DE102012212922A1

DE102012212922A1 - Verfahren zur Bestimmung der Abstellposition einer Welle

Info

Publication number: DE102012212922A1
Application number: DE201210212922
Authority: DE
Inventors: Norbert Mueller; Karthik Rai; Andreas Kramer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2012-07-24
Publication date: 2014-06-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Abstellposition einer Welle einer Brennkraftmaschine, wobei die Welle ein Geberrad umfasst, das Markierungen aufweist, die bei Vorbeibewegen an einem Sensor Signale auslösen. Aus dem zeitlichen Abstand der Signale werden Segmentzeiten berechnet und in Abhängigkeit der Segmentzeiten wird eine Drehrichtungsumkehr der Welle erkannt.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Abstellposition einer Welle einer Brennkraftmaschine, wobei die Welle ein Geberrad umfasst, das Markierungen aufweist, die bei Vorbeibewegen an einem Sensor Signale auslösen. Aus dem zeitlichen Abstand der Signale werden Segmentzeiten berechnet und in Abhängigkeit der Segmentzeiten wird eine Drehrichtungsumkehr der Welle erkannt.
Beim Abstellen von Brennkraftmaschinen kann es aufgrund von Rückstellkräften zu einer Drehrichtungsumkehr der Kurbelwelle kommen. Wird diese Drehrichtungsumkehr nicht erkannt, so wird die Abstellposition der Brennkraftmaschine nicht richtig bestimmt.
Die EP 0 612 373 B1 beschreibt bereits ein Verfahren zur Bestimmung der Abstellposition einer Welle einer Brennkraftmaschine. Mittels an einer Nocken- und an einer Kurbelwelle montierten Geberrädern und den jeweiligen Sensoren wird eine Drehrichtungsumkehr der Brennkraftmaschine erkannt, sodass bei eventuellem Rückpendeln der Brennkraftmaschine vor dem Stillstand die Abstellposition entsprechend korrigiert werden kann.
Die DE 10 2009 000 082 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erkennung eines Motor-Stillstandes während des Auslaufens des Motors, der über ein Kurbelwellengeberrad und einen speziellen Kurbelwellensensor verfügt, der in der Lage ist, die Drehrichtung der Kurbelwelle zu erkennen. Es werden dabei jeweils die letzten vier registrierten Impulsflanken gespeichert und daraus die letzten drei Segmentzeiten berechnet. Aus diesen drei berechneten Segmentzeiten wird eine Obergrenze für den Zeitpunkt des Auftretens der nächsten Impulsflanke abgeschätzt. Tritt bis zu dieser abgeschätzten Obergrenze keine weitere Impulsflanke auf, wird darauf geschlossen, dass der Motor zum Stillstand gekommen ist.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Auslaufsituation, also z.B. eine Drehrichtungsumkehr einer Welle, z.B. einer Kurbelwelle, erkannt werden kann, ohne dass ein zweites Geberrad mit entsprechendem Sensor an einer zweiten Welle, z.B. einer Nockenwelle, benötigt wird. Ein aufwändiger Sensor, der in der Lage ist, direkt die Drehrichtung eines rotierenden Geberrades zu ermitteln wird ebenfalls nicht benötigt. Aus der erkannten Auslaufsituation wird die Abstellposition der Welle bestimmt.
Insbesondere, wenn die Brennkraftmaschine in Fahrzeugen mit Start/Stopp-Technologie verwendet wird, ist eine genaue Kenntnis der Abstellposition der Brennkraftmaschine vorteilhaft, da so der Start der Brennkraftmaschine beschleunigt werden kann. Bereits direkt nach dem Start der Brennkraftmaschine kann bei genauer Kenntnis der Abstellposition eine Einspritzung von Kraftstoff durchgeführt werden, was den Startprozess beschleunigt und die wirtschaftlichen Vorteile der Start/Stopp-Technologie weiter verbessert.
Vorteilhaft ist darüber hinaus, dass das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Abstellposition einer Welle einer Brennkraftmaschine in bereits bestehende Systeme implementiert werden kann, ohne kostspielige Umbauten an der Brennkraftmaschine vornehmen zu müssen.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Zweckmäßiger Weise wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der Abstellposition einer Kurbelwelle verwendet, da die typischerweise an Kurbelwellen verbauten Geberräder eine große Anzahl an Markierungen aufweisen, sodass die Abstellposition der Kurbelwelle mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders genau bestimmt werden kann.
Vorteilhafterweise werden mindestens die letzten vier Segmentzeiten gespeichert und zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet. Besonders vorteilhaft ist es die letzten fünf Segmentzeiten zu speichern. Besonders vorteilhaft ist es die letzten sieben Segmentzeiten zu speichern, um so möglichst viele mögliche Auslaufsituationen der Kurbelwelle, also z.B. keine, eine oder mehrere Drehrichtungsänderungen, erkennen zu können.
Besonders vorteilhaft ist es in den gespeicherten Segmentzeiten nach Mustern zu suchen, die charakteristisch für die unterschiedlichen Auslaufsituationen der Kurbelwelle, also z.B. keine, eine oder mehrere Drehrichtungsänderungen, sind.
Es ist von Vorteil, die gespeicherten Segmentzeiten untereinander zu vergleichen. Ebenso ist es von Vorteil, die gespeicherten Segmentzeiten mit fest vorgebbaren Werten zu vergleichen um aus diesen Vergleichen Rückschlüsse auf die Abstellposition der Kurbelwelle ziehen zu können.
Vorteilhafterweise werden die Signale zur Bestimmung der Segmentzeiten durch den Anfang oder das Ende der Markierungen des Geberrades ausgelöst. Ein Segment besteht in diesem Fall aus einer Markierung und einer benachbarten Lücke, die jeweils zwischen zwei Markierungen zu finden ist.
Besonders vorteilhaft ist es, sowohl den Anfang als auch das Ende der Markierung des Geberrades zur Bestimmung der Segmentzeiten zu verwenden, da so die Position des Geberrades relativ zum Geberradsensor zum Zeitpunkt einer eventuell auftretenden Drehrichtungsumkehr genauer bestimmt werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, zur Bestimmung der Drehrichtungsumkehr anhand der gespeicherten Segmentzeiten einen Tiefpassfilter zu verwenden.
Zweckmäßiger Weise werden aus den ermittelten Segmentzeiten die zurückgelegten Wegstrecken der Markierungen des Geberrades ermittelt. Hierzu wird der Zusammenhang zwischen zurückgelegter Wegstrecke und dafür benötigter Zeit für beschleunigte Bewegungen verwendet.
Das eingangs genannte Problem wird auch gelöst durch ein Computerprogramm, das dazu ausgebildet ist, jeden Schritt eines Verfahrens nach Gattung des unabhängigen Anspruchs auszuführen.
Das eingangs genannte Problem wird ferner gelöst durch ein elektronisches Speichermedium auf dem das Computerprogramm zur Durchführung aller Schritte des Verfahrens nach Gattung der Ansprüche gespeichert ist, sowie durch eine elektronische Steuereinheit, die das elektronische Speichermedium umfasst.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 Eine schematische Darstellung eines Geberrades mit Sensor;
2 Einen Ausschnitt eines Geberrades mit Markierungen und Sensor;
3 Typische Verläufe von Sensorsignalen und dazugehörigen Segmentzeiten für unterschiedliche Auslaufsituationen der Brennkraftmaschine;
4 Typische Verhältnisse von gespeicherten Segmentzeiten für unterschiedliche Auslaufsituationen der Brennkraftmaschine;
5 Einen schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben. Dabei wird von einer Bestimmung einer Abstellposition einer Kurbelwelle ausgegangen. Ferner wird angenommen, dass ein Segment eines auf der Kurbelwelle montierten Geberrades mit dem Beginn einer Lücke beginnt und mit dem Ende einer Markierung endet. Ein entsprechendes Signal wird in der Motorsteuerung also durch den Übergang einer Markierung in eine Lücke ausgelöst. Das entsprechende Signal des Sensors ist also ein Übergang des Zustandes „high“ in den Zustand „low“. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ebenso anwendbar zur Bestimmung der Abstellposition anderer rotierender Wellen. Die konkrete Definition eines Segments des Geberrades spielt für das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls keine Rolle.
1 zeigt schematisch ein Geberrad (1), das auf einer Kurbelwelle (in der Zeichnung nicht dargestellt) montiert ist. Das Geberrad weist Markierungen (2a) auf, die jeweils durch Lücken (2b) getrennt sind. Bewegen sich die Markierungen aufgrund von Rotation des Geberrades an einem Sensor (3) vorbei, registriert dieser das Ende der vorbeibewegten Markierungen (2a) und sendet ein Signal über eine Signalleitung (4) an eine Motorsteuerung (5), wo der Zeitpunkt des Endes des Vorbeibewegens der Markierung festgestellt wird. Die Motorsteuerung umfasst ein elektronisches Speichermedium (6). Bei dem Sensor (3) kann es sich z.B. um einen Hallsensor handeln. Andere Sensoren, z.B. solche, die induktiv arbeiten, sind ebenso denkbar.
Neben den Markierungen (2a) weist das Geberrad noch eine Referenzmarkierung (7) auf, die typischerweise durch das Weglassen von einer oder mehreren Markierungen (2a) realisiert wird. Geberräder, die verwendet werden um die Position der Kurbelwelle zu bestimmen, haben typischerweise 60-2 Markierungen, wobei die Anzahl der in 3 dargestellten Markierungen aus Gründen der Übersichtlichkeit abweicht. Eine Lücke (2b) und eine benachbarte Markierung (2a) bilden gemeinsam ein Segment. Die Zeit, die vergeht, während ein Segment am Sensor (3) vorbeigeführt wird, wird als Segmentzeit bezeichnet.
Bei einem Geberrad mit 60-2 Markierungen entspricht ein Segment einem Winkel von 6° der Kurbelwelle. Üblicherweise sind die Markierungen (2a) genauso breit, wie die Lücken (2b) zwischen den Markierungen (2a). Es sei allerdings darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren weder von der Anzahl der Markierungen (2a), noch von dem Umstand abhängt, dass Markierungen (2a) und Lücken (2b) gleich breit sind.
2 zeigt einen schematischen Ausschnitt eines Geberrades (1) mit Markierungen (2a) und Lücken (2b) zwischen den Markierungen, wie es z.B. an Kurbelwellen montiert ist. Rotiert das Geberrad gegen den Uhrzeigersinn, was einer Bewegung von rechts nach links in 2 entspricht, registriert der Sensor (3) das Vorbeibewegen z.B. eines Markierungsendes (10a). Dadurch wird der Beginn der Segmentzeit T_seg definiert. Zu einem späteren Zeitpunkt registriert der Sensor (3) erneut ein Markierungsende (10b), was das Ende der Segmentzeit T_seg und zugleich den Beginn der nächsten Segmentzeit definiert. Da eine Bewegung des Geberrades (1) von rechts nach links äquivalent zu einer Bewegung des Sensors (3) von links nach rechts ist, ist aus Gründen der Übersichtlichkeit der letztere Fall in 2 dargestellt. Der Sensor an einer Position nach Ablauf der Segmentzeit T_Seg wird mit dem Bezugszeichen 3’ bezeichnet.
Kommt es nach der Registrierung eines Markierungsendes (10a) zur Umkehr der Drehrichtung der Kurbelwelle, so wird abhängig vom genauen Zeitpunkt der Drehrichtungsumkehr der Markierungsanfang 11a oder der Markierungsanfang 11b anstelle des Markierungsendes 10b registriert und zur Berechnung der Segmentzeit T_seg verwendet. Somit ergibt sich ggf. eine Segmentzeit, die sich signifikant von der Segmentzeit unterscheidet, die z.B. aufgrund der vorangegangenen Segmentzeiten erwartet worden wäre.
Alternativ zu den Markierungsenden (10a, 10b, 10c) kann die Bestimmung der Segmentzeiten auch durch eine Registrierung der Markierungsanfänge (11a, 11b, 11c) durchgeführt werden. Eine Verwendung sowohl der Markierungsanfänge (11a, 11b, 11c) als auch der Markierungsenden (10a, 10b, 10c) ist ebenfalls denkbar.
3 zeigt schematisch die letzten gespeicherten Segmentzeiten (t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7) und den dazugehörenden Verlauf des Signals des Sensors (3). Solange sich eine Lücke (2b) vor dem Sensor (3) bewegt, gibt dieser den Wert „low“ aus, der in 3 der Grundlinie der gezeigten Kurven entspricht. Bewegt sich eine Markierung (2a) vor dem Sensor vorbei, gibt dieser den Wert „high“ aus, also z.B. entsprechendes digitales Signal oder eine entsprechende Spannung. Die Motorsteuerung (5) interpretiert den Wechsel von „high“ auf „low“ als Anfang eines neuen Segmentes des Geberrades (1) und berechnet die Segmentzeit, also den zeitlichen Abstand bis zum Anfang des nächsten Segmentes. Dabei bezeichnet t1 die zuletzt berechnete Segmentzeit. Direkt davor wurde t2 berechnet, davor t3 usw.
3a) illustriert das Verhältnis sieben aufeinanderfolgender Segmentzeiten (t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7) bei einer auslaufenden Brennkraftmaschine ohne, dass eine Umkehr der Drehrichtung stattgefunden hat. Da die Brennkraftmaschine ausläuft, sinkt die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle kontinuierlich und die Segmentzeiten werden länger. Daher gilt in diesem Fall t7 < t6 < t5 < t4 < t3 < t2 < t1. Dabei ist es unerheblich, ob die Brennkraftmaschine kurz nach der Berechnung von t1 zum stehen kommt oder weiter läuft.
3b) illustriert das Verhältnis der letzten fünf gespeicherten Segmentzeiten (t1, t2, t3, t4, t5) für den Fall, das während des Auslaufens der Brennkraftmaschine eine Umkehr der Drehrichtung stattgefunden hat, wobei diese Umkehr der Drehrichtung stattgefunden hat, kurz nachdem die Motorsteuerung einen Wechsel von „high“ auf „low“ registriert hat, also kurz nachdem ein Markierungsende (z.B. 10a) am Sensor (3) vorbeibewegt wurde. Daher löst der Markierungsanfang der selben Markierung (z.B. 11a) den nächsten Übergang von „high“ nach „low“ aus, was die Motorsteuerung (5) veranlasst, eine entsprechende Segmentzeit (im hier dargestellten Fall t3) zu berechnen. Die Rotationsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine nimmt bis zur Umkehr der Drehrichtung ab und anschließend wieder zu, daher gilt für den hier dargestellten Fall t5 < t4 > t3 < t2 > t1.
3c) illustriert den Fall, dass während des Auslaufs der Brennkraftmaschine eine Umkehr der Drehrichtung stattgefunden hat, wobei diese Umkehr nicht kurz nach dem Registrieren eines Überganges von „high“ nach „low“ stattgefunden hat. Die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle nimmt zunächst ab, die Kurbelwelle kommt kurzzeitig zum Stillstand, ändert die Drehrichtung und wird im Anschluss daran wieder beschleunigt. Die gespeicherten Segmentzeiten weisen also ein Maximum auf und es gilt t5 < t4 < t3 > t2 > t1.
Da die Segmentzeiten bis zu einem Maximum kontinuierlich zu- und anschließend wieder abgenommen haben, muss es sich um eine Drehrichtungsänderung der Brennkraftmaschine handeln, da keine Verbrennung stattgefunden hat, die Brennkraftmaschine aber trotzdem beschleunigt wurde.
4 zeigt schematisch den typischen Verlauf der gespeicherten Segmentzeiten für unterschiedliche Auslaufsituationen der Brennkraftmaschine. Die Ordnungsnummern der einzelnen gespeicherten Segmentzeiten (t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7) sind dabei auf der Abszisse aufgetragen, wohingegen die mit T_seg bezeichnete Ordinate die Größe der einzelnen gespeicherten Segmentzeiten darstellt.
4a) zeigt ein typisches Muster aufeinanderfolgender Segmentzeiten für den Fall, dass die Brennkraftmaschine ausläuft, ohne das eine Umkehr der Drehrichtung stattfindet. Da bei einem Auslauf der Brennkraftmaschine die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle und damit auch des Geberrades (1) sinkt, werden die registrierten Segmentzeiten immer größer. Folglich ist die zuletzt registrierte Segmentzeit t1 größer als die unmittelbar zuvor registriere Segmentzeit t2. Segmentzeit t2 wiederum ist größer als die unmittelbar davor registrierte Segmentzeit t3 usw. Somit ergibt sich für einen Auslauflauf der Brennkraftmaschine ohne Umkehr der Drehrichtung das charakteristische Muster t7 < t6 < t5 < t4 < t3 < t2 < t1. Der entsprechende Verlauf der Signale des Sensors (3) für diesen Fall ist in 3a) dargestellt.
4b) zeigt ein typisches Muster aufeinanderfolgender Segmentzeiten für den Fall, dass während des Auslaufens der Brennkraftmaschine eine Umkehr der Drehrichtung stattgefunden hat, wobei diese Umkehr der Drehrichtung stattgefunden hat, kurz nachdem die Motorsteuerung einen Wechsel von „high“ auf „low“ registriert hat, also kurz nachdem ein Markierungsende (z.B. 10a) am Sensor (3) vorbeibewegt wurde. Daher löst der Markierungsanfang der selben Markierung (z.B. 11a) den nächsten Übergang von „high“ nach „low“ aus, was die Motorsteuerung (5) veranlasst, eine entsprechende Segmentzeit (im hier dargestellten Fall t3) zu berechnen. Die Rotationsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine nimmt bis zur Umkehr der Drehrichtung ab und anschließend wieder zu, daher ergibt sich für den Fall einer Umkehr der Drehrichtung einer Auslaufenden Brennkraftmaschine, das charakteristische Muster t5 < t4 > t3 < t2 > t1, wenn die Umkehr der Drehrichtung kurz nach einem Übergang von „high“ nach „low“ stattgefunden hat. Ein solches Muster wird als lokales Minimum bezeichnet. Zusätzlich kann eine Mindestdauer t_min1 für t3 gefordert werden, die spezifisch für die Brennkraftmaschine ist und im elektronischen Speichermedium (6) der Motorsteuerung (5) gespeichert ist. Die Segmentzeiten t6 und t7 spielen in diesem Fall keine Rolle und sind daher nicht dargestellt. Der diesem Fall entsprechende Verlauf der Signale des Sensors (3) ist in 3b) dargestellt.
4c) zeigt ein typisches Muster aufeinanderfolgender Segmentzeiten für den Fall, dass während des Auslaufens der Brennkraftmaschine eine Umkehr der Drehrichtung stattgefunden hat. Es wird davon ausgegangen, dass die Umkehr der Drehrichtung nicht kurz nach einem Wechsel von „high“ auf „low“ stattgefunden hat. Daher löst der Markierungsanfang der selben Markierung (z.B. 11a) den nächsten Übergang von „high“ nach „low“ aus, was die Motorsteuerung (5) veranlasst, eine entsprechende Segmentzeit (im hier dargestellten Fall t3) zu berechnen. Die Rotationsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine nimmt bis zur Umkehr der Drehrichtung ab und anschließend wieder zu, daher ergibt sich für den Fall einer Umkehr der Drehrichtung einer auslaufenden Brennkraftmaschine, das charakteristische Muster t5 < t4 < t3 > t2 > t1, wenn die Umkehr der Drehrichtung nicht kurz nach einem Übergang von „high“ nach „low“ stattgefunden hat. Dieses Muster wird als lokales Maximum bezeichnet. Zusätzlich kann eine Mindestdauer t_min2 für t3 gefordert werden, die spezifisch für die Brennkraftmaschine ist und im elektronischen Speichermedium (6) der Motorsteuerung (5) gespeichert ist. Die Segmentzeiten t6 und t7 spielen in diesem Fall keine Rolle und sind daher nicht dargestellt. Der diesem Fall entsprechende Verlauf der Signale des Sensors (3) ist in 3c) dargestellt.
4d) zeigt ein typisches Muster des Verlaufs aufeinanderfolgender Segmentzeiten für den Fall, das während des Auslaufens der Brennkraftmaschine eine Änderung der Drehrichtung stattfindet und zusätzlich die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle vor der Änderung der Drehrichtung deutlich stärker abnimmt, als sie nach Änderung der Drehrichtung wieder zunimmt. Dies hat zur Folge, dass die Segmentzeit, die der Umkehr der Drehrichtung zugeordnet wird, kein Maximum darstellt, da die langsame Rotationsgeschwindigkeit nach Änderung der Drehrichtung der Kurbelwelle zu entsprechend langen Segmentzeiten führt. Durch einen Vergleich der Zunahmen der Segmentzeiten kann dieser Fall allerdings erkannt werden. Es ergibt sich für diesen Fall folgendes charakteristisches Muster: (t3 – t4) < (t4 – t6)·fak1, (t4 – t6) > t_min3, (t4 – t5) < (t5 – t6)·fak2, t1 < t2 < t3, wobei fak1 und fak2 zu applizierende Werte darstellen, die ebenso wie die Mindestdauer t_min3 spezifisch für die Brennkraftmaschine sein können und zweckmäßigerweise im elektronischen Speichermedium (6) der Motorsteuerung (5) gespeichert sind. Diese Muster wird als verschobenes, lokales Maximum bezeichnet.
5 zeigt den schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 100 wird geprüft, ob die Drehzahl der Brennkraftmaschine unterhalb einer Schwelle liegt, die zweckmäßigerweise in der Größenordnung der Lehrlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine liegt. Ist dies der Fall, wird mit Schritt 110 fortgefahren. Falls nicht, wird Schritt 100 wiederholt.
In Schritt 110 wird aus den beiden zuletzt registrierten Übergängen von „high“ nach „low“ eine Segmentzeit berechnet, mit t1 bezeichnet und in einem elektronischen Speicher abgespeichert. Dieser Speicher umfasst z.B. sieben Speicherzellen und ist nach dem First-In-First-Out Prinzip aufgebaut, d.h. neue Werte werden in der ersten Zelle abgespeichert. Sollte sich in der ersten Zelle bereits ein gespeicherter Wert befinden, so wird dieser in Zelle 2 verschoben. Eventuell bereits vorhandene Werte in Zelle 2 werden in Zelle 3 verschoben usw. Sollte ein Wert in Zelle 7 gespeichert sein, während der Wert aus Zelle 6 dorthin kopiert wird, so wird der ursprüngliche Wert in Zelle 7 gelöscht. Jede Zelle des Speichers kann ausgelesen werden. Zweckmäßigerweise werden die einzelnen Zellen des Speichers mit den Segmentzeiten t1 bis t7 assoziiert, d.h. eine gewisse Segmentzeit wird zunächst als t1 bezeichnet und in Zelle 1 gespeichert. Sobald eine neue Segmentzeit berechnet ist, wird die ursprünglich in Zelle 1 gespeicherte Segmentzeit in Zelle 2 verschoben und in t2 umbenannt. Die Verschiebung und Umbenennung in t3, t4, t5, t6 und t7 erfolgt analog.
Anschließend wird überprüft, ob ein Muster in den Segmentzeiten erkannt wird, das auf eine Umkehr der Drehrichtung der Brennkraftmaschine schließen lässt. Ist dies der Fall, wird die Segmentzeit bestimmt, während deren Berechnung die Änderung der Drehrichtung stattgefunden hat und mit Schritt 150 fortgefahren. Wird keine Umkehr der Drehrichtung erkannt, wird mit Schritt 130 fortgefahren.
In Schritt 130 wird überprüft, ob ein Stillstand der Brennkraftmaschine vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird Schritt 110 ausgeführt. Liegt ein Stillstand der Brennkraftmaschine vor, wird mit Schritt 200 fortgefahren.
In Schritt 150 wird ein Zähler, der die am Sensor (3) vorbei geführten Segmente des Geberrades (1) zählt entsprechend der erkannten Umkehr der Drehrichtung der Kurbelwelle dekrementiert. Anschließend wird mit Schritt 160 fortgefahren.
In Schritt 160 wird überprüft, ob eine erneute Umkehr der Drehrichtung der Kurbelwelle vorliegt. Ist dies der Fall, wird mit Schritt 180 fortgefahren. Wird keine erneute Umkehr der Drehrichtung erkannt, wird mit Schritt 170 fortgefahren.
In Schritt 170 wird überprüft, ob ein Stillstand der Brennkraftmaschine vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird Schritt 150 ausgeführt. Liegt ein Stillstand der Brennkraftmaschine vor, wird mit Schritt 200 fortgefahren.
In Schritt 180 wird der Zähler, der die am Sensor (3) vorbei geführten Segmente des Geberrades (1) zählt, inkrementiert. Anschließend wird mit Schritt 190 fortgefahren.
In Schritt 190 wird überprüft, ob ein Stillstand der Brennkraftmaschine vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird Schritt 180 ausgeführt. Liegt ein Stillstand der Brennkraftmaschine vor, wird mit Schritt 200 fortgefahren.
In Schritt 200 wird in den gespeicherten Segmentzeiten nach einem Muster gesucht, das charakteristisch für eine Umkehr der Drehrichtung der Brennkraftmaschine kurz vor deren Stillstand ist. Ein charakteristisches Muster für eine Umkehr der Drehrichtung kurz vor Stillstand der Brennkraftmaschine ist (t1 – t2) < (t2 – t3). Wenn eine Umkehr der Drehrichtung kurz vor Stillstand erkannt wurde, wird mit Schritt 210 fortgefahren. Falls nicht, endet das Verfahren.
In Schritt 210 wird anhand der erkannten Änderung der Drehrichtung kurz vor Stillstand der Brennkraftmaschine der Zähler, der die am Sensor (3) vorbei geführten Segmente des Geberrades (1) zählt, entsprechend korrigiert. Daraufhin endet das Verfahren.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch die Verwendung eines Tiefpasses zur Erkennung der für die unterschiedlichen Auslaufsituationen charakteristischen Muster vorteilhaft weitergebildet werden.
Alternativ kann über den Weg-Zeit-Zusammenhang für beschleunigte Bewegungen eine Umrechnung von Segmentzeiten in von den Markierungen zurückgelegte Wegstrecken erfolgen, die zur Mustererkennung herangezogen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0612373 B1 [0003]
DE 102009000082 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Abstellposition einer Welle einer Brennkraftmaschine, wobei die Welle ein Geberrad umfasst, das Markierungen aufweist, die bei Vorbeibewegen an einem Sensor Signale auslösen, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem zeitlichen Abstand der Signale Segmentzeiten berechnet werden und in Abhängigkeit der Segmentzeiten eine Drehrichtungsumkehr der Welle erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsumkehr einer Kurbelwelle erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die letzten 4 gebildeten Segmentzeiten gespeichert werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den gespeicherten Segmentzeiten nach einem Muster gesucht wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Segmentzeiten untereinander verglichen werden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Segmentzeiten mit vorgebbaren Werten verglichen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zur Bestimmung der Segmentzeiten durch den Anfang oder das Ende der Markierungen des Geberrades ausgelöst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zur Bestimmung der Segmentzeiten durch den Anfang und das Ende der Markierungen des Geberrades ausgelöst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Drehrichtungsumkehr ein Tiefpassfilter verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den ermittelten Segmentzeiten zurückgelegte Wegstrecken berechnet werden.
Computerprogramm, das dazu ausgebildet ist, jeden Schritt eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
Elektronisches Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 11 gespeichert ist.
Elektronische Steuereinheit, die das elektronische Speichermedium nach Anspruch 12 umfasst.