KR102470322B1 - 내연 엔진의 역 회전을 검출하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 엔진의 샤프트에 회전 가능하게 고정된 톱니 타깃으로서, 상기 톱니 타깃은, 일련의 n개의 실제 톱니에 후속하여, 기준 영역을 형성하는 m개의 더미 톱니를 포함하는, 상기 톱니 타깃에 관한 것이다. 각 톱니(k)에 대해, 선행하는 톱니(k-1)로부터 상기 톱니(k)를 분리하는 시간 주기가 측정된다. 신호는 상기 기준 영역을 통과하는 것에 대응하는 신호의 부분에서 적어도 하나의 레벨 전이를 나타낸다. k의 값들의 적어도 일부 값에 대해 제1 곱 및 제2 곱이 계산되고; 이 두 곱 간의 비율(R)이 계산되고; 상기 비율이 정 방향으로 회전하는 것과 역 방향으로 회전하는 것을 각각 나타내는 제1 주목 값 및 제2 주목 값에 대응하는 경우 상기 엔진의 회전 방향이 검출된다.

Description

내연 엔진의 역 회전을 검출하는 방법 및 장치

본 발명은 일반적으로 내연 엔진의 동기화 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내연 엔진의 역 회전을 검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다. "역 회전(reverse rotation)"이라는 용어는 엔진이 정 회전 방향과 역 방향으로 회전하는 것을 의미하는 것으로 이해된다.

본 발명은 특히 자동차 분야에서 응용된다. 본 발명은, 예를 들어, 분사 및/또는 점화 제어기와 같은 엔진 제어 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

내연 엔진 또는 임의의 열 엔진에서 분사 및/또는 점화를 동기화하기 위해, 엔진 크랭크샤프트는 센서 신호의 처리 전자 장치와 관련된 고정된 센서와 협력하는 회전 타깃을 구비할 수 있다. 이들 전자 장치는 하드웨어 요소 및/또는 소프트웨어 요소를 포함할 수 있다. 이들 전자 장치는 센서 신호에 기초하여 크랭크샤프트의 각도 위치를 정확히 결정하고 이에 따라 엔진의 피스톤의 위치를 정확히 결정하도록 적응되고 구성된다.

회전 타깃은 예를 들어 크랭크샤프트와 함께 회전하게 결합된 톱니 휠(toothed wheel)이다. 이러한 타깃은, 다수의 톱니, 일반적으로 36개 또는 60개의 톱니를 포함하되, 이 중 1개 또는 2개의 톱니가 누락되어 카운트되지 않는 것에 의해 타깃에 각도 기준 영역(angular reference zone)을 한정할 수 있다.

보다 구체적으로, 엔진의 각도 위치는 센서 앞을 각도 기준 영역이 마지막 통과한 이후 센서에 의해 "보여지는" 타깃의 톱니의 수를 카운트하는 것에 의해 처리 전자 장치에 의해 결정된다. 전기적 관점에서 보면, 센서 앞을 타깃의 톱니의 측면이 통과하는 것에 의해 센서 신호에 에지(edge)가 생성되는데, 즉 센서의 배열 및 기술에 따라 상승 에지 또는 하강 에지가 생성된다. 처리 전자 장치에 의해 카운트된 크랭크샤프트의 각도 위치의 증분은 이들 에지 각각에 대응한다. 이 각도 증분은 예를 들어 36개의 톱니를 갖는 타깃에 대해서는 10°이고 또는 60개의 톱니를 갖는 타깃에 대해서는 6°이다.

내연 엔진이 상당한 시간 동안 의도치 않게 역 회전 방향으로 구동될 수 있는 사용 경우가 있다. 이것은 예를 들어 생산 단계 동안 차량을 제조하는 공장에서 차량이 하나의 영역으로부터 다른 영역으로 전달될 때 발생할 수 있다. 이것은 또한 기어가 맞물려 있고 클러치가 맞물려 있는 동안 사용자의 차량이 경사면에서 뒤로 굴러갈 수 있는 것으로 인해 발생할 수 있다.

전술한 사용의 경우에 일반적으로 나타나는 크랭크샤프트와 관련된 엔진 제어 컴퓨터의 결함을 억제하는 것이 바람직하다.

엔진의 역 회전은 센서 앞을 타깃의 톱니가 통과하는 것과 관련된 정보에 더하여 회전 방향에 관한 정보를 제공할 수 있는 특정 유형의 센서로 검출될 수 있다. 이러한 종류의 센서에는 현 기술 수준에서 두 가지 유형이 널리 사용된다.

한편으로는 회전 방향을 특징으로 나타내는 고정된 길이의 펄스, 예를 들어, 정 회전 방향으로 보았을 때 크랭크샤프트 톱니에 대해 45㎰(피코초)의 펄스를 공급하고, 또는 역 회전 방향으로 보았을 때 크랭크샤프트 톱니에 대해 90㎰의 펄스를 공급하는 "전압 펄스" 센서라고 지칭되는 것이 있다.

다른 한편으로, 엔진의 회전 방향에 따라 다른 전압, 예를 들어, 정 회전 방향으로 보았을 때 크랭크샤프트 톱니에 대해 5V(볼트)의 전압을 공급하고, 또는 역 회전 방향으로 보았을 때 크랭크샤프트 톱니에 대해 2.5V의 전압을 공급하는 "전압 레벨" 센서라고 지칭되는 것이 있다.

따라서, 위의 두 가지 유형 중 어느 하나의 유형의 센서는 회전 방향과 관련된 정보를 직접 공급한다. 이 정보는 예를 들어 임의의 분사를 피하거나 및/또는 결함의 잘못된 검출을 피하기 위해 엔진 제어 컴퓨터에 의해 사용될 수 있다.

더욱이, 문서 US 7,185,628은 종종 크랭크샤프트와 관련된 센서 및 캠샤프트와 관련된 센서에 의해 각각 방출된 신호를 식별하고 상관시킴으로써 역 회전 검출이 동일하게 가능하다는 것을 개시한다.

마지막으로, 이전에 정 방향으로 회전하고 있던 엔진이, 예를 들어, 엔진이 실속(stalling)하는 경우, 역 회전으로 변한 것을 검출할 수 있는 전략이 있다.

그러나, 회전 방향을 검출하는 전술한 특정 유형의 센서는 일반적으로 타깃의 각 톱니가 통과하는 것만을 검출하는 통상적인 센서보다 비용이 더 많이 든다. 더욱이, 모든 응용에 이러한 센서가 제공되는 것도 아니다. 전술한 다른 기술은 모든 응용에서 사용 가능한 것도 아니고, 또는 비용이 더 많이 들고, 및/또는 예를 들어 엔진 속력에 따라 모든 상황에서 효율적인 것은 아니다.

본 발명은 전술한 알려진 해결책에 대한 대안을 제공함으로써 종래 기술에서 전술한 결점의 일부 또는 전부를 제거하거나 적어도 감소시키는 것을 목적으로 한다. 보다 구체적으로, 본 발명은 크랭크샤프트와 관련된 표준 유형의 센서에 의해 생성된 크랭크샤프트 센서 신호의 정보 이외의 정보를 사용하지 않고 열 엔진이 역 방향으로 회전하는 것을 검출할 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 제1 양태는, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법으로서, 상기 엔진은,

상기 엔진의 샤프트에 회전 가능하게 고정된 톱니 타깃(toothed target)으로서, 상기 톱니 타깃은, 한편으로는 규칙적으로 이격된 n개의 실제 톱니(real teeth)에 후속하여, 다른 한편으로는 기준 영역을 형성하는 m개의 더미 톱니(dummy teeth)를 포함하는 일련의 톱니를 포함하며, 여기서 n 및 m은 0이 아닌 정수인, 상기 톱니 타깃;

상기 센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 실제 톱니가 통과하는 것에 응답하여 제1 신호 레벨과 제2 신호 레벨 사이에 활성 에지(active edge)들을 갖는 실질적으로 주기적인 센서 신호를 생성하도록 배열된 센서; 및

상기 일련의 톱니에서 색인(index)(k)의 각 톱니에 대해, 상기 일련의 톱니에서 색인(k-1)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k)를 분리하는, 상기 톱니(k)의 주기(period)(T(k))라고 지칭되는 시간 주기를 측정하도록 구성된 관리 유닛

과 관련된, 상기 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법을 제공한다. 상기 센서 신호는 상기 센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 기준 영역(32)이 통과하는 것에 대응하는 상기 센서 신호의 부분에서 상기 제1 신호 레벨과 상기 제2 신호 레벨 사이에 적어도 하나의 전이를 더 나타낸다.

상기 방법은, 상기 타깃의 상기 톱니와 관련된 상기 색인(k)의 값들 중 적어도 일부 값에 대해 실행되는 다음 단계, 즉

a) 상기 톱니(k-N/2)의 주기(T(k-N/2))를 N배 곱하여 제1 곱(product)을 계산하는 단계로서, N은 2 이상의 짝수 정수인, 상기 제1 곱을 계산하는 단계,

b) 상기 톱니(i)들의 주기(T(k-i))들을 서로 곱하여 제2 곱을 계산하는 단계로서, i는 0 내지 N/2-1이고, 또 N/2+1 내지 N인, 상기 제2 곱을 계산하는 단계,

c) 상기 제1 곱과 상기 제2 곱 간의, R'(k)라고 표시되는 비율을 계산하는 단계, 및

d) 상기 비율(R'(k))이 정 회전 방향으로 회전하는 것과 상기 정 회전 방향과 역 회전 방향으로 회전하는 것을 각각 나타내는 제1 주목 값(noteworthy value) 및 제2 주목 값과 대응하는 경우에 상기 타깃 및 그리하여 상기 엔진의 회전 방향을 검출하는 단계를 포함한다.

수학적 용어로 표현하면 상기 비율(R'(k))은 다음과 같다:

이 전략은 예를 들어 상기 크랭크샤프트와 관련된 표준 센서 신호에만 기초하여 역 회전을 검출하는 것을 보장할 수 있다. 그리하여 특정 유형의 센서를 사용하거나 추가적인 정보를 생성할 필요가 없다. 또한, 상기 문헌 US 7,185,628에 의해 설명된 종래 기술에 설명된 바와 같이, 캠샤프트로부터 생성되는 신호와 상기 크랭크샤프트로부터 생성되는 신호 사이의 상관 관계도 전혀 요구되지 않는다.

하나의 제약은 상기 센서 신호가 하이 레벨과 로우 레벨 사이에서 전술한 전이를 나타내야 한다는 사실에만 의존한다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 단독으로 또는 조합하여 다음이 더 구현된다:

N은 2이고, 상기 센서 신호의 상기 제1 주목 값은 9이다;

상기 센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 기준 영역이 통과하는 것에 대응하는 상기 센서 신호의 부분에서 상기 제1 신호 레벨과 상기 제2 신호 레벨 사이에 상기 센서 신호의 전이는 상기 센서 신호의 상기 부분에서 상기 센서 신호의 듀티 사이클(duty cycle)이 순방향(forward) 회전 방향으로 상기 타깃이 회전하는 경우 30% 내지 70%가 되도록 이루어진다;

N은 2이고, 상기 센서 신호의 부분에서 상기 센서 신호의 상기 듀티 사이클은 상기 타깃이 상기 정 회전 방향으로 회전하는 경우 거의 50%이며, 상기 센서 신호의 상기 제2 주목 값은 4이다;

상기 수(n)는 58이고 상기 수(m)는 2이다; 및/또는

상기 단계 a) 내지 단계 d)는 상기 타깃의 톱니와 관련된 색인(k)의 모든 값에 대해 수행된다; 그리고

이 경우, 상기 방법은, 상기 비율(R'(k))로부터, 상기 기준 영역에 대해 색인(k)의 톱니의 위치를 나타내는 정보를 결정하는 단계를 포함할 수 있다;

또는 그 밖에 상기 단계 a) 내지 단계 d)는 상기 타깃의 톱니와 관련된 색인(k)의 값들 중 일부 값, 즉 값(k=m)에 대해서만 수행될 수 있다.

본 발명의 제2 양태는 상기 제1 양태에 따른 처리 방법의 각 단계를 구현하는 수단을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

제3 양태에 따르면, 본 발명은, 내연 엔진을 관리하는 시스템으로서,

상기 엔진의 샤프트에 회전 가능하게 고정된 톱니 타깃으로서, 상기 톱니 타깃은, 한편으로는 규칙적으로 이격된 n개의 실제 톱니에 후속하여, 다른 한편으로는 기준 영역을 형성하는 m개의 더미 톱니를 포함하는 일련의 톱니를 포함하며, 여기서 n 및 m은 0이 아닌 정수인, 상기 톱니 타깃;

상기 센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 실제 톱니가 통과하는 것에 응답하여 제1 신호 레벨과 제2 신호 레벨 사이에 활성 에지들을 갖는 실질적으로 주기적인 센서 신호를 생성하도록 배열된 센서;

상기 일련의 톱니에서 색인(k)의 각 톱니에 대해, 상기 일련의 톱니에서 색인(k-1)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k)를 분리하는, 상기 톱니(k)의 주기(T(k))라고 지칭되는 시간 주기를 측정하도록 구성된 관리 유닛; 및

상기 제2 측면에 따른 장치를 포함하는, 상기 내연 엔진을 관리하는 시스템에 관한 것이다.

실시 형태에서, 상기 장치는 상기 관리 유닛에 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 더욱 명백해질 것이다. 본 상세한 설명은 단지 예시적인 것이며 첨부된 도면을 참조하여 읽어야 한다.

- 도 1은 실시 형태에 따라 회전 타깃, 이 회전 타깃의 회전 센서, 및 제1 비교기와 제2 비교기를 포함하는 센서 신호를 처리하는 전자 유닛의 배열을 도시하는 기능도이다;
- 도 2는 실시 형태에 따라 기준 영역을 포함하는 톱니 타깃의 3차원 도면이다;
- 도 3a 및 도 3b는, 정 회전 방향(상부 타이밍 라인)과 역 회전 방향(하부 타이밍 라인)에 대해서마다, 센서 앞을 기준 영역이 통과하는 동안, 로우 레벨 센서 신호 및 하이 레벨 센서 신호의, 시간의 함수로서의, 파형(appearance)을 각각 보여주는 타이밍 라인이다;
- 도 3c는, 정 회전 방향(상부 타이밍 라인) 및 역 회전 방향(하부 타이밍 라인)에 대해, 센서 앞을 기준 영역이 통과하는 동안 레벨의 전이를 나타내는, 도 2의 톱니 타깃과 관련된 센서 신호의, 시간의 함수로서의, 파형을 보여주는 타이밍 라인이다;
- 도 4a 및 도 4b는, 일련의 톱니에서, 색인(k-2)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k-1)를 분리하는 지속시간(duration)(T(k-1))에 대하여, 상기 일련의 톱니에서 색인(k-1)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k-1)를 분리하는 지속시간(T(k))의 비율(R(k))을 각각 보여주는, 도 3c의 상부의 타이밍 라인과 도 3c의 하부의 타이밍 라인을 비교할 수 있는 타이밍 라인이다;
- 도 5는, 엔진이 역 방향으로 회전하는 것과 정 방향으로 회전하는 경우, 센서 신호의 각 에지에서, 차수 2의 이차(second-order quadratic) 비율(R'(k))의 값들을 각각 보여주는 타이밍 라인이다; 및
- 도 6a 및 도 6b는, 타깃이 순방향으로 회전하는 것과 역방향으로 회전하는 경우, 비율(R'(k))의 값들과 비율(R(k))의 값들을 비교한 것을 각각 보여주는 타이밍 라인이다.

예를 들어 자동차용 내연 엔진은 연소 챔버의 체적 변화를 야기하는 방식으로 배열된 적어도 하나의 이동 피스톤을 포함한다. 연소 챔버로/로부터 가스 흡입 및 배기는 대부분 자주 적어도 하나의 캠샤프트에 의해 제어되는 밸브의 도움으로 달성된다. 연소 챔버에서 연료의 연소에 의해 연소 챔버에서 생성된 에너지는 각 피스톤에 의해 크랭크샤프트라고 지칭되는 구동 샤프트로 전달된다.

내연 엔진을 동기화하는 것은 이동 부품(피스톤, 크랭크샤프트, 캠샤프트 등)의 위치 및 또한 엔진 사이클(엔진 사이클이 2-행정 엔진이든지 또는 4-행정 엔진이든지 상관없이)의 시점(point in time)을 정확히 식별하는 것으로 구성된다. 이를 통해 온-보드 전자 장치가 특히 연료 또는 연료 혼합물의 분사 및 (제어 점화 엔진의 경우) 점화에 있어 최적의 동작을 달성하는 데 요구되는 정확도와 정밀도로 엔진의 동작을 제어할 수 있다.

동기화 방법은, 알고리즘을 사용하여, 엔진에 설치된 센서에 의해 검출된, 엔진의 크랭크샤프트 및/또는 캠샤프트의 각도 위치의 함수로서 엔진의 위치를 결정할 수 있다. 이들 센서는 크랭크샤프트 및 캠샤프트, 예를 들어, 톱니 휠에 각각 회전가능하게 고정된 회전 타깃과 협력한다.

엔진의 역 회전을 검출하는 방법은 유리하게는, 적어도 부분적으로, 대응하는 하드웨어 및 소프트웨어 수단, 특히 회전 타깃, 관련 센서, 및 처리 전자 장치를 사용할 수 있다.

엔진 크랭크샤프트용 회전 센서의 신호 처리의 일례가 보다 구체적으로 아래에서 고려될 것이다. 이 예는 물론 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 본 발명은 엔진에 연결된 임의의 회전 샤프트, 특히 엔진에 결합된 엔진 캠샤프트 또는 기어박스 샤프트를 위한 회전 센서의 신호를 처리하는데에도 동일하게 적용될 수 있다.

자동차의 내연 엔진에서 분사 제어기 및/또는 점화 제어기에 본 발명을 적용한 일례가 도 1에 기능도를 참조하여 고려될 것이다.

제어기(1)는 특정 응용을 위해 집적된 회로("응용 특정 집적 회로"(Application Specific Integrated Circuit: ASIC)), "칩 상의 시스템"(System-on-Chip: SoC)), 프로그래밍 가능 논리 회로 또는 프로그래밍 가능 논리 어레이("전계 프로그래밍 가능 게이트 어레이"(Field Programmable Gate Array: FPGA)) 등일 수 있는 마이크로제어기(μC) 형태로 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이들 예로 한정되지 않고, 제어기는, 예를 들어 컴퓨터, 메모리 및 주변 장치 등을 포함하는 여러 집적 회로의 배열을 포함하는 보다 복잡한 장비 물품의 일부를 형성할 수 있다.

마이크로제어기(1)는 아날로그-디지털 컨버터, 드라이버, 입력/출력 필터 등과 같은 하드웨어 요소 및 소프트웨어 요소를 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따른 장치는 이제 설명될 바와 같이 이 마이크로제어기 내에 제공될 수 있다.

이를 위해, 마이크로제어기(1)는 회전 센서(2)에 의해 제공되는 센서 신호(CRK)를 수신하기 위한 입력(14)을 포함한다.

센서(2)는 예를 들어 신호(CRK)를 생성하기 위해 협력하는 톱니 휠과 같은 회전 타깃(3)에 근접하여 고정되어 위치된다. "톱니 휠(toothed wheel)"이라는 용어는 가장 일반적으로 받아들여지는 의미로 이해되어야 하는데, 즉 센서가 주어진 각도 섹터에 걸쳐 휠이 회전하는 것을 식별할 수 있게 하는 구조 요소들을 포함하는 휠인 것으로 이해되어야 한다. 이러한 구조 요소들의 특성과 배열은 변할 수 있다. 이들 구조 요소는 그 문자적 의미로 톱니와 같은 기하학적 형태, 자극과 같은 자성 요소, 또는 광학 요소, 또는 광전(optoelectronic) 장치에 의해 식별 가능한 요소 등을 포함할 수 있다.

편의상 도 1에 도시된 예에서, 톱니 휠(3)은, 하나의 톱니가 누락되어 있는 기준 영역(32)을 제외하고는, 휠의 외주에 규칙적으로 이격된 24개의 톱니(31)를 포함한다. 그리하여, 이 예에서, 실제 톱니의 수(n)는 23(n=23)이고, 더미 톱니의 수(m)는 1(m=1)이다. 이 예에서 각도 증분은 약 15°이다. 그러나 실제로 서두에서 언급된 바와 같이, 통상적으로 사용되는 타깃은 (기준 영역에서 하나 이상의 톱니가 누락되어 있다는 것을 고려하지 않은 경우) 36개 또는 60개의 톱니를 포함하며, 이 경우 각각 10° 또는 6°의 각도 증분을 제공한다.

톱니 휠(3)은 이동 샤프트(4), 즉 여기서 고려되는 예에서 엔진의 크랭크샤프트에 회전 가능하게 고정된다.

마이크로제어기(1)는 센서(2)로부터 생성된 센서 신호(CRK)로부터 엔진의 동기화를 제어하도록 구성된 요소, 특히 소프트웨어 요소를 포함한다.

원칙적으로, 내연 엔진은 정 회전 방향이라고 지칭되는 동일한 방향으로 항상 회전한다. 그러나 서두에서 언급된 바와 같이 엔진은 정 회전 방향과 역 방향으로 구동되는 경우가 의도치 않게 있을 수 있다. 이것은 엔진의 역 회전이라고 지칭된다.

엔진이 역 회전하는 경우에 일반적으로 나타나는 크랭크샤프트와 관련된 엔진 제어 컴퓨터의 결함을 억제하는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 회전 타깃(3)은, 예를 들어, 255 밀리미터(mm)의 직경을 갖는 톱니 휠일 수 있으며, 이 휠은, 한편으로는 규칙적으로 이격된 n개의 실제 톱니에 후속하여, 다른 한편으로 기준 영역(32)을 형성하는 m개의 더미 톱니를 포함하는 일련의 톱니를 그 외주에 포함하며, 여기서 n 및 m은 0이 아닌 정수이다.

일 예에서, n개의 실제 톱니(31) 각각은, 5 mm의 폭(타깃(3)의 외부 원주를 따라 측정한 것)을 갖는 돌출 부분에 후속하여, 8.5 mm의 폭을 갖는 오목한 부분을 갖는다.

일련의 실제 톱니는 타깃의 기준 영역(32)에서는 중단된다. 타깃의 구성의 특이점(singularity)에 따르면, 여기서 m개의 톱니가 대체되고(replaced), 그리하여 이들 톱니는 "더미 톱니"라고 지칭된다.

통상적으로, 기준 영역에서의 타깃의 특이점은 실제 톱니의 오목부와 동일한 깊이를 갖는 오목한 부분으로 구성되고, 그 폭은 m개의 더미 톱니의 폭에 대응한다.

일 변형 예로서, 특이점은 종종 반대로 실제 톱니와 동일한 높이를 갖는 돌출 부분이고, 그 폭은 예를 들어 m개의 더미 톱니의 폭에 대응한다.

도 2에 도시된 본 발명의 실시 형태에서, 기준 영역(32)에서의 타깃의 특이점은 적어도 하나의 오목한 부분(36) 및 적어도 하나의 돌출 부분(37)으로 구성되며, 이들 오목한 부분과 돌출 부분은 상호 교번하며, 이들의 깊이 및 이들의 높이는 각각 예를 들어 실제 톱니(31)의 깊이와 높이에 대응한다. 일 예에서, 오목한 부분은 22 mm의 폭을 가질 수 있고, 돌출 부분은 18 mm의 폭을 가질 수 있다. 이들 부분의 누적된 폭은 기준 영역(32)에서 m개의 더미 톱니의 폭에 대응한다.

도 3a 내지 도 3c에서 타이밍 라인은 전술한 경우에 대응하는 특이점을 갖는 타깃에 대한 센서 신호(CRK)의 파형을 도시한다. 이들 도면에 도시된 신호 부분들은 센서 앞을 기준 영역이 통과하는 것에 대응하고, 또한 기준 영역에 선행하는 실제 톱니의 개수, 및 또한 상기 기준 영역에 후속하는 실제 톱니의 개수가 통과하는 것에 대응한다.

관례에 따라, 정 방향 동작 동안 엔진의 회전 방향에 대응하는 회전 방향은 순방향 회전 방향(또는 단어 "순방향(Forward)"으로부터 FW)이라고 지칭될 것이다. 역 회전 방향은 역행 회전 방향(또는 단어 "역행 방향(Backward)"으로부터 BW)이라고 지칭될 것이다. 도 3a 내지 도 3c에서, 정 회전 방향 또는 순방향 회전 방향은 좌측으로부터 우측으로 톱니가 변위하는 것에 대응하고, 각각 상부에 있는 타이밍 라인에 의해 도시된다. 반대로, 역 회전 방향 또는 역행 회전 방향은 우측으로부터 좌측으로 톱니가 변위하는 것에 대응하고, 각각 하부에 있는 타이밍 라인에 의해 도시된다.

또한 관례에 따라, 타깃(3)의 일련의 n개의 실제 톱니(31)에서 랭크(k)의 실제 톱니는 해시(hash) 기호가 앞에 있는 문자(k), 즉 기호(#k)로 표시될 수 있고, 여기서 k는 1로부터 n까지 변한다. 도 3a 내지 도 3c의 타이밍 라인에서, 이들 기호는 센서 앞을 색인(k)의 톱니가 통과하는 것에 의해 생성된 신호(CRK)의 활성 에지 위에 배열된다.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같은 예에서, 신호(CRK)의 활성 에지는, 신호(CRK)가 하이 레벨로부터 로우 레벨로 통과하는, 즉 고전압(예를 들어, 5V)으로부터 저전압(예를 들어, 0V)으로 통과하는 하강 에지이다. 그러나, 본 발명은 이 예로 한정되지 않고, 관리 유닛(1)은, 일 변형 예로서, 신호(CKR)가 로우 레벨로부터 하이 레벨로 통과하는 신호(CRK)의 상승 에지에 응답하도록 구성될 수 있다.

첨부된 도면에 도시되고 본 상세한 설명에 설명된 예에서, 타깃의 실제 톱니와 더미 톱니의 총 수(n+m)는 60이다. 또한, 실제 톱니의 수(n)는 58(n=58)이고 기준 영역(32)에서 더미 톱니의 수(m)는 2(m=2)이다.

도시되지 않은 다른 실시 형태에서, 수(m)는 2보다 더 클 수 있으며, 이 경우 회전 방향을 검출할 때 더 나은 성능을 제공한다. 그러나, m이 더 클수록, 센서 앞을 기준 영역이 통과하는 동안, 신호의 규칙적인 에지들이 검출되지 않는 것으로 인해, 클록 신호(CRK)로서 작용하는 센서 신호의 품질은 더욱 저하된다. 다시 말해, 더미 톱니의 수가 많을수록 엔진의 각도 위치가 부정확해지는 영역이 더 증가한다.

센서 앞을 타깃의 n개의 실제 톱니가 통과하는 것을 검출함으로써, 크랭크샤프트의 각도 위치 및 그 순간의 회전 속력을 실시간으로 결정하는 것이 가능하다. 이러한 정보 항목은 이후 엔진의 실린더에 연료의 분사 또는 스파크 플러그의 점화를 제어하는 데 사용된다.

도 1에서 센서(2)는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같은 신호 형태의 결과를 제공한다: 타깃의 n개의 실제 톱니 중 하나의 실제 톱니가 센서 앞을 통과할 때, 신호는 하이 레벨과 로우 레벨 중 하나의 레벨과, 하이 레벨과 로우 레벨 중 다른 레벨 사이에 전이를 나타내고 나서 역 전이가 뒤따른다. 센서 신호의 각 하강 에지(그러나 동일한 동작 논리가 각 상승 에지에도 적용될 수 있음)에서, 센서에 의해 검출된 톱니를 카운트하고 이로부터 크랭크샤프트의 각도 위치를 추론하기 위해 관리 유닛(1)에서 카운터가 증분된다. 보다 구체적으로, 크랭크샤프트의 각도 위치는 기준 영역으로부터 카운트된 톱니의 수에 의해 한정된다.

따라서, 크랭크샤프트의 순간 각도 위치는 최종 기준 영역을 검출하는 순간에 카운터의 값과 카운터의 순간 값 사이의 차이를 계산함으로써 결정된다. 보다 구체적으로, 이에 따라 크랭크샤프트의 각도 위치는 이 차이에 대응하는 각도 값이다.

기준 영역은 2개의 연속적인 실제 톱니들 사이에 경과된 시간 주기를 측정함으로써 검출된다.

모든 실시 형태에서, 센서 신호는, 도 3c에 타이밍 라인에 의해 도시된 바와 같이, 센서 앞을 톱니 타깃의 기준 영역(32)이 통과하는 것에 대응하는 센서 신호의 부분에서 제1 신호 레벨과 제2 신호 레벨 사이에 적어도 하나의 전이를 나타낸다. 예를 들어, 신호가 하이 상태에 있는 신호(CRK) 부분의 지속시간과, 상기 지속시간과, 신호가 로우 상태에 있는 다음 신호 부분의 지속시간의 합 사이의 비율은 기준 영역에서 신호(CRK)의 듀티 사이클(τ)이라고 지칭된다.

예를 들어, 센서 앞을 톱니 타깃의 기준 영역(32)이 통과하는 것에 대응하는 신호 부분에서 센서 신호의 듀티 사이클은 타깃이 정 회전 방향으로 회전하는 경우에 대해 한정될 수 있다.

도 3c에 도시된 예에서, 센서 신호는 이에 따라 기준 영역에서 50%의 듀티 사이클을 갖는다. 예를 들어, 기계적 타깃은 도 2에 도시된 바와 같이 하이 및 로우 레벨에서 평원(plateaus)의 길이는 로우 레벨과 등가인 것(equivalence)을 나타낸다. 그러나, 이것은 단지 일례에 불과하고, 실시 형태는 듀티 사이클의 이 값으로 제한되지 않는다. 30% 내지 70%의 듀티 사이클, 또는 실제 40% 내지 60%의 듀티 사이클이 회전 방향을 검출할 때 성능을 위해 바람직할 수 있다.

듀티 사이클(τ)의 값은, 예를 들어, 기준 영역에서의 더미 톱니의 수(n)와 타깃에서의 톱니의 총 수(n+m) 사이의 비율의 함수로서 선택될 수 있지만, 검출 성능은 또한 엔진 속력에도 의존하기 때문에 하나의 이상적인 값은 없다는 것이 주목된다.

관리 유닛(1)은, 일련의 n개의 톱니에서 색인(k)의 각 톱니에 대해, 일련의 톱니에서 색인(k-1)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k)를 분리하는, 톱니(k)의 주기(T(k))라고 지칭되는 시간 주기를 측정하도록 구성된다. 동일한 방식으로, 톱니(k-1)의 주기(T(k-1))는 일련의 톱니에서 색인(k-2)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k-1)를 분리하는 지속시간이고, 이런 방식으로 계속된다.

기준 영역(32) 외에서 주기(T(k))는 일정한 지속시간(T)이고 이는 엔진의 속력에만 의존한다. 이에 따라 지속시간(T(k-1))에 대한 지속시간(T(k))의 비율(R(k))은 색인(k)의 톱니에서는 1 [R(k)=1]과 같고, 여기서 k는 2보다 더 크고 n (2 < k < n)과 같거나 더 작다.

기준 영역에서 엔진이 정 방향(FW)으로 회전하는 경우, 비율(R)은 3(R=3)이다. 이 비율은 실제 T(58)에 대한 T(1)의 비율과 같다. 이것은 도 3a 내지 도 3c의 상부에 있는 타이밍 라인으로 설명된다.

여전히 기준 영역에서, 그러나 이번에는 엔진이 역 방향(BW)으로 회전하는 경우, 기준 영역에서의 비율(R(k))은 T(1)에 대한 T(58)의 비율과 같다. 이 비율은 또한, 센서(2) 앞을 기준 영역(32)이 통과하는 동안, 일정한 레벨에 신호가 있는 경우에 대응하는 도 3a 및 도 3b의 하부의 타이밍 라인에 도시된 센서 신호에 대해 3 [R(k)=3]과 같다. 그러나 이 비율(R(k))은, 센서 신호가 센서(2) 앞을 기준 영역(32)이 통과하는 것에 대응하는 부분에서 제1 신호 레벨과 이와 다른 신호 레벨 사이의 전이를 나타내는 도 3c의 하부에 있는 타이밍 라인으로 설명된 경우에는, 3과는 다르다[R(k)≠3]. 신호(CRK)의 연속적인 에지들 사이의 지속시간은 yT 또는 zT와 같을 수 있고, 여기서 y 및 z는 1이 아닌 양의 실수이다.

따라서, 센서 신호(CRK)가 센서 앞을 기준 영역이 통과하는 것에 대응하는 부분에서 레벨의 전이를 나타내는 한, 비율(R(k))의 값을 모니터함으로써 타깃의 회전 방향을 검출할 수 있다.

따라서, 예를 들어, n이 2(n=2)인 실시 형태에서, 만약 R(k)이 1과 같지 않을 때[즉, R(k)≠1일 때] R(k)가 3 또는 1/3인 경우[즉, R(k)=3일 때 또는 R(k)=1/3일 때], 이는 타깃 및 그리하여 엔진이 정 방향으로 회전하고 있는 경우이다. 이 경우는, n이 2(n=2)인 실시 형태에서, 도 4a에서 타이밍 라인에 의해 도시되어 있고, 여기서는 톱니(#1)에 대해(다시 말해, k=1에 대해) R(k)=3이고, 톱니(#2)에 대해(다시 말해, k=2에 대해) R(k)=1/3인 것을 알 수 있다.

만약, 다른 한편으로는, R(k)이 1이 아닐 때[즉, R(k)≠1일 때] R(k)이 3 또는 1/3이 아닌 값이라면 [즉, R(k)≠3 및 R(k)≠1/3이라면], 이는 타깃 및 그리하여 엔진이 역방향으로 회전하고 있는 경우이다. 이 경우는, 여전히 n이 2(n=2)인 실시 형태에서, 도 4b에서 타이밍 라인에 의해 도시되어 있다. 도 4b의 실시 형태에서, z=1.6 및 y=2.4인 것을 알 수 있다. 따라서,

톱니(#58)에 대해, 다시 말해, k=58에 대해 R(k)=2.4이고;

톱니(#57)에 대해, 다시 말해, k=57에 대해 R(k)=1.6/2.4이고; 및

톱니(#56)에 대해, 다시 말해, k=56에 대해 R(k)=1/1.6이다.

그러나, 모든 엔진 속력에서, 한편으로는, 도 4b의 경우에 대응하는 값들 중 하나와, 다른 한편으로는 도 4a의 경우에 대응하는 값(3) 또는 값(1/3) 중 하나를 구별하는 것은 어려운 것으로 판명될 수 있다. 특히, 가속 또는 감속 단계는 타깃의 역 회전을 잘못 검출할 수 있고, 또는 반대로 역 회전의 실제 상황을 마스킹(mask)할 수 있다.

이것이, 본 명세서에 제공되는 타깃의 회전 방향을 검출하는 방법의 실시 형태가 문서 FR 2 978 542에 개시된 비율(R'(k))을 더 사용하여, 내연 엔진의 샤프트에 회전 가능하게 고정된 톱니 타깃의 실제 톱니의 위치를 나타내는 정보를 결정하는 이유이다.

전술한 비율(R'(k))은 아래의 수식에 의해 N 차수(order)로 주어진다:

수식(1)

여기서 N은 2 이상의 짝수 정수이다.

보다 구체적으로, 본 방법은, 타깃의 톱니와 관련된 색인(k)의 값들 중 적어도 일부 값에 대해, 예를 들어, n=2일 때 k=2에 대해 실행되고, 또는 기준 영역 주위 타깃의 각도 영역에 대응하는 k의 값들에 대해서는 연속적으로 실행되고, 또는 그 밖에 k의 모든 값(즉, k는 1 내지 n임)에 대해서는 연속적으로 실행되는 다음 단계를 포함하는데, 즉

a) 톱니(k-N/2)의 주기(T(k-N/2))를 N배 곱함으로써 제1 곱을 계산하는 단계;

b) 톱니(i)(i는 0 내지 N/2-1이고, 또 N/2+1 내지 N임)들의 주기(T(k-i))들을 서로 곱하여 제2 곱을 계산하는 단계;

c) 상기 제1 곱과 상기 제2 곱 간의, R'(k)이라고 표시되는 비율을 계산하는 단계; 및

d) 비율(R'(k))이 정 회전 방향으로 회전하는 것과 상기 정 회전 방향과 역 회전 방향으로 회전하는 것을 각각 나타내는 제1 주목 값 및 제2 주목 값과 실질적으로 동일한 경우, 상기 타깃 및 그리하여 엔진의 회전 방향을 검출하는 단계를 포함한다.

N이 2(N=2)이고, n이 58(n=58)이고, m이 2(m=2)이고, 듀티 사이클(τ)이 50%인 일 실시 형태에서, 센서 신호의 제1 주목 값은 9이고, 센서 신호의 제2 주목 값은 4이다. 그러나, 본 발명은 이 예로 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명은 N, n, m, n+m 및/또는 τ가 상기 주어진 값과 다른 값을 갖는 실시 형태에도 적용될 수 있고, 이 경우 제1 주목 값 및 제2 주목 값은 각각 9 및 4와 다를 수 있다.

실제, 비율(R'(k))의 값들이 제1 주목 값 및 제2 주목 값에 대응하는 것은 반드시 동일한 관계로 고려되는 것은 아니고, 적어도 절대적으로 동일한 관계인 것은 아니다. 반대로, 이 대응 관계는 이들 주목 값에 근접해 있는 관계가 충족되면 결정된다. 예를 들어, 비율(R'(k))의 값들은 제1 주목 값 및 제2 주목 값 주변의 하나 이상의 임계값과 비교되며, 이들 임계값에 대해 위치 기준이 충족되면 비율(R'(k))은 이 주목 값들 중 하나의 값 또는 다른 값에 대응하는 것으로 고려된다. 보다 구체적으로, 여기서 고려되는 예에서 9 및 4의 제1 및 제2 주목 값에 대해, 임계값은 3.5 및 7일 수 있고, 예를 들어, R'(k) > 7이면, 처리 전자 장치는, R'(k)이, 타깃이 정 방향으로 회전하고 있다는 것을 의미하는 제1 주목 값에 대응하는 것으로 결정하고; 또 3.5 < R'(k) < 7이면, 처리 전자 장치는, R'(k)이, 타깃이 역 방향으로 회전하고 있다는 것을 의미하는 제2 주목 값에 대응하는 것으로 결정한다.

마찬가지로, 3과 n 사이의 k의 값들(이 예에서 n=58)에 대해, 다시 말해, 기준 영역으로부터 멀리 떨어져 있는 정상 톱니에 대해서는 R'(k)=1이고, 실제 기준 영역 직후에 오는 톱니에 대해서는 R'(k)의 m(이 예에서 m=2)개의 연속적인 값들만이 1보다 더 큰 것으로 알려진다. 이에 따라 R'(k)의 값들이 주목 값들 중 하나의 값 또는 다른 값에 대응하기 때문에, 처리 전자 장치는 동일하게 반복을 고려할 수 있고, 이 반복은 실제 타깃에 의해 달성되는 회전 수와 일치하는 주기 수(periodicity)에 대응한다. 예를 들어, R'(k)의 값들이 주목 값들 중 하나의 값 또는 다른 값에 대응하는 것은 유효하게 검출된 것으로 고려되기 위해 타깃이 여러 번 연속 회전하는 것에 걸쳐 반복되어야 할 수 있다.

도 5에서 타이밍 라인은, 여기서 고려된 예의 경우, 센서 신호의 각 에지에서 상기 수식(1)에 의해 각각 계산된 값들을 제공한다. 이들 값은, x축에 표시된 시간(t)의 함수로서, y축에, 톱니(#2)와 관련된 센서 신호의 에지들에 대해 크로스 부호("x")로서 표시되고, 다른 에지들에 대해 플러스 부호("+")로서 표시된다. 기준 영역 주변에 및 보다 구체적으로 톱니(#2)에 대해, k=2에서의 값(R'(k))은, 역방향으로 회전하는 경우에 대해, 즉 도 5에서 t가 0 내지 8s인 것에 대해서는 약 4(보다 구체적으로, 4보다 약간 높음)이고; 그리고 정 방향으로 회전하는 경우에 대해, 즉 도 5에서 t가 11초 내지 17초인 것에 대해서는 (더 낮은 값들이) 9에 가까운 것을 볼 수 있다.

그러나, 선험적으로, 정 방향으로의 회전을 검출하는 것에 대응하는 제1 주목 값(즉, 위의 예에서 9)은 기준 영역에서 센서 신호(CRK)의 듀티 사이클(τ)에 의존하지 않는다는 것이 주목된다.

다른 한편으로, 역 방향으로의 회전을 검출하는 것에 대응하는 제1 주목 값(즉, 위의 예에서 4)은 기준 영역에서 센서 신호(CRK)의 듀티 사이클(τ)에 의존한다. N이 2이고, 센서 앞을 기준 영역이 통과하는 것에 대응하는 센서 신호의 부분에서 센서 신호의 듀티 사이클(τ)이 타깃이 정 회전 방향으로 회전하는 경우 50%와 실질적으로 같은 일 실시 형태에서 센서 신호의 제2 주목 값은 4이다.

도 6a 및 도 6b에서 각 타이밍 라인은, x축 상에 표시된 시간(t)의 함수로서, y축 상에 플러스 부호("+")로 표현된 R(k)의 값들을 도시하고, 다른 에지들에 대해서는 y축 상에 별표("*")로 표시된 R'(k)의 값들을 도시한다.

도 6a 및 도 6b는 타깃이 순방향(FW)으로 회전하는 경우에 및 역방향(BW)으로 회전하는 경우에 비율(R(k))의 값들과 비교하여 비율(R'(k))의 값들을 사용하는 장점을 각각 도시한다. 구체적으로, 하나의 경우 및 다른 경우에 주어진 R'(k)의 값들은 R(k)의 값들보다 구별하기 더 쉽다는 것을 알 수 있다.

구현 형태에서, 본 방법은, 문서 FR 2 978 542에 설명된 바와 같이, 또한 비율(R'(k))로부터, 기준 영역에 대해 색인(k)의 톱니의 위치를 나타내는 정보를 결정하는 단계를 포함한다. 따라서, R'(k)의 값들을 계산하는 것은 k의 각 값에 대해 단 한 번만 수행되지만, 2개의 별개의 기능을 수행하는데 사용되는데, 즉 한편으로는, 문서 FR 2 978 542에 설명된 바와 같이 타깃의 각도 위치(및 시간에 대한 편차에 의해 가능하게는 그 회전 속력)를 결정하고, 다른 한편으로는, 본 상세한 설명에 주어진 실시 형태에 따라 타깃의 정 회전 방향 또는 역 회전 방향을 검출하는데 사용된다. 이들 실시 형태에서, 이 비율(k'(k))은 k의 모든 값(즉, k는 1 내지 n이다)에 대해 연속적으로 계산된다.

다른 실시 형태에서, 비율(R'(k))은, 상기 단락에서 설명된 바와 같이, 기준 영역에 대해 색인(k)의 톱니의 위치를 나타내는 정보를 생성하는데 사용되지 않는다 하더라도, k의 모든 값(즉, k는 1 내지 n임)에 대해 연속적으로 계산된다. 구체적으로, 이러한 실시 형태에서, 제어 전자 장치는 타깃의 각도 위치를 인식하지 못하여, 센서에 의해 검출된 에지들 중에서 기준 영역이 센서 앞을 통과하는 것에 대응하는 에지를 알지 못할 수 있다.

그러나, 앞의 예에서 주어진 m=2인 수치적 예시를 통해, 정 방향으로 회전하는 경우에 대응하는 R'(k)의 값과, 역 방향으로 회전하는 경우에 대응하는 R'(k)의 값 사이의 가장 상당한 편차가, 비율(R'(k))의 차수(N)에 상관 없이, 톱니(#m)에 대해, 다시 말해, 이 예에서 k=2에 대해, 및 일반적인 경우에 k=m에 대해, 획득되는 것을 볼 수 있다. 이것이, 톱니(#k)가 통과하는 것에 대응하는 에지를 구별할 수 있다면, k=m에 대해 비율(R'(k))을 간단히 계산할 수 있는 이유이다. 회전 방향을 검출하는 성능은 실제 R'(k)의 이 값에서 가장 최적이 된다.

본 발명은 본 발명의 상세한 설명 및 도면에서 설명되고 도시되었다. 본 발명은 전술한 실시 형태로 한정되지 않는다. 다른 변형예 및 실시 형태는 본 상세한 설명 및 첨부된 도면을 읽음으로써 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 유도되고 구현될 수 있을 것이다.

청구 범위에서, "포함하는"이라는 용어는 다른 요소 또는 다른 단계를 배제하지 않는다. 단일 프로세서 또는 일부 다른 유닛이 본 발명을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 주어진 및/또는 청구된 다른 특징들은 유리하게 결합될 수 있다. 상세한 설명 또는 상이한 종속 청구항에 존재한다는 것이 이러한 가능성을 배제하는 것은 아니다. 참조 부호는 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

Claims (11)

1. 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법으로서, 상기 엔진은,
   

   

   상기 엔진의 샤프트(4)에 회전 가능하게 고정된 톱니 타깃(toothed target)(3)으로서, 상기 톱니 타깃은, 한편으로는 규칙적으로 이격된 n개의 실제 톱니(real teeth)(31)에 후속하여, 다른 한편으로 기준 영역(32)을 형성하는 m개의 더미 톱니(dummy teeth)를 포함하는 일련의 톱니를 포함하며, n 및 m은 0이 아닌 정수인, 상기 톱니 타깃(3);
   

   

   센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 실제 톱니가 통과하는 것에 응답하여 제1 신호 레벨과 제2 신호 레벨 사이에 활성 에지(active edge)들을 갖는 실질적으로 주기적인 센서 신호를 생성하도록 배열된 센서(2); 및
   

   

   상기 일련의 톱니에서 색인(k)의 각 톱니에 대해, 상기 일련의 톱니에서 색인(k-1)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k)를 분리하는, 상기 톱니(k)의 주기(T(k))라고 지칭되는 시간 주기를 측정하도록 구성된 관리 유닛(1)과 관련되고;
   상기 센서 신호는 상기 센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 기준 영역(32)이 통과하는 것에 대응하는 상기 센서 신호의 부분에서 상기 제1 신호 레벨과 상기 제2 신호 레벨 사이에 적어도 하나의 전이를 더 나타내며, 상기 방법은, 상기 타깃의 상기 톱니와 관련된 상기 색인(k)의 값들 중 적어도 일부 값에 대해 실행되는 다음 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법:
   a) 상기 톱니(k-N/2)의 주기(T(k-N/2))를 N배 곱하여 제1 곱을 계산하는 단계로서, N은 2 이상의 짝수 정수인, 상기 제1 곱을 계산하는 단계;
   b) 상기 톱니(i)들의 주기(T(k-i))들을 서로 곱하여 제2 곱을 계산하는 단계로서, i는 0 내지 N/2-1이고, 또 N/2+1 내지 N인, 상기 제2 곱을 계산하는 단계;
   c) 상기 제1 곱과 상기 제2 곱 간의, R'(k)라고 표시되는 비율을 계산하는 단계; 및
   d) 상기 비율(R'(k))이 정 회전 방향으로 회전하는 것과 상기 정 회전 방향과 역 회전 방향으로 회전하는 것을 각각 나타내는 제1 주목 값 및 제2 주목 값에 대응하는 경우, 상기 타깃 및 그리하여 상기 엔진의 회전 방향을 검출하는 단계.
2. 제1항에 있어서, N은 2이고, 상기 센서 신호의 상기 제1 주목 값은 9인, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 기준 영역(32)이 통과하는 것에 대응하는 상기 센서 신호의 부분에서 상기 제1 신호 레벨과 상기 제2 신호 레벨 사이에 상기 센서 신호의 상기 전이는, 상기 센서 신호의 상기 부분에서 상기 센서 신호의 듀티 사이클이 상기 정 회전 방향으로 상기 타깃이 회전하는 경우 30% 내지 70%가 되도록 이루어지는, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법.
4. 제3항에 있어서, N은 2이고, 상기 센서 신호의 상기 부분에서 상기 센서 신호의 상기 듀티 사이클은 상기 타깃이 상기 정 회전 방향으로 회전하는 경우 실질적으로 50%이고, 상기 센서 신호의 상기 제2 주목 값은 4인, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 수(n)는 58이고, 상기 수(m)는 2인, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 단계 a) 내지 단계 d)는 상기 타깃의 상기 톱니와 관련된 상기 색인(k)의 모든 값에 대해 수행되는, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 비율(R'(k))로부터, 상기 기준 영역에 대해 상기 색인(k)의 상기 톱니의 위치를 나타내는 정보를 결정하는 단계를 포함하는, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 단계 a) 내지 단계 d)는 상기 타깃의 상기 톱니와 관련된 상기 색인(k)의 값들의 일부 값, 즉 값(k=m)에 대해서만 수행되는, 내연 엔진의 회전 방향을 검출하는 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 처리 방법의 각 단계를 구현하는 수단을 포함하는 장치.
10. 내연 엔진을 관리하는 시스템으로서,
    

    

    상기 엔진의 샤프트(4)에 회전 가능하게 고정된 톱니 타깃(3)으로서, 상기 톱니 타깃은, 한편으로는 규칙적으로 이격된 n개의 실제 톱니(31)에 후속하여, 다른 한편으로 기준 영역(32)을 형성하는 m개의 더미 톱니를 포함하는 일련의 톱니를 포함하며, n 및 m은 0이 아닌 정수인, 상기 톱니 타깃(3);
    

    

    센서 앞을 상기 톱니 타깃의 상기 실제 톱니가 통과하는 것에 응답하여 제1 신호 레벨과 제2 신호 레벨 사이에 활성 에지들을 갖는 실질적으로 주기적인 센서 신호를 생성하도록 배열된 센서(2);
    

    

    상기 일련의 톱니에서 색인(k)의 각 톱니에 대해, 상기 일련의 톱니에서 색인(k-1)의 선행하는 톱니로부터 상기 톱니(k)를 분리하는, 상기 톱니(k)의 주기(T(k))라고 지칭되는 시간 주기를 측정하도록 구성된 관리 유닛(1); 및
    

    

    제9항의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 내연 엔진을 관리하는 시스템.
11. 제10항에 있어서, 상기 장치는 상기 관리 유닛(1)에 포함되는, 내연 엔진을 관리하는 시스템.

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