DE19963872B4 - System und Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen - Google Patents

System und Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen Download PDF

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Abstract

Ein System und ein Verfahren zum Bearbeiten von Kurbelwinkelsignalen wird offenbart. Das System umfaßt einen Kurbelwinkelsensor (12) zum Umwandeln einer Drehung einer Kurbelwelle in analoge Signale; eine Umschaltschaltung (20) zum Umwandeln der analogen Signale in Kurbelwinkelsignale; einen Zeitnehmer/Zähler (30) zum Erfassen einer Anzahl von Impulsen und Zahnperioden der Kurbelwinkelsignale; einen Phasensensor (40) zum Umwandeln einer Drehung einer Nockenwelle in Zylinderidentitätssignale und zum Ausgeben der Zylinderidentitätssignale; und eine elektronische Steuereinheit (50) zum Empfangen der Kurbelwinkelsignale und der Zylinderidentitätssignale und unter Verwendung der Signale zum Bestimmen einer Zylinderidentität und einer UpM. Das Verfahren umfaßt die Schritte zum Eingeben eines Kurbelwinkelsignals und eines Zylinderidentitätssignals; Bestimmen, ob das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung von einem hohen auf einen niedrigen Zustand oder umgekehrt durchlaufen hat; Feststellen eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition; Zählen einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals nach der Referenzposition, wenn das Zylinderidentitätssignal nicht eine Invertierung durchläuft; und Identifizieren eines Punkts, an dem die vorgegebene Anzahl der Impulse des Kurbelwinkelsignals gezählt wird, als einen bestimmten Zylinder.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (a) Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen.
  • (b) Beschreibung des verwandten Sachstandes
  • Eine zunehmend genaue elektronische Steuerung von Maschinen wird gerade in den vergangenen Jahren verwendet, um das Gesamtmaschinen-Betriebsverhalten zu verbessern, einen Kraftstoffverbrauch zu verringern, Abgase zu begrenzen und einen Fahrkomfort zu verbessern. Beispiele von einer derartigen Steuerung umfassen eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Zündzeitpunktsteuerung und eine Maschinenfehlzündungssteuerung.
  • Um eine derartige genaue Maschinensteuerung auszuführen, muß ein System und ein Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen Maschinenumdrehungs(UpM)-Änderungen, einen Drehwinkel einer Kurbelwelle und einen Zylinder, in dem eine Fehlzündung auftritt, genau erfassen können. In dem herkömmlichen System und dem Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen sind eine Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten Zähnen auf einem Sensorrad vorgesehen, das mit einer Kurbelwelle verbunden ist, um sich mit dieser zu drehen. Ein vorgegebener Platz an einer bestimmten Stelle ist vorgesehen, wo die Zähne auf dem Sensorrad gebildet sind (d. h. wo die Zähne fehlen) und der Platz ist so positioniert, daß er als eine Steuerreferenzstelle verwendet werden kann, die einen oberen Totpunkt (Top Dead Center TDC) für einen bestimmten Kolben innerhalb seines Zylinders anzeigt. Von diesem Punkt wird ein vorgegebener Kurbelwinkel gemessen und in eine Anzahl von Umdrehungen der Kurbelwelle umgesetzt.
  • Ferner bestimmt ein Phasensensor, welcher Kolben an dem TDC eines Kompressionshubs ist, wenn der Kurbelwinkelsensor ein Signal erzeugt und ein Zylinderidentitätssignal wird bei jeder Drehung einer Nockenwelle erzeugt wird. Auf Grundlage dieser Information führt ein Maschinensteuersystem eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Zündzeitpunktsteuerung und eine Maschinenfehlzündungssteuerung aus.
  • 1a zeigt ein Kurbelwinkelsignal-Erfassungsverfahren in dem herkömmlichen System.
  • In dem in 1a gezeigten Kurbelwinkel-Erfassungsverfahren wird ein Abstand zwischen einem Zahn und einem Boden eines Raums zwischen einem benachbarten Zahn des Sensorrads, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, durch einen magnetischen Aufnehmer erfaßt, wobei ein hoher Wert dem Zahn entspricht und ein niedriger Wert dem Boden des Raums zwischen den Zähnen entspricht. Für den Fall, daß eine Umdrehung der Maschine 16 Zähnen und einem Platz von zwei fehlenden Zähnen entspricht, werden demzufolge Zahnperioden, die bei jeweils 20° erzeugt werden, beobachtet und wenn eine Zahnperiode größer oder gleich wie zweimal eine vorangehende Periode ist, wird angenommen, daß eine Periode eines fehlenden Zahns aufgetreten ist.
  • Wenn bestimmt wird, daß eine fehlende Zahnperiode aufgetreten ist, wird bestimmt, daß ein bestimmter Kolben an einem TDC ist. Der Moment, bei dem dies auftritt, wird als eine Standardstelle verwendet und von diesem Punkt wird eine Zeit für eine 180° Kurbelwinkeldrehung gemessen und diese Information wird verwendet, um eine Anzahl von Umdrehungen pro Minute (UpM) zu bestimmen.
  • 1b zeigt eine Wellenform eines Zylinderidentitätssignals, welches verwendet wird, um zu unterscheiden, welcher Zylinder an einem Kompressions-TDC ist.
  • Der Phasensensor ist mit der Nockenwelle verbunden, um ein Zylinderidentitätssignal bei jeder Umdrehung der Nockenwelle zu erzeugen. Wenn ein niedriger Wert des Zylinderidentitätssignals gesetzt wird, um den Kompressionshub eines ersten Zylinders zu bezeichnen, wird für den Fall, daß die fehlende Zahnperiode des Kurbelwinkelsensors erfaßt wird, während das Zylinderidentitätssignal niedrig ist, angenommen, daß der erste Zylinder auf seinem Kompressionshub den TDC erreicht hat.
  • Da Maschinengeschwindigkeiten abrupt einen gewissen Änderungsgrad in einem Zustand niedriger Geschwindigkeit oder einem Zustand niedriger Temperatur erfahren können, bei denen ein Viskositätswiderstand des Öls zunimmt, tritt jedoch ein beträchtlicher Anstieg, wie eine derartige Änderung in der Maschinengeschwindigkeit die Bestimmung der fehlenden Zahnperiode beeinflußt, auf. Das heißt, mit derartigen Umständen in dem Verfahren des Standes der Technik wird ein Verhältnis der fehlenden Zahnperiode zu der vorangehenden Zahnperioden kleiner als zwei, so daß die Zuverlässigkeit einer Bestimmung der fehlenden Zahnperiode verringert wird.
  • Da ferner bei Fahrzeugen, die Maschinen mit einer kleinen Verschiebung verwenden, die Anzahl von Zähnen, die auf dem Sensorrad vorgesehen sind, als Folge von Größenbeschränkungen verringert wird, sind Kaltstarts nicht möglich.
  • DE 196 38 338 A1 lehrt eine Sensorradanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine. Es werden zwei Geberscheiben bereitgestellt, von denen die eine auf der Kurbelwelle und die andere auf der Nockenwelle angebracht ist. Beide Scheiben tragen an ihrer Randkante Zähne, die von Sensoren erfasst werden, wenn die Scheiben unter den Sensoren durchrotieren. Während die Kurbelwellenscheibe eine größere Anzahl von Zähnen trägt, die von zwei oder drei Lücken unterbrochen sind und bei denen eine gegebene Korrelation zwischen den Zähnen auf der Kurbelwelle und einem Zähler des vom Sensor abgeleiteten Signals für die Kurbelwellengeberscheibe existiert, so dass eine eindeutige Zylindererkennung möglich ist, trägt der an der Nockenwelle angebrachte Scheibe eine kleinere Anzahl von Zähnen, die bestimmte Punkte im Betrieb des Motors in Relation zu Referenzpositionen anzeigen, in Grad ausgedrückt.
  • DE 196 09 857 C2 ist auf eine ähnliche Motorsteuerung gerichtet, die ebenfalls zwei Signaldetektoren umfasst, von denen der eine ein Signal von der Nockenwelle erfasst und der andere ein Signal von der Kurbelwelle. Das Prinzip der DE 196 38 338 A1 ist dahingehend invertiert, dass die Sensorscheibe mit der größeren Anzahl von Vorsprüngen an der Nockenwelle und nicht an der Kurbelwelle angebracht ist. Von einem die Vorsprünge der Zähne der Nockenwellensensorscheibe erfassenden Sensor wird ein Signal erzeugt, das ein Winkelpositionssignal beinhaltet, das bei einer gegebenen Winkelposition der Nockenwelle erzeugt wird, wie auch ein Zylinderidentifikationssignal, das einem Motorzylinder entspricht. Die Zylinderidentifikation wird durch eine Vorrichtung durchgeführt, die Informationen verwendet, die in einem Signal enthalten sind, das von einem Segment ohne Zähne auf der Nockenwellensensorscheibe erzeugt wird. Beide Arten von Signalen von beiden Sensorscheiben werden in die Zylinderidentifikationsvorrichtung eingegeben. Die Erfassung der Signale dient einer Zylinderidentifikation. Beide Druckschriften verwenden diese Signale nicht zur Bestimmung von Drehzahlen zu gegebenen Zeitpunkten.
  • DE 195 40 675 C1 lehrt ein Verfahren zur Momentenschätzung mittels Drehzahlauswertung an einer Kurbelwelle. Hierbei wird nur eine einzelne Sensorscheibe auf der Kurbelwelle verwendet. Die Sensorscheibe enthält in ihrem Umfang eine Anzahl von Zähnen sowie eine Lücke. An den gemessenen Zahnzeiten, die vom Sensor erfasst und dann berechnet werden, wird eine Filterung vorgenommen, um Variationen zu berücksichtigen, die von der ungenauen Herstellung der Sensorscheibe herrühren, wie auch Variationen innerhalb des Motorbetriebs. Der Ansatz ermöglicht eine feiner gestufte Drehzahlbestimmung und damit eine genaue Berechnung des Motormomentes wobei allerdings keine Auswertung von Zylinderidentitätssignalen stattfindet.
  • DE 42 21 308 C2 beschreibt noch ein weiteres Motorsteuersystem, welches nicht nur Signalgeneratoren verwendet, die auf der Nockenwelle bzw. der Kurbelwelle montierte Scheiben aufweisen, sondern auch einen zusätzlichen Impulssignalgenerator, der keine Lücken in der Abfolge von darauf angeordneten Zähnen aufweist und ebenfalls auf der Kurbelwelle montiert ist. Das davon erzeugte Impulssignal wird verwendet, um interpolierte Positionsereignisse des Motors zu berechnen, was als modifiziertes Bezugspositionssignal bezeichnet wird und Positionen der Kurbelwelle in Grad anzeigt.
  • Schließlich stellt DE 41 33 752 C2 eine Maschinensteuervorrichtung vor, in der Signale von einem Kurbelwellenwinkelpositionssensor und einem Nockenwellenpositionssensor verwendet werden. Die Kurbelwellensensorscheibe weist Lücken in der Abfolge von Zähnen auf, was zu einem ebenfalls Lücken aufweisenden Impulssignal führt. Zusätzlich kann ein Nockenwellensensor vorgesehen sein. Die Zylinderidentität kann durch einen Zylindererkennungsabschnitt erfasst werden, der ein Signal aus dem Nockenwellensensor 8 und ein bearbeitetes Signal aus dem Kurbelwellensensor empfängt.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wurde in einer Hinsicht durchgeführt, um die obigen Probleme zu lösen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen bereitzustellen, bei denen die Zuverlässigkeit einer Bestimmung einer fehlenden Zahnperiode in Zuständen sowohl niedriger Geschwindigkeit als auch niedriger Temperatur verbessert wird und mit denen Kaltstarts möglich sind.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein System und ein Verfahren zum Bearbeiten von Kurbelwinkelsignalen bereit. Das System umfasst einen Kurbelwinkelsensor zum Umwandeln einer Drehung einer Kurbelwelle in analoge Signale; eine Umschaltschaltung zum Umwandeln der analogen Signale in Kurbelwinkelsignale; einen Zeitnehmer/Zähler zum Erfassen einer Anzahl von Impulsen und Zahnperioden der Kurbelwinkelsignale; und einen Phasensensor zum Umwandeln einer Drehung einer Nockenwelle in Zylinderidentitätssignale und zum Ausgeben der Zylinderidentitätssignale. Es ist gekennzeichnet durch eine elektronische Steuereinheit zum Empfangen der Kurbelwinkelsignale und der Zylinderidentitätssignale und zum Verwenden der Signale für die Bestimmung von Zylinderidentitäten, basierend auf einem Zylinderidentitätssignal als Referenzposition und einer vorgegebenen Anzahl von Kurbelwinkelsignalen nach der Referenzposition, und von UpM für Perioden jeder Zylinderidentität, basierend auf der vorgegebenen Anzahl und dem Zeitraum, den die jeweilige Zylinderidentität andauert.
  • Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst der Kurbelwinkelsensor ein Sensorrad mit einer Vielzahl von Zähnen, die an vorgegebenen Intervallen um einen Umfang des Sensorrads herum gebildet sind, wobei das Sensorrad mit der Kurbelwelle verbunden ist, und einen magnetischen Aufnehmer zum Erfassen von Änderungen in einem Magnetfeld, verursacht durch eine Differenz im Abstand zwischen den Zähnen des Sensorrads und dem magnetischen Aufnehmer, und zwischen einem Bodenabschnitt zwischen den Zähnen des Sensorrads und dem magnetischen Aufnehmer, wobei die Differenz im Abstand als Folge einer Drehung des Sensorrads auftritt.
  • Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung stellt der Zeitnehmer/Zähler Punkte fest, an denen die Zylinderidentitätssignale, die von dem Phasensensor ausgegeben werden, eine Invertierung von hohen auf niedrige Zustände oder umgekehrt durchlaufen, als Referenzpositionen fest, zählt dann beginnend von den Referenzpositionen und gibt die Impulse der Kurbelwinkelsignale aus und berechnet eine Zeit, bis eine vorgegebene Anzahl von Impulsen gezählt ist, und gibt diese aus.
  • Gemäß einem noch anderen Merkmal der vorliegenden Erfindung empfängt die elektronische Steuereinheit die Anzahl von Impulsen der Kurbelwinkelsignale, die von dem Zeitnehmer/Zähler ausgegeben werden, identifiziert dann einen Zylinder entsprechend zu den eingegebenen Impulsen, und berechnet eine Maschinen-Umdrehungszahl (UpM) auf Grundlage der Zeit, bis die vorgegebene Anzahl von Impulsen, wie von dem Zeitnehmer/Zähler bestimmt, gezählt ist.
  • Das Verfahren umfaßt die Schritte zum Eingeben eines Kurbelwinkelsignals und eines Zylinderidentitätssignals; Bestimmen, ob das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung von einem hohen auf einen niedrigen Zustand oder umgekehrt durchlaufen hat; Feststellen eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition; Zählen einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals nach der Referenzposition, wenn das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft; und Identifizieren eines Punkts, an dem die vorgegebene Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals gezählt ist, als einen Punkt, der einem bestimmten Zylinder entspricht.
  • Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung ist das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit einem einzelnen kurzen Impuls, ein Signal mit einem Impuls, der sich über die Hälfte einer Periode des Zyklusses erstreckt, oder ein Signal mit zwei Impulsen von unterschiedlichen Breiten.
  • In einem anderen Aspekt umfaßt das Verfahren die Schritte zum Eingeben eines Zylinderidentitätssignals, das von einem Phasensensor ausgegeben wird, und eines Kurbelwinkelsignals in einem Zeitnehmer/Zähler, wobei das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit einem einzelnen kurzen Impuls ist; Bestimmen, mit dem Zeitnehmer/Zähler, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von niedrig auf hoch durchlaufen ist; Feststellen, ob bestimmt wird, daß der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung durchlaufen hat, eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchlaufen hat, als eine Referenzposition und Berechnen einer UpM an diesem Punkt, wobei die Feststellung der Referenzposition und die Berechnung von UpM in einer elektronischen Steuereinheit ausgeführt wird; Zählen einer Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals mit dem Zeitnehmer/Zähler jeweils einzeln, wenn das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchlaufen hat; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl erreicht hat; Bestimmen, daß ein bestimmter Zylinder einen TDC erreicht hat, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals die vorgegebene Anzahl erreicht; und Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers, wenn die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die von dem Zeitnehmer/Zähler gezählt werden, und ein Ergebnis einer Teilung der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals während einer Periode durch eine Anzahl von Zylindern die gleichen sind.
  • Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren ferner den Schritt zum kontinuierlichen Zählen der Impulse der Kurbelwinkelsignale während einer Periode ohne Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers.
  • In einem noch anderen Aspekt umfaßt das Verfahren die Schritte zum Eingeben eines Zylinderidentitätssignals, das von einem Phasensensor ausgegeben wird, und eines Kurbelwinkelsignals an einem Zeitnehmer/Zähler, wobei das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit einem Impuls, der sich über eine halbe Periode des Zyklusses erstreckt, ist; Bestimmen mit dem Zeitnehmer/Zähler, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung durchlaufen hat; Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers, dann Feststellen, mit einer elektronischen Steuereinheit, eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition, wobei die Initialisierung des Zeitnehmers/Zählers und die Feststellung der Referenzposition ausgeführt wird, wenn bestimmt wird, daß der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von niedrig auf hoch durchlaufen hat; Zählen einer Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals mit dem Zeitnehmer/Zähler, wenn das Zylinderidentitätssignal nicht eine Invertierung durchläuft; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl für eine Maschinensteuerung erreicht hat; Bestimmen, daß ein bestimmter Zylinder den TDC erreicht hat, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals die vorgegebene Anzahl erreicht; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die von dem Zeitnehmer/Zähler gezählt werden, einer Summe der vorgegebenen Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals gleicht und ein Ergebnis einer Teilung der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals während einer Periode durch eine Anzahl von Zylindern gleicht; und Bestimmen, daß ein nachfolgender Zylinder einen TDC erreicht hat, durch die elektronische Steuereinheit, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die von dem Zeitnehmer/Zähler gezählt werden, der Summe gleicht.
  • Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird in dem Schritt zum Bestimmen mit dem Zeitnehmer/Zähler, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung durchlaufen hat, eines Punkts, an dem der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von hoch nach niedrig und von niedrig nach hoch durchlaufen hat, als die Referenzposition festgestellt.
  • In einem noch anderen Aspekt umfaßt das Verfahren die Schritte zum Eingeben eines Zylinderidentitätssignals, das von einem Phasensensor ausgegeben wird, und eines Kurbelwinkelsignals an einen Zeitnehmer/Zähler, wobei das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit zwei Impulsen mit unterschiedlichen Breiten ist; Bestimmen mit dem Zeitnehmer/Zähler, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von niedrig nach hoch durchlaufen hat; Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers, Feststellen eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition, und Zählen einer Anzahl von hohen Werten des Kurbelwinkelsignals, bei denen das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist, wobei das Initialisieren, Feststellen und Zählen auftritt, wenn bestimmt wird, daß der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von niedrig nach hoch durchlaufen hat, und wobei die Referenzposition und die Anzahl von hohen Werten des Kurbelwinkelsignals an eine elektronische Steuereinheit ausgegeben werden; Zählen einer Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals zum Steuern der Maschine durch den Zeitnehmer/Zähler, wenn das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung von niedrig nach hoch nicht durchläuft; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl erreicht hat, um die Maschine zu steuern; Bestimmen, daß ein bestimmter Zylinder einen TDC erreicht hat, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals die vorgegebene Anzahl erreicht; Ausführen einer Zylinderidentifikation auf Grundlage (a) der Referenzposition, die in der elektronischen Steuereinheit gespeichert ist, (b) der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die gezählt werden, wenn das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist, und (c) der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals zum Steuern der Maschine; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die gezählt werden, wenn das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand, einer Summe der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals zum Steuern der Maschine und einem Ergebnis einer Teilung der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals während einer Periode durch eine Anzahl von Zylindern gleicht; und Bestimmen, mit der elektronischen Steuereinheit, daß ein nachfolgender Zylinder zu demjenigen, der in dem Schritt zum Ausführen einer Zylinderidentifikation identifiziert wird, einen TDC erreicht hat, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die gezählt werden, wenn das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist.
  • Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird in dem Schritt zum Ausführen einer Zylinderidentifikation dann, wenn eine Anzahl von gezählten Impulsen des Kurbelwinkelsignals während eines langen hohen Abschnitts des Zylinderidentitätssignals vorhanden ist, ein Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl erreicht, als der Punkt bestimmt wird, wo ein bestimmter Zylinder einen TDC erreicht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beiliegenden Zeichnungen, die in die Beschreibung eingebaut sind und einen Teil davon bilden, illustrieren eine Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung:
    In den Zeichnungen zeigen:
  • 1a ein Kurbelwinkelsignal-Erfassungsverfahren in einem herkömmlichen System und Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen;
  • 1b eine Wellenform eines Zylinderidentitätssignals, welches zum Unterscheiden verwendet wird, welcher Zylinder in einem Kompressions- oder Auslaß-TDC ist;
  • 2 ein Blockschaltbild eines Systems zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4a eine Wellenform eines Signals gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4b eine Wellenform eines Signals, bei der keine Initialisierung eines Zählers gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorhanden ist;
  • 5 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 eine Wellenform eines Signals gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 8 eine Wellenform eines Signals gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • 2 ist ein Blockschaltbild eines Systems zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das System umfaßt einen Kurbelwinkelsensor 10 mit einem Sensorrad 11, das mit einer Kurbelwelle verbunden ist, und einem magnetischen Aufnehmer 12 zum Ausgeben von analogen Signalen gemäß einer Drehung des Sensorrads 11; eine Umschaltschaltung 20 zum Umwandeln der analogen Signale in digitale Signale (d. h. Kurbelwinkelsignale); einen Zeitnehmer/Zähler 30 zum Erfassen einer Zahnperiode der Kurbelwinkelsignale und einer Anzahl von Impulsen; einen Phasensensor 40, der mit einer Nockenwelle verbunden ist und der ein Zylinderidentitätssignal ausgibt; und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 50 zum Empfangen von Ausgangssignalen des Zeitnehmers/Zählers 30 und des Phasensensors 40 unter Verwendung der Signale zum Ausführen einer Maschinensteuerung.
  • Eine Vielzahl von Zähnen, die in vorgegebenen Intervallen beabstandet angeordnet sind, sind um einen Umfang des Sensorrads 11 herum gebildet. Mit der Drehung des Sensorrads 11 über seine Verbindung mit der Kurbelwelle werden Änderungen in einem Magnetfeld zwischen dem Sensorrad 11 und dem magnetischen Aufnehmer 12 erzeugt. Das heißt, es tritt eine alternierende Änderung im Abstand zwischen dem äußeren Umfang des Sensorrads 11 und des magnetischen Aufnehmers 12 als Folge der Zähne und Spalte, die auf dem Sensorrad 11 gebildet sind, auf. Wenn sich das Sensorrad 11 dreht, erzeugt diese Änderung im Abstand zwischen den Zähnen des Sensorrads 11 und dem magnetischen Aufnehmer 12 und zwischen Spalten zwischen den Zähnen des Sensorrads 11 und des magnetischen Aufnehmers 12 Änderungen in dem Magnetfeld zwischen den zwei Elementen. Dies wird von dem magnetischen Aufnehmer 12 erfaßt, der dann entsprechende analoge Signale ausgibt.
  • Die Umschaltschaltung 20 empfängt die analogen Signale von dem magnetischen Aufnehmer 12, wandelt die Signale in digitale Kurbelwinkelsignale um und gibt die Kurbelwinkelsignale aus. Ein hoher Wert der Kurbelwinkelsignale entspricht den Zähnen des Sensorrads 11 und ein niedriger Wert der Kurbelwinkelsignale entspricht den Spalten zwischen den Zähnen des Sensorrads 11.
  • Als nächstes empfängt der Zeitnehmer/Zähler 30 die Kurbelwinkelsignale von der Umschaltschaltung 20 und setzt Punkte, an denen das Zylinderidentitätssignal, das von dem Phasensensor 40 ausgegeben wird, sich von hoch nach niedrig und von niedrig nach hoch umwandelt, als eine Referenzstelle, erfaßt eine Zahnperiode der Kurbelwinkelsignale und eine Anzahl von Impulsen nach den Referenzstellen. Unter Verwendung der Zahnperioden und der Anzahl von Impulsen, die von dem Zeitnehmer/Zähler 30 ausgegeben werden, führt die ECU 50 eine Zylinderidentifikation aus und erfaßt eine Maschinenumdrehungszahl (UpM), wonach die ECU 50 die Maschine steuert.
  • Verfahren gemäß der verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen werden nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die Verfahren sind diejenigen, die auf das System zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen angewendet werden, wie voranstehend beschrieben. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 4a zeigt eine Wellenform eines Signals gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Wellenform des in 4a gezeigten Signals ist dasjenige für den Fall einer 4-Zylindermaschine, bei der Leistungshübe in der Reihenfolge eines ersten Zylinders, dritten Zylinders, vierten Zylinders und zweiten Zylinders auftreten. Das Zylinderidentitätssignal wird einmal pro Periode ausgegeben und eine Periode ist so definiert, wenn die Maschine einen Zyklus beendet (d. h. wenn sich die Nockenwelle einmal dreht), und ein Kurbelwinkelsignal-Zählwert (CASCNT) während einer Periode ist 36. Da Perioden zwischen 4 TDCs (TDC: oberer Totpunkt) bei jedem einzelnen Zyklus der Maschine auftreten, tritt auch ein CASCNT von 9 während einer Periode zwischen TDCs eines Zyklusses auf. Derartige Perioden zwischen TDCs beziehen sich auf eine Zeit, von der ein Zylinder einen Leistungshub ausführt, bis zu einer Zeit, wenn ein nachfolgender Zylinder einen Leistungshub ausführt.
  • Bei den Verfahren der ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden das Zylinderidentitätssignal, das von dem Phasensensor 40 ausgegeben wird, und das Kurbelwinkelsignal an den Zeitnehmer/Zähler 30 im Schritt S30 übertragen. Als nächstes bestimmt der Zeitnehmer/Zähler 30, ob ein Impuls des Zylinderidentitätssignals sich gerade von niedrig nach hoch ändert, wie in 4a gezeigt, im Schritt S31. Wenn zu dieser Zeit bestimmt wird, daß sich das Zylinderidentitätssignal gerade von niedrig nach hoch ändert, dann stellt die elektronische Steuereinheit 50 diesen Änderungspunkt als eine Referenzposition für die Berechnung einer Umdrehungszahl (UpM) und eine Zylinderidentität im Schritt S32 fest. Die in 4a gezeigte Referenzposition ist der Punkt des unteren Totpunkts (Bottom Dead Center BDC) eines Kompressionshubs des ersten Zylinders, oder 120° vor TDC.
  • Wenn ferner im Schritt S31 bestimmt wird, daß sich das Zylinderidentitätssignal gerade nicht von niedrig nach hoch ändert, dann zählt der Zeitnehmer/Zähler 30 den CASCNT einzeln im Schritt S33. Als nächstes bestimmt der Zeitnehmer/Zähler 30, ob der CASCNT eine vorgegebene Anzahl N (d. h. N = 7) ist, im Schritt S34. Da hierbei die Referenzpositionen an einem ersten Zylinderkompressionshub BDC im Schritt S32 festgestellt sind, ist der Punkt, an dem N = 7 ist, der Punkt, an dem der erste Zylinder an dem TDC ist, wie in 4a gezeigt. Wenn demzufolge N = 7 im Schritt S34 ist, dann bestimmt die elektronische Steuereinheit 50, daß der erste Zylinder TDC erreicht hat, im Schritt S35. Wenn jedoch in Schritt S34 N nicht 7 gleicht, dann kehrt der Prozeß zum Schritt S31 zurück.
  • Nach dem Schritt S34 bestimmt der Zeitnehmer/Zähler 30, ob der CASCNT 9 ist, im Schritt S36, und wenn dem so ist, dann initialisiert der Zeitnehmer/Zähler 30, so daß der CASCNT = 0 im Schritt 37 ist, wonach der Prozeß zum Schritt S31 zurückkehrt. Durch den gleichen Prozeß wie voranstehend beschrieben wird von der elektronischen Steuereinheit 50 dann bestimmt, daß der dritte Zylinder den TDC erreicht hat, wonach die gleiche Bestimmung bezüglich des vierten Zylinders, dann des zweiten Zylinders, durchgeführt wird.
  • Deshalb wird das Zylinderidentitätssignal wie voranstehend beschrieben verwendet, um Referenzpositionen zu erhalten, wonach TDC Perioden erfaßt werden, so daß durchschnittliche Umdrehungsperioden und UpM von jeder Periode zwischen den TDCs berechnet werden.
  • In 4a ist die Erfassung von Perioden zwischen TDCs jedesmal, wenn der CASCNT um 9 ansteigt, unter der Annahme gezeigt, daß keine fehlende Zahnperiode vorhanden ist. Wenn jedoch eine fehlende Zahnperiode vorhanden ist, ist es möglich, den Referenzwert im Schritt S36 in anderer Weise festzustellen.
  • Wenn der Phasensensor 40 eine Fehlfunktion ausführt oder das Zylinderidentitätssignal nicht erfaßt wird, kann demzufolge eine grundlegende Maschinensteuerung unter Verwendung nur des Kurbelwinkelsignals ausgeführt werden.
  • Ferner zeigt 4b eine Wellenform eines Signals, in dem keine Initialisierung des Zeitnehmers/Zählers 30 gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorhanden ist.
  • 5 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 6 ist eine Wellenform eines Signals gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 6 ist ein Impuls des Zylinderidentitätssignals über einer halben Periode auf einem hohen Zustand.
  • Wenn in der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Erfassung des Kurbelwinkelsignals beginnt, wenn das Zylinderidentitätssignal, das eine Periode bei jeder einzelnen Umdrehung der Nockenwelle erfaßt, in einem hohen Zustand ist, kann eine Berechnung einer Zylinderidentität und von UpM verzögert werden. Wenn demzufolge, wie in 6 gezeigt, das Zylinderidentitätssignal während einer Umdrehung der Maschine hoch wird, dann für eine Maschinenumdrehung niedrig, ist es möglich, die Zylinderidentität und UpM vor dem Abschluß einer Umdrehung der Nockenwelle in Abhängigkeit davon, ob sich das Zylinderidentitätssignal von niedrig nach hoch oder von hoch nach niedrig geändert hat, zu berechnen.
  • Zunächst werden bei dem Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform das Zylinderidentitätssignal, das von dem Phasensensor 40 ausgegeben wird, und das Kurbelwinkelsignal an den Zeitnehmer/Zähler 30 im Schritt S50 übertragen. Als nächstes bestimmt der Zeitnehmer/Zähler 30, ob ein Impuls des Zylinderidentitätssignals, das in 6 gezeigt ist, sich invertiert, im Schritt S51. Wenn im Schritt S51 der Impuls des Zylinderidentitätssignals sich gerade von niedrig nach hoch ändert, wie in 6 gezeigt, dann initialisiert der Zeitnehmer/Zähler 30 so, daß CASCNT = 0 ist, und die elektronische Steuereinheit 50 stellt den Punkt einer Änderung als eine Referenzposition im Schritt S52 fest. Die in 4a gezeigte Referenzposition ist der Punkt eines unteren Totpunkts (BDC) im Kompressionshub des ersten Zylinders.
  • Wenn nach der obigen Prozedur ein nachfolgender Impuls des Kurbelwinkelsignals und eines entsprechenden Zylinderidentitätssignals dem Zeitnehmer/Zähler 30 im Schritt S50 eingegeben wird, dann wird, da der Impuls des Zylinderidentitätssignals nicht invertiert wird, eins zu dem CASCNT im Schritt S53 addiert. Als nächstes bestimmt der Zeitnehmer/Zähler 30 im Schritt S54, ob der Wert von CASCNT 7 ist und wenn dem so ist, dann ist der erste Kolben an dem TDC und diese Information wird in der elektronischen Steuereinheit 50 gespeichert, um den Zylinder zu identifizieren. Demzufolge werden die Referenzposition und CASCNT = 7 in der elektronischen Steuereinheit 50 gespeichert. Wenn die Referenzposition an einem Punkt ist, wo sich der Impuls des Zylinderidentitätssignals von niedrig nach hoch ändert, wie in 6 gezeigt, dann bestimmt die elektronische Steuereinheit 50, daß der erste Zylinder an diesem Punkt TDC erreicht hat, im Schritt S55.
  • Nachdem der erste Kolben TDC erreicht, wird im Schritt S56 eine Zählung ausgeführt, bis CASCNT = N + 9 ist. Wenn diese Information an die elektronische Steuereinheit 50 übertragen wird, wird eine Information darüber, daß die Referenzposition an dem Punkt ist, wo sich der Impuls des Zylinderidentitätssignals von niedrig nach hoch ändert, und eine Information von CASCNT = N + 9 der elektronischen Steuereinheit 50 eingegeben, so daß bestimmt wird, daß der dritte Zylinder TDC erreicht hat, wie in 6 gezeigt.
  • Danach wird der Punkt, an dem sich das Zylinderidentitätssignal von hoch nach niedrig ändert, wieder als die Referenzposition eingerichtet und der obige Prozeß wird erneut ausgeführt. Infolgedessen kann der vierte Zylinder und der zweite Zylinder identifiziert werden und die Periode zwischen den TDCs wird erfaßt, so daß UpM erhalten werden kann.
  • 7 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 8 ist eine Wellenform eines Signals gemäß der dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der in 8 gezeigten Wellenform weist das Zylinderidentitätssignal zwei Impulse mit unterschiedlichen Breiten während einer Periode auf.
  • Im Gegensatz zu der ersten bevorzugten Ausführungsform wie in den 4a und 4b gezeigt, bei der eine Berechnung einer Zylinderidentität und einer UpM anfänglich bis zu dem Maximum von zwei Umdrehungen der Kurbelwelle verzögert wird, ist es in dieser Ausführungsform möglich, die Referenzposition zum Berechnen einer Zylinderidentität und einer UpM innerhalb einer Umdrehung der Kurbelwelle festzustellen, da ein Zylinderidentitätssignal mit einem Impuls mit zwei unterschiedlichen Breiten verwendet wird.
  • Zunächst wird im Schritt S70 das Zylinderidentitätssignal, das von dem Phasensensor 40 ausgegeben wird, und das Kurbelwinkelsignal an den Zeitnehmer/Zähler 30 übertragen. Als nächstes bestimmt der Zeitnehmer/Zähler 30, ob sich das Zylinderidentitätssignal von niedrig nach hoch ändert, im Schritt S71. Wenn als nächstes im Schritt S72 bestimmt wird, daß sich das Zylinderidentitätssignal gerade von niedrig nach hoch ändert, dann initialisiert der Zeitnehmer/Zähler 30 den CASCNT und stellt diesen Punkt (einer Initialisierung) als eine Referenzposition fest und zählt eine Anzahl von hohen Werten des Kurbelwinkelsignals (CYLCNT), bei denen das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist, wonach der Zeitnehmer/Zähler 30 diese Information an der elektronischen Steuereinheit 50 bereitstellt.
  • Wenn im Schritt S71 das Zylinderidentitätssignal sich nicht von niedrig nach hoch ändert, dann erhöht der Zeitnehmer/Zähler 30 einen Wert des CASCNT jeweils um einen Schritt im Schritt S73. Als nächstes bestimmt der Zeitnehmer/Zähler 30 im Schritt S74, ob der Wert des CASCNT eine vorgegebene Anzahl N (d. h. N = 7) ist, wonach diese Information in der elektronischen Steuereinheit 50 gespeichert wird.
  • Demzufolge umfaßt die Information, die in der elektronischen Steuereinheit 50 gespeichert ist, die Referenzposition und die Werte des CYLCNT und CASCNT. Die elektronische Steuereinheit 50 verwendet diese Information, um im Schritt S75 eine Zylinderidentität zu bestimmen. Das heißt, wenn sich ein großer Wert für den CYLCNT ergibt, bestimmt die elektronische Steuereinheit 50, das der erste Zylinder TDC erreicht hat, unter Verwendung des CASCNT, der zu dieser Zeit gespeichert wird.
  • Wenn als nächstes der Wert des CASCNT N + 9 in dem Zeitnehmer/Zähler 30 im Schritt S76 wird, dann wird diese Information an die elektronische Steuereinheit 50 ausgegeben, so daß bestimmt wird, daß der dritte Zylinder am TDC ist. Ferner erfaßt der Zeitnehmer/Zähler 30 den Punkt, an dem der CASCNT Wert N + 9 wird, an einer Periode zwischen TDCs und gibt diesen an die elektronische Steuereinheit 50 aus.
  • Für den Fall, daß sich ein kleiner Wert der CYLCNT im Schritt S72 ergibt, bestimmt die elektronische Steuereinheit, wie in 8 gezeigt, daß der vierte Zylinder TDC erreicht hat, wenn der Wert des CASCNT im Schritt S74 N wird, und bestimmt, daß der zweite Zylinder TDC erreicht hat, wenn der Wert des CASCNT N + 9 wird.
  • In dem System und Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen der vorliegenden Erfindung wie voranstehend beschrieben, ist eine zuverlässige UpM Erfassung und eine Zylinderidentifikation möglich, da Referenzpositionen unter Verwendung von Zylinderidentitätssignalen festgestellt werden. Dies ermöglicht eine genauere Steuerung in Zuständen mit niedriger Geschwindigkeit und während Kaltstarts.
  • Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich voranstehend beschrieben worden sind, sei deutlich darauf hingewiesen, daß viele Variationen und/Modifikationen der hier gelehrten grundlegenden erfinderischen Konzepte, die einem Durchschnittsfachmann in dem technischen Gebiet einfallen können, noch in den Grundgedanken und den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, fallen.
  • Zum Beispiel kann sich der Wert des CASCNT gemäß der Anzahl von Zähnen auf dem Sensorrad 11 ändern und der N Wert kann sich gemäß der Situation und dem System ändern. Ferner ist es möglich, daß die elektronische Steuereinheit 50 eine Eingabe des Zylinderidentitätssignals, das von dem Phasensensor 40 ausgegeben wird, empfängt, um die Referenzposition zu bestimmen. Schließlich können Löcher in dem Sensorrad 11 anstelle von Zähnen vorgesehen sein und die Löcher von einem unterschiedlichen Typ von Sensor erfaßt werden.

Claims (13)

  1. System zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen, umfassend: einen Kurbelwinkelsensor zum Umwandeln einer Drehung einer Kurbelwelle in analoge Signale; eine Umschaltschaltung zum Umwandeln der analogen Signale in Kurbelwinkelsignale; einen Zeitnehmer/Zähler zum Erfassen einer Anzahl von Impulsen und Zahnperioden der Kurbelwinkelsignale; einen Phasensensor zum Umwandeln einer Drehung einer Nockenwelle in Zylinderidentitätssignale und zum Ausgeben der Zylinderidentitätssignale; und eine elektronische Steuereinheit zum Empfangen der Kurbelwinkelsignale und der Zylinderidentitätssignale und zum Verwenden der Signale für die Bestimmung von Zylinderidentitäten, basierend auf einem Zylinderidentitätssignal als Referenzposition und einer vorgegebenen Anzahl von Kurbelwinkelsignalen nach der Referenzposition, und von UpM für Perioden jeder Zylinderidentität, basierend auf der vorgegebenen Anzahl und dem Zeitraum, den die jeweilige Zylinderidentität andauert.
  2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelwinkelsensor ein Sensorrad mit einer Vielzahl von Zähnen, die an vorgegebenen Intervallen um einen Umfang des Sensorrads herum gebildet sind, wobei das Sensorrad mit der Kurbelwelle verbunden ist; einen magnetischen Aufnehmer zum Erfassen von Änderungen in einem Magnetfeld, verursacht durch eine Differenz im Abstand zwischen den Zähnen des Sensorrads und des magnetischen Aufnehmers und zwischen einem Spalt zwischen den Zähnen des Sensorrads und dem magnetischen Aufnehmer, wobei die Differenz im Abstand als Folge einer Drehung des Sensorrads auftritt, umfaßt.
  3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitnehmer/Zähler Punkte, an denen die Zylinderidentitätssignale, die von dem Phasensensor ausgegeben werden, eine Invertierung von hohen auf niedrige Zustände oder umgekehrt durchlaufen, als Referenzpositionen feststellt, dann beginnend von den Referenzpositionen die Impulse der Kurbelwinkelsignale zählt und ausgibt, und eine Zeit, bis eine vorgegebene Anzahl der Impulse gezählt ist, berechnet und ausgibt.
  4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinheit die Anzahl von Impulsen der Kurbelwinkelsignale, die von dem Zeitnehmer/Zähler ausgegeben werden, empfängt, dann einen Zylinder entsprechend zu den eingegebenen Impulsen identifiziert und eine Maschinen-UpM auf Grundlage der Zeit, bis die vorgegebene Anzahl der Impulse gezählt ist, die von dem Zeitnehmer/Zähler bestimmt wird, berechnet.
  5. Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen, umfassend die folgenden Schritte: a) Eingeben eines Kurbelwinkelsignals und eines Zylinderidentitätssignals; b) Bestimmen, ob das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung von einem hohen auf einen niedrigen Zustand oder umgekehrt durchlaufen hat; c) Feststellen eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition; d) Zählen einer vorgegebenen Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals nach der Referenzposition, wenn das Zylinderidentitätssignal nicht eine Invertierung durchläuft; e) Identifizieren eines Punkts, an dem die vorgegebene Anzahl der Impulse des Kurbelwinkelsignals gezählt ist, als eine Periode eines bestimmten Zylinders, und f) Bestimmen von UpM für jede der Perioden der Zylinder, basierend auf der Anzahl von Impulsen während jeder Periode und dem Zeitraum zwischen dem Beginn der Periode und ihrem Ende.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit einem einzelnen kurzen Impuls, ein Signal mit einem Impuls, der sich über eine halb Periode des Signals erstreckt, oder ein Signal mit zwei Impulsen mit unterschiedlichen Breiten ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt (a) für den Fall, daß das Zylinderidentitätssignal, das heißt ein kurzer Impuls, bereitgestellt wird, ein Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen die folgenden Schritten umfaßt: Eingeben eines Zylinderidentitätssignals, das von einem Phasensensor ausgegeben wird, und eines Kurbelwinkelsignals in einen Zeitnehmer/Zähler, wobei das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit einem einzelnen kurzen Impuls ist; Bestimmen, mit dem Zeitnehmer/Zähler, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von niedrig nach hoch durchlaufen hat; wenn bestimmt wird, daß der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung durchlaufen hat, Feststellen eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition und Berechnen einer UpM an diesem Punkt, wobei das Feststellen der Referenzposition und das Berechnen der UpM in einer elektronischen Steuereinheit ausgeführt wird; Zählen einer Anzahl der Impulse des Kurbelwinkelsignals mit dem Zeitnehmer/Zähler, wenn das Zylinderidentitätssignal nicht eine Invertierung durchläuft, jeweils einzeln; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl erreicht hat; Bestimmen, daß ein bestimmter Zylinder den TDC erreicht hat, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals die vorgegebene Anzahl erreicht; und Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers, wenn die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die von dem Zeitnehmer/Zähler gezählt werden, und ein Ergebnis einer Teilung der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals während einer Periode durch eine Anzahl von Zylindern die gleichen sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner umfassend den Schritt zum kontinuierlichen Zählen der Impulse der Kurbelwinkelsignale während einer Periode ohne Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers.
  9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß das Zylinderidentitätssignal während eines halben Zyklusses des Zylinderidentitätssignals bereitgestellt wird, ein Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen die folgenden Schritte umfaßt: Eingeben eines Zylinderidentitätssignals, das von einem Phasensensor ausgegeben wird, und eines Kurbelwinkelsignals in einen Zeitnehmer/Zähler, wobei das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit einem Impuls, der sich über eine halbe Periode des Signals erstreckt, ist; Bestimmen, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung durchlaufen hat, mit dem Zeitnehmer/Zähler; Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers, dann Feststellen, mit einer elektronischen Steuereinheit, eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition, wobei die Initialisierung des Zeitnehmers/Zählers und die Feststellung der Referenzposition ausgeführt werden, wenn bestimmt wird, daß der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von niedrig nach hoch durchlaufen hat; Zählen einer Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals mit dem Zeitnehmer/Zähler, wenn das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurvenwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl für eine Maschinensteuerung erreicht hat; Bestimmen, daß ein bestimmter Zylinder einen TDC erreicht hat, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals die vorgegebene Anzahl erreicht; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die von dem Zeitnehmer/Zähler gezählt werden, einer Summe der vorgegebenen Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals und einem Ergebnis einer Teilung der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals während einer Periode durch eine Anzahl von Zylindern gleicht; und Bestimmen, daß ein nachfolgender Zylinder TDC erreicht hat, mit der elektronischen Steuereinheit, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die von dem Zeitnehmer/Zähler gezählt wird, der Summe gleicht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Schritt zum Bestimmen, mit dem Zeitnehmer/Zähler, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung durchlaufen hat, ein Punkt, an dem der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von hoch nach niedrig und von niedrig nach hoch durchläuft, als eine Referenzposition festgestellt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß Impulse mit unterschiedlichen Breiten mehr als ein Impuls bereitgestellt werden, ein Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen die folgenden Schritte umfaßt: Eingeben eines Zylinderidentitätssignals, das von einem Phasensensor ausgegeben wird, und eines Kurbelwinkelsignals in einen Zeitnehmer/Zähler, wobei das Zylinderidentitätssignal ein Signal mit zwei Impulsen mit unterschiedlichen Breiten ist; Bestimmen, mit dem Zeitnehmer/Zähler, ob der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Invertierung von niedrig nach hoch durchlaufen hat; Initialisieren des Zeitnehmers/Zählers, Feststellen eines Punkts, an dem das Zylinderidentitätssignal eine Invertierung durchläuft, als eine Referenzposition, und Zählen einer Anzahl von hohen Werten des Kurbelwinkelsignals, bei denen das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist, wobei das Initialisieren, Feststellen und Zählen jeweils auftritt, wenn bestimmt wird, daß der Impuls des Zylinderidentitätssignals eine Umwandlung von niedrig nach hoch durchlaufen hat, und wobei die Referenzposition und die Anzahl von hohen Werten des Kurbelwinkelsignals an eine elektronische Steuereinheit ausgegeben werden; Zählen einer Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals zum Steuern der Maschine durch den Zeitnehmer/Zähler, wenn das Zylinderidentitätssignal nicht eine Invertierung von niedrig nach hoch durchläuft; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl zum Steuern der Maschine erreicht hat; Bestimmen, daß ein bestimmter Zylinder einen TDC erreicht hat, an einem Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals die vorgegebene Anzahl erreicht; Ausführen einer Zylinderidentifikation auf Grundlage (a) der Referenzposition, die in der elektronischen Steuereinheit gespeichert ist, (b) der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die gezählt werden, wenn das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist, und (c) der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals zum Steuern der Maschinen; Bestimmen, ob die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die gezählt werden, wenn das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist, einer Summe der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals zum Steuern der Maschine und einem Ergebnis einer Teilung der Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals während einer Periode durch eine Anzahl von Zylindern gleicht; und Bestimmen, daß ein Zylinder nach demjenigen, der in dem Schritt zum Ausführen einer Zylinderidentifikation identifiziert wird, einen TDC erreicht hat, durch die elektronische Steuereinheit, an einem Punkt, wo die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals, die gezählt werden, wenn das Zylinderidentitätssignal in einem hohen Zustand ist, mit der Summe.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Ausführen einer Zylinderidentifikation einen Punkt, an dem die Anzahl der Impulse des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl wird, als der Punkt bestimmt wird, wo ein bestimmter Zylinder einen TDC erreicht, wenn eine Anzahl der gezählten Impulse des Kurbelwinkelsignals während eines langen hohen Abschnitts des Zylinderidentitätssignals vorhanden ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt zum Ausführen einer Zylinderidentifikation ein Punkt, an dem die Anzahl von Impulsen des Kurbelwinkelsignals eine vorgegebene Anzahl wird, als der Punkt bestimmt wird, wo ein nachfolgender Zylinder einen TDC erreicht, wenn eine Anzahl der gezählten Impulse des Kurbelwinkelsignals während eines kurzen hohen Abschnitts des Zylinderidentitätssignals vorhanden ist.
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