JPS61502557A - 回転部分の角度位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回転部分の角度位置検出装置 従来技術 本発明は、特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の装置に関する。この種の装 置は、内燃機関の制御装置例えば点火制御および燃料噴射制御のための回転数情 報および角度情報に用いられる。このような装置は、２つのパラメータが１つの 発信器で検出できるという利点を有する。この種の装置は、たとえばドイツ連邦 共和国特許公開第２３５７０６１号公報、同第２９３９６４３号公報、第２９４ ７４１２号公報、第３０１１８２２号公報、第３０３１３５７号公報および、ヨ ーロッパ特許第１３８４６号明細書から公知である。この公知の装置においては 、周囲に均等−に分布された角度マーキングの間に基準マーキングを設ける種々 の方法が示されている。角度マーキングは、通常歯として形成され、その際基準 マーキングは欠けた歯、幅広の歯または狭幅の歯、広い歯幅間隔または狭い歯幅 間隔、スリットの入れられた歯、斜めにテーパがつけられた歯、半分の歯、フラ イス加工された歯、他の材料から成る歯、横方向の厚さが半分の歯として形成さ れる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第２９４７４１２号公報およびヨーロッパ特許第 １３８４６号明細書から、歯の所定の歯面（前歯面または後歯面）において計数 方向を変えるかまたは所定の数値にセットされる、クロック周波数全計数する計 数器は公知である。そのため計数器は、角度マーキングに同期して動作し、基準 角度マーキングの検出に用いらる。

発明の効果 特許請求の範囲第１項の特徴部分に記載の特許を有する本発明の装置は、角度マ ーキング信号縁との計数器の同期を行なう必要もなく、周波数てい倍または、Ｐ ＬＬに類似の方法を行なう必要がないという利点を有する。計数器は、角度マー キングに対して完全に無関係かつ非同期に計数するので、付加的に他の目的に対 しても用いられる。回転部分の瞬時の回転数に関する情報が、いつでも特別な手 段を使わずに得られる。

実施態様環に記載の手段によって、特許請求の範囲第１項記載の本発明の装置の 有利な実施例ないし発展形が可能である。メモリ値から得られる３つの連続した 差値を同時に評価することは、特に有利であシ、中間差値が、他の２つの差値か ら、所定の量だけ異なっている場合に、基準マーキングが検出される。これによ り、ねじり振動または回転数のダイナミック変化により生ずる基準マーキングの 誤った検出が回避される。

さらに、３つの測定された差値を用いて、角度基準の変動を増加分だけ前もって 又は後で補正することが可能である。

図　面 本発明の実施例は図面に示され、後で詳しく説明されている。第１図は、実施例 のブロック回路図であり、第２図は、動作を詳しく説明するだめの信号ダイアグ ラムである。

実施例 内燃機関のクランク軸またはカム軸と連結されている回転部分１０は、周囲に均 等に分布して設けられている角度マーキング１１ｔ−有し、その角度マーキング は歯形状に形成されている。基準マーキング１２は欠けだ歯または２つの歯の間 のより大きなギャップ、とじて形成される。当然ながら基準マーキング１２は、 たとえば冒頭に記載の従来技術の実施例にそくして形成してもよい。誘導センサ １３は、角度マーキング１１を検出し、その際、誘導された信号は、たとえばコ ンパレータとして構成された処理回路１４において方形波信号として形成される 。

角度マーキングを誘導的に検出する外に、光学的方法、容量的方法、又は高周波 数的方法のいずれかを選択して使用することもできる。その場合、原理′的に角 ′度マーキングをスリットまだは孔として形成してもよい。処理回路１４の出力 は、マイクロプロセッサまたはマイクロコンぎユータ１５の割込み入力側（ＩＮ Ｔ）と接続され、その割込み入力側を通して点火の制御および／または燃料噴射 の制御のための出力段１６が制御される。そのためにもちろん別のパラメータが 必要であるが、簡略化のために詳しくは図示されていない。

マイクロコンピュータ１５には計数器１Ｔおよびニ有利にはＲＡＭとして構成さ れる作業メモリ１８が、バスシステム１９ｔ−介して接続されている。１７から １９までの系は、たとえばマイクロコンピュータ１５に含まれている内部系であ る。計数器１γ用の計数クロック周波数は、マイクロコンピュータ１５の内部で 発生され、この計数器１７のクロック入力側に供給される。この計数クロック周 波数は、一定であり、精度を高（するために最高回転数の時にセンサ１３で生ず る角度マーキング１１０周波数よりも高い。１８０の歯数の場合に最大角マーキ ング周波数は約２０　ＫＨｚであるので、約２００　ＫＨｚから５００　ＫＨｚ までの計数クロック周波数に定められる。

次に動作が第２悩に示された信号ダイアグラムを用いて説明する。第２図では処 理された角度マーキング信号が信号列Ｕ１４として示されている。６番目に示さ れた角度マーキンｉ信号の後、欠けた歯、またはなくなった歯により信号ギャッ プが生じ、その信号ギャップは、基準マーキングとして評価される。信号Ｕ１４ の立下り縁で、ダイナミック割込み入力側に割込み信号ＩＮＴが発生し、その割 込み信号は、計数器１７の前述の立下り縁の時点の計数状態が、メモリ１８のメ モリセルに転送されるようにする。この場合メモリ１８は、たとえばシフトレジ スタのように動作し、その都度同時に４つの計数状態に相当するメモリ値が存在 する。計数器１７は、加えられた計数周波数を連続して計数し、その際、角度マ ーキング信号縁との計数器の同期は存在しない。すなわち計数過程は、角度マー キングまたは基準マーキングの評価とは完全に無関係である。計数器１７は、環 状計数器の形で動作する。

基準マーキングを検出するために、２つの角度マーキング縁間の時間が決定され 、その都度６つの前後に連続する周期の時間（ｔＯ，ｔｌ、ｔ２）が相互に比較 される。時間ないし時間に比例しだ数値は、対応する立下り縁において記憶され た数値の差をとることによって得られる。つまり、３つの前後に連続した周期に 対して次のように行なわれる。ｔＱ＝ｚ１−ＺＱ、ｔｌ＝Ｚ２−Ｚｌ、ｔ２＝Ｚ ５−Ｚ２ 通常の場合、求められた時間は、−七の都度の加速状態に依存して−はぼ等しい 。それに対して、第２図の基準マーキングギャップが現われると、相応する時間 間隔ｔ１は、その前の時間間隔ｔＯまたは次の時間間隔ｔ２よシも相当長い。基 準マーキングは、中間の時間間隔ｔ１が、所定の値だけその前の時間間隔および 次の時間間隔からずれる場合に検出される。基準マーキングを検出するための条 件は、たとえばｔｌ・ｎ＞１０およびｔｌ・ｎ　）　ｔ　２である。図示の例で はたとえばｎ−％が選ばれている。この簡単な数学的な比較は、マイクロコンピ ュータ１５で行なわれ、マイクロコンピュータ１５は、計数値Ｚ３を検出し、評 価した後角度マーキング情報を出力段１６に供給する。

Ω この場合、係数には捩り振動または回転数のダイナミック変化の結果生じる誤差 が避けられるように選択される。

基準マーキングの次の発出に関する情報は、マイクロコンピュータ１５において 、歯付き車の歯数に基づいて決定される。しかしながら、後続周期の相応するＲ 間ｔ１が、基準マーキングギャップではないと検出される場合、２つの隣接する 期間ｔＯまたはｔ２のうちの１つが、基準マーキング検出のだめの条件を満たし ているかどうかが検討される。隣接する期間の１つが条件を満たしている場合に は、たとえば障害による、角度マーキング縁の欠落または角度マーキング縁に似 た側縁の付加的な出現が、角度基準の補正により補償される。角度マーキングは 、その補償により冗長的に検出される。

１つの欠落した角度マーキングまたは２つの角度マーキングの間の拡大したギャ ップの代わりにスリット間隙のある角度マーキングを用いたり、間隔を低減させ たりする場合、係数ｎに相当する数値は、１よシも大きく選択されなければなら ず、不等号条件〉を不等号条件くと代えなければならない。

検出された時間または時間に比例する数値ｔＱ。

ｔ２は、同時に回転数情報として用いられる。何故なら、数値ｔＱ、ｔ２は、回 転数の丁度逆数であるからである。このようにして、唯一の計数器１７およびメ モリ１８を用いて基準マーキングと回転数は検出される。その際、計数器１７お よびメモリ１８の記憶場所の大多数は、他の目的のために用いることができる。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　’ｔ、ａＥ　ＩＮτＥＲＮ、”＋ＴｒＯＮＡＬ　ＳＥＡ、Ｒ ＣＨＲＥＥ’ＯＲＴ　ｕＮ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．周囲に均等に分布して配置された角度マーキングを有する回転部分の角度検 出装置で、角度マーキングとして少なくとも１つの角度マーキングおよび／また は２つの角度マーキングの間のギャップが異なるように形成されており、同種の 角度マーキング縁間の間隔が、クロック周波数を計数する計数器によつて検出さ れる装置において、計数器（１７）が自走形、連続計数器であり、それぞれの角 度マーキング縁によつて瞬時に存在する計数値がメモリ（１８）に転送され、基 準マーキングを検出するために前後して連続する記憶値の引算が行なわれ、順次 連続する相応する差値の比較が行なわれることを特徴とする回転部分の角度検出 装置。
2. ２．計数器（１７）およびメモリ（１８）が、マイクロコンピュータ（１５）と 接続されるか、またはマイクロコンピユータ（１５）内に含まれており、マイク ロコンピュータ（１５）の割込み入力側（ＩＮＴ）と接続されている角度マーキ ング発信器（１０，１３）が設けられ、その際各々の割込み信号が、メモリ（１ ８）の計数値の転送を制御する特許請求の範囲第１項記載の回転部分の角度検出 装置。
3. ３．計数器（１７）の計数クロックが、マイクロコンピュータ（１５）によつて 発生される特許請求の範囲第２項記載の回転部分の角度検出装置。
4. ４．３つの差値を検出するために、少なくとも４つの連続した記憶値が用いられ 、その際、中間の差値が２つの他の差値より所定の量だけ異つている特許請求の 範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の装置。
5. ５．差値が回転数情報として用いられる特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれ か１項に記載の装置。