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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System zum Steuern von Zeiteinstellungen, wie etwa Kraftstoffeinspritzzeiteinstellung und Zündzeiteinstellung, auf einer für jeden einzelnen Zylinderin einem Verbrennungsmotor. Genauer befasst sich die vorliegende Erfindung mit einem Zylinderidentifikationssystem für einen Verbrennungsmotor zum jeweiligen Erfassen von Referenzkurbelwinkelpositionen (hierin nachstehend auch einfach als die Referenzpositionen bezeichnet) für die Zylinder auf der Basis von Kurbelwinkelimpulssignalen (Referenzpositionssignalen) und Zylinderidentifikationsimpulssignalen zum Zweck einer Steuerung der Zeiteinstellungen derart, wie oben erwähnt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Zylinderidentifikationssystem, das mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit fähig ist zum Erfassen der Referenzposition für jeden der Zylinder unabhängig von Betriebszuständen des Verbrennungsmotors durch Bewerkstelligen einer Referenzpositionserfassungsprozedur von Durchführungsspezifikationen, die für den Motorbetrieb optimal sind, durch Auswählen der Referenzpositionserfassungsprozedur aus den optimalen Durchführungsspezifikationen von jenen, die getrennt für die Motoroperationen in einem niedrigen Drehgeschwindigkeitsbereich bzw. einem hohen Drehgeschwindigkeitsbereich vorbereitet sind.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Im allgemeinen ist es in dem Verbrennungsmotor für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen erforderlich, die Kraftstoffeinspritzzeiteinstellung und die Zündzeiteinstellung in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingungen oder Betriebszuständen des Verbrennungsmotors optimal zu steuern. Zum Erfüllen einer derartigen Anforderung sind Signalgenerierungsmittel einschließlich jeweiliger Sensoren in Verbindung mit drehbaren Wellen (einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle) des Verbrennungsmotors hinsichtlich Generierung von Referenzpositionssignalen, die jeweils die Referenzpositionen anzeigen, für jeden Zylinderund Zylinderidentifikationsimpulssignalen zum unterscheidbaren Identifizieren der einzelnen bzw. spezifischen Zylinder vorgesehen. Auf der Basis dieser Signale wird eine unterscheidbare Identifikation der Motorzylinder ausgeführt.
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Als das bisher bekannte konventionelle Zylinderidentifikationssystem für den Verbrennungsmotor kann das eine erwähnt werden, das in
JP 2000-317930 A beschrieben ist.
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Das Referenzpositionserfassungsmittel, das in dem oben erwähnten konventionellen Zylinderidentifikationssystem für den Verbrennungsmotor eingesetzt wird, ist derart angeordnet, um eine Zahl von gleich beabstandeten Impulssignalen (d. h. Impulsen mit gleichen Zwischenimpulsintervallen) als die Kurbelwinkelimpulssignale zu generieren, während eine Vielzahl von ungleich beabstandeten Impulssignalen entsprechend jeweils den Referenzpositionen vermischt in den gleich beabstandeten Kurbelwinkelimpulssignalen generiert wird, wobei die Referenzpositionen, die durch die ungleich beabstandeten Impulssignale angezeigt werden, die in den Kurbelwinkelimpulssignalen vermischt sind, auf der Basis der Änderungen der Periodenverhältnisse TR(n) unter den einzelnen Impulsen der Kurbelwinkelimpulssignale und der ungleich beabstandeten Impulssignale erfasst werden.
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Spezieller wird das Periodenverhältnis TR(n) aus den Perioden T(n – 1) und Tn von einem vorangehenden Kurbelwinkelimpulssignal und einem gegenwärtigen Kurbelwinkelimpulssignal Tn in Übereinstimmung mit TR(n) = Tn/T(n – 1) bestimmt. Anschließend wird das Periodenverhältnis TR(n) wie bestimmt mit einem vorbestimmten Wert Kr verglichen. Zu dem Zeitpunkt, wenn der Vergleich zeigt, dass TR(n) ≥ Kr ist, kann die Referenzposition dann unterscheidbar erkannt oder identifiziert werden.
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Auf der Basis der Referenzpositionen, die auf diese Art und Weise für die Zylinder erfasst werden, können die Kraftstoffeinspritzzeiteinstellungen und die Zündzeiteinstellungen für die einzelnen Zylinder mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
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Das relativ einfache Referenzpositionserfassungsmittel derart, wie oben beschrieben, ist es jedoch von Nachteil, dass sich, wenn sich die Rotationsperiode des Motors abrupt ändert, wie es in der Motoranlassoperation oder bei einem Verbrennungshub des Motorzylinders angetroffen wird, die Periode des Kurbelwinkelimpulssignals, die konstant bleiben muss, ändern wird, was zu einer fehlerhaften Erfassung der Referenzposition führt. Mit anderen Worten wird es in den Situationen derart, wie oben beschrieben, unmöglich, die Referenzposition mit vernünftiger Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erfassen, was eine fehlerhafte Steuerung der einzelnen Zylinder nach sich zieht, was zu einem Problem führt.
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Um die Referenzposition mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erfassen, während die fehlerhafte Erfassung oder Identifikation der Referenzposition und der Motorzylinder vermieden wird, ist eine sehr komplizierte arithmetische Operationsprozedur gefordert, die während einer Anlassoperation in einem niedrigen Drehgeschwindigkeitsbereich bestimmt ausgeführt werden kann. In einem hohen Drehgeschwindigkeitsbereich jedoch, wo sich die Zahl von Unterbrechungsbearbeitungen erhöht, die einem Microcomputer erteilt werden, der einen Hauptteil einer Motorsteuereinheit bildet, wird eine derartige unerwünschte Situation entstehen, dass die arithmetische Operationsprozedur zum Erfassen der Referenzposition nicht zeitgerecht ausgeführt werden kann.
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Um es anders zu sagen, wenn die Erfassungsprozedur von einfachen Durchführungsspezifikationen zum Erfassen der Referenzposition aus den Kurbelwinkelimpulssignalen in der konventionellen Vorrichtung eingesetzt wird, wird eine Erfassung der Referenzposition mit hoher Genauigkeit in dem niedrigen Drehbereich als unmöglich erachtet, wo sich die Periode des Kurbelwinkelimpulssignals beträchtlich ändert.
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Wenn andererseits auf die Erfassungsprozedur von komplizierten Durchführungsspezifikationen zurückgegriffen wird, kann die arithmetische Operationsbearbeitung, wie einbezogen, nicht zeitgerecht ausgeführt werden, sondern kann übersprungen werden, zu einem anderen Problem.
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Wie aus dem vorangehenden offensichtlich ist, leidet das konventionelle Zylinderidentifikationssystem für den Verbrennungsmotor an einem Problem, dass wenn ein einfaches Referenzpositionserfassungsmittel eingesetzt wird, die Referenzpositionen der einzelnen Zylinder bei einer Änderung der Drehperiode des Verbrennungsmotors fehlerhaft erfasst oder identifiziert werden, was es unmöglich macht, eine Erfassung der Referenzposition mit vernünftiger Genauigkeit zu realisieren.
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In dem Fall andererseits, wo eine komplizierte arithmetische Operationsbearbeitungsprozedur in einer Bemühung angenommen wird, die Genauigkeit einer Erfassung der Referenzposition zu verbessern, wird die Zahl der Unterbrechungsbearbeitungen, die dem Microcomputer oder der ECU erteilt werden, zu groß, um durch den Microcomputer in einem hohen Drehzahlbereich ausgeführt werden, was zu einem Problem führt, dass die Referenzposition nicht mit der gewünschten Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfasst werden kann.
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Außerdem ist aus
DE 42 21 308 C2 bekannt bei einem Verbrennungsmotor die Zylinderidentifikation auf der Basis von zwei unterschiedlichen Berechnungsvorschriften durchzuführen, die in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors ausgewählt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts des oben beschriebenen Stands der Technik ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Zylinderidentifikationssystem für den Verbrennungsmotor vorzusehen, das fähig ist zum Erfassen der Referenzpositionen für jeden Zylindermit einer hohen Genauigkeit und einer verbesserten Zuverlässigkeit unabhängig von verschiedenen Drehbereichen und einer Änderung der Motordrehzahl durch Vorsehen von Durchführungsspezifikationen für niedrige bzw. hohe Drehzahlbereiche beim Ausführen der Referenzpositionserfassungsbearbeitungsprozedur.
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Angesichts der obigen und anderer Ziele, die beim Voranschreiten der Beschreibung offensichtlich werden, wird gemäß einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Zylinderidentifikationssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen.
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Das Zylinderidentifikationssystem umfasst die in Patentanspruch 1 beschriebenen Merkmale.
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Auf Grund der Anordnung des oben beschriebenen Zylinderidentifikationssystems für den Verbrennungsmotor können die Referenzpositionen für jeden Zylinder mit einer hohen Genauigkeit und einer verbesserten Zuverlässigkeit ungeachtet der unterschiedlichen Drehbereiche und einer Änderung der Motordrehzahl erfasst werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Mit der Gestaltung nach Anspruch 2 ist es möglich, die Referenzpositionen für jeden Zylinder mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu erfassen, ohne dass eine merkliche Erhöhung in den Kosten übernommen wird.
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Mit der Gestaltung nach Anspruch 3 kann die Referenzposition für jeden einzelnen Zylinder mit verbesserter Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfasst werden, während der Zuschlag (overhead) gemildert wird, der in die arithmetische Operation einbezogen ist.
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Die obigen und andere Ziele, Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Lesen der folgenden Beschreibung von deren bevorzugten Ausführungsformen, genommen nur als ein Beispiel, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leichter verstanden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Verlauf der folgenden Beschreibung wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, in denen:
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1 eine Ansicht ist, die schematisch und allgemein ein Verbrennungsmotorsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Steuereinheit zeigt;
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2 eine Seitenrissansicht ist, die eine periphere Geometrie einer Signalscheibe von einem Zylinderidentifikationssignalgenerierungsmittel zeigt, das an einer in 1 gezeigten Nockenwelle befestigt ist;
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3 eine Seitenrissansicht ist, die eine periphere Geometrie einer Signalscheibe eines Teils von einem Kurbelwinkelsignalgenerierungsmittel zeigt, das an einer in 1 gezeigten Kurbelwelle befestigt ist;
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4 ein Zeiteinstellungsdiagramm ist, das ein Muster von Kurbelwinkelimpulssignalen zeigt, die in einem Vier-Zylinder-Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung generiert werden;
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5 ein Diagramm ist, dass eine Verteilung von Zonen A bis E zeigt, die bei einer Bestimmung der Zahl von Impulsaussetzern (Zahnaussetzern) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung referenziert werden;
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6 eine Ansicht ist, die eine Impuls-(Zahn-)Aussetzeranzahl-Bestimmungsabbildung darstellt, die für einen Vier-Zylinder-Motortyp gemäß ersten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird;
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7 eine Ansicht ist, die ein Beispiel einer Erfassung von Bestimmungszonen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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8 eine Ansicht ist, die ein anderes Beispiel einer Erfassung von Bestimmungszonen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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9 ein Flussdiagramm ist, das eine Bearbeitungsroutine zum Wechseln von ersten und zweiten Referenzpositionserfassungsmitteln gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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10 ein Flussdiagramm ist, das eine Referenzpositions-(Impulsaussetzer-)Erfassungsbearbeitungsroutine zeigt, die in einem niedrigen Drehzahlbereich des Motors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;
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11 ein Flussdiagramm ist, das eine Referenzpositions-(Impulsaussetzer-)Erfassungsbearbeitungsroutine zeigt, die in einem hohen Drehzahlbereich des Motors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;
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12 ein Flussdiagramm ist, das eine Bearbeitungsroutine zum Wechseln von ersten und zweiten Referenzpositionserfassungsmitteln in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl (u/min) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
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13 ein Flussdiagramm ist, das eine Bearbeitungsroutine zum Wechseln von Referenzpositionsidentifikationsprozeduren von ersten und zweiten Durchführungsspezifikationen in Abhängigkeit von einem Anlasszustand des Motors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird detailliert in Verbindung mit dem, was gegenwärtig als deren bevorzugte oder typische Ausführungsformen betrachtet wird, durch Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung bestimmen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile überall in den verschiedenen Ansichten.
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Ausführungsform 1
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1 ist eine Ansicht, die schematisch und allgemein ein Verbrennungsmotorsystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit einer Steuereinheit (elektronische Steuereinheit oder abgekürzt ECU) zeigt.
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Bezugnehmend auf 1 umfasst ein Motor 10, der einen Hauptteil des Verbrennungsmotorsystems bildet, eine Vielzahl von Kolben 13, die beweglich jeweils innerhalb einer entsprechenden Anzahl von Motorszylindern zum drehbaren Antreiben einer Nockenwelle 11 und einer Kurbelwelle 12 angeordnet sind. Jeder der Zylinder ist mit einer Zündkerze 15, die in einer Verbrennungskammer angeordnet ist, die innerhalb des Zylinders definiert ist, und Ventilen 14 zum Ansaugen eines Luft-Kraftstoff-Gemischs und zum Ausstoßen von Verbrennungsgas, das aus einer Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer resultiert, ausgerüstet.
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Die Zündkerzen 15 und Kraftstoffeinspritzventile (nicht gezeigt) werden durch eine Steuereinheit (ECU) 40 gesteuert, die derart angeordnet ist, um Erfassungsinformation abzurufen, die von verschiedenen Typen von Sensoren (nicht gezeigt) über eine Eingabeschaltung (auch nicht gezeigt) ausgegeben werden, um dadurch Steuerparameter zum Steuern eines Betriebs des Motors 10 arithmetisch zu bestimmen.
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Die Steuereinheit 40 umfasst einen Microcomputer oder Mikroprozessor als eine Hauptkomponente und schließt eine CPU (zentrale Bearbeitungseinheit), einen ROM (Nur-Lese-Speicher), einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), einen Zeitgeber, Eingabe-/Ausgabeports und Eingabe-/Ausgabeschnittstellen und andere ein.
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Die Kurbelwelle 12 wird durch die Kolben 13, die jeweils gegenseitig innerhalb der verbundenen Zylinder bewegt werden, drehbar angesteuert.
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Andererseits ist die Nockenwelle 11 operativ mit der Kurbelwelle 12 über ein mechanisches Übertragungsmittel, wie etwa einen Zahnriemen (auch nicht gezeigt), verbunden, sodass sich die Nockenwelle 11 einmal vollständig während der Zeitdauer dreht, in der sich die Kurbelwelle 12 zweimal vollständig dreht. Um es anders zu sagen, das Verhältnis einer Drehung der Nockenwelle 11 bezüglich der Kurbelwelle 12 wird durch ”1/2” dargestellt.
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Eine Signalscheibe (drehbare Scheibe) 21, die einen Teil eines Zylinderidentifikationssignalgenerierungsmittels bildet, ist an der Nockenwelle 11 befestigt. Ein Zylinderidentifikationsimpulssensor 22 von einem elektromagnetischen Pickuptyp oder dergleichen ist entgegengesetzt zu der Signalscheibe 21 zum unterscheidbaren Identifizieren der einzelnen Zylinder angeordnet. Der Zylinderidentifikationssensor 22 ist gestaltet, ein Zylinderidentifikationsimpulssignal zu generieren, was später beschrieben wird.
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Ähnlich ist eine Signalscheibe (drehbare Scheibe) 31, die einen Teil von einem Kurbelwinkelsignalgenerierungsmittel bildet, an der Kurbelwelle 12 befestigt. Ein Kurbelwinkelsensor 32 eines elektromagnetischen Pickuptyps oder dergleichen ist entgegengesetzt zu der Signalscheibe 31 für den Zweck einer Erfassung von Kurbelwinkelpositionen angeordnet. Der Kurbelwinkelsensor 32 ist gestaltet, ein Kurbelwinkelimpulssignal zu generieren, was auch hierin nachstehend später beschrieben wird.
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Eine drehbare Welle oder Ausgabewelle eines Starters 50 ist ausrückbar mit der Kurbelwelle 12 gekoppelt. Der Starter 50 ist elektrisch mit einer im Fahrzeug befindlichen Batterie (hierin nachstehend auch einfach als die Batterie bezeichnet) 60 verbunden.
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Der Starter 50 wird von der Batterie 60 mit elektrischer Energie durch einen Leistungsschalter und einen Starterschalter (beide nicht gezeigt), die miteinander verknüpft sind, versorgt. Der Starter 50 ist mit der Kurbelwelle 12 beim Start eines Betriebs des Motors 10 operativ verbunden, wodurch eine Anlassoperation des Motors 10 ausgeführt wird.
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2 ist eine Seitenrissansicht, die beispielhaft eine periphere Geometrie der Signalscheibe 21 des Zylinderidentifikationssignalgenerierungsmittels zeigt, und 3 ist eine Seitenrissansicht, die beispielhaft eine periphere Geometrie der Signalscheibe 31 zeigt, die als ein Teil des Kurbelwinkelsignalgenerierungsmittels dient, wie zuvor erwähnt.
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Bezugnehmend auf 2 ist die Signalscheibe 21 des Zylinderidentifikationssignalgenerierungsmittels mit Zähnen oder Vorsprüngen 23 in einer asymmetrischen Anordnung entlang der äußeren peripheren Kante der Scheibe versehen. Andererseits ist die Signalscheibe 31 von dem Kurbelwinkelsignalgenerierungsmittel mit Vorsprüngen 31a (auch als die Zähne bezeichnet) entlang der peripheren Kante mit Äquidistanz von z. B. 10° dazwischen versehen.
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In Verbindung damit sollte jedoch erwähnt werden, dass die Signalscheibe 31, die an der Kurbelwelle befestigt ist, mit Zahnaussetzersektionen 31b und 31c versehen ist, an denen die Vorsprünge oder Zähne 31a entlang der äußeren peripheren Kante von der Signalscheibe 31 nicht ausgebildet sind. Ferner ist zu vermerken, dass sich die Winkelspannen der Zahnaussetzersektionen 31b und 31c voneinander unterscheiden.
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Als ein Beispiel wird die Winkelspanne von der Zahnaussetzersektionen 31b gewählt, bezüglich des Kurbelwinkels 20° (hierin als 20°CA geschrieben) zu sein, während die der Zahnaussetzersektion 31c gewählt wird, 30°CA zu sein.
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Bezugnehmend auf 1 bis 3 dreht sich, wenn eine Operation oder Drehung des Motors 10 gesteuert wird, die Signalscheibe 31 von dem Kurbelwinkelsignalgenerierungsmittel, die an der Kurbelwelle 12 befestigt ist, in dessen Verlauf der Kurbelwinkelsensor 32 die Vorsprünge oder Zähne 31a erfasst, um dadurch Kurbelwinkelimpulssignale zu generieren (hierin nachstehend auch einfach als die Kurbelwinkelimpulse bezeichnet).
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Ferner dreht sich die Signalscheibe 21 von dem Zylinderidentifikationssignalgenerierungsmittel gleichzeitig mit der Signalscheibe 31. Im Verlauf einer Drehung der Signalscheibe 21 erfasst der Zylinderidentifikationssensor 22 die Vorsprünge oder Zähne 23, um dadurch die Zylinderidentifikationsimpulssignale zu generieren (hierin nachstehend auch einfach als die Zylinderidentifikationsimpulse bezeichnet).
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Die Steuereinheit 40 ist derart gestaltet oder programmiert, um nicht nur als die Motorsteuervorrichtung zuständig für eine Steuerung der Operation des Motorsystems als Ganzes zu dienen, sondern auch als der Zylinderidentifikationsmodul. Der Zylinderidentifikationsmodul ist funktional sowohl mit dem Zylinderidentifikationssignalgenerierungsmittel einschließlich des Zylinderidentifikationssensors 22 als auch dem Kurbelwinkelsignalgenerierungsmittel einschließlich des Kurbelwinkelsensors 32 verbunden.
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Die Steuereinheit 40 umfasst ein Referenzpositionserfassungsmittel zum Erfassen von Referenzpositionen auf der Basis der Kurbelwinkelimpulssignale, ein Zylinderidentifikationsintervall-Einstellmittel zum Einstellen als Zylinderidentifikationsintervalle mit Bezug auf die Referenzpositionen, ein Zylinderidentifikationsmittel zum Identifizieren der einzelnen Zylinder auf der Basis von den Zylinderidentifikationsimpulssignalen, die während des Zylinderidentifikationsintervalls generiert werden, und ein Betriebszustandserfassungsmittel zum unterscheidbaren Erfassen der Betriebszustände des Motors 10 in einem niedrigen Drehzahlbereich bzw. einem hohen Drehzahlbereich.
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Das Referenzpositionserfassungsmittel umfasst ein erstes Erfassungsbearbeitungsmittel zum Validieren der Bearbeitungsprozedur von ersten Durchführungsspezifikationen, die dem Motorbetriebszustand in dem niedrigen Drehzahlbereich entsprechen, und ein zweites Erfassungsbearbeitungsmittel zum Validieren der Bearbeitungsprozedur von zweiten Durchführungsspezifikationen, die dem Motorbetriebszustand in dem hohen Drehzahlbereich entsprechen. Ferner ist das Referenzpositionserfassungsmittel derart gestaltet, um das erste Erfassungsbearbeitungsmittel und das zweite Erfassungsbearbeitungsmittel in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Motors 10 miteinander auszutauschen.
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Das Betriebszustandserfassungsmittel, das in die Steuereinheit 40 einbezogen ist, ist gestaltet, die Drehzahl oder Geschwindigkeit (u/min) des Motors 10 zu erfassen, während das Referenzpositionserfassungsmittel angeordnet ist, ein erstes Referenzpositionserfassungsmittel und ein zweites Referenzpositionserfassungsmittel in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (u/min) miteinander auszutauschen.
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4 ist ein Zeiteinstellungsdiagramm, das einzelne Kurbelwinkelimpulse zeigt, die durch den Kurbelwinkelsensor 32 in Zusammenarbeit mit der Signalscheibe 31 generiert zu werden, wie zuvor durch Bezug auf 1 bis 3 beschrieben. Konkreter zeigt 4 als ein Beispiel ein Signalmuster, das aus der Drehung der Kurbelwelle 12 unter der Annahme, dass der nun betrachtete Motor ein Vier-Zylinder-Motor ist, entspringt.
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Bezugnehmend auf 4 werden die Ausgabeimpulse gezeigt, die jeweils durch das Kurbelwinkelsignalgenerierungsmittel in Übereinstimmung zu den Vorsprüngen oder Zähnen 31a von der in 3 gezeigten Signalscheibe 31 während des Intervalls (360°CA) generiert werden, in dem zwei Zylinder des Vier-Zylinder-Motors 10 gesteuert werden, wobei Zahlen ”0” bis ”25” entsprechend den Impulsen beigefügt sind, die zu jeden Erfassungszeiteinstellungen generiert werden.
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Wie in 4 gesehen werden kann, bestehen die Kurbelwinkelimpulssignale aus den Impulsen, die jede 10°CA generiert werden, und es existieren zwei Impulsaussetzersektionen, die den Referenzpositionen entsprechen, die zu jedem Winkelintervall von 180°CA (d. h. bei einer ersten Position von 95°CA vor dem oberen Totpunkt (top dead center, TDC), wie durch B95 angezeigt, und bei einer zweiten Position von 105°CA vor dem oberen Totpunkt, wie durch B105 und B95 angezeigt) während einer vollständigen Drehung von 360°CA definiert sind.
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Spezieller existieren in den Kurbelwinkelimpulssignalen eine Impulsaussetzersektion ”1” (entsprechend der in 3 gezeigten Zahnaussetzersektion 31b), die sich über eine Winkelspanne von 20°CA erstreckt, wie durch B95 in 4 angezeigt, und eine Impulsaussetzersektion ”2” (entsprechend der in 3 gezeigten Zahnaussetzersektion 31c der Scheibe 31), die sich über eine Winkelspanne von 30°CA erstreckt, wie durch B105 und B95 in 4 angezeigt, wobei die Referenzpositionen (B75) für die Zylinder jeweils speziell durch diese Impulsaussetzersektionen definiert werden.
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5 ist ein Diagramm, das ein Verteilungsmuster von Zonen A bis E darstellt, die zum Bestimmen oder Entscheiden der Zahl von Impulsaussetzern (Zahnaussetzern) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden. Die Zonen A bis E sind auf der Basis der Verhältnisse zwischen den Kurbelwinkelimpulssignalperioden Tn eingerichtet.
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In 5 wird ein Verhältnis K1 einer vorangehenden Periode zu der Periode vor der vorangehenden Periode (hierin auch als die vor-vorangehende Periode bezeichnet), d. h. ”K1 = T(n – 1) (vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode)/T(n – 2) (vorvorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode)” entlang der Abszisse genommen, während ein Verhältnis K2 der vorangehenden Periode zu der gegenwärtigen Periode, d. h. ”K2 = T(n – 1) (vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode)/Tn (gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalperiode)” entlang der Ordinate genommen wird.
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Bezugnehmend auf 5 sind die Zonen, die beim Bestimmen oder Entscheiden der Zahl der Impulsaussetzer (Zahnaussetzer) referenziert werden, distributiv in fünf Zonen A, B, C, D und E klassifiziert, die durch die beiden Verhältnisse K1 (= T(n – 1)/T(n – 2)) und k2 (= T(n – 1)/Tn) auf der Basis der gegenwärtigen Kurbelwinkelimpulssignalperiode Tn, der vorangehenden Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) und der vor-vorangehenden Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 2) definiert sind. Hierbei sollte hinzugefügt werden, dass jede der Zonen A bis E auf eine Breite eingestellt ist, die groß genug ist, tolerierbare Dispersionen, wie etwa eine Variation oder Fluktuation einer Drehung des Motors 10, zu absorbieren.
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6 ist eine Ansicht, die eine Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahlentscheidungs- oder Bestimmungsabbildung für den Verbrennungsmotor unter der Annahme zeigt, dass der Motor ein Vier-Zylinder-Typ ist. Die Abbildung wird zum Bestimmen der Impulsaussetzerzahl (d. h. ”Aussetzer von einem Impuls (Zahn)”, ”Aussetzer von zwei Impulsen (zwei Zähne), und ”kein Impuls-(Zahn-)Aussetzer (Fehlen des Impuls-(Zahn-)Aussetzers)” verwendet.
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Bezugnehmend auf 7 und 8 zusammen mit 1 bis 6 wird als nächstes eine Bearbeitungsprozedur konkreter beschrieben, die in dem Zylinderidentifikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
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An erster Stelle richtet sich die Beschreibung auf die Erfassung der Referenzpositionen mit hoher Genauigkeit durch Rückgreifen auf die Bearbeitungsprozedur der ersten Durchführungsspezifikationen, die auf den niedrigen Drehzahlbereich orientiert sind (d. h. das erste Referenzpositionserfassungsmittel).
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Zuerst werden der vor-vorangehende Wert, der vorangehende Wert und der gegenwärtige Wert der Kurbelwinkelimpulssignalperiode durch T(n – 2), T(n –1) bzw. Tn dargestellt. Dann werden die Periodenverhältnisse K1 und K2 für jede Kurbelwinkelimpulssignalperiode (bei jeder Eingabe des Kurbelwinkelimpulssignals) in Übereinstimmung mit den nachstehend erwähnten Ausdrücken (1) und (2) arithmetisch bestimmt: K1 = T(n – 1)/T(n – 2) (1) K2 = T(n – 1)/Tn (2)
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Anschließend wird durch Referenzieren der Verteilungsabbildung (5), die die beim Bestimmen der Impulsaussetzerzahl (Zahnaussetzerzahl) zu referenzierenden Zonen zeigt, die relevante von den Verteilungszonen A bis E auf der Basis der Ergebnisse einer Berechnung der Periodenverhältnisse K1 und K2 in Übereinstimmung mit den Ausdrücken (1) und (2) bestimmt.
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Ferner wird die Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahl (”0 (keine)”, ”1” oder ”2”) durch Vergleichen der Zone, die aus 5 bestimmt wird, mit der Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahlbestimmungsabbildung für den Vier-Zylinder-Motor (6) bestimmt, welchem dann eine Bestimmung der Referenzposition (B75) auf der Basis der Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahl wie bestimmt folgt.
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Hierbei sei angenommen, dass alle Kurbelwinkelimpulssignalperioden Tn der Winkelspanne oder Distanz (10°CA) entsprechen (d. h. der Motor ist in dem stabilen Drehzustand). Dann ist die Bestimmungszone entsprechend der Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahl ”A”, wenn die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) ”keine Impulsaussetzersektion” anzeigt, während die Zone ”C” ist, wenn die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) ”eine Impulsaussetzersektion” anzeigt, wo die Zahl von dem Aussetzer ”1” ist. Wenn ferner die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) ”zwei Impuls-(zwei Zahn-)Aussetzersektion” anzeigt, wird die Zone dann bestimmt, ”E” zu sein.
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Bezugnehmend auf 7 und 8 zusammen mit 4, die das Kurbelwinkelimpulssignalmuster zeigt, wird als nächstes eine Beschreibung der Impuls-(Zahn-)Aussetzererfassungsbearbeitung in dem niedrigen Drehzahlbereich vorgenommen.
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7 und 8 sind Ansichten zum Darstellen von Beispielen der Bestimmungszonen (A, ..., E), die tatsächlich erfasst werden.
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In 4 zeigen die Ziffern über den Kurbelwinkelimpulsen die Reihenfolge oder Sequenz an, in der diese Kurbelwinkelimpulse erfasst werden. In Verbindung damit wird zur Vereinfachung der Beschreibung vorausgesetzt, dass die Kurbelwinkelimpulssignalperiode Tn wie erfasst einen theoretischen Wert aufweist, der der Zwischenzahn-Winkelspanne entspricht.
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Als ein Beispiel sei nun angenommen, dass der Motor 10 in dem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet, wie auf der Basis der Impulszahl der Kurbelwinkelimpulssignale entschieden. In diesem Fall wird eine Bearbeitungsprozedur der Durchführungsspezifikationen für den niedrigen Drehzahlbereich ausgewählt, um in den nachstehend beschriebenen Entscheidungsbearbeitung angenommen zu werden.
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An erster Stelle wird vorausgesetzt, dass die Kurbelwinkelimpulssignale, die bis zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst werden, ”1” bis ”6” sind. Dann wird die in 5 gezeigte Zone ”A” bestimmt, da diese Kurbelwinkelimpulssignale periodisch bei dem Intervall von 10°CA erfasst werden und deshalb K1 = K2 = 1 ist.
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Wenn anschließend das Kurbelwinkelimpulssignal ”7” erfasst wird, ist die gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalperiode Tn 20°CA, was die Impulsaussetzersektion anzeigt. Da jedoch die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) nicht der Impulsaussetzersektion entspricht, wird auch die Zone ”A” bestimmt, da K1 = 1 und K2 = 1/2 sind.
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Wenn als nächstes das Kurbelwinkelimpulssignal ”8” erfasst wird, dann wird die Zone ”C” bestimmt, da die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) dem Intervall von 20°CA entspricht und deshalb K1 = K2 = 2 ist.
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Zu diesem Zeitpunkt wurden die Bestimmungszonen in den Intervallen nachfolgend zu ”n – 7” erfasst. Andererseits wurde die Bestimmungszone bei ”n – 8” bis ”n – 16” oder ”n – 8” bis ”n – 17” nicht erfasst. Folglich ist ein Vergleich mit dem in 6 gezeigten Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahlbestimmungsabbildungsmuster nicht möglich. Somit wird die Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahlentscheidungsbearbeitung nicht ausgeführt.
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Wenn als nächstes das Kurbelwinkelimpulssignal ”9” erfasst wird, stellt die vor-vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 2) die Impulsaussetzersektion dar. Da jedoch die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) nicht der Impulsaussetzersektion entspricht, wird die Zone ”A” bestimmt, da K1 = 1/2 und K2 = 1 sind, ähnlich zu dem Fall der Erfassung des Kurbelwinkelimpulssignals ”7”.
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Für die aufeinanderfolgenden Kurbelwinkelimpulssignale ”10” bis ”22” wird die Zone ”A” bestimmt, da die Kurbelwinkelimpulssignalperiode 10°CA für alle diese Kurbelwinkelimpulssignalperioden entspricht und deshalb K1 = K2 = 1 ist.
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Wenn in Folge das Kurbelwinkelimpulssignal ”23” erfasst wird, dann entspricht die gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalperiode Tn der Impulsaussetzersektion (von 20°CA). Da jedoch die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) nicht der Impulsaussetzersektion entspricht, wird die Zone ”A” bestimmt, da K1 = 1 mit K2 = 1/3 ist.
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Wenn ferner das Kurbelwinkelimpulssignal ”24” erfasst wird, dann wird die Zone ”E” bestimmt, da die vorangehende Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) dem Intervall von 30°CA entspricht und deshalb K1 = K2 = 3 ist.
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Die Bestimmungszonen, die bei dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurden, sind derart, wie in 8 gezeigt. Spezieller wurden alle Bestimmungszonen für die Zylinderidentifikationsintervalle ”n – 16” bis ”n” erfasst.
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Somit sind nun die Zonendaten verfügbar, die mit dem in 6 gezeigten Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahlbestimmungsabbildungsmuster verglichen werden können. Entsprechend ist es möglich zu erfassen, dass das Kurbelwinkelimpulssignal ”23” zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt ”zwei (Zähne) Impulsaussetzersektion” darstellt.
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Auf diesem Weg wird in dem niedrigen Drehzahlbereich zu dem Zeitpunkt einer Erfassung des Kurbelwinkelimpulssignals ”24” erfasst, dass das Kurbelwinkelimpulssignal ”23” ”zwei Impuls-(Zähne-)Aussetzersektion” darstellt und dass die Winkelposition zu dem Zeitpunkt einer Erfassung des Kurbelwinkelimpulssignals ”24” die Referenzposition ”B75°CA” ist.
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Da ferner die Bestimmungszone auf der Basis des in 5 gezeigten Bestimmungszonenverteilungsdiagramms bestimmt wird und da ”die Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahl” zu dem Zeitpunkt bestimmt wird, zu dem eine ausreichende Zahl der seriellen Bestimmungszonen verfügbar sind, ist es möglich, die Referenzposition mit hoher Zuverlässigkeit zu erfassen.
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Als nächstes wird eine kurze Beschreibung der Referenzpositionserfassungsbearbeitung vorgenommen, die durch Rückgreifen auf eine Bearbeitungsprozedur der zweiten Durchführungsspezifikationen für den hohen Drehzahlbereich ausgeführt wird (d. h. das zweite Referenzpositionserfassungsmittel).
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Zuerst wird ein Periodenverhältnisprodukt K auf der Basis der vor-vorangehenden Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 2), der vorangehenden Kurbelwinkelimpulssignalperiode T(n – 1) und der gegenwärtigen Kurbelwinkelimpulssignalperioden Tn in Übereinstimmung mit dem nachstehend erwähnten Ausdruck (3) kalkuliert: K = K1·K2
= (T(n – 1)/T(n – 2)) × (T(n – 1)/Tn) (3)
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Anschließend wird das Periodenverhältnisprodukt K, das in Übereinstimmung mit dem obigen Ausdruck (3) bestimmt wird, mit vorbestimmten Werten ”2,25” bzw. ”6,25” verglichen, um dadurch die Impuls-(Zähne-)Aussetzerzahl auf die nachstehend beschriebene Art und Weise zu bestimmen.
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Wenn K ≤ 2,25, wird kein Impuls-(Zahn-)Aussetzer bestimmt.
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Wenn 2,25 < K ≤ 6,25, wird ein Aussetzer von einem Impuls (Zahn) bestimmt.
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Wenn 6,25 < K, wird ein Aussetzer von zwei Impulsen (Zähnen) bestimmt.
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Der theoretische Wert von dem Periodenverhältnisprodukt K ist ”1” oder ”0,5” für ”kein Impuls-(Zahn-)Aussetzer”, während er ”4” für ”eine Impuls-(Zahn-)Aussetzersektion” mit ”9” für ”zwei Impuls-(Zähne-)Aussetzersektion” ist. Die vorbestimmten Werte für die oben erwähnten vergleichenden Entscheidungen sind jedoch auf die Werte eingestellt, mit denen eine Toleranzdispersion, wie etwa eine Variation einer Drehung des Motors 10, absorbiert werden kann.
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Wie aus dem obigen verstanden werden kann ist es möglich, die Referenzposition durch eine einfache arithmetische Operation innerhalb einer kurzen Zeit durch Erfassen ”der Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahl” für jede der Kurbelwinkelimpulssignalperioden zu bestimmen.
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Bezugnehmend auf 4 richtet sich als nächstes die Beschreibung auf die Impuls-(Zahn-)Aussetzererfassungsbearbeitungsoperation in dem hohen Drehzahlbereich unter der Annahme, dass zur Vereinfachung der Beschreibung jede Kurbelwinkelimpulssignalperiode von dem theoretischen Wert ist, der der Winkelspanne oder Distanz entspricht.
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Wenn auf der Basis der Zahl von den Kurbelwinkelimpulsen bestimmt wird, dass der Motor 10 in dem hohen Drehzahlbereich arbeitet, wird die Bearbeitungsprozedur der zweiten Durchführungsspezifikationen für den hohen Drehzahlbereich ausgewählt, um in den nachstehend beschriebenen Entscheidungsbearbeitungen angenommen zu werden.
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Für die Kurbelwinkelimpulssignale ”1” bis ”6” sind die vorvorangehende, die vorangehende bzw. die gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalperioden wie folgt angegeben: T(n – 2) = 1 T(n – 1) = 1 Tn = 1.
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Entsprechend ist aus dem zuvor erwähnten Ausdruck (3) K = 1, was ”keinen Impuls-(Zahn-)Aussetzer (Fehlen eines Impuls-(Zahn-)Aussetzers)” anzeigt.
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Wenn anschließend das Kurbelwinkelimpulssignal ”7” erfasst wird, sind die vor-vorangehende, die vorangehende bzw. die gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalperioden wie folgt: T(n – 2) = 1 T(n – 1) = 1 Tn = 2
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Somit ist bestimmt, dass K = 0,5 ist, was ”keinen Impuls-(Zahn-)Aussetzer (Fehlen eines Impuls-(Zahn-)Aussetzers)” anzeigt.
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In Folge sind bei Erfassung des Kurbelwinkelimpulssignals ”8” die vor-vorangehende, die vorangehende bzw. die gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalperioden wie folgt: T(n – 2) = 1 T(n – 1) = 2 Tn = 1
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Entsprechend wird bestimmt, dass K = 4 ist, was ”einen Impuls-(Zahn-)Aussetzer” anzeigt.
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Auf diese Art und Weise wird zu dem Zeitpunkt, wenn das Kurbelwinkelimpulssignal ”8” erfasst wird, bestimmt, dass das Kurbelwinkelimpulssignal ”7” ”einen Impuls-(Zahn-)Aussetzer” darstellt. Somit kann die gegenwärtige Winkelposition zu dem Zeitpunkt, zu dem das Kurbelwinkelimpulssignal ”8” erfasst wird, bestimmt werden, die Referenzposition ”B75°CA” zu sein.
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Wie aus dem obigen offensichtlich ist, ist es möglich, ”Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahl” durch die arithmetische Bearbeitung innerhalb einer kurzen Zeit (entsprechend drei Kurbelwinkelimpulsen) zu bestimmen, ohne dass es notwendig ist, auf die in 5 gezeigte Aussetzerbestimmungsabbildungsentscheidung zurückzugreifen. Auf diesem Weg kann die Referenzposition selbst in dem hohen Drehzahlbereich auf jeden Fall erfasst werden.
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Bezugnehmend auf in 9 bis 11 gezeigte Flussdiagramme wird als nächstes eine detaillierte Beschreibung einer Bearbeitungsprozedur eines hierin zuvor erwähnten Wechsels des Referenzpositionserfassungsmittels und der Referenzpositionserfassungsbearbeitungsprozeduren in dem niedrigen Drehzahlbereich bzw. dem hohen Drehzahlbereich vorgenommen.
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9 ist ein Flussdiagramm, das eine Bearbeitungsroutine für einen Wechsel des ersten und des zweiten Referenzpositionserfassungsmittels zeigt, 10 ist ein Flussdiagramm, das eine Referenzpositionserfassungsbearbeitungsroutine in dem niedrigen Drehzahlbereich zeigt, und 11 ist ein Flussdiagramm, das eine Referenzpositionserfassungsbearbeitungsroutine in dem hohen Drehzahlbereich zeigt.
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Zum Erfassen der Referenzposition(en) (Impulsaussetzersektion(en)) wird zuerst die in 9 dargestellte Wechselbearbeitungsroutine ausgeführt.
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Bezugnehmend auf 9 wird zuerst eine Entscheidung bezüglich dessen getroffen, ob der Motor 10 in dem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet oder nicht (Schritt S101).
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Wenn in dem Schritt S101 entschieden wird, dass der Motor 10 in dem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S101 zu einer Bestätigung ”JA” führt), wird die Bearbeitungsprozedur der ersten Durchführungsspezifikationen für den niedrigen Drehzahlbereich (siehe 10) zum Erfassen der Referenzposition ausgewählt (Schritt S102a).
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Wenn ferner in dem Schritt S101 entschieden wird, dass der Motor 10 nicht in dem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet (d. h. wenn der Entscheidungsschritt S101 zu einer Verneinung ”NEIN” führt), wird die Bearbeitungsprozedur der zweiten Durchführungsspezifikationen für den hohen Drehzahlbereich (siehe 11) zum Erfassen der Referenzposition ausgewählt (Schritt S102b), worauf die in 9 gezeigte Bearbeitungsroutine zu einem Ende kommt.
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Bezugnehmend auf das in 10 gezeigte Flussdiagramm wird als nächstes eine Beschreibung der Entscheidungsbearbeitungsroutine vorgenommen, in der die Bearbeitungsprozedur der ersten Durchführungsspezifikationen für einen niedrigen Drehzahlbereich angenommen wird.
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Bezugnehmend auf 10 werden zuerst die Kurbelwinkelimpulssignale abgerufen (Schritt S104), um dadurch die Kurbelwinkelimpulssignalperioden Tn arithmetisch zu bestimmen (Schritt S105), worauf die Periodenverhältnisse K1 und K2 in Übereinstimmung mit den nachstehend erwähnten Ausdrücken (4) und (5) kalkuliert werden: K1 = T(n – 1)/T(n – 2) (4) K2 = T(n – 1)/Tn (5)
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Anschließend werden die Zonen A–E aus 5 durch Verwendung der Periodenverhältnisse K1 und K2, die in Übereinstimmung mit den obigen Ausdrücken (4) und (5) arithmetisch bestimmt werden, unterscheidbar entschieden, deren Ergebnisse dann sequenziell oder seriell gesichert werden (Schritt S107).
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Als nächstes wird eine Entscheidung getroffen, ob die Zahl der seriell gesicherten Zonen gleich oder größer als ”18” ist (Schritt S108). Wenn entschieden wird, dass die Zahl der gesicherten seriellen Zonen < 18 ist (d. h. wenn der Schritt S108 zu einer Verneinung ”Nein” führt), wird die in 10 gezeigte Bearbeitungsroutine beendet, ohne die Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahlentscheidungsbearbeitung und die Zylinderidentifikationsbearbeitungsprozedur auszuführen.
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Wenn andererseits in dem Schritt S108 entschieden wird, dass die Zahl der gesicherten seriellen Zonen ≥ 18 ist (d. h. wenn der Schritt S108 ”Ja” ist), werden die gesicherten seriellen Zonen mit der Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahlbestimmungsabbildung (siehe 6) verglichen, um dadurch die Zahl des Impuls-(Zahn-)Aussetzers (”0”, ”1” oder ”2”) in einem Schritt S109 zu bestimmen.
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Durch unterscheidbares Bestimmen oder Erfassen der Zahl (des) der Impuls-(Zahn-)Aussetzer(s) ist es möglich, die Referenzposition zu erfassen. Spezieller wird in einem Schritt S110 eine Entscheidung bezüglich dessen getroffen, ob die Impuls-(Zahn-)Aussetzerzahl ”1” oder ”2” ist. Wenn entschieden wird, dass der Impuls-(Zahn-)Aussetzer ”0” ist (d. h. wenn der Schritt S110 ”Nein” ist), wird dann die in 10 gezeigte Bearbeitungsroutine beendet, ohne dass die Zylinderidentifikationsbearbeitungsprozedur ausgeführt wird.
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Wenn im Gegensatz in dem Schritt S110 ”Aussetzer von einem Impuls” oder ”Aussetzer von zwei Impulsen (Zähnen)” entschieden wird, wird in einem Schritt S111 die Zylinderidentifikationsbearbeitungsprozedur ausgeführt, worauf die in 10 gezeigte Bearbeitungsroutine zu einem Ende kommt.
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Bezugnehmend auf 11 richtet sich als nächstes die Beschreibung auf die Bearbeitungsroutine, in der die Referenzpositionsidentifikationsprozedur der zweiten Durchführungsspezifikationen für den hohen Drehzahlbereich angenommen wird.
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Bezugnehmend auf 11 werden die Kurbelwinkelimpulssignale abgerufen oder erlangt (Schritt S112) und die Kurbelwinkelimpulssignalperiode wird arithmetisch bestimmt (Schritt S113), worauf das Periodenverhältnisprodukt K in Übereinstimmung mit den hierin zuvor erwähnten Ausdrücken (3) bis (5) arithmetisch bestimmt wird (Schritt S114). Nämlich K1 = T(n – 1)/T(n – 2) (4) K2 = T(n – 1)/Tn (5) K = K1 × K2 (6)
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Anschließend wird das Periodenverhältnisprodukt K mit dem ersten vorbestimmten Wert ”6,25” verglichen um zu entscheiden, ob K > 6,25 ist oder nicht (Schritt S115a).
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Wenn in dem Schritt S115a entschieden wird, dass K ≤ 6,25 ist (d. h. wenn der Schritt S115a ”Nein” ist), wird dann das Periodenverhältnisprodukt K mit dem zweiten vorbestimmten Wert ”2,25” verglichen um zu entscheiden, ob K > 2,25 ist oder nicht (Schritt S115b).
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Wenn in dem Schritt S115a entschieden wird, dass K > 6,25 ist (d. h. wenn der Schritt S115a ”Ja” ist), wird ”Aussetzer von zwei Impulsen (Zähnen)” bestimmt (Schritt S116a). In diesem Fall wird die Zylinderidentifikationsbearbeitung ausgeführt (Schritt S117). Die in 11 gezeigte Bearbeitungsroutine kommt zu einem Ende.
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Wenn in dem Schritt S115b entschieden wird, dass K > 2,25 ist (d. h. wenn der Schritt S115b ”Ja” ist), wird ”Aussetzer von einem Impuls (Zahn)” bestimmt (Schritt S116b). In diesem Fall wird die Zylinderidentifikationsbearbeitung ausgeführt (Schritt S117).
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Wie aus dem obigen offensichtlich ist, wird es durch Bestimmen der Zahl der (des) Impuls-(Zahn-)Aussetzer(s) möglich, die Referenzposition(en) zu erfassen, wodurch die Zylinderidentifikationsbearbeitung (Schritt S117) ausgeführt werden kann.
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Wenn andererseits in dem Schritt S115b entschieden wird, dass K ≤ 6,25 ist (d. h. wenn der Schritt S115b ”Nein” ist), wird ”kein Impuls-(Zahn-)Aussetzer” bestimmt (Schritt S116c). In diesem Fall wird die Zylinderidentifikationsbearbeitung nicht ausgeführt (Schritt S117). Die in 11 gezeigte Bearbeitungsroutine wird dann beendet.
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Bezugnehmend auf ein in 12 gezeigtes Flussdiagramm wird als nächstes die Routine für einen Wechsel der Referenzpositionsidentifikationsbearbeitungsprozeduren der ersten und zweiten Durchführungsspezifikationen detaillierter beschrieben.
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In 12 sind Schritte S201, S202a und S202b den hierin zuvor durch Bezug auf 9 beschriebenen Schritten S101, S102a und S102b ähnlich.
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Das Referenzpositionserfassungsmittel, das in die Steuereinheit 40 einbezogen ist (siehe 1), ist derart gestaltet, um die gegenwärtige Motordrehzahl (u/min) Nn jedesmal arithmetisch zu bestimmen, wenn das Kurbelwinkelimpulssignal eingegeben wird, um dadurch zu entscheiden, ob die Motordrehzahl (u/min) Nn wie bestimmt kleiner als 500 u/min ist oder nicht (Schritt S201).
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Wenn in dem Schritt S201 entschieden wird, dass Nn < 500 ist (d. h. wenn der Schritt S201 ”Ja” ist), wird dann die Referenzpositionsidentifikationsprozedur der ersten Durchführungsspezifikationen für den niedrigen Drehzahlbereich gewählt (Schritt S202a), worauf die in 12 gezeigte Bearbeitungsroutine zu einem Ende kommt.
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Wenn andererseits in dem Schritt S201 entschieden wird, dass Nn ≤ 500 ist (d. h. wenn der Schritt S201 ”Nein” ist), wird dann die Prozedur der ersten Durchführungsspezifikationen für den hohen Drehzahlbereich gewählt (Schritt S202b), worauf die in 12 gezeigte Bearbeitungsroutine beendet wird (ENDE).
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Wenn wie oben beschrieben die Motordrehzahl (u/min) Nn kleiner als 500 (u/min) ist, wird die Referenzpositionsidentifikationsprozedur der ersten Durchführungsspezifikationen für den niedrigen Drehzahlbereich angenommen, wohingegen wenn die Motordrehzahl (u/min) Nn nicht kleiner als 500 (u/min) ist, die Prozedur der zweiten Spezifikationen für den hohen Drehzahlbereich angenommen wird.
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Somit kann die Referenzposition auf einer Basis pro Zylinder unabhängig von dem Betriebszustand des Motors 10 erfasst werden. Mit anderen Worten, wenn der Motor bei einer niedrigen Geschwindigkeit (u/min) arbeitet, können die Referenzpositionserfassung und die Zylinderidentifikation durch Annahme der Bearbeitungsprozedur von hoher Zuverlässigkeit (von den ersten Durchführungsspezifikationen) ausgeführt werden, während in dem hohen Drehzahlbereich die Referenzpositionserfassung und die Zylinderidentifikationsbearbeitung durch eine Hochgeschwindigkeits- und vereinfachte Arithmetikprozedur mit hoher Zuverlässigkeit ausgeführt werden können.
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Da außerdem die Motordrehzahl (u/min) Nn, die gewöhnlich als die vorhandene Information verfügbar ist, als die Entscheidungsreferenz für einen Wechsel der Bearbeitungsprozeduren der ersten und zweiten Durchführungsspezifikationen verwendet wird, wird im wesentlichen zusätzlich kein Overhead hervorgerufen. Natürlich können zusätzliche Kosten vermieden werden.
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Ausführungsform 2
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In dem Zylinderidentifikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Referenzpositionsidentifikationsbearbeitungsprozeduren der ersten und zweiten Durchführungsspezifikationen in Abhängigkeit von der Motordrehzahl (u/min) Nn gewechselt. Eine zweite Ausführungsform der Erfindung richtet sich auf das Zylinderidentifikationssystem, in dem der Wechsel der ersten und zweiten Spezifikationen in Abhängigkeit davon durchgeführt wird, ob der Motor in dem Anlasszustand ist oder nicht.
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Es wird nun die Bearbeitungsprozedur gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Das Referenzpositionserfassungsmittel, das in die Steuereinheit 40 einbezogen ist, ist gestaltet, eine Entscheidung bezüglich dessen zu treffen, ob der Motor in dem Anlasszustand ist oder nicht, durch Referenzieren eines Betriebszustandsflags von dem Kurbelwinkelimpulssignal, wenn das Kurbelwinkelimpulssignal von dem Starter 50 eingegeben wird.
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Wenn bestimmt ist, dass der Motor in dem Anlasszustand ist, wird die Referenzpositionserfassungsprozedur der ersten Durchführungsspezifikationen für den niedrigen Drehzahlbereich bewirkt. Wenn es anders ist, wird die Referenzpositionserfassungsprozedur der zweiten Durchführungsspezifikationen für den hohen Drehzahlbereich validiert.
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13 ist ein Flussdiagramm, das eine Bearbeitungsroutine für einen Wechsel der Referenzpositionsidentifikationsprozeduren der ersten und zweiten Durchführungsspezifikationen in dem Zylinderidentifikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In 12 sind Schritte S301, S302a und S302b jenen beschriebenen S201, S302a und S302b, gezeigt in 12, ähnlich.
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Bezugnehmend auf 13 wird zuerst entschieden, ob der Motor 10 in dem Anlasszustand ist oder nicht (Schritt S301).
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Wenn ja (d. h. wenn der Schritt S301 ”Ja” ist), wird die Referenzpositionsidentifikationsprozedur der ersten Spezifikationen für den niedrigen Drehzahlbereich validiert (Schritt S302a), worauf die in 13 gezeigte Bearbeitungsroutine zu einem Ende kommt.
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Wenn andererseits nein (d. h. wenn der Schritt S301 ”Nein” ist), wird die Referenzpositionsidentifikationsprozedur der zweiten Spezifikationen für den hohen Drehzahlbereich validiert (Schritt S302b), worauf die in 13 gezeigte Bearbeitungsroutine zu einem Ende kommt.
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Wie aus dem obigen offensichtlich ist, ist es möglich, den Drehbereich des Motors 10 durch Gebrauchmachen von dem Kurbelwinkelimpulssignal zu vorteilhaften Auswirkungen, die jenen hierin zuvor beschriebenen entsprechen, unterscheidbar zu bestimmen.
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Mit anderen Worten, wenn der Motor in dem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet, ist die arithmetische Bearbeitungsprozedur der ersten Durchführungsspezifikationen dazu fähig, viele Unterbrechungen und starke Belastung, die in die arithmetische Operation einbezogen sind, die zum Erfassen der Referenzposition ausgeführt wird, zu bewältigen, wohingegen wenn der Motor in dem hohen Drehzahlbereich arbeitet, die arithmetische Bearbeitungsprozedur der zweiten einfachen Durchführungsspezifikationen verwendet werden kann, für die die Belastung für eine arithmetische Operation niedrig sein kann, wodurch die Referenzposition mit hoher Genauigkeit auf alle Fälle unabhängig von den Betriebszuständen des Verbrennungsmotors erfasst werden kann.
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Da außerdem das Betriebszustandsflag des Kurbelwinkelimpulssignals, welches intuitiv einfach ist, als die Referenz für einen Wechsel der Prozeduren der ersten und zweiten Spezifikationen verwendet wird, wird es unnötig, die Motordrehzahl (u/min) zum Unterscheiden des niedrigen Drehzahlbereichs und des hohen Drehzahlbereichs voneinander arithmetisch zu bestimmen. Somit kann die Belastung, die anderenfalls wegen der zusätzlichen arithmetischen Operation auferlegt wird, vermieden werden.
