DE4037546A1 - Zylinderidentifiziervorrichtung - Google Patents
ZylinderidentifiziervorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Zylinderidentifiziervorrichtung
für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor. Da in Fahrzeugmo
toren zunehmend mehr elektronische Steuersysteme benutzt
werden, kann jeder Zylinder des Motors einzeln gesteuert
werden. Um eine individuelle Zylindersteuerung durchzufüh
ren, muß es möglich sein, jederzeit den Betriebszustand je
des Zylinders zu erkennen. Um diese Erkennung durchführen
zu können, sind Zylinderidentifiziervorrichtungen entwic
kelt worden.
Eine typische Zylinderidentifiziervorrichtung arbeitet mit
Meßfühlern, die die Umdrehung eines Teils des Motors wahr
nehmen, welcher sich mit der halben Geschwindigkeit der
Kurbelwelle dreht, wie das die Nockenwelle oder Verteiler
welle tut. Bei einer bekannten Zylinderidentifiziervorrich
tung ist eine Drehscheibe vorgesehen, in der eine Vielzahl
von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitzen ausge
bildet ist, die jeweils einem der Zylinder des Motors ent
sprechen. An entgegengesetzten Seiten dieser Drehscheibe
ist ein Lichtabgabeelement und ein photoelektrisches Ele
ment angeordnet. Jedesmal wenn einer der Schlitze in der
Scheibe zwischen dem Lichtabgabeelement und dem photoelek
trischen Element hindurchläuft, erzeugt das photoelektri
sche Element ein elektrisches Ausgangssignal, welches als
Zylindererkennungssignal benutzt wird. Da jeder der
Schlitze eine unterschiedliche Umfangslänge hat, unter
scheidet sich die Impulsbreite des Zylindererkennungssi
gnals von Schlitz zu Schlitz. Durch Messen der Impulsbreite
des Zylindererkennungssignals kann also festgestellt wer
den, welcher Zylinder durch einen bestimmten Impuls des Zy
lindererkennungssignals angegeben ist. Jeder der Impulse
des Zylindererkennungssignals tritt bei einem vorgeschrie
benen Kurbelwellenwinkel des Motors auf, so daß das Zylin
dererkennungssignal auch als Zeitgebersignal benutzt werden
kann, um den Kraftstoffeinspritz- und Zündzeitpunkt zu
steuern.
Eine herkömmliche Zylinderidentifiziervorrichtung ist zwar
im Stande, eine genaue Zylindererkennung durchzuführen;
aber bei ihr besteht die Schwierigkeit, daß das Verhältnis
zwischen dem Zeitpunkt des Zylindererkennungssignals und
dem Kurbelwellenwinkel des Motors variieren kann. Das liegt
daran, daß die sich drehende Welle, auf der die Drehscheibe
sitzt, über Riemen oder Zahnräder, die einem Schlupf unter
liegen, mit der Kurbelwelle mechanisch verbunden ist, so
daß sich eine Phasendifferenz zwischen dem tatsächlichen
Kurbelwellenwinkel und dem vom Zylindererkennungssignal an
gedeuteten Kurbelwinkel einstellen kann. Wenn sich eine
solche Phasendifferenz entwickelt, kann der Zündzeitpunkt
sowie der Zeitpunkt für das Einspritzen von Kraftstoff auf
der Basis des Zylindererkennungssignals nicht exakt gesteu
ert werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zylinderidentifi
ziervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor zu
schaffen, mit der die einzelnen Zylinder des Motors erkannt
und gleichzeitig der Kurbelwellenwinkel des Motors exakt
bestimmt werden kann.
Eine Zylinderidentifiziervorrichtung für einen Mehrzylin
der-Verbrennungsmotor gemäß der Erfindung weist einen Be
zugssignalgenerator auf, der die Umdrehung einer Motorkur
belwelle wahrnimmt und ein Bezugssignal erzeugt, welches
immer den Zeitpunkt anzeigt, an dem sich die Kurbelwelle in
einem vorgeschriebenen Drehwinkel befindet. Ein Erkennungs
signalgenerator nimmt die Umdrehung der Motornockenwelle
oder eines sonstigen mit der Kurbelwelle gekoppelten und
sich mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle drehen
den Teils wahr und erzeugt ein Zylindererkennungssignal,
welches für unterschiedliche Zylinder des Motors unter
schiedliche Form hat. Eine Zylindererkennungseinrichtung
identifiziert jeden Zylinder des Motors anhand der Form des
Zylindererkennungssignals.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen weist das Zylinderer
kennungssignal eine Reihe von Impulsgruppen auf, die je
weils einen oder mehrere Impulse umfassen. Jede Impuls
gruppe entspricht einem Zylinder des Motors und hat ein Er
kennungsmerkmal. Die Zylindererkennungseinrichtung identi
fiziert den jeder Impulsgruppe entsprechenden Zylinder an
hand des Erkennungsmerkmals.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung be
steht jede Impulsgruppe aus einem Einzelimpuls, und die Im
pulsbreite unterscheidet sich für die unterschiedlichen Im
pulsgruppen. Die Zylindererkennungseinrichtung identifi
ziert den jeder Impulsgruppe entsprechenden Zylinder durch
das Messen der Impulsbreite jedes Impulses und Vergleichen
mit einem Bezugswert.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist jede
Impulsgruppe einen oder mehr Impulse auf, und die Anzahl
der Impulse unterscheidet sich bei den verschiedenen Im
pulsgruppen. Die Zylindererkennungseinrichtung identifi
ziert den jeder Impulsgruppe zugehörigen Zylinder durch
Zählen der Anzahl Impulse in der Impulsgruppe und Verglei
chen des Ergebnisses mit einem Bezugswert.
Der Bezugssignalgenerator ist ein Meßfühler, der am Umfang
eines auf der Kurbelwelle sitzenden Schwungrades so ange
bracht ist, daß er die Umdrehung der Kurbelwelle unmittel
bar wahrnimmt. Folglich gibt das Bezugssignal exakt den
tatsächlichen Kurbelwinkel wieder und ermöglicht damit eine
genaue Steuerung des Motorzeitablaufs.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften
Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungs
beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Verbrennungsmotor mit
einer Zylinderidentifiziervorrichtung gemäß der Er
findung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teils des
Schwungrades an dem in Fig. 1 gezeigten Motor;
Fig. 3 ein Signalverlaufdiagramm von Ausgangssignalen ei
nes Ausführungsbeispiels einer Zylinderidentifi
ziervorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
des Ausführungsbeispiels mit den in Fig. 3 gezeig
ten Ausgabesignalen;
Fig. 5 und 6 Signalverlaufdiagramme der Ausgabesignale von
zwei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung;
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
des Ausführungsbeispiels mit den in Fig. 6 gezeig
ten Ausgabesignalen;
Fig. 8 ein Signalverlaufdiagramm der Ausgabesignale eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
des Ausführungsbeispiels mit den in Fig. 8 gezeig
ten Ausgabesignalen;
Fig. 10 und 11 Signalverlaufdiagramme der Ausgabesignale
von zwei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfin
dung;
Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise
des Ausführungsbeispiels mit den in Fig. 11 gezeig
ten Ausgabesignalen;
Fig. 13 einen Teilschnitt durch einen Verbrennungsmotor mit
einer anderen Art von Zylinderidentifiziervorrich
tung gemäß der Erfindung;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Teils des
Schwungrades an dem in Fig. 13 gezeigten Motor;
Fig. 15 ein Signalverlaufdiagramm der Ausgabesignale eines
Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung von dem in
Fig. 13 und 14 gezeigten Aufbau;
Fig. 16 bis 20 Signalverlaufdiagramme der Ausgabesignale
weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung unter
Verwendung eines Schwungrades wie in Fig. 14 ge
zeigt;
Fig. 21 ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 22 ein Signalverlaufdiagramm des Ausgabesignals eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei
dem ein Ersatz-REF-Signal bei Ausfall des Bezugssi
gnalgenerators erzeugt wird;
Fig. 23 ein Ablaufdiagramm der Arbeitsweise des in Fig. 22
gezeigten Ausführungsbeispiels;
Fig. 24 bis 28 Signalverlaufdiagramme der Ausgabesignale
weiterer Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei
denen ein Ersatz-REF-Signal bei Ausfall des Bezugs
signalgenerators erzeugt wird;
Fig. 29 ein Signalverlaufdiagramm der Ausgabesignale eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei
dem die Zylinderidentifizierung anhand des REF-Si
gnals bei Ausfall des Erkennungssignalgenerators
durchgeführt wird.
In Fig. 1 ist ein Viertakt-Verbrennungsmotor, kurz Motor 1,
teilweise im Querschnitt gezeigt, der mit einem Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist. Obwohl die
Erfindung an Motoren oder Maschinen mit beliebiger Anzahl
von Zylindern anwendbar ist, bezieht sich die folgende Be
schreibung auf einen Motor mit sechs Zylindern.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, hat der Motor 1 eine Kurbelwelle
2, auf der ein Schwungrad 3 angebracht ist. Am Außenumfang
des Schwungrades 3 ist ein Zahnkranz 4 ausgebildet. In der
Nähe des Zahnkranzes 4 des Schwungrades ist ein Bezugssi
gnalgenerator 10 sowie ein Drehsignalgenerator 11 ange
bracht. Diese beiden Signalgeneratoren 10 und 11 nehmen die
Bewegung der Zähne des Zahnkranzes 4 beim Drehen des
Schwungrades 3 wahr und erzeugen ein Bezugswinkelsignal
(als REF-Signal bezeichnet) bzw. ein Drehstellungssignal
(als POS-Signal bezeichnet). In Fig. 2 sind die Signalgene
ratoren 10 und 11 sowie ein Teil des Schwungrades 3 per
spektivisch gezeigt. Der Zahnkranz 4 des Schwungrades 3 hat
eine Vielzahl von normalen Zähnen oder Regurlärzähnen 4a
sowie eine kleinere Anzahl von Bezugs- oder Referenzzähnen
4b, die gleichmäßig um den Umfang herum verteilt sind. Die
Regulärzähne 4a erstrecken sich teilweise über die Breite
des Zahnkranzes 4, während sich die Referenzzähne 4b über
den Rest der Breite erstrecken. Als Bezugssignalgenerator
10 und Drehsignalgenerator 11 dienen elektromagnetische
Meßfühler, die in der Nähe der Zähne so angeordnet sind,
daß bei jedem Vorbeilauf eines Zahns unterhalb des entspre
chenden Meßfühlers dieser einen elektrischen Impuls abgibt.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Regulärzähne
4a in Intervallen von 2° in Umfangsrichtung des Zahnkranzes
4 angeordnet; aber der genaue Abstand ist nicht von kriti
scher Bedeutung. Die Referenzzähne 4b sind in Intervallen
von 120° in Umfangsrichtung des Zahnkranzes 4 vorgesehen.
Die Referenzzähne 4b können von den Regulärzähnen 4a ge
trennt sein. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist
aber jeder der Referenzzähne 4b mit einem Regulärzahn 4a in
einem Stück ausgebildet, so daß ein einziger Zahn entsteht,
der sich über die ganze Breite des Zahnkranzes 4 erstreckt.
Elektromagnetische Meßfühler zum Wahrnehmen der Bewegung
der Zähne eines Zahnkranzes an einem Schwungrad sind allge
mein bekannt, und es kann als Signalgenerator 10 und 11
jede beliebige geeignete Ausführung benutzt werden.
Der Motor 1 ist ferner mit einer Nockenwelle 5 ausgestat
tet, die sich mit der halben Geschwindigkeit der Kurbel
welle 2 dreht. Die Umdrehung der Nockenwelle 5 wird von ei
nem Erkennungssignalgenerator 12 wahrgenommen, der ein Zy
lindererkennungssignal abgibt, welches die einzelnen Zylin
der des Motors 1 identifiziert. Der Erkennungssignalgenera
tor 12 ist nicht auf irgendeine spezifische Art beschränkt;
bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel arbeitet er mit einem
optischen Meßfühler. Dazu gehört eine drehfest mit der Noc
kenwelle 5 verbundene Drehscheibe 12a sowie eine Optik 12c,
welche die Umdrehung der Drehscheibe 12a wahrnimmt. In der
Drehscheibe 12a sind sechs sich in Umfangsrichtung erstrec
kende Schlitze 12b ausgebildet, von denen jeder einem der
Zylinder des Motors entspricht. Die Optik 12c weist ein
Lichtabgabeelement sowie eine Photozelle auf, die an entge
gengesetzten Seiten der Drehscheibe 12a angeordnet sind.
Jedesmal wenn einer der Schlitze 12b der Drehscheibe 12a
zwischen dem Lichtabgabeelement und der Photozelle hin
durchläuft, wird von dieser ein elektrischer Impuls er
zeugt. Das Ausgabesignal des Erkennungssignalgenerators 12
wird als SGC-Signal bezeichnet. Da die Schlitze 12b in der
Drehscheibe 12a unterschiedliche Länge haben, variiert die
Impulsbreite der Impulse im SGC-Signal bei der Umdrehung
der Drehscheibe 12a.
Die Signale, nämlich das REF-Signal, das POS-Signal und das
SGC-Signal, werden über eine Schnittstelle 13 in eine elek
tronische Steuereinheit ECU 14 eingegeben. Die ECU 14 iden
tifiziert die einzelnen Zylinder des Motors 1 anhand der
Eingabesignale. Die ECU 14 weist vorzugsweise einen Mikro
rechner mit einer Zentraleinheit und einem Speicher zum
Speichern eines von der Zentraleinheit auszuführenden Pro
gramms auf.
Fig. 3 ist ein Signalverlaufdiagramm und zeigt das REF-Si
gnal, das POS-Signal und das SGC-Signal eines Ausführungs
beispiels der Erfindung von dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau,
nachdem die Signale einer Wellenformung unterworfen wurden.
Das REF-Signal weist Impulse von vorgeschriebener Breite
auf, die bei jeder 120°-Kurbelwellenumdrehung erzeugt wer
den. Das POS-Signal weist Impulse einer vorgeschriebenen
Breite auf, die beispielsweise bei jeder 2°-Kurbelwellenum
drehung erzeugt werden. Das SGC-Signal weist eine Reihe von
Impulsen mit vier verschiedenen Impulsbreiten auf. Die
Drehscheibe 12a des Erkennungssignalgenerators 12 ist auf
der Nockenwelle 5 so angebracht, daß jeder Impuls des SGC-
Signals zwischen den steigenden Flanken von zwei aufeinan
derfolgenden Impulsen der REF-Signale erzeugt wird. Ferner
hat das SGC-Signal nur dann hohes Niveau, wenn das REF-Si
gnal niedriges Niveau hat. Jeder zweite Impuls des SGC-Si
gnals ist ein erster Impuls 20, der eine erste Impulsbreite
hat. Die ersten Impulse 20 wechseln ab mit einem zweiten
Impuls 21, einem dritten Impuls 22 sowie einem vierten Im
puls 23, die alle voneinander verschiedene und von den er
sten Impulsen 20 verschiedene Impulsbreiten haben. Bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 hat der zweite Impuls 21
eine größere Impulsbreite als die ersten Impulse 20, der
dritte Impuls 22 hat eine größere Impulsbreite als der
zweite Impuls 21 und der vierte Impuls 23 hat eine größere
Impulsbreite als der dritte Impuls 22; aber die relativen
Abmessungen der Impulsbreiten können variieren, vorausge
setzt, daß die ersten Impulse 20 alle die gleichen Impuls
breiten und die anderen Impulse andere Impulsbreiten haben.
Das SGC-Signal gemäß Fig. 3 ist zu erhalten, wenn in der
Drehscheibe 12a des Erkennungssignalgenerators 12 drei
Schlitze 12b der gleichen Länge sowie drei weitere Schlitze
unterschiedlicher Längen ausgebildet werden.
Die führende Kante jedes Impulses des SGC-Signals wird ge
genüber der führenden Kante des unmittelbar voraufgehenden
REF-Signalimpulses um eine vorgeschriebene Versetzung R
verzögert. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Verset
zung R die gleiche Größe für jeden Impuls des SGC-Signals;
aber ein einheitlicher Wert ist nicht nötig. Die Versetzung
R garantiert, daß selbst beim Auftreten von mechanischem
Schlupf zwischen der Kurbelwelle 2 und der Nockenwelle 5
die SGC-Signalimpulse nicht die REF-Signalimpulse überlap
pen.
Die in Fig. 3 gezeigte Impulsreihe wiederholt sich alle
720° der Kurbelwellenumdrehung.
Die Zylindererkennung mittels der ECU 14 aus Fig. 1 soll
anhand des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 4 erläutert werden,
in der ein Beispiel eines Programms gezeigt ist, welches
vom Mikrorechner der ECU 14 durchgeführt werden kann. Über
die Schnittstelle 13 empfängt der Mikrorechner das REF-Si
gnal, das POS-Signal und das SGC-Signal. In einem Schritt
S1, wenn am Mikrorechner ein Impuls des SGC-Signals an
liegt, wird die Impulsbreite des Impulses dadurch bestimmt,
daß die Anzahl der Impulse des POS-Signals gezählt wird,
die auftreten, wenn das SGC-Signal einen hohen Pegel hat.
In einem Schritt S2 wird die im Schritt S1 festgestellte
Impulszählung mit einer Vielzahl von im Mikrorechner ge
speicherten Bezugswerten verglichen. Jeder der Bezugswerte
entspricht einem der zweiten bis vierten Impulse 21 bis 23
des SGC-Signals (und entspricht deshalb einem der Zylinder
des Motors) und gibt die Zahl der POS-Signalimpulse an, die
während des entsprechenden Impulses auftreten. Da die An
zahl POS-Signalimpulse, die während eines gegebenen POS-Si
gnals auftreten, unabhängig von der Motordrehgeschwindig
keit ein konstanter Wert sind, können die Bezugswerte im
voraus bei der Fertigung bereits im Mikrorechner gespei
chert werden. Wenn die Impulszählung einem der Bezugswerte
entspricht, wird in einem Schritt S3 die Nummer des Zylin
ders, die dem passenden Bezugswert entspricht, in ein Zy
linderidentifizierregister des Mikrorechners eingegeben.
Die Zylindernummer im Zylinderidentifizierregister gibt an,
welcher Zylinder des Motors sich im gegebenen Zeitpunkt in
einem bestimmten Zustand befindet. Da die Zündfolge des Mo
tors ein fester Parameter ist, kann der Zustand jedes Zy
linders des Motors zu jedem gegebenen Zeitpunkt anhand des
gegenwärtig im Zylinderidentifizierregister gespeicherten
Wertes bestimmt werden.
Wenn die im Schritt S1 festgestellte Impulszählung zu kei
nem der Bezugswerte paßt, bedeutet das, daß der Impuls,
dessen Impulsbreite im Schritt S1 gemessen wurde, einer der
ersten Impulse 20 ist. In diesem Fall wird der diesem Im
puls entsprechende Zylinder anhand des vorher identifizier
ten Zylinders erkannt, und die Nummer des erkannten Zylin
ders in das Zylinderidentifizierregister eingegeben. Wenn
beispielsweise der zuvor identifizierte Zylinder der dem
zweiten Impuls 21 entsprechende Zylinder ist (zum Beispiel
Zylinder Nr. 2), dann wird beim Auftreten des nächsten Im
pulses des SGC-Signals (bei dem es sich um einen der ersten
Impulse 20 handelt) die Zylindernummer in das Zylinderiden
tifizierregister eingegeben, die dem Zylinder entspricht,
der dem Zylinder Nr. 2 in der Zündfolge nachfolgt.
Der Drehsignalgenerator 10, der das REF-Signal abgibt,
nimmt die Umdrehung der Kurbelwelle 2 direkt wahr, so daß
es niemals eine Phasenabweichung zwischen dem vom REF-Si
gnal angegebenen Kurbelwellenwinkel und dem tatsächlichen
Kurbelwellenwinkel gibt. Wenn also das REF-Signal zur Be
zugnahme herangezogen wird, kann der Zündzeitpunkt sehr ge
nau gesteuert werden.
Da das SGC-Signal mit nur vier verschiedenen Arten von Im
pulsen (Impulse 20 bis 23) zum Identifizieren der sechs Zy
linder des Motors arbeitet, kann der Unterschied in den Im
pulsbreiten größer sein als wenn sechs verschiedene Arten
von Impulsen benutzt würden, wie das bei der herkömmlichen
Zylinderidentifiziervorrichtung der Fall ist. Aus diesem
Grund ist weder die Präzision der Impulsbreiten noch folg
lich die Präzision der Längen der Schlitze 12b in der Dreh
scheibe 12a von kritischer Bedeutung, so daß die Dreh
scheibe 12a billig hergestellt werden kann. Außerdem muß
die Optik 12c einer geringeren Präzision genügen, so daß
auch die Kosten für die Optik 12c gesenkt werden können.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 kann an einen Motor
mit einer anderen Zylinderzahl als sechs angepaßt werden,
wobei dann die Anzahl der verschiedenen Arten von Impulsen
im SGC-Signal anders ist. Bei einem Vierzylindermotor rei
chen drei verschiedene Arten von Impulsen (zum Beispiel dem
ersten, zweiten und dritten Impuls 20 bis 22 entsprechende
Impulse) zur Identifizierung aller vier Zylinder. In einem
Achtzylindermotor hingegen sind fünf verschiedene Arten von
Impulsen nötig (Impulse, die dem ersten bis vierten Impuls
20 bis 23 plus einem fünften Impuls von wiederum anderer
Impulsbreite entsprechen), um alle acht Zylinder zu iden
tifizieren. Insgesamt kann man also sagen, daß (n/2+1)
verschiedene Impulse benötigt werden, um alle Zylinder des
Motors zu identifizieren, wobei n die Zahl der Zylinder
ist.
Das Signalverlaufdiagramm gemäß Fig. 5 zeigt das REF-Si
gnal, das POS-Signal und das SGC-Signal eines weiteren Aus
führungsbeispiels der Erfindung im Anschluß an die Wellen
formung. Die Struktur dieses Ausführungsbeispiels ähnelt
der des zuvor beschriebenen Beispiels, außer daß der Erken
nungssignalgenerator 12 mit einem Hall-Effekt-Meßfühler
statt mit einer Optik arbeitet. Das vom Erkennungssignalge
nerator 12 abgegebene SGC-Signal weist drei Impulse 24 bis
26 auf, die jeweils einem der Zylinder des Motors entspre
chen und unterschiedliche Impulsbreite haben. Jeder Impuls
des SGC-Signals wird zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen
des REF-Signals erzeugt, das heißt wenn das REF-Signal
niedrigen Pegel hat. Die Impulse des SGC-Signals treten je
doch nur zwischen jedem zweiten Impulspaar des REF-Signals
auf, während zwischen den anderen Impulspaaren des REF-Si
gnals das SGC-Signal niedriges Niveau hat. Die steigenden
und fallenden Flanken des SGC-Signals sind gegenüber den
Impulsflanken des REF-Signals um eine vorgeschriebene
Spanne versetzt, so daß selbst beim Auftreten von Schlupf
zwischen der Kurbelwelle 2 und der Nockenwelle 5 die REF-
Signalimpulse und die SGC-Signalimpulse einander nicht
überlappen.
Die Zylindererkennung erfolgt bei diesem Ausführungsbei
spiel ähnlich wie unter Hinweis auf Fig. 4 beschrieben. Je
desmal wenn ein Impuls des SGC-Signals erzeugt wird, stellt
der Mikrorechner der ECU 14 die Impulsbreite durch Zählen
der Anzahl Impulse des POS-Signals fest, die auftreten,
wenn der Impuls des SGC-Signals hohes Niveau hat. Die Im
pulszählung wird dann mit Bezugswerten verglichen, die ver
schiedenen Zylindern des Motors entsprechen, und die Nummer
des Zylinders, der dem Bezugswert entspricht, welcher zur
gemessenen Impulszählung paßt, wird in ein Zylinderidenti
fizierregister des Mikrorechners eingegeben. Wenn es keinen
Impuls des SGC-Signals zwischen aufeinanderfolgenden Impul
sen des REF-Signals gibt, dann ist die festgestellte Im
pulszählung Null, so daß die Zylindererkennung anhand des
zuvor identifizierten Zylinders durchgeführt wird.
Wenn zum Beispiel der als letztes identifizierte Zylinder
der dem Impuls 24 entsprechende Zylinder (zum Beispiel Zy
linder Nr. 1) während der Periode zwischen dem nächsten Im
pulspaar des REF-Signals ist, dann ist die Impulsbreite des
SGC-Signals Null, so daß die im Zylinderidentifizierregi
ster einzustellende Nummer die des auf den Zylinder Nr. 1
in der Zündfolge folgenden Zylinders ist.
Da bei diesem Ausführungsbeispiel das SGC-Signal nur drei
verschiedene Arten von Impulsen kennt, kann der Unterschied
in der Impulsbreite größer sein als beim Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 3 mit vier verschiedenen Arten von Impul
sen. Wegen des großen Unterschieds in der Impulsbreite las
sen sich die drei Impulse ohne weiteres voneinander unter
scheiden, so daß die Genauigkeit der Impulsbreiten weniger
kritisch ist als beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3.
Dementsprechend kann der Erkennungssignalgenerator 12 mit
einem Meßfühler mit Hall-Effekt oder dergleichen arbeiten,
bei dem die Präzision ebenso wie der Preis geringer ist als
bei einem optischen Meßfühler.
Fig. 6 ist ein Signalverlaufdiagramm des REF-Signals, des
POS-Signals und des SGC-Signals für ein weiteres Ausfüh
rungsbeispiel der Erfindung im Anschluß an die Wellenfor
mung. Wie das vorhergehende Ausführungsbeispiel ist hier
als Erkennungssignalgenerator 12 ein Hall-Effekt-Sensor
vorgesehen, während sonst Ähnlichkeit mit dem Ausführungs
beispiel 1 besteht. Das vom Erkennungssignalgenerator 12
ausgehende SGC-Signal weist drei Impulse 27 bis 29 auf, die
jeweils einem der Zylinder des Motors entsprechen und un
terschiedliche Impulsbreiten haben. Jeder der Impulse des
SGC-Signals ist einem der Impulse des REF-Signals über
lappt, wobei die steigenden und fallenden Flanken gegenüber
den steigenden und fallenden Flanken des Impulses des REF-
Signals versetzt sind. Allerdings werden die SGC-Signalim
pulse nur während jedes zweiten REF-Signals erzeugt, denn
das SGC-Signal hat während der anderen REF-Signale niedri
gen Pegel.
Die Zylindererkennung mit diesem Ausführungsbeispiel soll
unter Hinweis auf das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 7 beschrie
ben werden, in der ein Beispiel eines Programms dargestellt
ist, das der Mikrorechner der ECU 14 durchführen kann. In
einem Schritt S11 stellt der Mikrorechner die Impulsbreite
des SGC-Signals fest, welches zwischen jedem zweiten Impuls
des REF-Signals auftritt, indem er die Anzahl Impulse des
POS-Signals zählt, welches erscheint, wenn das SGC-Signal
hohes Niveau hat. Das bedeutet, daß er die Anzahl der POS-
Signalimpulse zählt, die auftreten, während das SGC-Signal
hoch ist, zwischen den Zeiten T1 und T3, zwischen den Zei
ten T3 und T5, sowie zwischen den Zeiten T5 und T7, usw. In
einem Schritt S12 wird die im Schritt S11 bestimmte Impuls
zählung mit einer Vielzahl von Bezugswerten verglichen, die
verschiedenen Zylindern des Motors entsprechen. Wenn der
Mikrorechner die steigende Flanke des REF-Signals fest
stellt, welches bei niedrigem Niveau des SGC-Signals auf
tritt, dann setzt er in einem Schritt S13 die Nummer des
Zylinders, der dem Bezugswert entspricht, welcher zu der
Impulszählung paßt, in ein Zylinderidentifizierregister als
den als letztes identifizierten Zylinder ein. Wenn die
nächste steigende Flanke des REF-Signals erzeugt wird (die
dann auftritt, wenn das SGC-Signal hohen Pegel hat), wird
der Wert im Zylinderidentifizierregister um eine vorge
schriebene Menge geändert, um der Zylinderzahl des nächsten
Zylinders in der Zündfolge zu entsprechen. Gleichzeitig
wird die Impulsbreite des SGC-Signals gemessen, und das
Programm kehrt zum Schritt S11 zurück. Dieser Prozeß wird
ständig wiederholt, um jeden Zylinder des Motors zu identi
fizieren.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 wird die Impuls
breite des SGC-Signals, das heißt die Dauer, während der
das SGC-Signal hohes Niveau hat, zur Erkennung der Zylinder
herangezogen. Stattdessen ist es aber auch möglich, die
Dauer zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen des SGC-Si
gnals zu messen (die Länge der Zeit, während der das SGC-
Signal zwischen Impulsen ein niedriges Niveau hat), um zu
den gleichen Ergebnissen zu kommen. Als Alternative ist es
auch möglich, sowohl die Dauer der Perioden mit hohem Ni
veau als auch der Perioden mit niedrigem Niveau zu messen.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird
die Impulsbreite des SGC-Signals durch Zählen der Anzahl
Impulse des POS-Signals festgestellt, welches auftritt,
wenn das SGC-Signal hohes Niveau hat. Stattdessen ist es
aber auch möglich, die Zylinder durch Messen des Verhält
nisses der Impulsbreite des SGC-Signals zur Periode zwi
schen REF-Signalimpulsen zu identifizieren, ohne das POS-
Signal heranzuziehen, wobei die gleichen Wirkungen erhalten
werden.
Fig. 8 ist ein Signalverlaufdiagramm, welches das REF-Si
gnal, das POS-Signal und das SGC-Signal eines weiteren Aus
führungsbeispiels der Erfindung im Anschluß an die Wellen
formung zeigt. Dies Ausführungsbeispiel unterscheidet sich
von dem in Fig. 3 gezeigten insofern, als das SGC-Signal
vier verschiedene Impulsgruppen mit unterschiedlicher Im
pulsanzahl umfaßt. Jede Impulsgruppe des SGC-Signals wird
zwischen aufeinanderfolgenden REF-Signalimpulsen erzeugt
(wenn das REF-Signal niedrigen Pegel hat). Jede zweite Im
pulsgruppe ist eine erste Impulsgruppe 30, die einen Impuls
enthält. Die ersten Impulsgruppen wechseln sich ab mit ei
ner zweiten Impulsgruppe 31, die zwei Impulse enthält, ei
ner dritten Impulsgruppe 32, die drei Impulse enthält, so
wie einer vierten Impulsgruppe 33, die vier Impulse ent
hält. Die Anzahl der Impulse in den Gruppen kann sich von
der hier gezeigten unterscheiden, vorausgesetzt, daß die
ersten Impulsgruppen alle die gleiche Anzahl Impulse und
die anderen Impulsgruppen 31 bis 33 Impulse in einer Zahl
enthalten, die sich voneinander und von der ersten Impuls
gruppe 30 unterscheidet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist
der Erkennungssignalgenerator 12 ein elektromagnetischer
Geber.
Die Zylindererkennung mit diesem Ausführungsbeispiel soll
anhand des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 9 erläutert werden,
in der ein Beispiel eines Programms dargestellt ist, wel
ches vom Mikrorechner der ECU 14 durchgeführt werden kann.
In einem Schritt S21 zählt der Mikrorechner die Zahl der
Impulse in einer Impulsgruppe des SGC-Signals, welches zwi
schen aufeinanderfolgenden Impulsen des REF-Signals auf
tritt. In einem Schritt S22 wird die im Schritt S21 festge
stellte Impulszahl mit einer Vielzahl von Bezugswerten
verglichen (in diesem Fall 2, 3 oder vier), von denen jeder
einem der Zylinder des Motors entspricht und die Zahl der
Impulse in der zweiten bis einschließlich vierten Impuls
gruppe 31 bis 33 angibt. Wenn die im Schritt S21 gezählte
Impulszahl zu einem der Bezugswerte paßt, wird in einem
Schritt S23 die diesem Bezugswert entsprechende Nummer des
Zylinders in dem Zylinderidentifizierregister eingestellt.
Wenn die Impulszählung zu keinem der Bezugswerte paßt, das
heißt wenn die Impulszählung 1 ist, dann wird der Wert im
Zylinderidentifizierregister durch einen vorgeschriebenen
Wert so geändert, daß er der Nummer des in der Zündfolge
nächsten Zylinders entspricht. Sobald also die Zahl der im
Schritt S21 gezählten Impulse 1 ist, erfolgt die Zylinder
identifizierung anhand des vorhergehenden Ergebnisses der
Zylinderidentifizierung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden unterschiedliche Zy
linder durch das Zählen der Anzahl Impulse in Impulsgruppen
des SGC-Signals erkannt, statt durch das Messen der Impuls
breite der SGC-Signalimpulse. Es ist leichter, Impulse zu
zählen als die Impulsbreite zu messen, und es braucht nicht
jeder der Impulse des SGC-Signals eine exakte Impulsbreite
oder einen genauen Abstand zu haben. Deshalb kann ein
preisgünstiger elektromagnetischer Meßfühler als Erken
nungssignalgenerator 12 anstatt des teureren optischen Sen
sors benutzt werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 ist für einen Sechszy
lindermotor bestimmt. Allerdings kann das Ausführungsbei
spiel auch bei einem Motor mit anderer Zylinderzahl ange
wandt werden, wobei dann die Zahl der verschiedenen Impuls
gruppen unterschiedlich ist. Es zeigt sich, daß bei einem
Motor mit n Zylindern (wobei n eine gerade Zahl ist) insge
samt (n/2+1) verschiedene Impulsgruppen nötig sind, um
alle Zylinder des Motors erkennen zu können. Beispielsweise
sind drei verschiedene Impulsgruppen für einen Vierzylin
dermotor nötig, während fünf verschiedene Impulsgruppen für
einen Achtzylindermotor benötigt werden.
Fig. 10 ist ein Signalverlaufdiagramm, welches das REF-Si
gnal, das POS-Signal und das SGC-Signal eines weiteren Aus
führungsbeispiels der Erfindung im Anschluß an eine Wellen
formung zeigt. Dies Ausführungsbeispiel ähnelt dem gemäß
Fig. 8 insofern, als das SGC-Signal eine Vielzahl von Im
pulsgruppen aufweist, die zwischen aufeinanderfolgenden
Paaren von REF-Signalimpulsen erzeugt werden, wobei jede
Impulsgruppe einen oder mehr Impulse aufweist. Allerdings
werden die SGC-Signalimpulse nur während der Perioden zwi
schen jedem zweiten Paar REF-Signalimpulse erzeugt, und
während der Perioden zwischen den anderen Paaren der REF-
Signalimpulse hat das SGC-Signal niedriges Niveau. Das SGC-
Signal weist drei Impulsgruppen auf, die unterschiedlich
viele Impulse umfassen. Eine erste Impulsgruppe 34 enthält
einen Impuls, eine zweite Impulsgruppe 35 enthält zwei Im
pulse, und eine dritte Impulsgruppe 36 enthält drei Im
pulse, wenn auch die Anzahl der Impulse in den verschie
denen Gruppen nicht auf diese Ziffern beschränkt ist. Der
Erkennungssignalgenerator 12, der das SGC-Signal abgibt,
kann ein elektromagnetischer Geber sein. Im übrigen hat
dies Ausführungsbeispiel den gleichen Aufbau wie das vor
hergehende.
Während der Perioden zwischen aufeinanderfolgenden Paaren
von REF-Signalimpulsen zählt der Mikrorechner der ECU 14
die Anzahl Impulse des SGC-Signals und vergleicht die Im
pulszählung mit Bezugswerten (in diesem Fall 1, 2 oder 3),
die jeweils einem der Zylinder des Motors entsprechen. Wenn
die Impulszählung zu einem der Bezugswerte paßt, wird die
zugehörige Zylindernummer in einem Zylinderidentifizierre
gister des Mikrorechners eingestellt. Ist die Impulszählung
Null, dann erfolgt die Zylinderidentifizierung anhand des
vorherigen Ergebnisses der Zylinderidentifizierung, das
heißt die Nummer des Zylinders, der in der Zündfolge der
nächste nach dem zuvor identifizierten Zylinder ist, wird
in das Zylinderidentifizierregister eingegeben.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 sind nur halb so
viele Impulsgruppen vorgesehen wie Zylinder vorhanden sind,
so daß es leicht ist, die Impulszahl zu erkennen und die
Genauigkeit der Signale verringert werden kann. Dies Aus
führungsbeispiel kann auch an einen Motor mit einer anderen
Zahl von Zylindern als sechs angepaßt werden; immer bleibt
aber die Zahl der unterschiedlichen Impulse halb so groß
wie die Zahl der Zylinder.
Fig. 11 ist ein Signalverlaufdiagramm des REF-Signals, des
POS-Signals und des SGC-Signals eines weiteren Ausführungs
beispiels der Erfindung im Anschluß an eine Wellenformung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das SGC-Signal drei
verschiedene Impulsgruppen 37, 38 und 39 auf. Jede Gruppe
entspricht einem der Zylinder des Motors und enthält eine
unterschiedliche Anzahl Impulse. So weist beispielsweise
die Impulsgruppe 37 zwei Impulse auf, die Impulsgruppe 38
drei Impulse und die Impulsgruppe 39 vier Impulse. Der er
ste Impuls in jeder Gruppe ist länger als die anderen Im
pulse in der gleichen Gruppe und unterscheidet sich in der
Länge vom ersten Impuls der anderen Gruppen. Die steigende
Flanke jedes zweiten REF-Signalimpulses (diejenigen, die in
den Zeitpunkten T2, T4, T6 usw. auftreten), fällt zwischen
die steigenden und fallenden Flanken des ersten Impulses in
einer der Gruppen. Die steigenden Flanken der ersten Im
pulse in den Impulsgruppen 37, 38 und 39 sind um ein unter
schiedliches Ausmaß in bezug auf die steigende Flanke eines
der REF-Signalimpulse versetzt, obwohl sie allerdings auch
um das gleiche Maß versetzt sein könnten. Während der Dauer
der restlichen REF-Signalimpulse (in den Zeitpunkten T1,
T3, T5, T7 usw.) hat das SGC-Signal niedrigen Pegel. Wie
beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist der Erkennungs
signalgenerator 12 ein elektromagnetischer Meßfühler. Im
übrigen ähnelt dies Ausführungsbeispiel in seinem Aufbau
dem in Fig. 1 gezeigten.
Die Zylindererkennung mit Hilfe dieses Ausführungsbeispiels
soll unter Hinweis auf das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 12 er
läutert werden, die ein Beispiel eines Programms zeigt,
welches vom Mikrorechner der ECU 14 durchgeführt werden
kann. In einem Schritt S31 zählt der Mikrorechner die An
zahl Impulse in einer Impulsgruppe des SGC-Signals während
der zwischen den REF-Signalimpulsen liegenden Perioden,
wenn das SGC-Signal niedriges Niveau hat. Das bedeutet, daß
er die Anzahl SGC-Signalimpulse während der Periode von T1
bis T3, der Periode T3 bis T5, der Periode T5 bis T7 usw.
zählt. In einem Schritt S32 wird die im Schritt S31 festge
stellte Impulszählung mit einer Vielzahl von Bezugswerten
verglichen (in diesem Fall 2, 3 oder 4), die jeweils einem
der Zylinder entsprechen und die entsprechende Zahl der Im
pulse in den Impulsgruppen 37 bis 39 wiedergeben. Es wird
der Zylinder identifiziert, der dem Bezugswert entspricht,
welcher zu der im Schritt S31 festgestellten Impulszählung
paßt. In einem Schritt S33 wird bei Feststellung des REF-
Signalimpulses, der während der unmittelbar folgenden Aus
gabe des SGC-Signals mit niedrigem Pegel erzeugt wird, der
identifizierte Zylinder in ein Zylinderidentifizierregister
des Mikrorechners eingegeben. Wenn der nächste REF-Signal
impuls auftritt, der dann erzeugt wird, wenn das SGC-Signal
hohen Pegel hat, wird der Wert im Zylinderidentifizierregi
ster um ein vorherbestimmtes Ausmaß geändert, um der Zahl
des nächsten Zylinders in der Zündfolge zu entsprechen.
Gleichzeitig wird die Anzahl Impulse des SGC-Signals ge
zählt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat jede Impulsgruppe im
SGC-Signal unterschiedliche Form, so daß die verschiedenen
Gruppen sofort erkennbar sind.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 erfolgt die Zy
linderidentifizierung durch das Zählen der Anzahl Impulse
des SGC-Signals während der Perioden zwischen REF-Signalim
pulsen, die auftreten, wenn das SGC-Signal niedrigen Pegel
hat (zum Beispiel während der Periode von T1 bis T3). Es
ist aber auch möglich, das SGC-Signal umzukehren und die
Anzahl der Impulse des SGC-Signals während Perioden zwi
schen REF-Signalen zu zählen, die dann auftreten, wenn das
SGC-Signal hohen Pegel hat.
Fig. 13 ist eine teilweise im Schnitt gezeigte Ansicht ei
nes Motors 1, der mit einem anderen Ausführungsbeispiel ei
ner Zylinderidentifiziervorrichtung gemäß der Erfindung
versehen ist. Dies Ausführungsbeispiel ähnelt zwar dem in
Fig. 1 gezeigten, weist aber keinen Bezugssignalgenerator
10 auf. Stattdessen erzeugt ein Drehsignalgenerator 11, der
am Motor 1 in der Nähe eines Schwungrades 3 angebracht ist,
ein Stellungssignal (ein POS-Signal), welches nicht nur die
Umdrehung des Schwungrades 3 wiedergibt, sondern auch an
zeigt, daß sich der Kolben irgendeines der Zylinder des Mo
tors 1 in einer vorgeschriebenen Bezugsstellung befindet.
In Fig. 14 ist perspektivisch ein Teil des Schwungrades 3
und des Drehsignalgenerators 11 gezeigt. Am Umfang des
Schwungrades 3 ist ein Zahnkranz 4 angebracht, der in vor
herbestimmten Intervallen an seinem Umfang mit Zählen 4a
versehen ist, beispielsweise alle 2° von der Mitte des
Schwungrades 3 aus gemessen. An drei Stellen längs des Um
fangs des Zahnkranzes 4 fehlt jedoch ein oder mehrere Zähne
4a, so daß eine Zahnlücke 4c entsteht. Diese drei Lücken
haben voneinander einen Abstand von 120°, von der Mitte des
Schwungrades 3 aus gemessen. Der Drehsignalgenerator 11 ist
ein elektromagnetischer Geber, der in der Nähe der Zähne 4a
angeordnet ist. Bei jedem Vorbeilauf der Zähne 4 erzeugt
der Drehsignalgenerator 11 ein elektrisches Ausgabesignal,
welches einen Impuls aufweist. In den Lücken zwischen den
Zähnen 4a und den großen Zahnlücken 4c hat das Ausgabesi
gnal niedrigen Pegel.
Der Erkennungssignalgenerator 12 dieses Ausführungsbei
spiels kann dem gemäß Fig. 1 entsprechen. Das Ausgabesignal
(das SGC-Signal) des Erkennungssignalgenerators 12 und das
POS-Signal des Drehsignalgenerators 11 gelangt über eine
Schnittstelle 13 in eine mit Mikrorechner versehene
Steuereinheit ECU 14.
Fig. 15 ist ein Signalverlaufdiagramm, welches das POS-Si
gnal und das SGC-Signal für das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 13 im Anschluß an eine Wellenformung zeigt. Das SGC-
Signal ist identisch mit dem in Fig. 3 gezeigten und weist
vier verschiedene Arten von Impulsen 20 bis 23 auf. Das
POS-Signal weist Impulse von vorgeschriebener Periode auf
(beispielsweise 2° Kurbelwellenumdrehung) sowie Perioden 40
von niedrigem Pegel, die alle 120° der Kurbelwellenumdre
hung auftreten und den Zahnlücken 4c im Zahnkranz 4 des
Schwungrades 3 entsprechen. Die steigende Flanke des ersten
Impulses im Anschluß an jede der Perioden 40 mit niedrigem
Pegel wird als Bezugssignal (REF-Signal) benutzt.
Die Zylindererkennung kann mit diesem Ausführungsbeispiel
auf die gleiche Weise erfolgen wie mit dem in Fig. 1 ge
zeigten Ausführungsbeispiel. Im einzelnen wird dazu die Im
pulsbreite jedes Impulses des SGC-Signals, welches zwischen
aufeinanderfolgenden REF-Signalen auftritt, durch Zählen
der Anzahl POS-Signalimpulse gemessen, die während der Pe
riode auftreten, während der das SGC-Signal hohes Niveau
hat. Die Impulszählung wird dann mit Bezugswerten vergli
chen, die den verschiedenen Zylindern entsprechen. Wenn die
Impulszählung zu einem der Bezugswerte paßt, wird die Num
mer des zugehörigen Zylinders in ein Zylinderidentifizier
register des Mikrorechners der ECU 14 als der identifi
zierte Zylinder eingegeben. Wenn die Impulszählung zu kei
nem der Bezugswerte paßt (was passiert, wenn der gemessene
SGC-Signalimpuls einer der ersten Impulse 20 ist), dann
wird in dem Zylinderidentifizierregister die Nummer des in
der Zündfolge nächsten Zylinders eingestellt. Das heißt mit
anderen Worten, daß in diesem Fall die Zylindererkennung
anhand des vorhergehenden Ergebnisses der Zylindererkennung
durchgeführt wird.
Dies Ausführungsbeispiel hat die gleichen Vorteile wie das
in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel und zusätzlich den
Vorteil, daß es keinen Bezugssignalgenerator 10 benötigt
und folglich billiger hergestellt werden kann.
Das SGC-Signal einer Zylinderidentifiziervorrichtung ohne
Bezugssignalgenerator 10 ist nicht auf das in Fig. 15 dar
gestellte Signal beschränkt. Es kann beispielsweise die
gleiche Form haben wie das SGC-Signal irgendeines der in
Fig. 5 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiele. In den Fig.
16 bis einschließlich 20 sind Signalverlaufdiagramme
von Ausführungsbeispielen der Erfindung dargestellt, die
SGC-Signale enthalten, welche identisch sind mit den SGC-
Signalen der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 5, 6, 8, 10
bzw. 11, jeweils im Anschluß an eine Wellenformung. Die Ar
beitsweise der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 16 bis 20
gleicht der der Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 5, 6, 8, 10
und 11, außer daß das vom POS-Signal abgeleitete REF-Signal
anstatt eines von einem Bezugssignalgenerator 10 erhaltenen
REF-Signals benutzt wird.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die Zylin
dererkennung durch das Messen der Impulsbreite eines einzi
gen Impulses des SGC-Signals oder durch das Zählen der An
zahl Impulse in einer einzigen Impulsgruppe durchgeführt.
Es ist jedoch auch möglich, die Zylindererkennung durch
Messen der Impulsbreiten einer Vielzahl von Impulsen oder
Zählen der Impulszahl in einer Vielzahl von Impulsgruppen
vorzunehmen.
Fig. 21 ist ein Ablaufdiagramm eines vom Mikrorechner der
ECU 14 für ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung
ausgeführten Programms, bei dem die Zylindererkennung unter
Verwendung eines Impulszuges erfolgt. Der Aufbau dieses
Ausführungsbeispiels ähnelt dem des in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels, und das REF-Signal, das POS-Signal
sowie das SGC-Signal ist ebenso wie in Fig. 3 gezeigt, so
daß das Programm gemäß Fig. 21 unter Hinweis auf Fig. 3 er
läutert werden kann.
Zuerst mißt in einem Schritt S41 der Mikrorechner die Im
pulsbreite jedes Impulses des SGC-Signals, welches zwischen
aufeinanderfolgenden REF-Signalimpulsen auftritt, indem er
die Anzahl der POS-Signalimpulse zählt, die während der
Zeit auftreten, während der des SGC-Signals hohes Niveau
hat. Die Impulszählung wird in einem Serienregister des Mi
krorechners gespeichert, in welchem sowohl die Impulszäh
lung entsprechend dem neuesten Impuls des SGC-Signals als
auch die Impulszählung entsprechend dem unmittelbar vorher
gehenden Impuls des SGC-Signals gespeichert ist. In einem
Schritt S43 wird die neueste Impulszählung und die vorher
gehende Impulszählung als Signalzug aus dem Serienregister
ausgelesen, und in einem Schritt S44 wird dieser Signalzug
mit einem ersten Bezugssignalzug n1 verglichen, der dem Zy
linder Nr. 1 des Motors entspricht. Wenn der Signalzug zu
dem ersten Bezugssignalzug n1 paßt, dann wird in einem
Schritt S45 im Zylinderidentifizierregister des Mikrorech
ners eine 1 eingestellt, und das Programm kehrt zurück.
Wenn der Signalzug nicht zum ersten Bezugssignalzug n1
paßt, dann wird in einem Schritt S46 der Signalzug mit ei
nem zweiten Bezugssignal n2 verglichen, welches dem Zylin
der Nr. 2 des Motors entspricht. Wenn der Signalzug zu dem
zweiten Bezugssignalzug n2 paßt, dann wird in einem Schritt
S47 in dem Zylinderidentifizierregister eine 2 eingestellt,
und das Programm kehrt zurück. Der Mikrorechner fährt auf
diese Weise fort, nach einer Entsprechung zwischen dem aus
dem Serienregister abgelesenen Signalzug und einem der Be
zugssignalzüge zu suchen. Wenn bei dem nten Vergleich in
einem Schritt S48 immer noch keine Übereinstimmung gefunden
wurde, dann wird in einem Schritt S50 der gegenwärtige Zy
linder anhand des vorherigen Ergebnisses der Zylindererken
nung identifiziert und der Wert im Zylinderidentifizierre
gister um ein vorgeschriebenes Ausmaß (beispielsweise um
den Wert 1) erhöht.
Dies Ausführungsbeispiel bietet die gleichen Vorteile wie
das in Fig. 3 gezeigte. Da die Zylindererkennung anhand von
Impulszählungen für zwei aufeinanderfolgende Impulse des
SGC-Signals erfolgt, ist die Wahrscheinlichkeit geringer,
daß ein Zylinder fälschlich identifiziert wird.
Das bei diesem Ausführungsbeispiel angewandte Verfahren der
Zylindererkennung kann auch bei Ausführungsbeispielen be
nutzt werden, die Signalverläufe haben, wie sie in den Fi
guren 5, 6, 8, 10 und 11 gezeigt sind. In jedem Fall wird
eine Impulsreihe, die zwei aufeinanderfolgenden Zylindern
des Motors entspricht, mit einer Bezugsimpulsreihe vergli
chen, um jeden Zylinder zu erkennen.
Bei dem Verfahren gemäß Fig. 21 entspricht jede Impulsreihe
zwei aufeinanderfolgenden Zylindern. Die Länge der Impuls
reihe ist jedoch nicht begrenzt, und die Zylindererkennung
kann auch unter Verwendung einer Impulsreihe durchgeführt
werden, die drei oder mehr aufeinanderfolgenden Zylindern
entspricht.
Das REF-Signal ist wichtig für den Betrieb der Zylinder
identifiziervorrichtung gemäß der Erfindung. Wenn bei den
vorherigen Ausführungsbeispielen der REF-Signalgenerator
nicht ordnungsgemäß funktioniert und kein REF-Signal er
zeugt wird, kann die Zylindererkennung nicht ordnungsgemäß
erfolgen. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Er
findung wird dies Problem dadurch gelöst, daß aus dem SGC-
Signal automatisch ein REF-Signal erzeugt wird, wenn das
REF-Signal nicht normal ist. Fig. 22 ist ein Signalverlauf
diagramm des REF-Signals, des POS-Signals und des SGC-Si
gnals für dieses Ausführungsbeispiel im Anschluß an eine
Wellenformung. Grundsätzlich hat dies Ausführungsbeispiel
den gleichen Aufbau wie das in Fig. 1 gezeigte, und das
SGC-Signal hat die gleiche Wellenform wie in Fig. 3 ge
zeigt. Die steigende Flanke jedes Impulses des SGC-Signals
ist um eine Versetzung R gegenüber der steigenden Flanke
eines Impulses des REF-Signals verzögert. Bei einem Sechs
zylindermotor wird jeweils für 120° Umdrehung der Kurbel
welle ein REF-Signalimpuls abgegeben, so daß die steigende
Flanke eines REF-Signalimpulses (120-R)° Kurbelwellenum
drehung nach der steigenden Flanke eines SGC-Signalimpulses
auftritt.
Fig. 23 ist ein Ablaufdiagramm eines vom Mikrorechner der
ECU 14 für dieses Ausführungsbeispiel durchgeführten Pro
grammes zur Zylinderidentifizierung. In einem Schritt S61
wird festgestellt, ob das REF-Signal normal oder nicht nor
mal ist. Das REF-Signal wird für nicht normal gehalten,
wenn sein Wert sich während einer vorgeschriebenen Zeit
spanne nicht ändert. Wenn festgestellt wird, daß das REF-
Signal normal ist, läuft das Programm zu einem Schritt S62
weiter, und die anschließende Operation ist bei diesem Aus
führungsbeispiel genauso wie bei dem in Fig. 1 gezeigten,
so daß die Schritte S62 bis S64 die gleichen sind wie die
Schritte S1 bis S3 gemäß Fig. 4. Wenn aber im Schritt S61
festgestellt wird, daß das REF-Signal nicht normal ist,
dann erzeugt der Mikrorechner in einem Schritt S65 ein Er
satz-REF-Signal in dem Zeitpunkt, in dem ein normales REF-
Signal hätte erzeugt werden sollen. Im einzelnen bedeutet
das, daß er ein Ersatz-REF-Signal bei (120-R)° der Kur
belwellenumdrehung nach der steigenden Flanke jedes SGC-Si
gnalimpulses erzeugt. Der Mikrorechner kann den Drehwinkel
(120-R) dadurch messen, daß er die Impulse des POS-Si
gnals zählt, die in vorgeschriebenen Intervallen der Kur
belwellenumdrehung (zum Beispiel alle 2°) ausgegeben wer
den. Unter Verwendung des Ersatz-REF-Signals führt der Mi
krorechner dann eine Zylinderidentifizierung in Schritten
S66 bis S68 durch, die den Schritten S62 bis S64 entspre
chen.
Es liegt auf der Hand, daß mit diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine exakte Zylindererkennung selbst dann er
folgen kann, wenn der REF-Signalgenerator nicht ordnungsge
mäß funktioniert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 22 ist R etwa 20°,
aber die Größe von R kann unterschiedlich sein.
Fig. 24 ist ein Signalverlaufdiagramm eines Ausführungsbei
spiels ähnlich Fig. 5, bei dem ein SGC-Signalimpuls zwi
schen jeweils zwei Paaren von REF-Signalimpulsen erzeugt
wird. Die führende Kante jedes Impulses des SGC-Signals ist
um einen Winkel R gegenüber der führenden Kante eines REF-
Signalimpulses verzögert. Wenn das REF-Signal normal ist,
das heißt jeweils für 120° Kurbelwellenumdrehung erzeugt
wird, erfolgt die Zylinderidentifizierung in der im Zusam
menhang mit Fig. 5 beschriebenen Weise. Wenn sich aber das
Niveau des REF-Signals während mehr als einer vorgeschrie
benen Zeitspanne nicht ändert, dann stellt der Mikrorechner
der ECU 14 fest, daß das REF-Signal nicht normal ist und
erzeugt aufgrund des SGC-Signals ein Ersatz-REF-Signal. Im
einzelnen erzeugt der Mikrorechner einen ersten Ersatz-REF-
Signalimpuls bei 120-R° und dann einen zweiten Ersatz
REF-Signalimpuls bei 240-R° Kurbelwellenumdrehung nach
der führenden Kante jedes SGC-Signalimpulses. Anschließend
verläuft die Zylinderidentifizierung in der gleichen Weise
wie im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben, außer daß die
Ersatz-REF-Signalimpulse anstelle der normalen REF-Signal
impulse benutzt werden.
Fig. 25 ist ein Signalverlaufdiagramm eines Ausführungsbei
spiels ähnlich Fig. 6, bei dem während des normalen Be
triebs jeder zweite REF-Signalimpuls in Momenten, in denen
das SGC-Signal hohes Niveau hat, und die übrigen REF-Si
gnalimpulse in Momenten erzeugt werden, in denen das SGC-
Signal niedriges Niveau hat. Die führende Flanke jedes Im
pulses des SGC-Signals eilt der führenden Flanke eines der
REF-Signalimpulse um einen Winkel R voraus.
Wenn der Mikrorechner feststellt, daß das REF-Signal normal
erzeugt wird, erfolgt die Zylinderidentifizierung bei die
sem Ausführungsbeispiel auf die gleiche Weise wie im Zusam
menhang mit Fig. 6 beschrieben. Wenn sich aber das Niveau
des REF-Signals länger als eine vorgeschriebene Dauer nicht
ändert, stellt der Mikrorechner fest, daß das REF-Signal
nicht normal ist und erzeugt anhand des SGC-Signals Ersatz-
REF-Signalimpulse. Ein erster Ersatz-REF-Signalimpuls wird
R° nach der führenden Flanke jedes SGC-Signalimpulses er
zeugt, und ein zweiter Ersatz-REF-Signalimpuls wird erzeugt
bei R+120° nach der führenden Flanke jedes SGC-Signalim
pulses. Die Ersatz-REF-Signalimpulse treten zur gleichen
Zeit auf wie normalerweise die üblichen REF-Signalimpulse
erscheinen würden. Die Zylindererkennung kann dann in der
gleichen Weise durchgeführt werden, wie im Zusammenhang mit
Fig. 6 beschrieben, außer daß die Ersatz-REF-Signalimpulse
anstatt der normalen REF-Signalimpulse benutzt werden.
Fig. 26 ist ein Signalverlaufdiagramm eines Ausführungsbei
spiels ähnlich Fig. 8, bei dem das SGC-Signal Gruppen von
eins bis vier Impulse aufweist, die zwischen aufeinander
folgenden REF-Signalimpulsen erzeugt werden. Die führende
Flanke des ersten Impulses in jeder Gruppe ist gegenüber
der führenden Flanke des unmittelbar vorhergehenden REF-Si
gnalimpulses um einen Winkel R verzögert.
Wenn das REF-Signal normal erzeugt wird, geschieht die Zy
linderidentifizierung bei diesem Ausführungsbeispiel in der
gleichen Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben.
Wenn sich jedoch der REF-Signalpegel mehr als eine vorge
schriebene Zeitspanne lang nicht ändert, stellt der Mikro
rechner fest, daß das REF-Signal nicht normal ist und er
zeugt aufgrund des SGC-Signals Ersatz-REF-Signale. Ein Er
satz-REF-Signal wird bei 120-R° nach der führenden Kante
des ersten Impulses in jeder Gruppe erzeugt. Danach ge
schieht die Zylinderidentifizierung auf die gleiche Weise
wie im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben, außer daß die
Ersatz-REF-Signalimpulse anstelle der normalen REF-Signal
impulse benutzt werden.
Fig. 27 ist ein Signalverlaufdiagramm eines Ausführungsbei
spiels ähnlich Fig. 10, bei dem das SGC-Signal Gruppen aus
einem bis drei Impulsen aufweist, die jeweils zwischen je
dem zweiten Paar von REF-Signalimpulsen erzeugt werden. Die
führende Flanke des ersten Impulses in jeder Gruppe des
SGC-Signals ist um einen Winkel R in bezug auf die führende
Flanke eines REF-Signalimpulses verzögert. Wenn das REF-Si
gnal normal ist, das heißt alle 120° der Kurbelwellenumdre
hung erscheint, wird die Zylinderidentifizierung in der im
Zusammenhang mit Fig. 10 erläuterten Weise durchgeführt.
Behält jedoch das REF-Signal während mehr als einer vorge
schriebenen Zeitspanne das gleiche Niveau bei, dann stellt
der Mikrorechner der ECU 14 fest, daß das REF-Signal nicht
normal ist und erzeugt anhand des SGC-Signals ein Ersatz-
REF-Signal. Im einzelnen erzeugt der Mikrorechner einen er
sten Ersatz-REF-Signalimpuls bei 120-R° und einen zweiten
Ersatz-REF-Signalimpuls bei 240-R° der Kurbelwellenumdre
hung nach der führenden Flanke des ersten Impulses in jeder
Impulsgruppe des SGC-Signals. Die Zylinderidentifizierung
wird dann in der gleichen Weise durchgeführt wie im Zusam
menhang mit Fig. 10 beschrieben, außer daß die Ersatz-REF-
Signalimpulse statt der normalen REF-Signalimpulse benutzt
werden.
Fig. 28 ist ein Signalverlaufdiagramm eines Ausführungsbei
spiels ähnlich Fig. 11, bei dem das SGC-Signal eine Viel
zahl von Impulsgruppen mit zwei bis vier Impulsen aufweist,
wobei der erste Impuls jeder Gruppe länger ist als die an
deren Impulse der gleichen Gruppe. Während des normalen Be
triebs wird jeder zweite REF-Signalimpuls zu Zeiten er
zeugt, zu denen der erste Impuls einer Impulsgruppe des
SGC-Signals hohes Niveau hat, während die restlichen REF-
Signalimpulse zu Zeiten erscheinen, zu denen das SGC-Signal
niedriges Niveau hat. Die führende Flanke des ersten Impul
ses jeder Impulsgruppe des SGC-Signals eilt der führenden
Flanke eines der REF-Signalimpulse um einen Winkel R voraus.
Wenn der Mikrorechner bestimmt, daß das REF-Signal normal
erzeugt wird, geschieht die Zylinderidentifizierung bei
diesem Ausführungsbeispiel in der gleichen Weise wie im Zu
sammenhang mit Fig. 11 beschrieben. Wenn sich aber der Pe
gel des REF-Signals während mehr als einer vorgeschriebenen
Periode nicht ändert, legt der Mikrorechner fest, daß das
REF-Signal nicht normal ist und erzeugt auf der Basis des
SGC-Signals ein Ersatz-REF-Signal. Ein erster Ersatz-REF-
Signalimpuls wird R° nach der führenden Flanke des ersten
Impulses in jeder Impulsgruppe des SGC-Signals erzeugt und
ein zweiter Ersatz-REF-Signalimpuls bei R+120° nach der
führenden Flanke des ersten Impulses jeder Impulsgruppe.
Die Ersatz-REF-Signalimpulse erscheinen zur gleichen Zeit,
zu denen normalerweise die üblichen REF-Signalimpulse an
stehen würden. Die Zylinderidentifizierung wird dann in der
gleichen Weise vorgenommen wie im Zusammenhang mit Fig. 11
beschrieben, außer daß die Ersatz-REF-Signalimpulse anstatt
der normalen REF-Signalimpulse benutzt werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele
gemäß Fig. 22, 24, 25, 26, 27 und 28 geht hervor, daß die
Zylinderidentifizierung auch bei Versagen des Bezugssignal
generators 10 weiterhin durchgeführt werden kann, gleich
gültig welche Art von SGC-Signal benutzt wird.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die Identi
fizierung der Zylinder unmöglich, wenn der Erkennungssi
gnalgenerator 12 nicht richtig funktioniert. Dies Problem
wird bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
gelöst, bei dem die Zylinderidentifizierung auf der Basis
des REF-Signals erfolgt, wenn ein Versagen des Erkennungs
signalgenerators 12 erfaßt wird.
Fig. 29 ist ein Signalverlaufdiagramm des REF-Signals, des
POS-Signals und des SGC-Signals für dieses Ausführungsbei
spiel im Anschluß an eine Wellenformung. Sowohl das POS-Si
gnal als auch das SGC-Signal ist identisch mit dem entspre
chenden Signal beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3; aber
die REF-Signalimpulse haben andere Impulsbreiten. Jeder
dritte Impuls des REF-Signals hat eine Impulsbreite R1,
während die anderen Impulse eine von dieser Breite unter
schiedliche Impulsbreite R2 haben (entweder länger oder
kürzer). Ein REF-Signal von dieser Form kann durch Ver
größern der Umfangsabmessung eines der drei Referenzzähne
4b des Zahnkranzes 4 gemäß Fig. 2 erhalten werden. Im übri
gen ähnelt der Aufbau dieses Ausführungsbeispiels dem in
Fig. 1 gezeigten. Die REF-Signalimpulse mit den größeren
Impulsbreiten R1 entsprechen vorgeschriebenen Zylindern,
beispielsweise dem ersten und vierten Zylinder in der Zünd
folge des Motors.
Bei normalem Betrieb des Erkennungssignalgenerators 12 er
folgt die Zylinderidentifizierung in der gleichen Weise wie
im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben. Wenn sich aber das
Niveau des SGC-Signals während einer vorgeschriebenen Zeit
spanne nicht ändert, legt der Mikrorechner der ECU 14 fest,
daß der Erkennungssignalgenerator 12 nicht ordnungsgemäß
funktioniert, und dann erfolgt die Zylinderidentifizierung
auf der Basis des REF-Signals. Bei diesem Ausführungsbei
spiel können die Zylinder eines Motors in zwei Gruppen A
und B unterteilt werden, die jeweils drei Zylinder umfas
sen. Der Mikrorechner kann den ersten Zylinder in jeder
Gruppe anhand des Impulses mit der Impulsbreite R1 erkennen
und den zweiten und dritten Zylinder jeder Gruppe anhand
der Positionen der Impulse mit einer Impulsbreite R2 in be
zug auf den Impuls der Impulsbreite R1. Allerdings kann der
Mikrorechner nicht feststellen, ob ein gegebener Impuls des
REF-Signals der Gruppe A oder der Gruppe B entspricht. Des
halb zündet der Mikrorechner die Zündkerze eines Zylinders
in Gruppe A zur gleichen Zeit wie er die Zündkerze des ent
sprechenden Zylinders in Gruppe B zündet. Im einzelnen zün
det er die Zündkerze des ersten Zylinders in der Gruppe A
zu der gleichen Zeit, zu der er die Zündkerze des ersten
Zylinders in der Gruppe B zündet, er zündet die Zündkerze
des zweiten Zylinders in Gruppe A zur gleichen Zeit wie die
Zündkerze des zweiten Zylinders in Gruppe B und die Zünd
kerze des dritten Zylinders in Gruppe A zur gleichen Zeit
wie die Zündkerze des dritten Zylinders in Gruppe B. Wenn
die Zündkerzen eines Zylinderpaares auf diese Weise gleich
zeitig aktiviert werden, zündet tatsächlich nur einer der
beiden Zylinder des Paares im Zündzeitpunkt, da einer der
Zylinder sich am Ende seines Ausschiebhubes (wenn die Zünd
kerze vor dem oberen Totpunkt gezündet wird) oder am Anfang
seines Ansaughubes (wenn die Zündkerze nach dem oberen Tot
punkt gezündet wird) befindet und keinen Kraftstoff ent
hält, den die Zündkerze zünden könnte. Das Zünden einer
Zündkerze in einem Zylinder im Ausschieb- oder Ansaughub
führt jedoch nicht zu irgendwelchen Schwierigkeiten, so daß
der Motor weiterhin läuft, auch wenn das SGC-Signal nicht
erzeugt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 29 hat das SGC-Si
gnal den gleichen Signalverlauf wie bei dem Ausführungsbei
spiel gemäß Fig. 3; aber die Zylinderidentifizierung anhand
des REF-Signals kann unabhängig von der Form des SGC-Si
gnals durchgeführt werden. Beispielsweise kann das SGC-Si
gnal die gleiche Form haben wie bei irgendeinem der vorste
hend beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Im Fall des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 29 weist das
REF-Signal Impulse mit zwei verschiedenen Impulsbreiten R1
und R2 auf. Stattdessen könnte das REF-Signal aber auch Im
pulsgruppen aufweisen, die einen oder mehr Impulse enthal
ten, und die beiden Zylindergruppen im Motor könnten da
durch voneinander unterschieden werden, daß die Anzahl der
Impulse in den Impulsgruppen statt die Impulsbreite unter
schiedlich gewählt wird.
Fig. 29 gilt für den Fall, daß der Motor sechs Zylinder
aufweist. Die Zylinderidentifizierung kann aber auf ähnli
che Weise auch bei einem Motor mit einer anderen Anzahl von
Zylindern durchgeführt werden.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der
Erkennungssignalgenerator 12 an der Nockenwelle 5 des Mo
tors angebracht. Er kann aber an jedem beliebigen Bauele
ment sitzen, welches sich mit der halben Geschwindigkeit
der Kurbelwelle 2 dreht, das ist beispielsweise die Dreh
welle eines hier nicht gezeigten Verteilers für den Motor
1.
Claims (18)
1. Zylinderidentifiziervorrichtung für einen Mehrzylin
der-Verbrennungsmotor, gekennzeichnet durch
- - eine Bezugssignalerzeugereinrichtung, die die Umdre hung einer Kurbelwelle des Motors erfaßt und ein Bezugssi gnal erzeugt, welches jeden Zeitpunkt wiedergibt, zu dem sich die Kurbelwelle in einem vorgeschriebenen Drehwinkel befindet,
- - einen Erkennungssignalgenerator, der die Umdrehung eines mit der Kurbelwelle gekoppelten und sich mit der hal ben Geschwindigkeit derselben drehenden Bauelements erfaßt und ein Zylindererkennungssignal erzeugt, welches für die ver schiedenen Zylinder des Motors unterschiedliche Form hat, und
- - eine Zylindererkennungseinrichtung, die in Abhängig keit von dem Zylindererkennungssignal jeden Zylinder des Motors anhand der Form des Zylindererkennungssignals iden tifiziert.
2. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das Zylinderidentifiziersignal
eine Vielzahl von Impulsen unterschiedlicher Impulsbreiten
aufweist, wobei jeder Impuls einem Zylinder des Motors ent
spricht, und daß die Zylindererkennungseinrichtung Mittel
aufweist, die durch Messen der Impulsbreite den Zylinder
erkennen, der jedem Impuls des Zylindererkennungssignals
entspricht.
3. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Impulse des Zylindererken
nungssignals weniger Impulsbreiten aufweisen als Zylinder
im Motor vorhanden sind.
4. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal eine Serie von
Impulsen aufweist, daß ein Impuls des Zylindererkennungssi
gnals zwischen jedem Paar aufeinanderfolgender Bezugssi
gnalimpulse erzeugt wird, daß die Zylindererkennungssignal
impulse (n/2+1) verschiedene Impulsbreiten haben, wobei n
die Zahl der Zylinder im Motor ist, und daß Impulse des Zy
lindererkennungssignals einer ersten Breite sich mit Impul
sen abwechseln, die eine der anderen Breiten haben.
5. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal eine Reihe von
Impulsen aufweist, daß ein Impuls des Zylindererkennungssi
gnals nur zwischen jedem zweiten Paar aufeinanderfolgender
Bezugssignalimpulse erzeugt wird, und daß die Zylinderer
kennungssignalimpulse n/2 Impulsbreiten haben, wobei n die
Zahl der Zylinder im Motor ist, und diese n/2 Impulsbreiten
miteinander abwechseln.
6. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal eine Reihe von
Impulsen aufweist und jeder Impuls des Zylindererkennungs
signals nur im Moment jedes zweiten Bezugssignalimpulses
erzeugt wird.
7. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das Erkennungssignal eine Viel
zahl von Impulsgruppen aufweist, die jeweils mindestens
einen Impuls aufweisen, wobei jede Gruppe einem Zylinder
des Motors entspricht, und die Zylindererkennungseinrich
tung Mittel aufweist, um durch Zählen der Anzahl Impulse in
der Gruppe den zu jeder Impulsgruppe gehörenden Zylinder zu
identifizieren.
8. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Anzahl verschiedener Impuls
gruppen kleiner ist als die Anzahl Zylinder im Motor.
9. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal eine Reihe von
Impulsen aufweist, daß zwischen jedem Paar aufeinanderfol
gender Bezugssignalimpulse eine Impulsgruppe des Zylin
dererkennungssignals erzeugt wird, daß das Zylindererken
nungssignal (n/2+1) verschiedene Impulsgruppen enthält,
wobei n die Zahl der Zylinder im Motor ist, und daß Zylin
dererkennungssignalimpulsgruppen mit einer ersten Anzahl
von Impulsen sich abwechseln mit Zylindererkennungssignal
impulsgruppen, die andere Impulszahlen enthalten.
10. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal eine Reihe von
Impulsen aufweist, daß nur zwischen jedem zweiten Paar auf
einanderfolgender Bezugssignalimpulse eine Impulsgruppe des
Zylindererkennungssignals erzeugt wird, und daß das Erken
nungssignal n/2 verschiedene Impulsgruppen enthält, wobei n
die Zahl der Zylinder im Motor ist, und diese n/2 Impuls
gruppen sich miteinander abwechseln.
11. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal eine Reihe von
Impulsen aufweist, daß jeder zweite Bezugssignalimpuls den
ersten Impuls einer Impulsgruppe des Zylindererkennungssi
gnals überlappt, und daß die Zylindererkennungseinrichtung
Mittel aufweist, um die Anzahl Impulse in jeder Impuls
gruppe zu zählen, die einen ein Bezugssignal überlappenden
Impuls haben.
12. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß das Bezugssignal eine Reihe von
Impulsen aufweist und daß das Zylindererkennungssignal zwi
schen jedem Paar aufeinanderfolgender Bezugssignalimpulse
erzeugt wird, daß die Zylindererkennungseinrichtung Mittel
aufweist, um jeden Zylinder anhand der Form des Zylinderer
kennungssignals über eine Periode zu erkennen, die sich
über mindestens drei aufeinanderfolgende Bezugssignalim
pulse erstreckt.
13. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Bezugssignalerzeugereinrich
tung ein Schwungrad aufweist, welches auf der Kurbelwelle
angebracht ist und einen Zahnkranz mit einer Vielzahl von
Zähnen in vorgeschriebenen Intervallen in Umfangsrichtung
des Zahnkranzes sowie eine Vielzahl von Lücken zwischen den
Zähnen an vorgeschriebenen Intervallen in Umfangsrichtung
des Zahnkranzes hat, wobei die Intervalle zwischen aufein
anderfolgenden Lücken größer sind als die Intervalle zwi
schen aufeinanderfolgenden Zähnen, und daß Mittel vorgese
hen sind, welche die Lücken in den Zähnen erfassen und bei
jeder Erfassung einer der Lücken einen Impuls erzeugen.
14. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Bezugssignalerzeugereinrich
tung Mittel aufweist, die eine Reihe von Impulsen erzeugen,
wobei jeder (n/2)te Bezugssignalimpuls ein erster Impuls
ist und die übrigen Impulse zweite Impulse sind, die sich
in ihrer Form vom ersten Impuls unterscheiden, wobei n die
Anzahl Zylinder im Motor ist.
15. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 14, da
durch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Impulse
verschiedene Impulsbreiten haben.
16. Zylinderidentifiziervorrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel aufweist, die
dann ein Ersatzbezugssignal erzeugen, wenn die Bezugssi
gnalerzeugereinrichtung nicht normal ist.
17. Zylinderidentifiziervorrichtung für einen Mehrzylin
der-Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, auf der ein
Schwungrad angebracht ist, gekennzeichnet durch
- - einen auf dem Schwungrad (3) angebrachten Zahnkranz (4), an dem Bezugszähne in Intervallen von 720/n° ausgebil det sind, wobei n die Zahl der Zylinder im Motor ist,
- - einen Bezugssignalgenerator (10), der in der Nähe des Zahnkranzes (4) angeordnet ist und die Referenzzähne (4b) des Zahnkranzes erfaßt und ein Bezugssignal mit einem Impuls immer dann erzeugt, wenn einer der Referenzzähne am Bezugssignalgenerator (10) vorbeiläuft,
- - einen Erkennungssignalgenerator (12), der die Umdre hung eines mit der Kurbelwelle (2) gekoppelten Bauelements, welches sich mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle dreht, erfaßt und ein Zylindererkennungssignal erzeugt, welches eine Reihe von Impulsgruppen aufweist, die jeweils mindestens einen Impuls aufweisen und ein Erkennungsmerkmal haben, wobei jede Impulsgruppe einem Zylinder des Motors entspricht und die Anzahl verschiedener Impulsgruppen klei ner ist als die Anzahl Zylinder im Motor, und
- - eine Zylindererkennungseinrichtung, die in Abhängig keit vom Zylindererkennungssignal anhand des Erkennungs merkmals der Impulsgruppe den jeder Impulsgruppe zugehöri gen Zylinder identifiziert.
18. Zylinderidentifizierverfahren für einen Mehrzylinder-
Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdre
hung einer Kurbelwelle des Motors erfaßt und immer dann ein
Bezugssignal erzeugt wird, wenn sich die Kurbelwelle in ei
nem vorgeschriebenen Drehwinkel befindet, daß die Umdrehung
eines mit der Kurbelwelle gekoppelten und sich mit der hal
ben Geschwindigkeit derselben drehenden Bauelements erfaßt
und ein Zylindererkennungssignal erzeugt wird, welches eine
Reihe von Impulsgruppen aufweist, die jeweils mindestens
einen Impuls aufweisen und ein Erkennungsmerkmal haben, wo
bei jede Impulsgruppe einem Zylinder des Motors entspricht
und die Anzahl verschiedener Impulsgruppen kleiner ist als
die Anzahl Zylinder im Motor, und daß der jeder Impuls
gruppe zugehörige Zylinder anhand des Erkennungsmerkmals
der Impulsgruppe identifiziert wird.
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