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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1.
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Identifizierung
von Zylindern für
eine Verbrennungskraftmaschine, die an einem Fahrzeug wie beispielsweise
einem Motorfahrzeug montiert ist, und insbesondere eine Vorrichtung
zur Identifizierung von Zylindern, wie sie mit einer Verbrennungskraftmaschine
mit variabler Ventiltaktung (VVT) verwendet werden kann.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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16 ist
ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer herkömmlichen
Vorrichtung dieser Art zur Identifizierung von Zylindern für eine Verbrennungskraftmaschine
zeigt, beispielsweise offenbart in der japanischen offengelegten
Patentanmeldung JP 8-277744 A. 17 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration jedes Signaldetektors in 16 zeigt. 18 ist
ein Wellenformdiagramm, das ein Beispiel einer ersten Signalsequenz
und einer zweiten Signalsequenz in 16 zeigt.
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In
diesen Zeichnungen ist eine Nockenwelle 1 mit einem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von 1/2
bezüglich
einer Kurbelwelle 11 der Verbrennungskraftmaschine angetrieben,
um sich mittels der Kurbelwelle 11 und synchron mit der
Kurbelwelle 11 durch beispielsweise einen Riemenantriebsmechanismus
zu drehen. Ein erster Signaldetektor 81 zum Erzeugen einer
ersten Signalsequenz POSR, bezogen auf die Drehung der Nockenwelle 11,
beinhaltet eine Drehscheibe 12, die an der Kurbelwelle 11 angebracht
ist, mehrere Vorsprünge
oder Zähne 81a,
die mit einem ersten vorgeschriebenen Winkelabstand (beispielsweise
einem Kurbelwinkel von 1°–10°) entlang
dem Außenumfang
der Drehscheibe 12 vorgesehen sind, und einen Sensor 81b,
beispielsweise einen magnetischen Aufnahmesensor, einen Hall-Effekt-Sensor, einen
Magneto-Widerstandssensor, etc., angeordnet in der Nähe des Außenumfangs
der Drehscheibe 12 zum Erfassen jedes Vorsprungs 81a,
wenn sein Erfassungsbereich ihm gegenüberliegt.
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Die
erste Signalsequenz POSR beinhaltet ein Kurbelwinkelsignal, das
bei jedem ersten vorgeschriebenen Winkel oder Winkelabstand synchron
mit der Drehung der Kurbelwelle 11 erzeugt wird, und ein
Bezugspositionssignal, das bei jedem zweiten vorgeschriebenen Winkel
oder Winkelabstand (beispielsweise einem Kurbelwinkel von 360°) erzeugt
wird und einer Bezugsposition einer bestimmen Gruppe von Zylindern
(in diesem Fall dem Zylinder #1 und dem Zylinder #4, die im gleichen
Zeitintervall gesteuert werden) der Verbrennungskraftmaschine entspricht.
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Die
Vorsprünge 81a,
die den jeweiligen Impulsen des Kurbelwinkelsignals in der ersten
Signalsequenz POSR entsprechen, beinhalten einen ungezahnten Bereich 80 oder
einen Bereich 80 mit verlorenem Zahn (siehe 17)
in Form eines Winkelbereichs (d.h. einem Bereich, in welchem kein
Vorsprung 81a existiert), in welchem kein Kurbelwinkelsignal
kontinuierlich über
einen Kurbelwinkel von 10° bis
einigen 10° erzeugt
wird. Eine Endposition des Bereichs 80 ohne Zähne (d.h.
die Position, an der die Erzeugung des nächsten Winkelsignals beginnt)
entspricht den Bezugspositionen θR
der bestimmten Zylindergruppe. Der Bereich 80 ohne Zähne ist
an einer Stelle (d.h. bei einem Kurbelwinkel von 360°) an der
Drehscheibe 12 angeordnet, die integral mit der Kurbelwelle 11 ausgeformt
ist.
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Ein
zweiter Signaldetektor 82 zum Erzeugen einer zweiten Signalsequenz
SGC, die mit der Drehung der Nockenwelle 1 zusammenhängt, beinhaltet
eine Drehscheibe 2, die an der Nockenwelle 1 angebracht
ist, Vorsprünge 82a,
die an dem Außenumfang
der Drehscheibe 2 und entlang dieses Außenumfangs an Stellen ausgeformt
sind, die den jeweiligen Zylindern (in diesem Fall vier Zylindern)
entsprechen, und einen Sensor 82b in Form einer elektromagnetischen
Aufnahme, der in der Nachbarschaft des Außenumfangs der Drehscheibe 2 angeordnet
ist, um jeden Vorsprung 82a zu erfassen, wenn sein Erfassungsbereich
ihm gegenüberliegt.
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In
diesem Fall besteht die zweite Signalsequenz SGC aus einer Abfolge
von Impulsen eines Zylinder-Identifizierungssignals, das den jeweiligen
Zylindern entspricht. Die Impulsbreite PW1 eines Impulses des Zylinder-Identifizierungssignals,
das einem bestimmten Zylinder (Zylinder #1) entspricht, unterscheidet
sich von den Pulsbreiten PW2-PW4 von Impulsen, die anderen Zylindern
entsprechen, und. ist länger
als diese. Die erste und zweite Signalsequenz POSR und SGC werden
in einen Mikrocomputer 100 durch einen. Schnittstellenkreis 90 eingegeben.
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Der
Mikrocomputer 100 bildet ein Steuerungsmittel zum Steuern
von Parametern der Verbrennungskraftmaschine. Der Mikrocomputer 100 beinhaltet
ein Mittel 101 zum Erfassen eines Bezugspositionssignals, das
mit der bestimmten Zylindergruppe von der ersten Signalsequenz POSR
zusammenhängt,
ein Mittel 101a zum Erfassen der Bezugsposition jedes Zylinders
auf der Basis des Winkelsignals in der ersten Signalsequenz POSR
und des Bezugspositionssignals, ein Mittel 102 zum Identifizieren
von Zylindergruppen auf der Basis des Bezugspositionssignals, ein
Zylinderidentifizierungsmittel 103 zum Identifizieren jedes
Zylinders auf der Basis des Verhältnisses
der Erzeugungszeiten oder der Dauer aufeinanderfolgender Signalimpulse
in der zweiten Signalsequenz SGC (Zylinder-Identifizierungssignal), ein Mittel 104 zur
Berechnung der Steuerungstaktung zum Zählen der Anzahl von Winkelsignalimpulsen
in der ersten Signalsequenz POSR und zum Berechnen der Steuerungstaktung
von Steuerparametern P (Zündtaktung,
etc.), und ein Mittel 105 zur Erfassung von Anormalitäten, um
zu bestimmen, ob eine Anormalität
(oder ein Fehler) in einer der Signalsequenzen POSR uns SGC vorliegt
und zum Ausgeben eines Anormalitätserfassungssignals
E an das Zylinder-Identifizierungsmittel 103 und das Taktungsberechnungsmittel 104,
wenn bestimmt wird, dass eine der Signalsequenzen POSR und SGC anormal
ist.
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Hierbei
identifiziert das Mittel 103 zur Zylinderidentifizierung
jeden Zylinder auf der Basis von zumindest der zweiten Signalsequenz
SGC, und das Steuerungstaktungs-Berechnungsmittel 104 berechnet
die Steuerungstaktung der Steuerungsparameter P zumindest auf der
Grundlage des Zylinderidentifizierungsergebnisses des Zylinderidentifizierungsmittels 103 und
der zweiten Signalsequenz SGC.
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Beispielsweise
misst, wenn die erste und zweite Signalsequenz POSR und SGC normal
sind, das Zylinderidentifizierungsmittel 103 die Erzeugungsdauer
oder den Bereich jedes Zylinderidentifizierungssignals in der zweiten
Signalsequenz SGC durch Zählen
von Impulsen des Winkelsignals in der ersten Signalsequenz POSR,
so dass es jeden Zylinder auf der Basis der Messergebnisse identifiziert,
wie später
beschrieben wird. Andererseits identifiziert beim Auftreten einer
Anormalität
(beispielsweise wenn keine erste Signalsequenz POSR vorliegt), das
Zylinderidentifizierungsmittel 103 jeden Zylinder auf der
Basis der Berechnung des Verhältnisses
der Erzeugungszeiten oder Erzeugungsdauer von aufeinanderfolgenden
Impulsen des Zylinderidentifizierungssignals (beispielsweise Einschaltverhältnis von
aneinandergrenzenden oder aufeinanderfolgenden Bereichen mit hohem
Level H und geringem Level L) durch Verwenden nur der zweiten Signalsequenz SGC
als Antwort auf ein Anormalitäts-Erfassungssignal
E, wodurch es möglich
wird, eine Backup-Steuerung durchzuführen.
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In ähnlicher
Art und Weise berechnet, wenn die erste und zweite Sequenz POSR
uns SGC normal sind, das Mittel 104 zur Berechnung der
Steuerungstaktung die Steuerungstaktung der Parameter P durch Verwenden
des Bezugspositionssignals in der ersten Signalsequenz POSR und
des Zylinderidentifizierungssignals in der zweiten Signalsequenz
SGC und durch Zählen
des Kurbelwinkelsignals. Außerdem
führt bei
Auftreten einer Anormalität
(beispielsweise wenn keine erste Signalsequenz POSR vorliegt) das
Mittel 104 zur Berechnung der Steuerungstaktung die Backup-Steuerung
durch Verwenden nur der zweiten Signalsequenz SGC als Antwort auf
ein Anormalitäts-Erfassungssignal
E durch. Wenn die zweite Signalsequenz SGC nicht vorliegt, führt außerdem das
Mittel 104 zur Berechnung der Steuerungstaktung die Backup-Steuerung beispielsweise
durch gleichzeitige Zündung
jeder Zylindergruppe durch Verwendung nur des Zylinderidentifizierungsergebnisses
des Zylindergruppen-Identifizierungsmittels 102 auf
der Basis der ersten Signalsequenz POSR durch.
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Übrigens
bestimmt in normalen Zeiten das Mittel 104 zur Berechnung
der Steuerungstaktung die Steuerungsparameter P, wie beispielsweise
die Zündungstaktung,
die Menge des einzuspritzenden Brennstoffs, etc., durch Berechnungen
beispielsweise unter Verwendung eines Kennfeldes, auf der Grundlage
von Maschinenbetriebs-Zustandssignalen D von verschiedenen nicht
dargestellten Sensoren, und gibt diese an die jeweiligen Zylinder
aus.
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Nun
wird der Betrieb der herkömmlichen
Vorrichtung in 16 und 17 mit
Bezug auf die 18 erläutert. Zunächst wird die Drehscheibe 12 mit
den Vorsprüngen 81a,
die mit dem ersten vorgeschriebenen Winkelabstand ausgeformt sind,
an der Kurbelwelle 11 angebracht, und der Sensor 81b wird
gegenüberliegend
den Vorsprüngen 81a angeordnet.
Auf diese Art und Weise wird der erste Signaldetektor 81 so
aufgebaut, dass er die erste Signalsequenz POSR inklusive des Winkelsignals
und des Bezugspositionssignals erzeugt.
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Dabei
ist der Bereich 80 ohne Zähne in einem Teil der Vorsprünge 81a (beispielsweise
an einer Stelle an der Drehscheibe 12 im Fall einer Vierzylindermaschine)
vorgesehen, damit nicht nur das Winkelsignal, sondern auch das Bezugspositionssignal
entsprechend jeder Zylindergruppe in der ersten Signalsequenz POSR vorhanden
ist.
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Der
Bereich 80 ohne Zähne
wird von dem Sensor 81b erfasst, der die Anwesenheit oder
Abwesenheit eines Vorsprungs 81a in die erste Signalsequenz
POSR (elektrisches Signal) umwandelt.
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Anschließend wird
ein L-Level-Bereich τ (entsprechend
dem Bereich 80 ohne Zähne)
in der ersten Signalsequenz POSR von dem Mittel 101 zur
Erfassung des Bezugspositionssignals in dem Mikrocomputer 100 auf
der Basis der Größe jedes
Impulserzeugungszeitraums oder Zyklus erfasst.
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Als
Ergebnis beinhaltet die erste Signalsequenz POSR (siehe 18),
welche entsprechend den Vorsprüngen 81a erzeugt
wird, wenn sich die Kurbelwelle 11 dreht, das Kurbelwinkelsignal,
das aus einer Abfolge von Impulsen besteht, die bei jedem ersten
vorgeschriebenen Winkel (beispielsweise Kurbelwinkel von 1°) erzeugt
werden, und das Bezugspositionssignal, das beim Kurbelwinkel von
360° erzeugt
wird, das aus einem L-Level-Bereich besteht (beispielsweise einem
Bereich, in welchem kein Kurbelwinkelsignal erhalten wird über nur
einen vorgeschriebenen Winkelabstand von einem Kurbelwinkel von
zehn Grad bis zu mehreren zehn Grad) entsprechend dem Bereich 80 ohne
Zähne.
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Die
Endposition jedes L-Level-Bereichs τ (d.h. die Position, bei welcher
die Erzeugung des folgenden Kurbelwinkelsignals beginnt) wird zur
Bezugsposition θR,
die für
die Berechnung der Steuerungstaktung der bestimmten Zylindergruppe
verwendet wird. Demzufolge identifiziert das Zylindergruppen-Identifizierungsmittel 102 die
bestimme Zylindergruppe und andere Zylindergruppen auf der Grundlage
von nur dem Bezugspositionssignal von dem Mittel 101 zur
Erfassung des Bezugspositionssignals, so dass das Mittel 104 zur
Berechnung der Steuerungstaktung schnell gruppenweise zündbare Zylindergruppen
identifizieren kann. Als Ergebnis kann die minimale Steuerungsleistung
der Verbrennungskraftmaschine erzielt werden.
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Außerdem beinhaltet
die zweite Signalsequenz SGC, die entsprechend den Vorsprüngen 82a an
der Drehscheibe 2 erzeugt wird, die an der Nockenwelle 1 angebracht
ist, das Zylinderidentifizierungsmitnal, bei welchem die Pulsbreite
PW1 des dem bestimmten Zylinder (Zylinder #1) entsprechenden Signals
länger
gesetzt ist als die der Impulse, die anderen Zylindern entsprechen,
so dass das Zylinderidentifizierungsmittel 103 den bestimmten
Zylinder und die anderen Zylinder identifizieren kann, und das Mittel 104 zur
Berechnung der Steuerungstaktung kann die gewünschte Steuerungsleistung der
Verbrennungskraftmaschine auf der Basis des Zylinderidentifizierungsergebnisses
erzielen.
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Dabei
misst in Fällen,
wo die erste und zweite Signalsequenz POSR und SGC korrekt beschafft
werden, das Zylinderidentifizierungsmittel 103 die Pulsbreite
jedes Signalimpulses in der zweiten Signalsequenz SGC durch Zählen der
Anzahl der Impulse des Kurbelwinkelsignals in der ersten Signalsequenz
POSR, wodurch es den bestimmten Zylinder und die anderen Zylinder
identifiziert.
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Andererseits
erzeugt in Fällen,
in denen aufgrund eines Fehlers des Sensors 81b, etc.,
auf der Seite der Kurbelwelle 11 (d.h. wenn die erste Signalsequenz
POSR immer einen konstanten Level oder eine abnormale Pulsbreite
anzeigt) keine erste Signalsequenz POSR vorliegt, das Mittel 105 zur
Bestimmung einer Abnormalität
ein Abnormalitäts-Erfassungssignal
E, welches dann in das Zylindergruppen-Identifizierungsmittel 102 eingegeben
wird, das Zylinderidentifizierungsmittel 103 und das Mittel 104 zur
Berechnung der Steuerungstaktung. Als Konsequenz führt das
Zylinderidentifizierungsmittel 103 die Zylinderidentifizierung
durch Verwenden allein der zweiten Signalsequenz SGC, wodurch die
Backup-Steuerung der Steuerungsparameter P für die Verbrennungskraftmaschine
möglich
wird.
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Das
heißt,
die Verhältnisse
zwischen dem Zyklus oder Zeitraum eines H Levels und dem Zyklus
oder Zeitraum eines L Levels von Impulsen der zweiten Signalsequenz
SGC werden aufeinanderfolgend berechnet und miteinander verglichen,
wodurch der bestimmte Zylinderimpuls der Impulsbreiten PW1 mit der
größten H Level
Periode oder dem größten H Level
Bereich identifiziert wird, wodurch der bestimmte Zylinder bestimmt wird.
Anschließend
werden die anderen Zylinder nacheinander identifiziert auf der Basis
des bestimmten Zylinderimpuls. Dabei ist es beispielsweise durch
Setzen des Abfallzeitpunkts jedes Impulses der zweiten Signalsequenz
SGC als Zündungszeitpunkt
jedes Zylinders möglich,
die minimale Steuerungsleistung der Verbrennungskraftmaschine vorzusehen.
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Außerdem führt, wenn
aufgrund einer Fehlers des Sensors 82b, etc., auf der Seite
der Nockenwelle 1 die zweite Signalsequenz SGC nicht vorliegt,
das Mittel 104 zur Berechnung der Steuerungstaktung die
Backup-Steuerung beispielsweise gemäß der gleichzeitigen Zündungssteuerung
durch auf der Basis allein des Zylindergruppen-Identifizierungsergebnisses gemäß dem Bezugspositionssignal
in der ersten Signalsequenz POSR. Auf diese Art und Weise kann die
minimale Steuerungsleistung der Verbrennungskraftmaschine beschafft
werden.
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Der
erste Signaldetektor 81 zum Erfassen der ersten Signalsequenz
POSR inklusive des Kurbelwinkelsignals und des Bezugspositionssignals
ist auf der Seite der Kurbelwelle 11 vorgesehen, und der
zweite Signalerfasser 82 zum Erfassen der zweiten Signalsequenz
SGC inklusive des Zylinderidentifizierungssignals ist auf der Seite
der Nockenwelle 1 angeordnet, so dass der Kurbelwinkel
und die Bezugsposition θR
akkurat erfasst werden können,
ohne eine Phasenverschiebung oder einen Phasenunterschied zwischen
der Nockenwelle 1 und der Kurbelwelle 11 zu erzeugen,
welche die Nockenwelle 1 aufgrund der Zwischenschaltung
eines Übertragungsmechanismus
wie beispielsweise eines Riemenscheiben-Übertragungsmechanismus antreibt. Demzufolge
ist es möglich,
den Zündungszeitpunkt
und die Menge des einzuspritzenden Brennstoffs akkurat zu steuern,
und zwar für
jeden Zylinder. Außerdem
kann durch Setzen eines Bezugspositionssignals für die bestimmte Zylindergruppe
die bestimmte Zylindergruppe jedes Mal identifiziert werden, wenn
eine Bezugsposition θR
erfasst wird, so dass alle Zylindergruppen schnell und leicht erfassbar
sind. Daher können
die Steuerung des Zündungszeitpunkts
und die Steuerung der Brennstoffeinspritzung besonders beim Start
der Maschine schnell und geeignet durchgeführt werden.
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Außerdem können sogar
wenn die erste Signalsequenz POSR nicht vorliegt aufgrund eines
Fehlers des ersten Detektors 81, etc., die Zylinder und
die Steuerungsbezugsposition identifiziert werden durch Berechnen
der Verhältnisse
der aufeinanderfolgenden Zyklen oder Zeitdauern von Impulsen der
zweiten Signalsequenz SGC, wodurch die Steuerung der Zündungstaktung
und die Steuerung der Brennstoffeinspritzung weitergeführt werden
können,
ohne die Verbrennungskraftmaschine anzuhalten (d.h. eine Backup-Steuerung kann durchgeführt werden).
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Obwohl
in der oben erwähnten
Erläuterung
die Pulsbreite PW1 des bestimmten Zylinders anders ist als die Pulsbreiten
der anderen Zylinder als Unterschied in der Impulsform des Zylinderidentifizierungssignals zwischen
dem bestimmten Zylinder und den anderen Zylindern, kann auch nur
der Impuls entsprechend dem bestimmten Zylinder in der Phase dem
Bezugspositionssignal überlagert
sein, so dass der bestimmte Zylinder identifiziert werden kann auf
der Basis des Levels der zweiten Signalsequenz SGC bei jeder Bezugsposition θR.
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19 ist
ein Wellenformdiagramm, das einen Betrieb zeigt, wenn der Impuls
des Zylinderidentifizierungssignals entsprechend dem bestimmten
Zylinder der Phase des Bezugspositionssignals überlagert ist. Hier ist die
Pulsbreite PW1 des Impulses, der dem bestimmten Zylinder entspricht,
länger
gewählt
als die Impulsbreite jedes anderen Zylinders. Wenn jedoch die Phase
des Impulses des Zylinderidentifizierungssignals entsprechend dem
bestimmten Zylinder der Phase des Bezugspositionssignals überlagert
ist, kann die Impulsbreite des Zylinderidentifizierungssignals entsprechend
dem bestimmten Zylinder gleich der Impulsbreite der anderen Zylinder
sein.
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In 19 ist
die Phase der zweiten Signalsequenz SGC für den bestimmten Zylinder (Zylinder
#1) der Phase des Bezugspositionssignals in der ersten Signalsequenz
POSR überlagert
und wird ein H Level bei einer entsprechenden Bezugsposition θR. Andererseits
sind die Phasen von Impulsen der zweiten Signalsequenz SGC entsprechend
den anderen Zylindern nicht der Phase des Bezugspositionssignals überlagert,
und sie werden daher zu einem L Level bei entsprechenden Bezugsstellungen θR.
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Das
heißt,
der Impuls des Zylinderidentifizierungssignals entsprechend dem
bestimmten Zylinder (Zylinder #1), bezeichnet durch die Pulsbreite
PW1, ist auf einen H Level gesetzt über einen Bereich inklusive
eines L-Level-Bereiches τ der
ersten Signalsequenz POSR, wohingegen die Impulse des Zylinderidentifizierungssignals
entsprechend den anderen Zylindern (Zylinder #2, Zylinder #4 und
Zylinder #3) zu einem H Level werden unmittelbar nach entsprechenden
Bezugspositionen θR,
die von der ersten Signalsequenz POSR beschafft worden sind.
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Demzufolge
wird deutlich, dass, wenn die zweite Signalsequenz SGC sich bei
einer Bezugsposition θR
auf einem H Level befindet, sie dem Impuls des bestimmten Zylinders
entspricht, wohingegen sie, wenn sie sich auf einem L Level befindet,
einen Impuls eines der anderen Zylinder entspricht. Als Ergebnis
identifiziert das Zylinderidentifizierungsmittel 103 den
bestimmten Zylinder aus dem Level der zweiten Signalsequenz SGC
zu dem Zeitpunkt, zu welchem eine Bezugsposition θR von dem
Mittel 101A zur Erfassung der Bezugsposition erfasst worden
ist. Anschließend
werden die anderen Zylinder nacheinander auf der Basis des bestimmten
Zylinder identifiziert.
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Außerdem kann
das Identifizieren der Zylinder durch Bezugnahme auf den Level der
zweiten Signalsequenz SGC jedes Mal, wenn die Bezugsposition θR erfasst
wird, die Notwendigkeit des Messens von Impulsbreiten, etc., eliminieren.
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Daher
ist in der Vergangenheit, wenn das Kurbelwinkelpositionssignal oder
das Zylinderidentifizierungssignal ausfiel oder anormal wurde, ein
minimaler Leitungslevel aufrecht erhalten worden durch Durchführen der
Backup-Steuerung durch die Verwendung eines anderen normalen Signals.
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Wie
oben beschrieben, kann eine solche herkömmliche Vorrichtung die Zylinderidentifizierung
schnell durchführen
durch eine Kombination des Bezugspositionssignals (Kurbelwinkel-Positionssignals)
und des Kurbelwinkelsignals, erzeugt gemäß der Drehung der Kurbelwelle,
und des Zylinderidentifizierungssignals, erzeugt gemäß der Drehung
der Kurbelwelle. Da jedoch die Phase des Zylinderidentifizierungssignals
und die Phase des Bezugskurbelwinkel-Positionssignals einander wechselseitig überlagert
sind, entsteht das folgende Problem. In Fällen, in denen diese Vorrichtung
mit einer Verbrennungskraftmaschine verwendet wird, welche mit einem
variablen Ventilsteuerungsmechanismus ausgestattet ist, kann die
Phase des Zylinderidentifizierungssignals eventuell nicht der Phase
des Bezugskurbelwinkel-Positionssignals überlagert werden, abhängig von
einem variablen Nockenphasenbereich. Als Ergebnis wird die Zylinderidentifizierung
unmöglich,
wodurch keine Backup-Steuerung durchgeführt werden kann.
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Außerdem wird
in Fällen,
in denen die oben genannte Technik an eine Verbrennungskraftmaschine
angepasst werden soll, welche mit einem variablen Ventilsteuerungsmechanismus
ausgestattet ist, ein weiteres Problem insoweit auftreten, als das
Bezugskurbelwinkel-Positionssignal, das Zylinderidentifizierungssignal und
das Winkelsignal kombiniert wird.
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Aus
der älteren
Anmeldung
DE 103 03
685 A1 ist eine Vorrichtung zur Zylinderidentifizierung
bei einer Brennkraftmaschine mit variabler Ventilsteuerung bekannt.
Aus dieser Entgegenhaltung ist es nicht bekannt, ein erstes Zylinderidentifizierungssignal
gemäß der Drehung
der einlassseitigen Nockenwelle und ein zweites Zylinderidentifizierungssignal
gemäß der Drehung
der auslassseitigen Nockenwelle zu erzeugen.
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Aus
DE 199 09 050 B4 ist eine
Vorrichtung zur Zylinderidentifizierung bekannt, mit einem einzigen
Nockenwellengeber, der ein Nockenwellensignal CAM erzeugt, das synchron
zu Signallücken
des Kurbelwinkelpositionssignals erzeugt wird. Bei jeder Signallücke im Positionssignal
des Kurbelwellengebers wird ein Nockensignal erzeugt, so dass in dieser
Entgegenhaltung eine variable Ventilsteuerung nicht in Betracht
kommt.
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Aus
DE 199 61 775 A1 ist
eine Steuerung einer Brennkraftmaschine mit variabler Ventilsteuerung
bekannt, bei welcher das Problem der Zylinderidentifizierung anhand
des Nockenwellensignals dadurch gelöst wird, dass die Nockenwelle
einen ersten Bereich aufweist, der zusammen mit der Kurbelwelle
rotiert, und einen variablen Bereich, dessen Phase sich in Bezug
auf die Kurbelwelle ändern
kann. Ein Kurbelwinkelsensor ist in dem festen Bereich der Nockenwelle
installiert, dessen Phase sich in Bezug auf die Kurbelwelle nicht ändert. Auf
diese Weise wird in dieser Entgegenhaltung die Phasenverschiebung
abhängig
von der variablen Ventilsteuerung zwischen Nockenwellensignal und
Kurbelwinkelpositionssignal vermieden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung soll die oben genannten Probleme lösen und
hat zum Ziel, eine Vorrichtung zur Identifizierung von Zylindern
der eingangs genannten Art zu schaffen, welche mit einer Verbrennungskraftmaschine
zusammen verwendet werden kann, die einer variablen Ventiltaktungssteuerung
unterliegt, ohne die Kombination von Signalen zu komplizieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst wie in
Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
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Auf
der Grundlage des oben beschriebenen Ziels besteht die vorliegende
Erfindung in einer Vorrichtung zur Identifizierung von Zylindern
für eine
VVT-gesteuerte Verbrennungskraftmaschine mit Mitteln zum Erzeugen
eines Kurbelwinkelpositionssignals inklusive einer Abfolge von Impulsen,
entsprechend Drehwinkeln einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine
und spezifischen Signalimpulsen, welche verwendet werden, um mehrere
Bezugskurbelwinkelpositionen der jeweiligen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine
zu beschaffen; Mitteln zum Erzeugen eines Zylinderidentifizierungssignals
inklusive einer Abfolge von Impulsen entsprechend den jeweiligen
Zylindern gemäß der Drehung
einer einlassseitigen Nockenwelle und/oder einer auslassseitigen
Nockenwelle, welche dazu gebracht werden, sich mit einem Verhältnis von
1/2 bezüglich
der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu drehen und sich unter
Einfluss einer variablen Ventilsteuerung (VVT control, variable
valve timing control) zu einer voreilenden Winkelposition oder einer
nacheilenden Winkelposition zu bewegen; Mitteln zum Erfassen mehrerer
Bezugskurbelwinkelpositionen auf der Basis der spezifischen Impulspositionen
des Kurbelwinkelpositionssignals; Mitteln zum Identifizieren der
Bezugskurbelwinkelposition zum Identifizieren einer Korrelation
zwischen den mehreren Bezugskurbelwinkelpositionen und Zylindergruppen
auf der Basis einer Kombination der mehreren Bezugskurbelwinkelpositionen
und des Zylinderidentifizierungssignals; Mitteln zum Setzen von
Zylinderidentifizierungsbereichen einer vorgeschriebenen Winkellänge mit
jeder der Bezugskurbelwinkelpositionen als Bezug unter Berücksichtigung
eines voreilenden Winkels und eines nacheilenden Winkels gemäß der VVT-Steuerung;
und Zylinderidentifizierungsmitteln zum Identifizieren der Zylinder
auf der Grundlage der Bezugskurbelwinkelpositionen, deren Korrelation
mit den Zylindergruppen innerhalb jedes der Zylinderidentifizierungsbereiche
spezifiziert ist und des Zylinderidentifizierungssignals.
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Gemäß der oben
genannten Anordnung kann die Vorrichtung zur Identifizierung von
Zylindern auf eine VVT-gesteuerte Verbrennungskraftmaschine angewandt
werden, ohne den Vorgang des Kombinierens der Signale bei der Zylinderidentifizierung
zu komplizieren. Insbesondere werden Zylinderidentifizierungsbereich und
Signale unter Berücksichtigung
von Vielzahlbetriebswinkeln (beispielsweise des Einlassventilbetriebswinkels
und/oder Auslassventilbetriebswinkels) gewählt, so dass die Zylinderidentifizierung
unabhängig
von den Vielzahlbetriebswinkeln durchgeführt werden kann.
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Die
oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden deutlicher für
Fachleute aus der nun folgenden genauen Beschreibung von bevorzugten
Ausführungsformen der
Erfindung, gesehen im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Vorrichtung zur
Identifizierung von Zylindern für
eine Verbrennungskraftmaschine zeigt, die eine variable Ventiltaktungssteuerung
durchführt,
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Ansicht zum Erläutern
der Konfiguration eines Signaldetektors oder der Konfiguration von
Signaldetektoren in der Vorrichtung zur Identifizierung von Zylindern
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ist
eine Ansicht, die ein anderes Beispiel der Konfiguration eines Signalerfassungsteils
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Identifizierung von Zylindern zeigt.
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4A und 4B sind
Ansichten zum Erläutern
der Konfigurationen von Signaldetektoren in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Identifizierung von Zylindern.
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5 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Identifizierung
von Zylindern gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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6 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Identifizierung
von Zylindern gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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7 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Identifizierung
von Zylindern gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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8 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Vorrichtung zur Identifizierung
von Zylindern gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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9 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
eines Beispiels des Betriebs der Zylinderidentifizierung gemäß 8.
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10 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
eines anderen Beispiels des Betriebs der Zylinderidentifizierung
gemäß 8.
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11 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
eines weiteren Beispiels des Betriebs der Zylinderidentifizierung
gemäß 8.
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12 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Vorrichtung zur Identifizierung
von Zylindern gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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13 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb einer Vorrichtung zur Identifizierung
von Zylindern gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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14 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
eines Beispiels des Betriebs der Zylinderidentifizierung gemäß 13.
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15 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern
eines anderen Beispiels des Betriebs der Zylinderidentifizierung
gemäß 13.
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16 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration dieser Art von herkömmlicher
Vorrichtung für
die Identifizierung von Zylindern für eine Verbrennungskraftmaschine
zeigt.
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17 ist
eine Ansicht, die die Konfiguration von Signaldetektoren der 16 zeigt.
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18 ist
ein Wellenformdiagramm, das ein Beispiel einer ersten Signalsequenz
und einer zweiten Signalsequenz der 16 zeigt.
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19 ist
ein Wellenformdiagramm zum Erläutern
des Betriebs einer anderen herkömmlichen
Vorrichtung zur Identifizierung von Zylindern.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung genau mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration einer Vorrichtung zur
Identifizierung von Zylindern für
eine Verbrennungskraftmaschine zeigt, die eine variable Ventiltaktungssteuerung
durchführt,
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dieser Erfindung wird ein Signal
verwendet, das durch die Drehung einer Kurbelwelle 11a beschafft
wird, und Signale, die durch die Drehungen einer einlassseitigen
Nockenwelle 1a und einer auslassseitigen Nockenwelle 1b beschafft
werden (beispielsweise im Fall einer Maschine mit doppelter Nockenwelle),
welche angetrieben werden, so dass sie sich mittels der Kurbelwelle 11a und
synchron mit dieser Kurbelwelle 11a drehen, und zwar durch
einen Getriebeantriebsmechanismus, etc., mit einem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von
1/2 bezüglich
der Kurbelwelle 11a. Die einlassseitige Nockenwelle 1a und
die auslassseitige Nockenwelle 1b unterliegen der Steuerung
von VVT-Mechanismen (variable valve timing, variable Ventiltaktung) 3a bzw. 3b.
-
Die
Struktur der Nockenwellen 1a und 1b sind in 2 dargestellt.
An den Nockenwellen 1a und 1b sind Drehscheiben 2a angebracht,
welche sich zusammen mit den Nockenwellen 1a und 1b drehen
und welche an ihren Außenumfängen mit
mehreren Vorsprüngen
versehen sind, die später
noch genauer beschrieben werden, wie beispielsweise in 4B dargestellt,
wobei die Vorsprünge
an den Drehscheiben 2a, 2b von Sensoren erfasst
werden, um zwei Zylinderidentifizierungssignale zu beschaffen. 1 zeigt
hier den Fall einer Doppelnockenwellenmaschine, aber im Fall einer
Einzelnockenwellenmaschine ist die Konstruktion einer Nockenwelle 1 und
der dazugehörigen
Bereiche in 3 dargestellt. Wie in 2 dargestellt,
sind die Drehscheiben 2a, 2b an einer einlassseitigen
Nocke bzw. einer auslassseitigen Nocke der Einzelnockenwelle angebracht
für die
Erzeugung von zwei Zylinderidentifizierungssignalen.
-
Wieder
mit Bezug auf 1 sind ein erster Signaldetektor 81,
ein zweiter einlassseitiger Signaldetektor 82A und ein
zweiter auslassseitiger Signaldetektor 82B im Grunde von
der gleichen Struktur wie die jeweiligen entsprechenden Signaldetektoren
in 17. Das heißt,
eine Drehscheibe ist einstückig
mit der Kurbelwelle 11a ausgeformt, und in gleicher Weise
sind Drehscheiben einstückig
mit den entsprechenden Nocken ausgeformt, welche wiederum an der
Nockenwelle 1a bzw. 1b vorgesehen sind. Am Außenumfang
jeder der Drehscheiben sind in vorgeschriebenen Abständen mehrere
Vorsprünge
ausgeformt, welch von einem Sensor erfasst werden, welcher sich
an einer Stelle angrenzend an den Außenumfang jeder Drehscheibe
befindet.
-
4A zeigt
ein Beispiel der Anordnung von Vorsprüngen 81a einer Drehscheibe 12,
die an der Kurbelwelle 11a gemäß der vorliegenden Erfindung
angebracht ist, und 4B zeigt ein Beispiel der Anordnung von
Vorsprüngen 82a einer
Drehscheibe 2, die an jeder der Nockenwellen 1a, 1b angebracht
ist. Die Muster der Vorsprünge 82a der
Drehscheiben 2 an den Nockenwellen 1a, 1b sind
identisch zueinander. Die Vorsprünge 81a der
Drehscheibe 12 an der Kurbelwelle 11a sind in Abständen von
10° mit
einem Bereich A mit einem verlorenen Zahn und einem Bereich B mit
zwei verlorenen Zähnen
angeordnet, die an dem Außenumfang
der Drehscheibe 12 an im wesentlichen diametral gegenüberliegenden
Positionen ausgeformt sind. Vier der Vorsprünge 82a jeder Drehscheibe 2 an
den Nockenwellen 1a, 1b sind in Abständen von
90° angeordnet,
wobei zusätzliche
zwei Vorsprünge,
jeweils angrenzend an einen der vier Vorsprünge, in einem Winkel von 20° davon beabstandet
angeordnet sind.
-
Der
erste Signaldetektor 81 erzeugt ein Kurbelwinkelpositionssignal
Pos, wohingegen der zweite einlassseitige Signaldetektor 82A und
der zweite auslassseitige Signaldetektor 82B ein Zylinderidentifizierungssignal
Ref1 (Einlassseite) bzw. ein Zylinderidentifizierungssignal Ref2
(Auslassseite) erzeugen. Diese Signale werden in einen Mikrocomputer 10 durch
einen Schnittstellenkreis 90 eingegeben.
-
Der
Mikrocomputer 200 beinhaltet ein Mittel 201 zur
Erfassung einer Bezugskurbelwinkelposition zum Erfassen von mehreren
Bezugskurbelwinkelpositionen auf der Basis des Kurbelwinkelpositionssignals,
ein Mittel 203 zur Identifizierung der Bezugskurbelwinkelposition
zum Identifizieren der Bezugskurbelwinkelpositionen, ein Mittel
205 zum Setzen eines Zylinderidentifizierungsbereichs auf der Basis
jeder Bezugskurbelwinkelposition, ein Zylinderidentifizierungsmittel 207 zum
Identifizieren der Zylinder einer Verbrennungskraftmaschine auf
der Basis der Anzahl von Impulsen des Zylinderidentifizierungssignals
in jedem Zylinderidentifizierungsbereich, ein ausfallsicheres Verarbeitungsmittel 209 zum
Durchführen
einer später
beschriebenen ausfallsicheren Verarbeitung, und ein Speichermittel 211 zum
Speichern der Anzahlen der erfassten Impulse Ref (Nref21, Nref22)
der beiden Zylinderidentifizierungssignale und der Anzahl der verlorenen
Zähne Nkake
(d. h. Speichern der Geschichte dieser Signale), wie später noch
beschrieben wird. Der Mikrocomputer 200 kann ein Steuerungstaktungs-Berechnungsmittel
und ein Anormalitätserfassungsmittel
wie in dem vorher beschriebenen Stand der Technik beinhalten, diese
sind jedoch hier weggelassen, da sie keine direkte Beziehung zur
Zylinderidentifizierung haben, welche das wesentliche Merkmal der
vorliegenden Erfindung ist.
-
5 zeigt
ein Muster des Kurbelwinkelpositionssignals Pos, beschafft von dem
ersten Signaldetektor 81 einer Vierzylindermaschine, die
mit solchen VVT-Mechanismen für
den Einlassseite und die Auslassseite ausgestattet ist, sowie Muster
der Zylinderidentifizierungssignale Ref1 (Einlassseite) und Ref2
(Auslassseite), beschafft von dem zweiten einlassseitigen Signaldetektor 82A und
dem zweiten auslassseitigen Signaldetektor 82B. Die Bezugsnockenwinkelmuster
auf der Einlassseite und der Auslassseite sind identisch zueinander, und
sie sind in Phase miteinander angeordnet. Das heißt, die
Drehscheibe 2 mit der Anormalität von Vorsprüngen wie
in 4b werden mit den Nocken auf der Einlassseite
und auf der Auslassseite verwendet, und sie sind so angeordnet,
dass sie in Phase miteinander sind.
-
6 zeigt
Muster des Kurbelwinkelpositionssignals Pos und des Zylinderidentifizierungssignals
Ref1 (Einlassseite) und Ref2 (Auslassseite), das erhalten wird,
wenn die Bezugsnockenwinkelmuster auf der Einlassseite und der Auslassseite
identisch zueinander sind, wobei die Phasen der Bezugsnockenwinkel
auf der Einlassseite und der Auslassseite zueinander versetzt sind.
Das heißt,
zwei Drehscheiben 2 mit der Anordnung der Vorsprünge gemäß 4B werden
verwendet mit den einlassseitigen und auslassseitigen Nocken, aber angeordnet
außer
Phase bezüglich
einander.
-
Die 5 und 6 sind
Signalformdiagramme, in welchen fünf untere Reihen die Fortsetzung
von entsprechenden fünf
oberen Reihen bilden, und für
die Zylinderidentifizierungssignale Ref1 und Ref2 stellt eine erste
Reihe und eine zweite Reihe der fünf oberen und der fünf unteren
Reihen Muster des am weitesten fortgeschrittenen Winkels der VVT
dar, und eine dritte Reihe und eine vierte Reihe stellen Muster
des am weitesten nacheilenden Winkels der VVT dar (+60° CA (crank
angle, Kurbelwinkel)).
-
Das
Kurbelwinkelpositionssignal POS wird bei allen 10° CA erzeugt,
und der Bereich mit einem verlorenen Zahn wird erkannt als eine
B100° CA
Position (dies bedeutet 100° vom
oberen Totpunkt der B0° CA
Position, die die am weitesten komprimierte Position jedes Zylinders
ist), und der Bereich mit zwei verlorenen Zähnen dieses Signals wird erkannt
als B100° und
B110° CA
Positionen. Von diesen Positionen mit verlorenem Zahn werden B80° CA Positionen
identifiziert oder spezifiziert und als Bezugskurbelwinkelposition
angenommen. Die Erfassung dieser Bezugskurbelwinkelpositionen wird
durchgeführt
von dem Mittel 201 zur Erfassung der Bezugskurbelwinkelposition.
-
Außerdem werden
die Bezugskurbelwinkelpositionen Pstd (B80° CA Position) an insgesamt vier
Stellen durch die Anzahl der verlorenen Zähne Nkake wie folgt spezifiziert:
Die
Bezugskurbelwinkelpositionen Pstd (B80° CA) entsprechend den Zylindern
#1 und #4: die Anzahl der verlorenen Zähne Nkake = 1
Die Bezugskurbelwinkelpositionen
Pstd (B80° CA)
entsprechend den Zylindern #3 und #2: die Anzahl der verlorenen
Zähne Nkake
= 2
-
Die
Identifizierung dieser Bezugskurbelwinkelpositionen wird durchgeführt von
dem Mittel 203 zur Identifizierung der Bezugskurbelwinkelposition.
-
Die
Zylinderidentifizierungsbereiche sind normalerweise so gewählt, dass
sie zwischen aneinander grenzenden oder aufeinander folgenden Bezugskurbelwinkelpositionen
B80° CA
(180°CA)
liegen und zwar anhand der Anzahl der erfassten Impulse des Kurbelwinkelpositionssignals
Pos oder anhand der Erfassung der Bezugskurbelwinkelpositionen.
Wenn jedoch eine erste Bezugskurbelwinkelposition beim Start der
Maschine erfasst wird, werden die Zylinderidentifizierungsbereiche
so gewählt,
dass sie von 40° CA
bis 80° CA (140° CA: zu beachten
ist jedoch, dass die Zählung
in einer Richtung von 40° → 0° → 170° → 80° erfolgt)
reichen, um den Drehwinkel zu verkürzen, der erforderlich ist,
um die Zylinder für
eine frühere
Zylinderidentifizierung unter Berücksichtigung der normalen Maschinenstoppposition
zu identifizieren. Das Auswählen
dieser Zylinderidentifizierungsbereiche wird durchgeführt von
dem Mittel 205 zum Setzen des Zylinderidentifizierungsbereichs.
-
Die
Zylinderidentifizierungssignale Ref1 und Ref2 werden mittels der
Vorsprünge 82a der
Drehscheiben 2 beschafft, wenn die einlassseitigen und
auslassseitigen Nocken zur Drehung angetrieben werden. Unter Berücksichtigung
einer Phasendifferenz zwischen der Kurbelwelle 11a und
den Nockenwellen 1a, 1b inklusive des VVT-Betriebs
der Nocken sowie der Verkürzung
der Zylinderidentifizierungsbereiche beim Start der Maschine sind
die Vorsprünge 82a so
angeordnet, dass eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen jedes Zylinderidentifizierungssignals
Ref1 und Ref2 in jedem Zylinderidentifizierungsbereich erzeugt wird.
-
Insbesondere
sind in Fällen,
in welchen zwei identische Musterausgaben des Bezugsnockenwinkels in
Phase miteinander sind, wie in 5 dargestellt,
die Zylinderidentifizierungssignale Ref1 und Ref2 wie folgt angeordnet:
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #1 und B80° CA
des Zylinders #3: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist jeweils zwei
(d.h., Nref21 = 2 und Nref22 = 2);
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #3 und B80° CA
des Zylinders #4: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist jeweils zwei
(d.h., Nref21 = 2 und Nref22 = 2);
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #4 und B80° CA
des Zylinders #2: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist jeweils eins
bzw. zwei (d.h., Nref21 = 1 und Nref22 = 2); und
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #2 und B80° CA
des Zylinders #1: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist jeweils eins
(d.h., Nref21 = 1 und Nref22 = 1).
-
Auf
diese Art und Weise wird, wenn das einlassseitige Zylinderidentifizierungssignal
Ref1 und das auslassseitige Zylinderidentifizierungssignal Ref2
miteinander in Phase sind, Nref21 gleich Nref22, und daher wird die
Art oder Anzahl von möglichen
Kombinationen der Anzahl von Ref-Impulsen
des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals Nref21 und des
auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals Nref22 gleich 2.
-
In
Fällen,
in welchen die beiden identischen Musterausgaben des Bezugsnockenwinkels
außer
Phase zueinander sind, wie in 6 dargestellt,
sind die einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
Ref1 und Ref2 wie folgt angeordnet:
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #1 und B80° CA
des Zylinders #3: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist zwei bzw. eins
(d.h., Nref21 = 2 und Nref22 = 1);
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #3 und B80° CA
des Zylinders #4: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist jeweils zwei
(d.h., Nref21 = 2 und Nref22 = 2);
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #4 und B80° CA
des Zylinders #2: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist eins bzw. zwei
(d.h., Nref21 = 1 und Nref22 = 2);
- – Zwischen
B40° CA
des Zylinders #2 und B80° CA
des Zylinders #1: die Anzahl von Ref-Impulsen Nref21 und Nref22
der einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
innerhalb des Zylinderidentifizierungsbereichs ist jeweils eins
(d.h., Nref21 = 1 und Nref22 = 1).
-
Aus
dieser Beschreibung ist deutlich geworden, dass, wenn die Zylinderidentifizierungsbereiche
zwischen benachbarten oder aufeinander folgenden Bezugskurbelwinkelpositionen
Pstd gesetzt sind, die Zylinderidentifizierung (d.h. die Identifizierung
der Zylinder) möglich
wird durch die Kombinationen der Bezugskurbelwinkelpositionen Pstd,
identifiziert oder spezifiziert durch die Anzahl von verlorenen
Zähnen
Nkake und die Anzahl von Ref-Pulsen der Zylinderidentifizierungssignale
(Nref21, Nref22). Die Identifizierung der Zylinder wird durchgeführt von
dem Zylinderidentifizierungsmittel 207.
-
Die
Ergebnisse der Auswertungen gemäß der Kombinationen
der Anzahl von verlorenen Zähnen
Nkake, der Anzahl von einlassseitigen Ref Impulsen Nref21 und der
Anzahl der auslassseitigen Ref Impulse Nref22 der Zylinderidentifizierungssignale
sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt, wenn zwei identische Musterausgaben
des Bezugsnockenwinkels in Phase miteinander sind, und in der folgenden
Tabelle 2, wenn die beiden identischen Musterausgaben des Bezugsnockenwinkels
außer
Phase voneinander sind.
-
Da
außerdem
ausreichende Zylinderidentifizierungsbereiche gesetzt sind, sogar
wenn die einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale
Ref1 oder Ref2 um einen Winkel von 50° CA oder so zur Seite eines
zündungsvoreilenden
Winkels versetzt sind, beispielsweise gemäß dem VVT-Steuerungsbetrieb
(obwohl dies nicht oft vorkommt), ist es möglich, diese Signale Ref1 und
Ref2 auf verlässliche
Art und Weise zu erfassen und so eine akkurate Zylinderidentifizierung
zu ermöglichen. Tabelle
1 (Falls
die beiden identischen Musterausgaben des Bezugskurbelwinkels in
Phase miteinander sind)
Tabelle
2 (Falls
die beiden identischen Musterausgaben des Bezugskurbelwinkels außer Phase
voneinander sind)
Tabelle
3 (Im
Fall einer Kombination des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
und der Bezugskurbelwinkelposition)
Tabelle
4 (Im
Fall einer Kombination des auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
und der Bezugskurbelwinkelposition)
-
Außerdem ist
es, wie in den obenstehenden Tabellen 3 und 4 gezeigt, möglich, die
Zylinderidentifizierung gemäß der Kombination
eines der beiden Zylinderidentifizierungssignale Ref1 und Ref2 mit
der Bezugskurbelwinkelposition Pstd durchzuführen. Obwohl das einlassseitige
Zylinderidentifizierungssignal Ref1 für die normale Zylinderidentifizierung
verwendet wird (in diesem Fall wird die Bestimmung gemäß Tabelle
3 vorgenommen), kann auch das auslassseitige Zylinderidentifizierungssignal
Ref2 für
diesen Zweck verwendet werden (in diesem Fall wird eine Bestimmung
gemäß Tabelle
4 vorgenommen). In diesem Fall wird die Zylinderidentifizierung
auf der Basis des Flussdiagramms in 7 ausgeführt.
-
7 zeigt
die entsprechenden Bestimmungsverfahren gemäß Tabelle 1 bis 4, während diese
kombiniert sind, um ein einzelnes Flussdiagramm zu schaffen. Um
dieses Flussdiagramm kurz zu erklären, wird zunächst die
Anzahl der verlorenen Zähne
Nkake beschafft (Schritte S1-S3), und dann wird bestimmt, ob dies das
erste Mal nach dem Start der Maschine ist (Schritt S4). Wenn dies
der Fall ist, wird weiter bestimmt oder festgestellt, ob ein Zylinderidentifizierungsbereich
gesetzt werden kann (Schritt S5), und wenn das Setzen möglich ist,
wird dann ein Zylinderidentifizierungsbereich von 140° CA gesetzt
(Schritt S6). Wenn andererseits bestimmt wird im Schritt S4, dass
es nicht das erste Mal nach dem Start der Maschine ist, dann wird
ein Bereich von 180° CA
gesetzt (Schritt S7). Anschließend
wird die Anzahl der Ref Impulse von zumindest einem der Zylinderidentifizierungssignale
Nref21 oder Nref22 in jedem Zylinderidentifizierungsbereich, der
so gesetzt ist, berechnet (Schritt S8). Dann wird die Zylinderidentifizierung
(d.h. die Identifizierung der Zylinder) durchgeführt auf der Basis einer Kombination
der Bezugskurbelwinkelposition Pstd, spezifiziert durch die Anzahl
der verlorenen Zähne
Nkake, und der berechneten Anzahl der Ref Impulse von zumindest
einem der Zylinderidentifizierungssignale Nref21 oder Nref22 gemäß einer
der Tabelle 1 bis 4 (Schritt S9). Anschließend werden die Anzahl der
verlorenen Zähne
Nkake und die Anzahlen der Ref Impulse der Zylinderidentifizierungssignale (Nref21,
Nref22) auf Null zurückgesetzt
(Schritt S10).
-
Hierbei
werden im Schritt S8 sowohl Nref21 als auch Nref22 normalerweise
berechnet als die Anzahlen der Ref Impulse der Zylinderidentifizierungssignale,
aber wenn die beiden identischen Musterausgaben des Bezugsnockenwinkels,
gezeigt in 5, in Phase miteinander sind,
kann auch nur entweder Nref21 oder Nref22 berechnet werden. Wenn
Tabelle 3 verwendet wird, wird Nref21 berechnet, wohingegen, wenn
Tabelle 4 verwendet wird, Nref22 berechnet wird.
-
Bei
der Zylinderidentifizierung kann daher eines der beiden Zylinderidentifizierungssignale
Ref1 und Ref2 (oder die jeweilige Anzahl der Impulse Nref21 und
Nref22) von dem oben erwähnten
Zylinderidentifizierungsmittel 207 verwendet werden, und
die Anzahl der Ref Impulse des anderen Zylinderidentifizierungssignals
kann als ausfallsicheres Signal zum Erfassen eines Fehlers der Nockerisensoren
(zweiter einlassseitiger und auslassseitiger Signalerfasser 82A und 82B)
verwendet werden. Auf diese Art und Weise kann die Ausfallsicherheit
der Zylinderidentifizierung verbessert werden. Die folgenden Vorteile
werden erzielt durch Verwenden von zwei Zylinderidentifizierungssignalen.
-
Zunächst kann
das Laden von Software reduziert werden, da eine Vielzahl von Taktungsverarbeitungsverfahren
verwendet werden kann zum Bestimmen oder Feststellen eines Signalfehlers
oder einer Anormalität.
Beispielsweise ist es, weil es zwei Zylinderidentifizierungssignale
gibt, möglich,
zu bestimmen oder festzustellen, ob eines der Zylinderidentifizierungssignale
nicht in Ordnung ist, einfach durch Durchführen eines Vergleichs zwischen
den Ergebnissen der Zylinderidentifizierungen auf der Basis der
jeweiligen Signale. Daher ist es nicht länger möglich, komplizierte Erfassungslogik
zu verwenden.
-
Zweitens
wird in den Zylinderidentifizierungsbereichen ein Fehler der Nockensensoren
bestimmt durch Messen der Anzahl der Ref Impulse Ref21 oder Ref22
jedes Zylinderidentifizierungssignals Ref1 und Ref2, wodurch es
möglich
wird, eine ausfallsichere Verarbeitung durchzuführen (d.h. das Umschalten von
einem falschen oder anormalen zu dem anderen normalen der Zylinderidentifizierungssignale).
Da jedoch ein Fehler beim Zählen
von Signalimpulsen durch Rauschen oder ähnliches erzeugt werden könnte, ist
ein Fehlerbestimmungsverfahren so, dass, wenn ein Ereignis von Nref21 > 2 oder Nref21 = 0
mehrfach aufgetreten ist (beispielsweise zweimal in Folge) innerhalb
eines Zyklus oder einer Periode (beispielsweise 720° CA), in welchem
Zyklus alle Zylinder identifiziert worden sind, bestimmt wird, dass
einer der Nockensensoren fehlerhaft ist, und so wird eine ausfallsichere
Verarbeitung durchgeführt.
Das heißt,
in Fällen,
in welchen das korrekte oder normale einlassseitige Zylinderidentifizierungssignal
Ref1 nicht beschafft werden kann aufgrund eines Fehlers des einlassseitigen
Nockensensors oder ähnlichem
(beispielsweise wenn sich das Signal Ref1 immer auf einem konstanten
Level befindet oder wenn ein Fehler beim Zählen stattfindet aufgrund der
Erzeugung einer Anormalität
in dem Signal Ref1, etc.), ist es möglich, die Zylinderidentifizierung
durch Umschalten, als ausfallsichere Verarbeitung, des Zylinderidentifizierungssignals,
verwendet in Kombination mit dem Kurbelwinkelpositionssignal, von
dem einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignal Ref1 in das auslassseitige
Zylinderidentifizierungssignal Ref2 in Form eines Backup-Signals
durchzuführen.
In ähnlicher
Art und Weise ist es, wenn in Fällen,
wo das normale oder korrekte auslassseitige Zylinderidentifizierungssignal
Ref2 nicht beschafft werden kann aufgrund eines Fehlers des auslassseitigen
Nockensensors oder ähnlichem
(beispielsweise wenn sich das Signal Ref2 immer auf einem konstanten
Level befindet oder wenn ein Fehler beim Zählen auftritt aufgrund der
Erzeugung einer Anormalität
in dem Signal Ref2, etc.) möglich,
die Zylinderidentifizierung durchzuführen durch Umschalten, als
ausfallsichere Verarbeitung, des in Kombination mit dem Kurbelwinkelpositionssignal
verwendeten Zylinderidentifizierungssignals von dem auslassseitigen
Zylinderidentifizierungssignal Ref2 in das einlassseitige Zylinderidentifizierungssignal
Ref1 in Form eines Backup-Signals.
-
Drittens
kann, wenn ein Unterschied besteht zwischen dem Ergebnis der Zylinderidentifizierung
gemäß der Kombination
des Kurbelwinkelpositionssignals mit dem einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignal Ref1
und dem Ergebnis der Zylinderidentifizierung gemäß der Kombination des Kurbelwinkelpositionssignals mit
dem auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignal Ref2, bestimmt
werden, welches der Signale Ref1 und Ref2 nicht normal ist, um so
eine ausfallsichere Verarbeitung zu ermöglichen, beispielsweise durch
Vorhersagen der momentanen Anzahlen der Ref Impulse der Zylinderidentifizierungssignale
Ref1 und Ref2 aus der letzten Anzahl der Ref Impulse, gespeichert
im Speicher 211. Insbesondere wird beispielsweise, wenn
das momentane Ergebnis der Zylinderidentifizierung ist, dass Nkake
= 1, Nref21 = 1 und Nref22 = 2, der Zylinder, der gerade identifiziert
wird, Zylinder #1 aus der Bedingung Nkake = 1 und Nref21 = 1 in
Tabelle 3, jedoch wird der Zylinder #4 aus der Bedingung Nkake =
1 und Nref22 = 2 in Tabelle 4. Daher besteht keine Übereinstimmung zwischen
den Ergebnisse der Zylinderidentifizierung aus Tabelle 3 und 4.
-
In
diesem Fall wird, wenn bestimmt wird, dass Nref21 [n – 1] = 1
und Nref22 [n – 1]
= 2 aus der letzten Anzahl der Ref-Impulse des auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
Nref21 [n – 1]
und der letzten Anzahl der Ref-Impulse des auslassseitigen Nref22[n – 1], eine
Vorhersage gemacht werden können,
und zwar aus Tabelle 2, dass der zuletzt identifizierte Zylinder
der Zylinder #2 ist und daher erwartet werden kann, dass der Momentanzylinder
der Zylinder #1 ist. Daher kann eine richtige oder korrekte Zylinderidentifizierung
gemacht werden durch Verwenden des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
Ref1 als Zylinderidentifizierungssignal. Das oben erwähnte Zylinderidentifizierungsverfahren
wird durchgeführt
auf der Basis der Flussdiagramme der 8 bis 11.
-
8 zeigt
das oben erwähnte
Zylinderidentifizierungsverfahren inklusive der ausfallsicheren
Verarbeitung als Flussdiagramm. Um dieses Flussdiagramm der 8 kurz
zu erläutern,
entsprechen die Schritte S1 bis S7 den vorher beschriebenen Schritten
S1 bis S7 in 7. Im Schritt S8a wird die Anzahl
der Ref-Impulse des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
(Nref21) innerhalb des momentanen Zylinderidentifizierungsbereichs
berechnet, und im Schritt S8b wird die Anzahl der Ref-Impulse des
auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals (Nref22) innerhalb
des momentanen Zylinderidentifizierungsbereichs berechnet. Dann wird
im Schritt S9a eine der Zylinderidentifizierungs-Verarbeitungen
(1)–(3)
in den 9 bis 11 durchgeführt. Im Schritt S10 werden
die Anzahl der verlorenen Zähne
Nkake und die Anzahlen der Ref-Impulse der Zylinderidentifizierungssignale
(Nref21, Nref22) auf Null zurückgesetzt.
-
Bei
der zylinderspezifischen Verarbeitung (1) der 9 wird
durch Bestimmen, ob die Anzahl der Impulse des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
Nref21 innerhalb eines Zyklus oder einer Periode ungleich Null und nicht
größer als
zwei (drei oder mehr) ist, festgestellt, dass dieses Zylinderidentifizierungssignal normal
ist (Schritte S91 und S92). Wenn es normal ist, dann wird die Zylinderidentifizierung
durchgeführt
gemäß der Anzahl
der verlorenen Zähne
Nkake und der Anzahl der Ref-Impulse Nref21 des einlassseitigen
Zylinderidentifizierungssignals auf der Basis der Tabelle 3 (Schritt
S93). Wenn das Signal jedoch anormal ist, wird die Zylinderidentifizierung
durchgeführt
gemäß der Anzahl
der verlorenen Zähne
Nkake und der Anzahl der Ref Impulse Nref22 des auslassseitigen
Zylinderidentifizierungssignals auf der Basis der Tabelle 4 (Schritt S94).
-
Außerdem wird
bei der zylinderspezifischen Verarbeitung (2) der 10 durch
Bestimmen, ob die Anzahl der Impulse des auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
Nref22 innerhalb eines Zyklus oder einer Periode gleich Null und
nicht größer als
zwei (drei oder mehr) ist, festgestellt, dass dieses Zylinderidentifizierungssignal
normal ist (Schritte S91 und S92). Wenn es normal ist, wird die
Zylinderidentifizierung durchgeführt gemäß der Anzahl
der verlorenen Zähne
Nkake und der Anzahl der Ref-Impulse Nref22 des auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
auf der Basis der Tabelle 4 (Schritt S93), wohingegen, wenn das
Signal abnormal ist, die Zylinderidentifizierung durchgeführt wird
gemäß der Anzahl
der verlorenen Zähne
Nkake und der Anzahl der Ref-Impulse Nref21 des einlassseitigen
Zylinderidentifizierungssignals auf der Basis der Tabelle 3 (Schritt
S94).
-
Außerdem wird
bei der zylinderspezifischen Verarbeitung (3) der 11 zunächst die
Zylinderidentifizierung gemäß Nkake
und Nref21 durchgeführt
(Schritt S91), und es wird dann festgestellt, ob der durch diese Zylinderidentifizierung
identifizierte Zylinder übereinstimmt
mit dem Ergebnis der Zylinderidentifizierung gemäß Nkake und Nref22 (Schritt
S92). Wenn sie nicht übereinstimmen,
wird die Identifizierung des letzten Zylinders durchgeführt gemäß Nref21(n – 1) und
Nref22(n – 1),
beispielsweise gespeichert im Speicher 211, und der momentane
Zylinder wird aus dem Ergebnis dieser Identifizierung vorhergesagt
(Schritt S93). Dann wird festgestellt, ob der so im Schritt S93
identifizierte Zylinder und der gemäß Nkake und Nref21 identifizierte
Zylinder miteinander übereinstimmen
(Schritt S94). Wenn die identifizierten Zylinder übereinstimmen,
d.h., wenn die Anzahl der Ref-Impulse Nref21 des einlassseitigen
Zylinderidentifizierungssignals normal ist, wird die Zylinderidentifizierung
durchgeführt
gemäß der Anzahl
der verlorenen Zähne
Nkake und der Anzahl der Ref-Impulse Nref21 des einlassseitigen
Zylinderidentifizierungssignals auf der Basis der Tabelle 3 (Schritt
S95). Wenn im Schritt S94 bestimmt wird, dass keine Übereinstimmung
zwischen den identifizierten Zylindern besteht, d.h. wenn die Anzahl
der Impulse Nref21 des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
anormal ist, wird die Zylinderidentifizierung durchgeführt gemäß der Anzahl
der verlorenen Zähne
Nkake und der Anzahl der Ref Impulse Nref22 des auslassseitigen
Zylinderidentifizierungssignals auf der Basis der Tabelle 4 (Schritt
S96).
-
Außerdem wird
in 11 gemäß der Anzahl
der Impulse Nref21 des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
bestimmt, ob das einlassseitige Zylinderidentifizierungssignals
normal oder anormal ist, und auf dieser Grundlage wird ein geeignetes
Zylinderidentifizierungsverfahren gewählt. Es kann jedoch anstelle dessen
auch gemäß der Anzahl
der Impulse Nref22 des auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
bestimmt werden, ob das auslassseitige Zylinderidentifizierungssignal
normal oder anormal ist, und auf dieser Grundlage ein geeignetes
Zylinderidentifizierungsverfahren ausgewählt werden. In diesem Fall
werden Nref21 und Nref22 in den Schritten S91, S92 und S94 umgekehrt,
und der Schritt S95 wird gegen den Schritt S96 ausgetauscht.
-
Ausführungsform 2
-
In
der oben erwähnten
Ausführungsform
ist beschrieben worden, dass, wenn die Anzahl der verlorenen Zähne Nkake
bei einer Bezugskurbelwinkelposition Pstd gleich A ist, die Anzahl
der Ref-Impulse Nref21 des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals
gleich B ist und die Anzahl der Ref-Impulse Nref22 des auslassseitigen
Zylinderidentifizierungssignals gleich C ist, wie in Tabelle 2 gezeigt,
es möglich
ist, die Zylinderidentifizierung durchzuführen durch Verwenden einer
Kombination aus A und B oder A und C. Es ist jedoch auch möglich, die
Zylinderidentifizierung durch die Verwendung einer Kombination aus
B und C durchzuführen, anders
als die oben erwähnten
Kombinationen, wobei nur zwei Bezugsnockenwinkelmuster verwendet
werden, welche zueinander außer
Phase sind, wie in 6 dargestellt.
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Daher
kann eine korrekte Zylinderidentifizierung durchgeführt werden,
sogar dann, wenn die Anzahl der verlorenen Zähne Nkake sich immer auf einem
konstanten Level bewegt (Nkake = 0) oder eine Fehlzählung ist
(Nkake > 2). Demzufolge
ist es sogar dann, wenn eines der drei Signale A, B und C anormal
wird, möglich,
eine Zylinderidentifizierung gemäß einer
Kombination der anderen beiden Signale durchzuführen.
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Beispielsweise
kann sogar bei Nref21 = 0 (konstanter Level) eine Zylinderidentifizierung
gemacht werden gemäß einer
Kombination des Signale Nkake und Nref22. Außerdem kann selbst bei Nref21 > 2 auch eine Zylinderidentifizierung
durchgeführt
werden gemäß einer ähnlichen
Kombination. Auch wenn Nref22 anormal ist, kann eine Zylinderidentifizierung
gemacht werden gemäß einer
Kombination der Signale Nkake und Nref21, wohingegen, wenn Nkake
anormal ist, eine Zylinderidentifizierung gemacht werden kann gemäß einer Kombination
der Signale Nref21 und Nref22. Das Verfahren zur Differenz der Zylinderidentifizierung
gemäß der Kombination
aus Signalen Nref21 und Nref22, wenn Nkake anormal ist, ist im Flussdiagramm
der 12 dargestellt. Das Flussdiagramm der 12 ist
im Grunde das gleiche wie das Flussdiagramm der 8,
abgesehen davon, dass die Zylinderidentifizierung durchgeführt wird
gemäß Nref21
und Nref22, auf der Basis der Tabelle 2 im Schritt S9b.
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Ausführungsform 3
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Obwohl
in den oben erwähnten
Ausführungsformen
die Zylinderidentifizierungsverfahren beschrieben sind, die zwei
Signale verwenden, kann das folgende Verfahren als Zylinderidentifizierungsverfahren
unter Verwendung von drei Signalen verwendet werden, wenn eine Fehlzählung erfolgt
ist (d.h. im Bereich von 1 oder 2) aufgrund von Geräuschen oder ähnlichem.
Der momentane Zylinder kann vorhergesagt werden auf der Basis der
Schätzung
des letzten Zylinders und des vorletzten Zylinders durch Speichern
in dem Speicher 211 von Daten (historischen Daten) inklusive
der momentanen Anzahl der einlassseitigen Ref-Impulse Nref21, der
letzten Anzahl der einlassseitigen Ref-Impulse Nref21[n – 1], der
vorletzten Anzahl der eingangsseitigen Ref-Impulse Nref21[n – 2], der
momentanen Anzahl der auslassseitigen Ref-Impulse Nref22, der letzten
Anzahl der auslassseitigen Ref-Impulse Nref22[n – 1], der vorletzten Anzahl
der auslassseitigen Ref-Impulse Nref22(n – 2]. Beispielsweise wird,
wenn das momentane Zylinderidentifizierungsergebnis Nkake = 1, Nref21 =
1 und Nref22 = 2 ist (wenn Nref22 = 1 eigentlich gleich 1 ist, wobei
der momentane Zylinder der Zylinder #1 ist), bestimmt, dass dieses
Ergebnis ein Fehler ist, da es nicht in Übereinstimmung mit irgendeinem
Zylinderidentifizierungsergebnis in Tabelle 2 steht. Daher werden
die Daten der letzten drei Werte und der vorletzten drei Werte,
wie oben beschrieben, bestätigt.
Wenn diese Datenteile Nref21[n – 1]
= 1, Nref21[n – 2]
= 2, Nref22[n – 2]
= 2 und Nref22[n – 2]
= 2 sind, kann abgeleitet werden, dass der zuletzt identifizierte
Zylinder der Zylinder #2 ist und der vorletzte identifizierte Zylinder
der Zylinder #4 ist. Als Ergebnis kann vorhergesagt werden, dass
der momentan identifizierte Zylinder der Zylinder #1 ist, und so
wird festgestellt, dass Nref22 anormal ist. Selbst im Fall von Nref22
= 1 anstatt Nref22 = 2 in dem oben beschriebenen momentanen Zylinderidentifizierungsergebnis
ist es möglich,
die Zylinderidentifizierung gemäß ähnlichen
Verfahren durchzuführen.
Diese Zylinderidentifizierungsverfahren sind in den Flussdiagrammen
der 13 bis 15 dargestellt.
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Das
Flussdiagramm der 13 ist im Grunde das gleiche
wie das Flussdiagramm der 18 und
der 12, abgesehen von der Zylinderidentifizierung
im Schritt S9c. Bei dem Zylinderidentifizierungsvorgang im Schritt
S9c wird der Zylinderidentifizierungsvorgang 4 oder der
Zylinderidentifizierungsvorgang 5 in 14 bzw. 15 durchgeführt.
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Bei
dem Zylinderidentifizierungsvorgang 4 der 14 wird,
wenn bestimmt wird, dass die Anzahl der verlorenen Zähne Nkake
anormal ist, weil Nkake gleich Null ist während eines Zyklus oder einer
Periode (Schritt S91), die Zylinderidentifizierung gemäß Nref21
und Nref22 auf der Grundlage der Tabelle 2 durchgeführt wird
(Schritt S95). Wenn festgestellt wird, dass das auslassseitige Zylinderidentifizierungssignal
Ref2 anormal ist, weil Nref22 beispielsweise gleich Null oder größer als
zwei ist (drei oder mehr) während
eines Zyklus oder einer Periode (Schritt S92), die Zylinderidentifizierung
gemäß Nkake
und Nref21 auf der Grundlage der Tabelle 3 durchgeführt (Schritt
S94). Wenn sowohl Nkake als auch Nref22 normal sind, wird die Zylinderidentifizierung
gemäß Nkake
und Nref22 auf der Grundlage der Tabelle 4 durchgeführt (Schritt
S93).
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Bei
dem Zylinderidentifizierungsvorgang 5 der 15 wird
die Zylinderidentifizierung durchgeführt durch Verwenden von drei
Arten von Signalen, die die Anzahl der verlorenen Zähne Nkake
beinhalten, die Anzahl der einlassseitigen Ref-Impulse Nref21 sowie
die Anzahl der auslassseitigen Ref-Impulse Nref22 (Schritt S91).
Wenn beispielsweise die Zylinderidentifizierung nicht durchgeführt werden
kann, da es keine Kombination gibt, die einer Kombination der oben
erwähnten
drei Arten von Signalen entspricht, die in den Tabellen erhalten
sind (Tabelle 1 bis 4) (Schritt S92), werden der letzte Zylinder
und der vorletzte Zylinder spezifiziert auf der Basis von Nref21[n – 1], Nref22[n – 1], Nref21[n – 2] und
Nref22[n – 2],
und dann wird die momentane Zylinderidentifizierung auf der Basis
des letzten und des vorletzten Zylinders, die so spezifiziert worden
sind (Schritt S93), durchgeführt.
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Wenn
das Zylinderidentifizierungsergebnis gemäß Nkake und Nref21 daher mit
dem momentanen Zylinder übereinstimmt,
der beispielsweise von dem letzten spezifizierten Zylinder und dem
vorletzten spezifizierten Zylinder vorhergesagt worden ist (Schritt
S94), wird die Zylinderidentifizierung gemäß Nkake und Nref21 auf der
Grundlage der Tabelle 3 durchgeführt
Schritt S96), wohingegen, wenn es keine Übereinstimmung gibt, die Zylinderidentifizierung
gemäß Nkake
und Nref22 auf der Grundlage der Tabelle 4 durchgeführt wird
(Schritt S95).
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Wie
aus der eben erfolgten Beschreibung deutlich wird, hat die vorliegende
Erfindung die folgenden Vorteile.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Vorrichtung zur. Identifizierung von Zylindern
für eine VVT-gesteuerte
Verbrennungskraftmaschine vorgesehen mit Mitteln zum Erzeugen eines
Kurbelwinkelpositionssignals inklusive einer Abfolge von Impulsen,
entsprechend Drehwinkeln einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine
und spezifischen Signalimpulsen, welche verwendet werden, um mehrere
Bezugskurbelwinkelpositionen der jeweiligen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine
zu beschaffen; Mitteln zum Erzeugen eines Zylinderidentifizierungssignals
inklusive einer Abfolge von Impulsen entsprechend den jeweiligen
Zylindern gemäß der Drehung
einer einlassseitigen Nocke und/oder einer auslassseitigen Nocke,
welche dazu gebracht werden, sich mit einem Verhältnis von 1/2 bezüglich der
Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu drehen und sich unter Einfluss
einer variablen Ventiltaktungssteuerung (VVT, control, variable
valve timing control) zu einer voreilenden Winkelposition oder einer
nacheilenden Winkelposition zu bewegen; Mitteln zum Erfassen der
mehreren Bezugskurbelwinkelpositionen auf der Basis der spezifischen
Signalimpulspositionen des Kurbelwinkelpositionssignals; Mitteln
zum Identifizieren der Bezugskurbelwinkelposition zum Identifizieren
einer Korrelation zwischen den mehreren Bezugskurbelwinkelpositionen
und Zylindergruppen auf der Basis einer Kombination der mehreren
Bezugskurbelwinkelpositionen und des Zylinderidentifizierungssignals;
Mitteln zum Setzen von Zylinderidentifizierungsbereichen einer vorgeschriebenen
Winkellänge
mit jeder der Bezugskurbelwinkelpositionen als Bezug unter Berücksichtigung
eines voreilenden Winkels und einer nacheilenden Winkels gemäß der VVT-Steuerung;
und Zylinderidentifizierungsmitteln zum Identifizieren der Zylinder
auf der Grundlage der Bezugskurbelwinkelpositionen, deren Korrelation
mit den Zylindergruppen innerhalb jedes der Zylinderidentifizierungsbereiche
spezifiziert ist und des Zylinderidentifizierungssignals.
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Mit
dieser Anordnung ist es möglich,
die Vorrichtung zur Identifizierung von Zylindern zu schaffen, welche
anwendbar ist auf eine VVT-gesteuerte Verbrennungskraftmaschine,
ohne den Vorgang des Kombinierens der Signale bei der Zylinderidentifizierung
zu komplizieren. Das heißt,
Zylinderidentifizierungsbereiche und Signale werden gesetzt unter
Berücksichtigung
von Ventilbetriebswinkeln (beispielsweise des Einlassventilbetriebswinkels
und/oder des Auslassventilwinkels), so dass die Zylinderidentifizierung
durchgeführt
werden kann unabhängig
von den Ventilbetriebswinkeln.
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Vorzugsweise
erzeugt das Mittel zur Erzeugung des Zylinderidentifizierungssignals
zwei Zylinderidentifizierungssignale, die den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine
entsprechen gemäß den Drehungen
der einlassseitigen Nockenwelle bzw. der auslassseitigen Nockenwelle,
wobei die Zylinderidentifizierungssignale gleiche Bezugsnockenwinkelmuster
haben, die in Phase miteinander angeordnet sind.
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So
ist es möglich,
die Zylinderidentifizierung auf einfache und akkurate Art und Weise
durchzuführen, ohne
die Herstellungskosten der Vorrichtung zu steigern.
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Vorzugsweise
erzeugt das Mittel zur Erzeugung des Zylinderidentifizierungssignals
zwei Zylinderidentifizierungssignale, die den Zylindern der Verbrennungskraftmaschine
entsprechen gemäß den Drehungen
der einlassseitigen Nockenwelle bzw. der auslassseitigen Nockenwelle,
wobei die Zylinderidentifizierungssignale gleiche Bezugsnockenwinkelmuster
haben, die außer
Phase voneinander angeordnet sind.
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Demzufolge
kann die Zylinderidentifizierung auf einfache und akkurate Art und
Weise durchgeführt werden,
ohne die Herstellungskosten der Vorrichtung zu steigern.
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Vorzugsweise
weist die Vorrichtung weiter ausfallsichere Verarbeitungsmittel
für die
Verwendung eines der beiden Zylinderidentifizierungssignale, die
von dem Mittel zur Erzeugung der Zylinderidentifizierungssignale
erzeugt worden sind, als ausfallsicheres Signal auf, wobei das andere
der beiden Zylinderidentifizierungssignale von dem Zylinderidentifizierungsmittel
nicht verwendet wird.
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So
ist es möglich,
eine Anormalität
des Signalerzeugungsmittels oder ähnlichem zu erfassen.
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Vorzugsweise
verwendet das ausfallsichere Verarbeitungsmittel das eine Zylinderidentifizierungssignal
für die
Zwecke einer Normalitätsbestätigung dieses
Signals und für
einen Backup-Vorgang.
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So
können
eine ausfallsichere Funktion und eine Backup-Funktion der Vorrichtung verbessert
werden.
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Vorzugsweise
identifiziert die Vorrichtung die Zylinder auf der Basis der beiden
einlassseitigen und auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignale,
die von dem Mittel zur Erzeugung der Zylinderidentifizierungssignale
in den Zylinderidentifizierungsbereichen erzeugt worden sind. Daher
kann der Informationsinhalt jedes Signals (oder jeder Art von Signal)
reduziert werden, was das System insgesamt vereinfacht.
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Vorzugsweise
weist die Vorrichtung weiter ein ausfallsicheres Verarbeitungsmittel
zum Bestätigen
der Normalität
von drei Arten von Signalen beispielsweise des Kurbelwinkelpositionssignals
und der beiden Zylinderidentifizierungssignale auf, wobei, wenn
eines dieser drei Signale anormal wird, das Zylinderidentifizierungsmittel
die Zylinder gemäß einer
Kombination der beiden anderen Signale identifiziert. So kann die
Backup-Funktion verbessert werden.
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Vorzugsweise
weist die Vorrichtung weiter einen Speicher zum Speichern der Geschichte
von zumindest einer der drei Arten von Signalen beispielsweise zumindest
des Kurbelwinkelpositionssignals oder eines der beiden Zylinderidentifizierungssignale
auf, wobei das ausfallsichere Verarbeitungsmittel die Normalität der Signale
aus der Geschichte des zumindest einen gespeicherten Signals betätigt.
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So
kann die Verlässlichkeit
der Vorrichtung verbessert werden.
Tabelle 3 (Im Fall einer Kombination des einlassseitigen Zylinderidentifizierungssignals und der Bezugskurbelwinkelposition)
Tabelle 4 (Im Fall einer Kombination des auslassseitigen Zylinderidentifizierungssignals und der Bezugskurbelwinkelposition)
