils 27 das 10°CA-Flag ein. Das 10°CA-Flag ist außerdem ein Flag für ein Schalten des Eingangs des Auswählers 31, und wenn das 10°CA Flag eingeschaltet ist, schaltet der Auswähler 31 ein Eingangsignal zum Periodenprognoseteil 33, von der Kurbelperiode (T) zur prognostizierten Kurbelperiode (T0).
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Danach findet das Periodenprognoseteil 33 eine neue prognostizierte Kurbelperiode auf der Grundlage der eingegebenen prognostizierten Kurbelperiode. Insbesondere wird in den oben beschriebenen Gleichungen (1) bis (4) die prognostizierte Kurbelperiode T0, die letztes Mal prognostiziert wurde, als Kurbelperiode T(i) von diesem Mal verwendet, und eine neue prognostizierte Kurbelperiode T10 wird auf der Grundlage der vorgehend dreimaligen Kurbelperioden gefunden. Dann wird ein neuer vervielfachter Winkeltakt auf der Grundlage der neu prognostizierten Kurbelperiode, der prognostizierten Kurbelperiode T10 erzeugt und ausgegeben. Mit anderen Worten, der Kurbelwinkelerfassungsteil 27 prognostiziert die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 zu einem Zeitpunkt neu, zu dem erfasst wurde, dass die Kurbelwelle 14 um den Basiswinkel (in der vorliegenden Ausführungsform der vorgeschriebene Winkel = 10°CA) im Nichtzahnbereich rotiert. In diesem Fall wird die prognostizierte Kurbelperiode T10 auf der Grundlage der prognostizierten Kurbelperiode T0 und der vorletzten Kurbelperiode gefunden, die im Impulsbereich gemessen werden. Kurz gesagt, die Kurbelperiode, die einer Tendenz einer Veränderung in der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14 folgt, wird gefunden.
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Wie in 5 zu sehen ist, zählt auf diese Weise der Unterzähler 39 auf der Grundlage des vervielfachten Winkeltakts entsprechend der prognostizierten Winkelperiode T0 hoch, bis die Kurbelwelle 14 als nächstes um den vorgeschriebenen Winkel rotiert, nachdem die Kurbelwelle 14 um 10°CA im Nichtzahnbereich rotiert, und wird der Kurbelwinkel auf der Grundlage der prognostizierten Kurbelperiode T0 ermittelt.
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Danach wird zu einem Zeitpunkt, zu dem erfasst wurde, dass die Kurbelwelle 14 des Weiteren um den vorgeschriebenen Winkel im Nichtzahnbereich rotiert, mit anderen Worten, wie in 5 zu sehen ist, zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zählerwert des Unterzählers 39 ein Wert wird, um 20°CA darzustellen, das 20°CA Flag eingeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt verwendet das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 die prognostizierte Kurbelperiode T10, die zuletzt prognostiziert wurde, als eine Kurbelperiode T(i) von diesem Mal, und findet dieses eine neue prognostizierte Kurbelperiode T20 auf der Grundlage der vorhergehend dreimaligen Kurbelperioden. Mit anderen Worten, die prognostizierte Kurbelperiode T20 wird auf der Grundlage der prognostizierten Kurbelperiode T10, der prognostizierten Kurbelperiode T0, der letzten im Impulsbereich gemessenen Kurbelperiode, gefunden. Danach wird ein neuer vervielfachter Winkeltakt auf der Grundlage der neu prognostizierten Winkelperiode, der prognostizierten Winkelperiode T20, erzeugt und ausgegeben, wodurch ein Kurbelwinkel in einem Bereich von 20°CA zum nächsten vorgeschriebenen Winkel im Nichtzahnbereich ermittelt wird.
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Auf diese Weise prognostiziert das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 erneut die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 auch im Nichtzahnbereich. Wie in 6 schematisch dargestellt ist, kann auf diese Weise der Kurbelwinkeldetektor der vorliegenden Ausführungsform, im Vergleich zu einem Kurbelwinkeldetektor eines herkömmlichen Aufbaus, in dem der Kurbelwinkel im Nichtzahnbereich für den gesamten Nichtzahnbereich unter Verwendung eines prognostizierten Werts α vor dem Nichtzahnbereich erfasst wird, den Kurbelwinkel im Nichtzahnbereich durch wiederholtes Ausführen der oben beschriebenen Prognose durch die Verwendung der Prognosewerte α1, α2, a3 im Nichtzahnbereich erfassen. Daher kann der Kurbelwinkeldetektor der vorliegenden Ausführungsform einen Fehler zwischen einem prognostizierten Kurbelwinkel und einem tatsächlichen Kurbelwinkel zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Winkelzählwert (Zählwert des Unterzählers 39) 30°CA wird, welches die letzte Position im Nichtzahnbereich ist, reduzieren.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, kann der folgende Effekt hervorgerufen werden.
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Wenn das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 als der Kurbelwinkeldetektor den Kurbelwinkel auf der Grundlage des Kurbelsignals, das einen Impulsbereich und einen Nichtzahnbereich hat, erfasst, prognostiziert das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 auf der Grundlage des Messergebnisses durch das Periodenmessteil 30 im Impulsbereich, wohingegen das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 im Nichtzahnbereich die Zeit (Periode in der vorliegenden Ausführungsform), die die Kurbelwelle 14 benötigt, um um den Basiswinkel zu rotieren, auf der Grundlage des durch sich selbst prognostizierten Prognoseergebnisses prognostiziert, und die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 auf der Grundlage des Ergebnisses der Prognose prognostiziert. Auf diese Weise kann die Genauigkeit, wenn das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 den Kurbelwinkel im Nichtzahnbereich erfasst, verbessert werden.
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Das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 erfasst, dass die Kurbelwelle 14 um den Basiswinkel im Nichtzahnbereich rotiert, und prognostiziert die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 zu einem Zeitpunkt neu, zu dem das Kurbelwinkelerfassungsteil erfasst, dass die Kurbelwelle 14 um den Basiswinkel rotiert. Auf diese Weise kann das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 eine Vielzahl von Malen auch im Nichtzahnbereich prognostizieren, und kann dieses daher eine Erfassungsgenauigkeit verbessern.
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Zu diesem Zeitpunkt prognostiziert das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 die neue Kurbelperiode unter Verwendung der vorhergehend dreimaligen Kurbelperioden, und kann diese daher die Kurbelperiode in einem Zustand, der eine Tendenz einer Veränderung in der Kurbelperiode mit einbezieht, prognostizieren, das heißt, in einem Zustand, der einer Veränderung in der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14 folgt. Daher ist es möglich die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, das ein Fehler zwischen dem prognostizierten Kurbelwinkel und einem tatsächlichem Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 verursacht wird.
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Des Weiteren ist der Basiswinkel, für den das Periodenprognoseteil 33 die prognostizierte Kurbelperiode im Nichtzahnbereich prognostiziert, der vorgeschriebene Winkel. Indem der Kurbelwinkel für denselben Winkel im Impulsbereich und im Nichtzahnbereich prognostiziert wird, kann aus diesem Grund eine Durchführung eines Prognostizierens des Kurbelwinkels zwischen dem Impulsbereich und dem Nichtzahnbereich gemeinsam erfolgen. Des Weiteren kann dadurch, dass die Durchführung zwischen dem Impulsbereich und dem Nichtzahnbereich gemeinsam erfolgt, der Kurbelwinkeldetektor durch Hinzufügen einer Minimalschaltung realisiert werden. Mit anderen Worten, dadurch, dass die Durchführung zwischen Impulsbereich und Nichtzahnbereich gemeinsam erfolgt, kann eine Schaltung, die benötigt wird, um einen Kurbelwinkelerfassungsteil 27 aufzubauen, in der Größe vermindert werden, wodurch das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 in Größe und Kosten vermindert werden kann.
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Der Kurbelwinkeldetektor ist mit dem Auswähler 31 als dem Schaltmittel für ein Schalten der in das Periodenprognoseteil 33 einzugebenden Periode auf die Kurbelperiode im Impulsbereich und für ein Schalten der in das Periodenprognoseteil 33 einzugebenden Periode auf die prognostizierte Kurbelperiode versehen, um die durch das Periodenprognoseteil 33 prognostizierte Umdrehungsperiode im Nichtzahnbereich aufzuzeigen, und ist aus Hardware aufgebaut, in der das Kurbelwinkelerfassungsteil 27 in den Mikrocomputer 2 eingebaut ist. Auf diese Weise kann der Kurbelwinkeldetektor die Verarbeitung des Prognostizierens des Kurbelwinkels bei hohen Geschwindigkeiten derart durchführen, der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14 bei hohen Geschwindigkeiten zu folgen.
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Des Weiteren ist die vorliegende Ausführungsform derart aufgebaut, dass die in das Periodenprognoseteil 33 einzugebende Periode durch den Auswähler 31 geschaltet wird, und dass das Periodenprognoseteil 33 die prognostizierte Kurbelperiode auf der Grundlage der einzugebenden Periode prognostiziert. Mit anderen Worten, das Periodenprognoseteil 33 prognostiziert die Kurbelperiode auf die gleiche Art, nicht nur im Impulsbereich, sondern auch im Nichtzahnbereich. Aus diesem Grund kann die vorliegende Ausführungsform die Verarbeitung des Periodenprognoseteils 33 zwischen dem Impulsbereich und dem Nichtzahnbereich gemeinsam durchführen. Daher kann für einen Fall, in dem der Kurbelwinkeldetektor aus Hardware aufgebaut ist, der Kurbelwinkeldetektor in einer Schaltungsgröße vermindert werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Im Nachfolgenden wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf 7 beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in dem Punkt, dass der Kurbelwinkeldetektor durch Software realisiert wird. Ein Ablauf der in 7 gezeigten Erfassungsverarbeitung ist annähernd gleich der ersten Ausführungsform, daher wird eine ausführliche Beschreibung für doppelte Teile weggelassen.
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Im Fall der zweiten Ausführungsform ist der Kurbelwinkeldetektor derart aufgebaut, dass das in 1 gezeigte Kurbelwinkelerfassungsteil 27 durch Software realisiert wird. Der Kurbelwinkeldetektor führt eine in 7 gezeigte Erfassungsverarbeitung aus. Wenn das Kurbelsignal eingegeben ist (S1), wird eine Periodenprognoseverarbeitung gemäß eines 10°CA-Flags und eines 20°CA Flags (S2) ausgeführt. Hier ist das 10°CA-Flag ein Flag, das eingeschaltet wird, wenn ermittelt wurde, dass die Kurbelwelle 14 um einen Basiswinkel im Nichtzahnbereich rotiert, wie es in der ersten Ausführungsform der Fall ist. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Zählwert des Unterzählers 39 10°CA (S3: JA) anzeigt, das 10°CA-Flag eingeschaltet (S4). Andererseits wird, wenn der Zählerwert des Unterzählers 39 20°CA (S5: JA) anzeigt, das 20°CA-Flag eingeschaltet (S6).
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Jetzt wird die Periodenprognoseverarbeitung ausführlich beschrieben. Der Kurbelwinkeldetektor realisiert die Verarbeitung, die durch das Vervielfach-Takterzeugungsteil 34 und den Winkelzähler 37 ausgeführt wird, die in der ersten Ausführungsform gezeigt wurden, mittels Software. Jedoch wird hinsichtlich einer Erfassungsgenauigkeit ein im Mikrocomputer 2 eingebauter Zeitgeber 26 als ein Zähler für ein Messen eines Takts entsprechend dem vervielfachten Winkeltakt und einer verstrichenen Zeit verwendet. In dieser Hinsicht ist der Zeitgeber 26 derart aufgebaut, um imstande zu sein, einen Takt der Multiplikation eines Intervalls zwischen den Impulssignalen mit mindestens einer Multiplikationszahl zu zählen. Des Weiteren werden in der vorliegenden Ausführungsform, wie bei der gemessenen Kurbelperiode oder der prognostizierten Kurbelperiode, mindestens vorhergehende drei Mal ihrer Daten in das Speichermittel, beispielsweise den RAM 24, gespeichert.
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Insbesondere wenn dem Kurbelwinkeldetektor dazu ein Kurbelsignal eingegeben wurde (S1), setzt der Kurbelwinkeldetektor den Zeitgeber 26 zurück. Dann misst der Kurbelwinkeldetektor im Impulsbereiche ein Intervall zwischen einem Zeitpunkt, zu dem das letzte Impulssignal eingegeben wurde, und einem Zeitpunkt, zu dem das nächste Impulssignal eingegeben wird, auf der Grundlage des Zählerwerts des Zeitgebers 26, und prognostiziert dieser die Umdrehungsperiode des Kurbelwelle 14 (in der ersten Ausführungsform T' entsprechend) auf der Grundlage der oben beschriebenen Gleichungen (1) bis (4). Dann zählt der Kurbelwinkeldetektor ab dem Zeitpunkt, zu dem in den Kurbelwinkeldetektor das Impulssignal eingegeben wurde, mittels des Zeitgebers 26 auf der Grundlage der prognostizierten Periode T', eine verstrichene Zeit im Impulsbereich ab, damit der Kurbelwinkel erfasst wird. Im Impulsbereich wird die Obergrenze des Zählwerts des Zeitgebers 26 auf 10°CA festgesetzt.
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Wenn der Nichtzahnbereich beginnt, findet der Kurbelwinkeldetektor andererseits eine erste prognostizierte Kurbelwinkelperiode T0 und ermittelt dieser einen Kurbelwinkel auf der der Grundlage der prognostizierten Kurbelwinkelperiode T0. Im Nichtzahnbereich wird die Obergrenze des Zählerwerts des Zeitgebers 26 in dem Bereich eines Winkels entsprechend dem Nichtzahnbereich (in der vorliegenden Ausführungsform dieselben 30°CA wie in der ersten Ausführungsform) festgesetzt. Wenn der Kurbelwinkeldetektor die prognostizierte Kurbelwinkelperiode T0 prognostiziert, setzt der Kurbelwinkeldetektor einen Zähler der Multiplikation der prognostizierten Kurbelwinkelperiode T0 mit der Multiplikationszahl im Zeitgeber 26 fest, und erfasst dieser den Kurbelwinkel auf der Grundlage des Zählerwerts des Zeitgeber 26. Mit anderen Worten, in der vorliegenden Ausführungsform erstellt der Zählerwert des Zeitgebers 26 Informationen, die imstande sind, den Rotationswinkel der Kurbelwelle 14 zu identifizieren.
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Wenn der Kurbelwinkeldetektor dann erfasst, dass die Kurbelwelle 14 um 10°CA im Nichtzahnbereich rotiert, mit anderen Worten, wenn der Zählwert des Zeitgebers 26 im Schritt S3 der in 7 gezeigten Erfassungsverarbeitung 10°CA wird, schaltet der Kurbelwinkeldetektor das 10°CA-Flag ein. Da das 10°CA-Flag eingeschaltet ist, wie es in der ersten Ausführungsform der Fall ist, findet der Kurbelwinkeldetektor anschließend durch die Verwendung der prognostizierten Kurbelperiode T0 von diesem Mal die nächste prognostizierte Kurbelperiode T10 im Schritt S2. Danach setzt der Kurbelwinkeldetektor einen Zähler der Multiplikation der prognostizierten Kurbelperiode T10 mit der Multiplikationszahl im Zeitgeber 26 fest, und erfasst dieser den Kurbelwinkel auf der Grundlage des Zählerwerts des Zeitgebers 26.
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Wenn der Kurbelwinkeldetektor danach ermittelt, dass die Kurbelwelle 14 um 20°CA im Nichtzahnbereich rotiert, mit anderen Worten, wenn der Zählwert des Zeitgebers 26 in Schritt S5 der in 7 gezeigten Erfassungsverarbeitung 20°CA wird, schaltet der Kurbelwinkeldetektor das 20°CA-Flag ein. Dann, wenn das 20°CA-Flag eingeschaltet ist, wie es in der ersten Ausführungsform der Fall ist, findet der Kurbelwinkeldetektor durch Verwendung der prognostizierten Kurbelperiode T10 von diesem Mal die nächste prognostizierte Kurbelperiode T20 in Schritt S2. Dann setzt der Kurbelwinkeldetektor einen Zähler der Multiplikation der prognostizierten Kurbelperiode T20 mit der Multiplikationszahl im Zeitgeber 26 fest, und erfasst dieser den Kurbelwinkel auf der Grundlage des Zählerwerts des Zeitgebers 26.
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Auf diese Weise prognostiziert auch der Kurbelwinkeldetektor der zweiten Ausführungsform die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 im Impulsbereich auf der Grundlage des Messergebnisses durch das Periodenmessteil 30. Andererseits prognostiziert der Kurbelwinkeldetektor der zweiten Ausführungsform im Nichtzahnbereich die Zeit (in der vorliegenden Ausführungsform die Kurbelperiode), die die Kurbelwelle 14 benötigt, um um den vorgegebenen Basiswinkel zu rotieren, auf der Grundlage eines Prognoseergebnisses, das durch sich selbst prognostiziert wurde, und prognostiziert dieser die Umdrehungsperiode des Kurbelwelle 14 auf der Grundlage des Ergebnisses der Prognose. Wenn der Kurbelwinkeldetektor den Kurbelwinkel im Nichtzahnbereich auf diese Weise ermittelt, kann die Genauigkeit verbessert werden.
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Des Weiteren ermittelt der Kurbelwinkeldetektor, dass die Kurbelwelle 14 um einen Basiswinkel im Nichtzahnbereich rotiert, und prognostiziert dieser die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle zu dem Zeitpunkt neu, zu dem der Kurbelwinkeldetektor erfasst, dass die Kurbelwelle 14 um den Basiswinkel rotiert. Auf diese Weise kann der Kurbelwinkeldetektor die Umdrehungsperiode der Kurbelwelle 14 eine Vielzahl von Malen prognostizieren und kann dieser daher eine Erfassungsgenauigkeit verbessern.
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Da der Kurbelwellendetektor eine neue Kurbelwinkelperiode durch Verwendung der vorhergehend dreimaligen Kurbelwinkelperioden prognostiziert, kann der Kurbelwinkeldetektor zu diesem Zeitpunkt die Kurbelperiode in einem Zustand, der eine Tendenz einer Veränderung in der Kurbelperiode mit einbezieht, prognostizieren, das heißt in einem Zustand, der einer Veränderung in der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle 14 folgt. Daher ist es möglich die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass ein Fehler zwischen dem prognostizierten Kurbelwinkel und einem tatsächlichen Kurbelwinkel der Kurbelwelle 14 verursacht wird.
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Des Weiteren ist der Basiswinkel, für den das Periodenprognoseteil 33 den prognostizierten Kurbelwinkel im Nichtzahnbereich prognostiziert, der vorgeschriebene Winkel. Indem die Prognose im Impulsbereich und im Nichtzahnbereich für denselben Winkel erfolgt, kann aus diesem Grund die Verarbeitung des Prognostizierens des Kurbelwinkels zwischen dem Impulsbereich und dem Nichtzahnbereich gemeinsam erfolgen. Weiter noch, wenn der Kurbelwinkeldetektor aus Software aufgebaut ist, mit anderen Worten, wenn die Funktion des Erfassens des Kurbelwinkels durch Software realisiert wird, kann der Kurbelwinkeldetektor den Kurbelwinkel ermitteln, selbst wenn der Kurbelwinkeldetektor nicht mit vielen Zusatzteilen versehen ist. Wenn zu diesem Zeitpunkt der Zeitgeber 26, der in einem gewöhnlichen Mikrocomputer 2 eingebaut ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, kann der Kurbelwinkel ohne ein Zusatzteil ermittelt werden, und kann die Rotation der Kurbelwelle 14, die bei hohen Geschwindigkeiten rotiert, mit hoher Genauigkeit ermittelt werden.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beispielhaft beschriebene Vorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann innerhalb eines Geltungsbereichs willkürlich modifiziert und erweitert werden, ohne dass vom Geltungsbereich der Erfindung abgewichen wird.
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Die Zahlenwerte, wie die Zahl der Zähne, der vorgeschriebener Winkel, und die Multiplikationszahl sind Beispiele und sind nicht auf diese Zahlenwerte beschränkt.
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Die vorliegende Erfindung ist derart aufgebaut, dass eine neue Kurbelperiode auf der Grundlage der vorhergehend dreimaligen Kurbelperioden prognostiziert werden kann, jedoch kann die Zahl der Informationen, die zu dem Zeitpunkt der Prognose verwendet werden, soweit erforderlich verändert werden, zum Beispiel können vorhergehend vier- oder mehrmalige Kurbelperiodenwerte verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10102348 A1 [0002]
- JP 2001-271700 A [0002]
- JP 2001-263150 A [0002]
