JP2001215117A - 回転する構成部材の角度位置を捕捉する方法および装置 - Google Patents
回転する構成部材の角度位置を捕捉する方法および装置Info
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- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関における発信器ホイールの角度位置
の捕捉にあたり、障害や故障に起因して誤った角度情報
が生じるのを回避する。 【解決手段】 発信器ホイール１５に対応づけられて発
信器１６，１７が設けられている。これらの発信器の信
号は制御装置１３に伝送され、この制御装置は内燃機関
のガス交換バルブ２８，２９を制御する。発信器ホイー
ル１５の位置は、インクリメント発信器１６と絶対角度
発信器１７を用いて同時に捕捉される。
の捕捉にあたり、障害や故障に起因して誤った角度情報
が生じるのを回避する。 【解決手段】 発信器ホイール１５に対応づけられて発
信器１６，１７が設けられている。これらの発信器の信
号は制御装置１３に伝送され、この制御装置は内燃機関
のガス交換バルブ２８，２９を制御する。発信器ホイー
ル１５の位置は、インクリメント発信器１６と絶対角度
発信器１７を用いて同時に捕捉される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転する構成部材
たとえば発信器ホイールに対応づけて発信器が設けられ
ており、該発信器の信号が制御装置に伝送される形式
の、内燃機関における回転する構成部材の角度位置を捕
捉する方法および装置に関する。
たとえば発信器ホイールに対応づけて発信器が設けられ
ており、該発信器の信号が制御装置に伝送される形式
の、内燃機関における回転する構成部材の角度位置を捕
捉する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】クランクシャフトの位置は、クランクシ
ャフトにおいて相前後してインクリメンタルに続く発信
器ホイールの歯を計数することによって求められる。ク
ランクシャフト位置との一義的な対応づけを行うため
に、回転角発信器が必要とされる。この回転角発信器は
誘導式パルス発信器として構成することができ、これは
たとえばピン、孔または切り欠きとして形成された基準
マークがセンサの前を通過したときに、出力信号を制御
装置へ供給する。この場合、クランクシャフトが回転す
るたびに１つの出力信号を発生させることができる。
ャフトにおいて相前後してインクリメンタルに続く発信
器ホイールの歯を計数することによって求められる。ク
ランクシャフト位置との一義的な対応づけを行うため
に、回転角発信器が必要とされる。この回転角発信器は
誘導式パルス発信器として構成することができ、これは
たとえばピン、孔または切り欠きとして形成された基準
マークがセンサの前を通過したときに、出力信号を制御
装置へ供給する。この場合、クランクシャフトが回転す
るたびに１つの出力信号を発生させることができる。
【０００３】誘導式パルス発信器を用いることで、クラ
ンクシャフトにおける特別な歯車の歯を走査することも
できる。これによれば磁束の変化が引き起こされ、他方
これによって交流電圧が誘導される。そしてこの交流電
圧を、制御装置によって評価することができる。
ンクシャフトにおける特別な歯車の歯を走査することも
できる。これによれば磁束の変化が引き起こされ、他方
これによって交流電圧が誘導される。そしてこの交流電
圧を、制御装置によって評価することができる。
【０００４】個々の歯が等間隔で歯車上に取り付けられ
るならば、基準位置たとえば０゜を規定するために歯車
において２つの歯が抜けた状態にされる。このため慣用
の発信器ホイールは通例、６０−２もしくは１２０−２
インクリメントホイールと呼ばれる。６０−２インクリ
メントホイールの場合にはたとえば、３６０゜：６０の
角度範囲ごとにつまり６゜の角度範囲ごとに、１つのイ
ンクリメントパルスが生じる。角度間隔の分解能の向上
は制御装置におけるコントローラによって実現すること
ができ、これによれば任意の角度において、点火や噴射
プロセスなどのイベントを行わせることができる。
るならば、基準位置たとえば０゜を規定するために歯車
において２つの歯が抜けた状態にされる。このため慣用
の発信器ホイールは通例、６０−２もしくは１２０−２
インクリメントホイールと呼ばれる。６０−２インクリ
メントホイールの場合にはたとえば、３６０゜：６０の
角度範囲ごとにつまり６゜の角度範囲ごとに、１つのイ
ンクリメントパルスが生じる。角度間隔の分解能の向上
は制御装置におけるコントローラによって実現すること
ができ、これによれば任意の角度において、点火や噴射
プロセスなどのイベントを行わせることができる。
【０００５】ガス交換バルブの電気液圧式制御におい
て、ガス交換バルブに固有の設定ユニットが設けられて
いるが、その制御はクランクシャフトもしくはカムシャ
フトに機械的に結合されて行われるのではなく、もっぱ
ら１つの制御装置を介して行われる。この制御装置から
発せられたスイッチングパルス（これは角度に関してク
ランクシャフト位置に依存している）によって、電気液
圧式調整器または電磁式調整器が制御される。この場
合、適正な角度に対してスイッチングパルスの生じるこ
とが保証されていなければならない。さもないと内燃機
関において、ずらされたガス交換バルブとシリンダ内で
上死点まで動いたピストンとの間で衝突が発生してしま
う可能性がある。また、対向して配置されている２つの
開放されたガス交換バルブが衝突してしまうおそれもあ
る。
て、ガス交換バルブに固有の設定ユニットが設けられて
いるが、その制御はクランクシャフトもしくはカムシャ
フトに機械的に結合されて行われるのではなく、もっぱ
ら１つの制御装置を介して行われる。この制御装置から
発せられたスイッチングパルス（これは角度に関してク
ランクシャフト位置に依存している）によって、電気液
圧式調整器または電磁式調整器が制御される。この場
合、適正な角度に対してスイッチングパルスの生じるこ
とが保証されていなければならない。さもないと内燃機
関において、ずらされたガス交換バルブとシリンダ内で
上死点まで動いたピストンとの間で衝突が発生してしま
う可能性がある。また、対向して配置されている２つの
開放されたガス交換バルブが衝突してしまうおそれもあ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、回転する構成部材の角度位置を捕捉する冒頭で述
べた形式の方法および装置において、障害や故障に起因
して誤った角度情報が生じるのを回避することにある。
題は、回転する構成部材の角度位置を捕捉する冒頭で述
べた形式の方法および装置において、障害や故障に起因
して誤った角度情報が生じるのを回避することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、回転する構成部材たとえば発信器ホイールの位置
を、インクリメント発信器と絶対角度発信器を用いて同
時に捕捉することを特徴とする、回転する構成部材の角
度位置を捕捉する方法により解決される。さらに上記の
課題は、回転する構成部材に対応づけて、インクリメン
ト発信器も絶対角度発信器も設けられており、これらの
発信器の信号が制御装置へ伝送され、妥当性チェックの
ため、入力信号ならびに分岐された入力信号として計算
ユニットおよび監視モジュールへ供給されることを特徴
とする、内燃機関における回転する構成部材の角度位置
を捕捉する装置により解決される。
は、回転する構成部材たとえば発信器ホイールの位置
を、インクリメント発信器と絶対角度発信器を用いて同
時に捕捉することを特徴とする、回転する構成部材の角
度位置を捕捉する方法により解決される。さらに上記の
課題は、回転する構成部材に対応づけて、インクリメン
ト発信器も絶対角度発信器も設けられており、これらの
発信器の信号が制御装置へ伝送され、妥当性チェックの
ため、入力信号ならびに分岐された入力信号として計算
ユニットおよび監視モジュールへ供給されることを特徴
とする、内燃機関における回転する構成部材の角度位置
を捕捉する装置により解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明のように、インクリメント
発信器と絶対角度発信器を用いて発信器ホイールの回転
位置を捕捉することによって、障害や故障に起因して誤
った角度情報が生じるのを防止できるようになる。それ
ぞれ異なる物理的な原理に従って動作する２つの角度情
報発信器を使用することにより、角度情報を求める際の
障害に対する耐性を著しく高めることができる。一方の
角度発信器だけにもしくは一方の発信器からの信号伝送
だけに障害が生じた場合、そのつど他方の情報を用いて
後続処理を行うことができる。個別情報すなわちインク
リメント発信器だけの情報あるいは絶対角度発信器だけ
の情報を、安定性チェックの実行によりそれらの妥当性
についてチェックすることができる。
発信器と絶対角度発信器を用いて発信器ホイールの回転
位置を捕捉することによって、障害や故障に起因して誤
った角度情報が生じるのを防止できるようになる。それ
ぞれ異なる物理的な原理に従って動作する２つの角度情
報発信器を使用することにより、角度情報を求める際の
障害に対する耐性を著しく高めることができる。一方の
角度発信器だけにもしくは一方の発信器からの信号伝送
だけに障害が生じた場合、そのつど他方の情報を用いて
後続処理を行うことができる。個別情報すなわちインク
リメント発信器だけの情報あるいは絶対角度発信器だけ
の情報を、安定性チェックの実行によりそれらの妥当性
についてチェックすることができる。
【０００９】様々な信号生成ならびに信号伝送によっ
て、角度情報捕捉の信頼性ならびに可用性が格段に高ま
る。これにより極度にクリティカルな角度範囲におい
て、たとえばガス交換バルブの開放やその閉成などの調
整イベントを、高い信頼性を伴って実行させることがで
きる。このようにして、電気液圧式のバブル制御におい
ても電磁式のバルブ制御においても、ガス交換バルブの
制御を高い信頼性で実行させることができる。
て、角度情報捕捉の信頼性ならびに可用性が格段に高ま
る。これにより極度にクリティカルな角度範囲におい
て、たとえばガス交換バルブの開放やその閉成などの調
整イベントを、高い信頼性を伴って実行させることがで
きる。このようにして、電気液圧式のバブル制御におい
ても電磁式のバルブ制御においても、ガス交換バルブの
制御を高い信頼性で実行させることができる。
【００１０】インクリメント発信器を１次発信器として
使用することにより、走査すべき構成部材についてごく
最新の角度情報を求めることができる一方、万が一障害
が発生した場合にはインクリメント発信器の新たな同期
合わせが必要とされる。付加的な絶対角度発信器を使用
することにより、万が一障害が発生した場合、そのあと
でただちに発信器ホイールの回転運動が再び捕捉され、
その結果、適正な角度情報がただちに制御装置へ伝達さ
れ、その際、新たな同期合わせは不要である。
使用することにより、走査すべき構成部材についてごく
最新の角度情報を求めることができる一方、万が一障害
が発生した場合にはインクリメント発信器の新たな同期
合わせが必要とされる。付加的な絶対角度発信器を使用
することにより、万が一障害が発生した場合、そのあと
でただちに発信器ホイールの回転運動が再び捕捉され、
その結果、適正な角度情報がただちに制御装置へ伝達さ
れ、その際、新たな同期合わせは不要である。
【００１１】絶対角度発信器を使用すれば、エンジン停
止状態でもクランクシャフトの角度位置に関する情報が
得られる。このため始動時相中にたとえば、インクリメ
ント発信器が同期合わせされるまで、内燃機関における
すべてのガス交換バルブを閉じたままにしておく必要が
なくなる。これにより内燃機関においてかなり短い始動
時相が実現され、この場合、角度位置ならびにシリンダ
に合わせられた適正な噴射によって迅速な始動が可能と
なる。しかも始動時相が短縮されることから、排気ガス
放出が非常に低減される。また、直接噴射と関連して、
（スタータを用いない）内燃機関のダイレクトな始動が
可能となる。
止状態でもクランクシャフトの角度位置に関する情報が
得られる。このため始動時相中にたとえば、インクリメ
ント発信器が同期合わせされるまで、内燃機関における
すべてのガス交換バルブを閉じたままにしておく必要が
なくなる。これにより内燃機関においてかなり短い始動
時相が実現され、この場合、角度位置ならびにシリンダ
に合わせられた適正な噴射によって迅速な始動が可能と
なる。しかも始動時相が短縮されることから、排気ガス
放出が非常に低減される。また、直接噴射と関連して、
（スタータを用いない）内燃機関のダイレクトな始動が
可能となる。
【００１２】さらに本発明による方法ならびに本発明に
よる装置を用いることで、内燃機関の低回転数を迅速に
見つけることができ、その結果、電気式燃料ポンプ、点
火パルスならびに噴射パルスを制御装置によって早期に
遮断可能であり、このため燃料が節約される。さらに本
発明による解決手段によれば、回転方向が早期に確実に
識別されるという利点がもたらされ、それによって内燃
機関がエンストしたときにバルブ制御ならびに点火信号
と噴射信号の出力が中止されるようになる。
よる装置を用いることで、内燃機関の低回転数を迅速に
見つけることができ、その結果、電気式燃料ポンプ、点
火パルスならびに噴射パルスを制御装置によって早期に
遮断可能であり、このため燃料が節約される。さらに本
発明による解決手段によれば、回転方向が早期に確実に
識別されるという利点がもたらされ、それによって内燃
機関がエンストしたときにバルブ制御ならびに点火信号
と噴射信号の出力が中止されるようになる。
【００１３】次に、図面を参照しながら本発明について
詳しく説明する。
詳しく説明する。
【００１４】
【実施例】図１には、シャフト１と共働する絶対角度発
信器の概略図が示されている。カムシャフトもしくはク
ランクシャフトとすることのできるシャフト１に支持構
造体３が取り付けられており、その際、シャフト１は回
転方向２に回転する。支持構造体３の基体４において、
この構造体はシャフト１と連結されている。さらにこの
支持構造体３の壁部５には磁石６が取り付けられてお
り、この磁石は第１の磁極６．１ならびに第２の磁極
６．２を有している。これら第１の磁極６．１と第２の
磁極６．２の間に磁界７が形成され、その中に回転角度
センサ８が配置されている。回転角度センサ８はセンサ
保持部材９に取り付けられている。
信器の概略図が示されている。カムシャフトもしくはク
ランクシャフトとすることのできるシャフト１に支持構
造体３が取り付けられており、その際、シャフト１は回
転方向２に回転する。支持構造体３の基体４において、
この構造体はシャフト１と連結されている。さらにこの
支持構造体３の壁部５には磁石６が取り付けられてお
り、この磁石は第１の磁極６．１ならびに第２の磁極
６．２を有している。これら第１の磁極６．１と第２の
磁極６．２の間に磁界７が形成され、その中に回転角度
センサ８が配置されている。回転角度センサ８はセンサ
保持部材９に取り付けられている。
【００１５】回転角度センサ８は、接続ライン１２を介
して互いに接続されている実質的に２つのコンポーネン
トを有しており、つまり第１のＩＣを成すホール素子１
１と、別の磁気感応コンポーネント１０すなわち第２の
ＩＣを有している。そしてこの回転角度センサ８は、ク
ランクシャフトの最初の回転開始前にすでにクランクシ
ャフトの回転位置を検出するためインクリメント発信器
において必要とされる新たな同期合わせフェーズを行わ
ないようにするため、本発明による方法において使用さ
れる。このようにすれば、制御装置１３においてすでに
クランクシャフトの回転位置に関する情報が得られ、こ
の情報を後続処理することができる。
して互いに接続されている実質的に２つのコンポーネン
トを有しており、つまり第１のＩＣを成すホール素子１
１と、別の磁気感応コンポーネント１０すなわち第２の
ＩＣを有している。そしてこの回転角度センサ８は、ク
ランクシャフトの最初の回転開始前にすでにクランクシ
ャフトの回転位置を検出するためインクリメント発信器
において必要とされる新たな同期合わせフェーズを行わ
ないようにするため、本発明による方法において使用さ
れる。このようにすれば、制御装置１３においてすでに
クランクシャフトの回転位置に関する情報が得られ、こ
の情報を後続処理することができる。
【００１６】図２には、組み合わせによる角度情報の捕
捉ならびにガス交換バルブを制御する制御装置における
その情報の後続処理について描かれている。
捉ならびにガス交換バルブを制御する制御装置における
その情報の後続処理について描かれている。
【００１７】図１に示した絶対角度発信器は、付加的な
絶対角度発信器１７として発信器ホイール１５に対応づ
けられて設けられている。そのほかに発信器ホイール１
５には、インクリメント発信器１６として構成された別
の発信器が対応づけられている。有利には、回転角度発
信器１６は発信器ホイール１５の円周に位置決めされて
いるのに対し、絶対角度発信器１７は軸線方向に取り付
けられている。
絶対角度発信器１７として発信器ホイール１５に対応づ
けられて設けられている。そのほかに発信器ホイール１
５には、インクリメント発信器１６として構成された別
の発信器が対応づけられている。有利には、回転角度発
信器１６は発信器ホイール１５の円周に位置決めされて
いるのに対し、絶対角度発信器１７は軸線方向に取り付
けられている。
【００１８】インクリメント発信器１６における利点
は、歯の側縁が通過するたびに１ビット伝送して検出を
行えることであり、その結果、歯の側縁の通過ごとに適
正な変化情報が得られることである。
は、歯の側縁が通過するたびに１ビット伝送して検出を
行えることであり、その結果、歯の側縁の通過ごとに適
正な変化情報が得られることである。
【００１９】回転角度の絶対的な値つまりクランクシャ
フト角度への同期合わせは、既知の歯の側縁の通過後に
行われる。周囲に６０−２個の歯をもつ慣用の発信器ホ
イールの場合、６゜のクランク角度の角度範囲の分解能
をもっている。さらに細かく角度を分けることができる
ようにするため、制御装置１３に配属されたコントロー
ラを介して時間的な外挿ないしは補外を行うことができ
る。このようにすれば、上述の６゜の角度範囲よりもさ
らに細かい角度範囲で結果を得ることもできる。この場
合、インクリメント発信器は１次発信器として使用さ
れ、走査すべき構成部材における個々の角度情報を高い
ダイナミクスで測定することができる。
フト角度への同期合わせは、既知の歯の側縁の通過後に
行われる。周囲に６０−２個の歯をもつ慣用の発信器ホ
イールの場合、６゜のクランク角度の角度範囲の分解能
をもっている。さらに細かく角度を分けることができる
ようにするため、制御装置１３に配属されたコントロー
ラを介して時間的な外挿ないしは補外を行うことができ
る。このようにすれば、上述の６゜の角度範囲よりもさ
らに細かい角度範囲で結果を得ることもできる。この場
合、インクリメント発信器は１次発信器として使用さ
れ、走査すべき構成部材における個々の角度情報を高い
ダイナミクスで測定することができる。
【００２０】軸線方向に取り付けられている絶対角度発
信器１７は集積評価ユニットを有しており、この評価ユ
ニットによってほぼ連続的な種々の出力信号を制御装置
１３の入力側へ伝達することができる。アナログ伝送信
号のほかに、出力信号のディジタル伝送も可能である。
この目的で、多重ビット信号（＜１２ｂｉｔ）がビット
パラレルな接続形式であるいはシリアル伝送方式で用い
られる。信号品質および信号伝送を向上させるため、シ
リアル出力信号に対しパルス幅変調を行うことができ
る。万が一障害が発生したときには、そのあと絶対角度
発信器１７の使用によりただちに、対応する構成部材に
関する角度情報を再び得ることができるので、出力信号
１８の新たな同期合わせのためにまずはじめに歯の欠落
個所を待たねばならないインクリメント発信器１６より
も迅速に、絶対角度発信器１７によって情報が供給され
るようになる。
信器１７は集積評価ユニットを有しており、この評価ユ
ニットによってほぼ連続的な種々の出力信号を制御装置
１３の入力側へ伝達することができる。アナログ伝送信
号のほかに、出力信号のディジタル伝送も可能である。
この目的で、多重ビット信号（＜１２ｂｉｔ）がビット
パラレルな接続形式であるいはシリアル伝送方式で用い
られる。信号品質および信号伝送を向上させるため、シ
リアル出力信号に対しパルス幅変調を行うことができ
る。万が一障害が発生したときには、そのあと絶対角度
発信器１７の使用によりただちに、対応する構成部材に
関する角度情報を再び得ることができるので、出力信号
１８の新たな同期合わせのためにまずはじめに歯の欠落
個所を待たねばならないインクリメント発信器１６より
も迅速に、絶対角度発信器１７によって情報が供給され
るようになる。
【００２１】本発明によって提案されている方法を用い
て作動させることのできる制御装置１３は、計算ユニッ
ト２２ならびに監視モジュール２３を有している。この
場合、電圧供給部１４ならびにスイッチ２６を介して、
エネルギー供給が行われる。インクリメント信号１８は
計算ユニット２２の入力側に伝送され、さらにインクリ
メント信号１８から分岐したインクリメント信号２０が
監視モジュール２３に供給される。絶対角度発信器１７
の絶対角度信号１９も同様な経過をたどり、監視モジュ
ール２３へ供給され、その前に信号が分岐し、分岐した
絶対角度信号２１として制御装置１３内の計算ユニット
２２に並列に供給される。
て作動させることのできる制御装置１３は、計算ユニッ
ト２２ならびに監視モジュール２３を有している。この
場合、電圧供給部１４ならびにスイッチ２６を介して、
エネルギー供給が行われる。インクリメント信号１８は
計算ユニット２２の入力側に伝送され、さらにインクリ
メント信号１８から分岐したインクリメント信号２０が
監視モジュール２３に供給される。絶対角度発信器１７
の絶対角度信号１９も同様な経過をたどり、監視モジュ
ール２３へ供給され、その前に信号が分岐し、分岐した
絶対角度信号２１として制御装置１３内の計算ユニット
２２に並列に供給される。
【００２２】計算ユニット２２および監視モジュール２
３に到来した角度情報は判定段２４へ供給され、この判
定段は制御すべきガス交換バルブ２７の個数に応じて、
２×ｎ個のチャネルを有している。そこから最終段２５
へ信号が供給され、この最終段２５自体はそれらのチャ
ネル３０を介して、内燃機関のシリンダ室内におけるガ
ス交換のため、複数のインレットバルブ２８（１〜ｎ）
から成る第１のグループまたは複数のアウトレットバル
ブ（１〜ｎ）から成る第２のグループを制御する。ガス
交換バルブ２７の制御は、電気液圧式バルブ制御ＥＨＶ
Ｓによって、ならびに電磁バルブ制御ＥＭＶＳによって
行うことができる。最終段２５を介して相応の調整器に
よりそのつど行われる適正なシリンダに合わせた制御に
ついては、ここでは詳細に示さなかった。
３に到来した角度情報は判定段２４へ供給され、この判
定段は制御すべきガス交換バルブ２７の個数に応じて、
２×ｎ個のチャネルを有している。そこから最終段２５
へ信号が供給され、この最終段２５自体はそれらのチャ
ネル３０を介して、内燃機関のシリンダ室内におけるガ
ス交換のため、複数のインレットバルブ２８（１〜ｎ）
から成る第１のグループまたは複数のアウトレットバル
ブ（１〜ｎ）から成る第２のグループを制御する。ガス
交換バルブ２７の制御は、電気液圧式バルブ制御ＥＨＶ
Ｓによって、ならびに電磁バルブ制御ＥＭＶＳによって
行うことができる。最終段２５を介して相応の調整器に
よりそのつど行われる適正なシリンダに合わせた制御に
ついては、ここでは詳細に示さなかった。
【００２３】インクリメント発信器１６と絶対角度発信
器１７から到来する制御装置１３内のセンサ情報１８，
１９，２０，２１を並行して評価することにより、それ
らの信号相互間の妥当性チェックをきわめて簡単に行う
ことができる。万が一障害が発生したときには、そのあ
とで絶対角度発信器１７においてただちに適正な角度情
報が得られ、その際、インクリメント発信器１６におい
て必要とされる新たな同期合わせのための期間を待たな
くてよい。これによりクランクシャフトの最初の運動
中、インクリメント発信器１６の同期合わせが行われる
までガス交換バルブ２７がいっしょに閉じられたままに
ならずに済む。絶対角度発信器１７により信頼性の高い
角度情報１９もしくは２１が得られるので、対応するガ
ス交換バルブグループ２８ないしは２９をそのつど適正
なシリンダに合わせて制御することができ、その結果、
著しく短い始動時間が得られるようになる。しかもこの
ことで、適正なシリンダに合わせて早期に噴射を行うこ
ともできるし、簡単な回転数診断も実行させることがで
きる。また、低回転数をかなり早く検出することがで
き、これを電気式燃料ポンプ、点火装置ならびに噴射装
置を早期に遮断するために利用することができ、その結
果、触媒装置などの構成部品を効果的に保護することが
できるようになり、とりわけバルブ相互間ならびにバル
ブとピストンとの衝突を排除できるようになる。
器１７から到来する制御装置１３内のセンサ情報１８，
１９，２０，２１を並行して評価することにより、それ
らの信号相互間の妥当性チェックをきわめて簡単に行う
ことができる。万が一障害が発生したときには、そのあ
とで絶対角度発信器１７においてただちに適正な角度情
報が得られ、その際、インクリメント発信器１６におい
て必要とされる新たな同期合わせのための期間を待たな
くてよい。これによりクランクシャフトの最初の運動
中、インクリメント発信器１６の同期合わせが行われる
までガス交換バルブ２７がいっしょに閉じられたままに
ならずに済む。絶対角度発信器１７により信頼性の高い
角度情報１９もしくは２１が得られるので、対応するガ
ス交換バルブグループ２８ないしは２９をそのつど適正
なシリンダに合わせて制御することができ、その結果、
著しく短い始動時間が得られるようになる。しかもこの
ことで、適正なシリンダに合わせて早期に噴射を行うこ
ともできるし、簡単な回転数診断も実行させることがで
きる。また、低回転数をかなり早く検出することがで
き、これを電気式燃料ポンプ、点火装置ならびに噴射装
置を早期に遮断するために利用することができ、その結
果、触媒装置などの構成部品を効果的に保護することが
できるようになり、とりわけバルブ相互間ならびにバル
ブとピストンとの衝突を排除できるようになる。
【００２４】インクリメント発信器１６と絶対角度発信
器１７はそれぞれ異なる原理に基づき動作するので、シ
ステムの冗長性によりかなり障害が受けにくくなってい
る。一方の発信器が故障すると、それぞれ任されている
発信器１６または１７によって角度情報を伝送すること
ができ、さらに引き続き処理することができる。すでに
説明した信号相互間の妥当性チェックのほかに、安定性
チェックによって個別情報についても同様に妥当かどう
かチェックすることができる。
器１７はそれぞれ異なる原理に基づき動作するので、シ
ステムの冗長性によりかなり障害が受けにくくなってい
る。一方の発信器が故障すると、それぞれ任されている
発信器１６または１７によって角度情報を伝送すること
ができ、さらに引き続き処理することができる。すでに
説明した信号相互間の妥当性チェックのほかに、安定性
チェックによって個別情報についても同様に妥当かどう
かチェックすることができる。
【００２５】それぞれ異なる信号の発生ならびに伝送に
よって、角度捕捉の信頼性そして可用性も格段に高ま
る。また、クリティカルな角度範囲で、たとえばガス交
換バルブ開放やガス交換バルブ閉鎖などの調整イベント
を制御することも可能である。本発明による方法ならび
に装置を電気液圧式バルブ制御ＥＨＶＳに適用するほか
に、電磁バルブ制御ＥＭＶＳにおいても適用することが
できる。
よって、角度捕捉の信頼性そして可用性も格段に高ま
る。また、クリティカルな角度範囲で、たとえばガス交
換バルブ開放やガス交換バルブ閉鎖などの調整イベント
を制御することも可能である。本発明による方法ならび
に装置を電気液圧式バルブ制御ＥＨＶＳに適用するほか
に、電磁バルブ制御ＥＭＶＳにおいても適用することが
できる。
【図１】絶対角度発信器の構成を示す図である。
【図２】角度捕捉の組み合わせに基づき制御装置により
行われるガス交換バルブ制御について示す図である。
行われるガス交換バルブ制御について示す図である。
１ シャフト ２ 回転方向 ３ 支持体構造 ４ 基体 ５ 壁部 ６ 磁石 ６．１ 第１の磁極 ６．２ 第２の磁極 ７ 磁界 ８ 回転角度センサ ９ センサ保持部材 １０ 磁気感応素子 １１ ホール素子 １２ 接続ライン １３ 制御装置 １４ 電圧供給部 １５ 発信器ホイール １６ インクリメント発信器 １７ 絶対角度発信器 １８ インクリメント信号 １９ 絶対角度信号 ２０ 分岐されたインクリメント信号 ２１ 分岐された絶対角度信号 ２２ 計算ユニット ２３ 監視モジュール ２４ 判定段 ２５ 最終段 ２６ スイッチ ２７ ガス交換バルブ ２８ インレットバルブ１〜ｎ ２９ アウトレットバルブ１〜ｎ ３０ 最終段における２ｎ個のチャネル ３１ 判定段における２ｎ個のチャネル ３２ 監視モジュール２３へのフィードバック通報 ３３ 計算ユニット２２へのフィードバック通報
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｐ 7/067 ３０１ Ｆ０２Ｐ 7/067 ３０１Ａ ３０２ ３０２Ｃ // Ｇ０１Ｂ 7/30 １０１ Ｇ０１Ｂ 7/30 １０１Ｂ (72)発明者 ウド ディール ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ア ルテ シユツツトガルター シュトラーセ 115 (72)発明者 カールステン ミシュカー ドイツ連邦共和国 レオンベルク グロッ ケントゥルムシュトラーセ 18 (72)発明者 ライナー ヴァルター ドイツ連邦共和国 プライデルスハイム ルートヴィヒ−ホーファー−シュトラーセ ２ (72)発明者 ベルント ローゼナウ ドイツ連邦共和国 タム ウルマー シュ トラーセ １ (72)発明者 ユルゲン シーマン ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン アイヒェンヴェーク ９ (72)発明者 クリスティアン グローセ ドイツ連邦共和国 コルンヴェストハイム オストシュトラーセ 13 (72)発明者 ゲオルク マレブライン ドイツ連邦共和国 コルンタール−ミュン ヒンゲン ノイハルデンシュトラーセ 42 ／１ (72)発明者 フォルカー ボイヒェ ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト ヴ ィースバーデナー シュトラーセ 37 (72)発明者 シュテファン ライマー ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン レムベルガーヴェーク ２
Claims (10)
- 【請求項１】 回転する構成部材（１５）に対応づけて
発信器（１６，１７）が設けられており、該発信器（１
６，１７）の信号が制御装置（１３）に伝送される形式
の、内燃機関における回転する構成部材（１５）の角度
位置を捕捉する方法において、 回転する構成部材（１５）の位置を、インクリメント発
信器（１６）と絶対角度発信器（１７）を用いて同時に
捕捉することを特徴とする、 回転する構成部材の角度位置を捕捉する方法。 - 【請求項２】 前記インクリメント発信器（１６）のイ
ンクリメント信号（１８）と角度発信器（１７）の絶対
角度信号（１９）を、制御装置（１３）内で分岐された
インクリメント信号（２０）および分岐された絶対角度
信号（２１）として、計算ユニット（２２）へも監視モ
ジュール（２３）へも供給する、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 制御装置（１３）内でインクリメント信
号（１８，２０）も絶対角度信号（１９，２１）も冗長
的に評価することによって、角度情報の相互の妥当性チ
ェックを行う、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 最初の同期合わせないしは新たな同期合
わせを行うことなく、回転する回転部材である発信器ホ
イール（１５）の適正な角度情報を絶対角度発信器（１
７）によって常に供給する、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 高いダイナミクスのインクリメント発信
器（１６）によって、発信器ホイール（１５）における
歯の側縁の走査時、該発信器ホイール（１５）に関する
常に最新の角度情報を供給する、請求項１記載の方法。 - 【請求項６】 側縁によるパルスごとの６゜の角度範囲
を細かくするため制御装置（１３）に対応させてコント
ローラを設け、必要とされる角度分割に対応する時間的
な外挿を歯の各側縁の間で該コントローラに行わせる、
請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 内燃機関の回転数を、制御装置（１３）
内で発信器ホイール（１５）の規定角度セグメントを超
えた期間から求める、請求項１から６のいずれか１項記
載の方法。 - 【請求項８】 前記絶対角度発信器（１７）の出力信号
（１９，２１）をアナログ形式で、または多重ビット信
号としてディジタル化してビットパラレルな接続形式
で、またはディジタルのシリアル伝送で供給する、請求
項１記載の方法。 - 【請求項９】 シリアルな信号はパルス幅変調された信
号である、請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 回転する構成部材（１５）に対応づけ
て発信器（１６，１７）が設けられており、該発信器
（１６，１７）の信号が制御装置（１３）に伝送される
形式の、内燃機関における回転する構成部材（１５）の
角度位置を捕捉する装置において、 前記回転する構成部材（１５）に対応づけて、インクリ
メント発信器（１６）も絶対角度発信器（１７）も設け
られており、これらの発信器の信号が制御装置（１３）
へ伝送され、 妥当性チェックのため、入力信号（１８，１９）ならび
に分岐された入力信号（２０，２１）として計算ユニッ
ト（２１）および監視モジュール（２３）へ供給される
ことを特徴とする、 内燃機関における回転する構成部材の角度位置を捕捉す
る装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19962153A DE19962153B4 (de) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Verfahren zur Erfassung der Winkellage rotierender Maschinenteile |
| DE19962153.5 | 1999-12-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001215117A true JP2001215117A (ja) | 2001-08-10 |
Family
ID=7933901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000385879A Pending JP2001215117A (ja) | 1999-12-22 | 2000-12-19 | 回転する構成部材の角度位置を捕捉する方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6433539B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001215117A (ja) |
| DE (1) | DE19962153B4 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005207329A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御方法 |
| JP2012246906A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Ono Sokki Co Ltd | 回転角度計測方法、回転角度計測装置、エンジンバルブ制御方法、およびエンジンバルブ制御装置 |
| JP2017500587A (ja) * | 2013-11-04 | 2017-01-05 | ライプニッツ−インスティテュート フュア フォトニサ テヒノロギエン イー．ファウ． | 回転又は直線距離を絶対計数するための磁気センサ |
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| US20030069526A1 (en) * | 2000-08-24 | 2003-04-10 | Timi 3 Systems, Inc. | Applicators that house and support ultrasound transducers for transcutaneous delivery of ultrasound energy |
| DE10315398B4 (de) * | 2003-04-04 | 2013-08-22 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| US7015832B2 (en) * | 2004-05-25 | 2006-03-21 | Bei Sensors & Systems Company, Inc. | Pulse width modulation based digital incremental encoder |
| DE102005036332B4 (de) * | 2005-07-29 | 2007-05-31 | Walcher Meßtechnik GmbH | Positioniereinrichtung |
| FR2898640B1 (fr) * | 2006-03-20 | 2008-04-25 | Siemens Vdo Automotive Sas | Procede de transmission d'information relatif au fonctionnement d'un moteur a combustion interne |
| US8857464B2 (en) | 2008-01-30 | 2014-10-14 | Flowserve Management Company | Valve actuators having magnetic angle sensors |
| DE102009002374A1 (de) | 2009-04-15 | 2010-10-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der axialen Position einer axial verschiebbaren Nockenwelle |
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| DE102011103735B4 (de) | 2010-12-10 | 2018-08-23 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | Verfahren und Vorrichtung zur zyklischen digitalen Übertragung eines Positionswertes eines bewegten Objektes mit träger Masse |
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| DE102012012870A1 (de) | 2012-06-28 | 2014-04-24 | Hengstler Gmbh | Mehrkanaliger Drehwinkelgeber |
| DE102016114520A1 (de) | 2016-08-05 | 2018-02-08 | Siko Gmbh | Stellantrieb für eine Welle |
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| DE19712869A1 (de) * | 1997-03-27 | 1998-10-01 | Itt Mfg Enterprises Inc | Lenkwinkelsensorsystem mit erhöhter Redundanz |
-
1999
- 1999-12-22 DE DE19962153A patent/DE19962153B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-12-19 JP JP2000385879A patent/JP2001215117A/ja active Pending
- 2000-12-19 US US09/740,468 patent/US6433539B2/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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| US20010006344A1 (en) | 2001-07-05 |
| DE19962153B4 (de) | 2006-02-23 |
| DE19962153A1 (de) | 2001-07-12 |
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