DE69229131T2 - Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Stellung eines Motors mit einem einzigen Sensor - Google Patents

Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Stellung eines Motors mit einem einzigen Sensor

Info

Publication number
DE69229131T2
DE69229131T2 DE69229131T DE69229131T DE69229131T2 DE 69229131 T2 DE69229131 T2 DE 69229131T2 DE 69229131 T DE69229131 T DE 69229131T DE 69229131 T DE69229131 T DE 69229131T DE 69229131 T2 DE69229131 T2 DE 69229131T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
speed
predetermined
pulse signals
internal combustion
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69229131T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69229131D1 (de
Inventor
Thomas E Kitterman
Mark R Stepper
Robert S Strothmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cummins Inc
Original Assignee
Cummins Engine Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cummins Engine Co Inc filed Critical Cummins Engine Co Inc
Publication of DE69229131D1 publication Critical patent/DE69229131D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69229131T2 publication Critical patent/DE69229131T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/147—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the movement of a third element, the position of Hall device and the source of magnetic field being fixed in respect to each other
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0097—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating speed signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/067—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
    • F02P7/0675—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil with variable reluctance, e.g. depending on the shape of a tooth
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2013—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils by a movable ferromagnetic element, e.g. a core
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2454—Encoders incorporating incremental and absolute signals
    • G01D5/2455—Encoders incorporating incremental and absolute signals with incremental and absolute tracks on the same encoder
    • G01D5/2457—Incremental encoders having reference marks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/488—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable reluctance detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • G01P3/489—Digital circuits therefor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Description

    GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft einen Zustands- bzw. Positionssensor, der zur Verwendung in einem Steuersystem einer Brennkraftmaschine geeignet ist, und insbesondere eine einziges Sensorsystem, das eine Drehzahl sowie einen Zustand bzw. eine Position einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine bestimmen kann.
    • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Es ist ein wohlbekanntes Konzept, ein Zahnrad oder ein Getriebe mit in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Zähnen an der Kurbelwelle oder der Nockenwelle der Brennkraftmaschine in Verbindung mit einem festen Sensor zu verwenden, um ein Impulszug-Ausgangssignal zu liefern, wenn sich das Zahnrad dreht. Das Impulszug-Signal wird zum Liefern von Information über die Geschwindiglkeit bzw. die Drehzahl der Brennkraftmaschine verwendet. Zusätzlich kann auch der Winkelzustand bzw. die Winkelposition mittels Analysieren des Impulszug-Signals bestimmt werden, um Information in bezug auf einen spezifischen Zustand bzw. eine spezifische Position zu liefern, oder einen Zahn, der gerade am Sensor vorbeigegangen ist.
  • Die Zeitsteuerinformation, die daraus abgeleitet wird, ist bei einem Steuern eines Zündzeitpunktes sowie einer Zeitsteuerung und einer Kraftstoffsteuerung von Kraftstoffeinspritzsystemen nützlich.
  • Es sind zahlreiche patentierte Verfahren und Vorrichtungen zum Detektieren des Zustandes bzw. der Position und der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Brennkraftmaschine bekannt. Cockerham, US-Patent Nr. 4,797,827 offenbart einen Winkelpostions-Detektor, der ein Zahnrad mit einem fehlenden Zahn enthält, und einen einzigen Sensor, der ein Impulszug-Signal entsprechend den Zähnen des nahe vorbeigehenden Rads liefert. Ein fehlender Zahn wird zum Bestimmen der Position bzw. des Zustandes der Brennkraftmaschine verwendet. Andere Patente, die die Technik mit einem fehlenden Zahn zum Bestimmen einer Position bzw. eines Zustandes der Brennkraftmaschine enthalten, sind Karle et al., US-Patent Nr. 4,982,330; Capurka, US-Patent Nr. 4,553,426; und Nakamura et al., US-Patent Nr. 4,825,373. Weiterhin kombiniert Kumagai, US-Patent Nr. 4,870,587 das Schema einer Detektion eines fehlenden Zahns mit der Tatsache, daß die Drehzahl der Kurbelwelle oder der Nockenwelle nach einem obersten Totpunkt eines Zylinders bei einem Verdichtungshub des Zylinders im wesentlichen relativ zur Drehzahl der Brennkraftmaschine vor einem obersten Totpunkt ansteigt, aber bei einem Auspuffhub nicht ansteigt. Somit wird der Hub der Brennkraftmaschine durch Bestimmen der Differenz der Drehzahl der Kurbelwelle vor und nach einem obersten Totpunkt eines Zylinders unterschieden.
  • Ein weiterer im Stand der Technik wohlbekannter Ansatz zum Detektieren eines Zustandes bzw. einer Position und/oder einer Geschwindigkeit bzw. einer Drehzahl der Brennkraftmaschine besteht im Vorsehen eines Zahnrads, wobei einer der Zähne bezüglich der Form oder der Phasenbeziehung in bezug zu den übrigen Getriebezähnen etwas abgeändert ist, um ein identifizierbares Positionssignal zu erzeugen, um dadurch eine relative Position der Nockenwelle oder der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine anzuzeigen. Insbesondere offenbart Lotterbach et al., US-Patent Nr. 4,700,305 eine Vorrichtung zum Steuern eines Fahrzeugmotorcomputers unter Verwendung eines segmentalen Scheibenwandlers zum Anzeigen einer spezifischen Markierungs-Winkelposition der Kurbelweile. Die segmentierte Scheibe enthält darauf einheitlich beabstandete Segmente, wobei die Anzahl der Segmente der Anzahl der Zylinder entspricht. Eines der Segmente ist verkürzt, so daß der Vorbeigang seiner führenden Flanke an einem stationären Abnahme-Wandler zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen wird, als derjenige der führenden Kanten oder Flanken der übrigen Segmente. Deutsch, US-Patent Nr. 4,941,445 offenbart eine elektronische Positionssensoranordnung und ein Brennkraftmaschinen-Steuersystem, wobei zwei Erfassungselemente in einem dualen Sensor separate und unabhängige Positionssignale liefern, die sich auf eine Mehrzylindermotorzyklus-Position beziehen. Bezugssignale zum Bestimmen einer Position bzw. eines Zustandes der Brennkraftmaschine werden gemäß mehreren besonders großen Zähnen erzeugt, die an einem sich drehenden Zahnrad angeordnet sind. Akasu, US-Patent Nr. 4,959,996 offenbart einen Steuersignalgenerator für eine Brennkraftmaschine. Das in Akasu offenbarte Zahnrad ist im wesentlichen gleich demjenigen, das in Lotterbach et al. gezeigt ist.
  • Andere Konzepte nach dem Stand der Technik zum Bestimmen eines Zustandes bzw. einer Position und einer Geschwindigkeit bzw. einer Drehzahl einer Brennkraftmaschine sind in Nomura et al., US-Patent Nr. 4,972,818 und Bayer et al., US- Patent Nr. 4,889,094 offenbart. Nomura et al. offenbart ein Zahnrad mit mehreren fehlenden Zähnen und phasenverschobenen Zähnen, wohingegen Bayer et al. ein Zahnrad mit einem Zahn offenbart, der nicht gekerbt oder geteilt ist, um ein spezielles Zeitpositionssignal zu liefern.
  • Systeme, die den Ansatz eines fehlenden Zahns enthalten, beruhen auf einer Detektion der übrigen Zähne, um die ungefähre Position des fehlenden Zahns für Zeitsteuerzwecke zu bilden. Ein derartiger Ansatz wird manchmal unerwünschte Zeitsteuerergebnisse während einer Beschleunigung oder einem Abbremsen der Brennkraftmaschine hervorrufen, wenn das zeitlich abgestimmte projizierte Auftreten des fehlenden Zahns durch das Brennkraftmaschinen-Steuersystem abgeschätzt werden muß.
  • Es wird ein zuverlässigerer und sehr genauer Positions- und Geschwindigkeitssensor zur Verwendung bei einer Brennkraftmaschine benötigt.
  • UK-A-2058358 beschriebt eine Vorrichtung zum Detektieren der Drehzahl einer Welle einer Brennkraftmaschine, wobei die Vorrichtung eine Scheibe mit gleichbeabstandeten Zähnen und einem zusätzlichen Zeitsteuerzahn aufweist. Der zusätzliche Zeitsteuerzahn ist verbunden mit einer vorbestimmten Bezugsposition der Brennkraftmaschine. Ein Bezugszeitsteuersignal wird auf eine Detektion des zusätzlichen Zeitsteuerzahn hin erzeugt.
  • US-A-4742332 beschreibt einen magnetischen Wellen-Winkelcodierer, der eine Getriebe mit gleich beabstandeten Zähnen aufweist, von welchen einer abgeflacht bzw. abgestumpft ist. Der reduzierte magnetisch induktive Effekt des abgestumpften Zahn führt zum einfachen Detektieren von ihm.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Zustands- und Drehzahlbestimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Einsatz bei einer Brennkraftmaschine weist die Merkmale des Patentanspruchs 5 auf.
  • Ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl und des Zustands einer Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Schaffen einer verbesserten Vorrichtung zur Erfassung der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl und des Zustands einer Brennkraftmaschine.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Schaffen einer verbesserten Genauigkeit in bezug auf eine Detektion einer Position bzw. eines Zustandes einer Brennkraftmaschine, um eine Brennkraftmaschine, in die Kraftstoff eingespritzt wird, zu steuern.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Detektieren einer Zeitsteuerung für eine oberste Totzeit während Zuständen einer niedrigen Drehzahl von Brennkraftmaschinen, wenn Schwankungen der Drehzahl von Brennkraftmaschinen ausgeprägter sind, und zwar in Antwort auf das Auftreten von Verdichtungshub und Arbeitshub während Kaltstartzuständen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im Schaffen eines Geschwindigkeits- und Positionswandlers, der schnell mit einem Computer verbunden werden kann, um Ausgangssignale basierend auf vom Sensor abgeleiteten Signalen zu erzeugen und um kritische Zeitsteuerinformation in bezug zu Brennkraftmaschinen-Steuersystemen, insbesondere Kraftstoffeinspritzsystemen, zu liefern.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine diagrammäßige Darstellung der Geschwindigkeits- und Positionserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 2 ist ein idealisierter Ausdruck einer Kurve von Umdrehungen pro Minute bzw. 1/min einer Brennkraftmaschine über der Sensor-Ausgangssignal- Kurve und ein Zeigen der Zeitsteuerbeziehung der zwei Kurven.
  • Fig. 3 ist ein Ablaufdiagramm für den Software-Algorithmus, der zum Bestimmen der Position bzw. des Zustandes der Brennkraftmaschine verwendet wird.
    • BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Zum Zwecke des Förderns eines Verstehens der Prinzipien der Erfindung wird nun auf das Ausführungsbeispiel Bezug genommen, das in den Zeichnungen dargestellt ist, und eine spezifische Ausdrucksweise wird zum Beschreiben desselben verwendet werden. Es wird nichtsdestoweniger verstanden werden, daß dadurch kein Beschränkung des Schutzumfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Abänderungen und weitere Modifikationen bei der dargestellten Vorrichtung, und solche weiteren Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie sie dabei dargestellt sind, in Erwägung gezogen sind, wie es normalerweise für einen Fachmann auf dem Gebiet auftritt, zu dem die Erfindung gehört.
  • Nimmt man nun Bezug auf Fig. 1, ist eine diagrammäßige Darstellung der Vorrichtung 10 zur Erfassung der Drehzahl und des Zustands der Brennkraftmaschine gezeigt. Ein Brennkraftmaschinen-Steuermodul oder ECM 12 ist ein auf einem Mikrocomputer basierendes Steuersystem mit einem RAM, einem ROM, einem EEPROM, einer analogen I/O-Schnittstelle und einer digitalen I/O-Schnittstelle. Ein Getriebe 14 enthält eine Mehrzahl von Zähnen 16 (insgesamt 24), die regelmäßig in Winkelabständen um die Umgebungslinie des Getriebes 14 angeordnet sind. Weiterhin ist ein zusätzlicher Zahn 18 genau zwischen zweien der regelmäßig in Winkelabständen angeordneten Zähne 16 angeordnet. Wenn sich das Getriebe 14 in der Richtung des Pfeils dreht, führt ein Sensor mit variabler Reluktanz (oder Halleffekt-Sensor) 20 ein Signal zu einer Verstärker- und Signalformungsschaltung 22 entsprechend dem Vorbeigang der Getriebezähne 16 und 18 zu. Der Zahn 18 ist so angeordnet, daß sein Vorbeigang anzeigt, daß ein bestimmter nachfolgender Zahn, der sich dem Sensor 20 nähert, der Zahn sein wird, der dem obersten Totpunkt eines bestimmten Bezugszylinders einer Brennkraftmaschine 24 entspricht. Ein möglicher Ansatz besteht im Verwenden des ersten Zahns, dem der Bezugszahn 18 folgt, als den Positionsbezugszahn. Zusätzlich zeigt dann, wenn die Anzahl von Zähnen 16 (hier vierundzwanzig) ein festes Vielfaches der Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine 24 ist, beispielsweise jeder vierte Zahn das Auftreten des obersten Totpunktes eines vorbestimmten Zylinders in einem Sechszylindermotor an oder signalisiert es. Da das Getriebe 14 an der Nockenwelle der Brennkraftmaschine 24 angeordnet ist und sich synchron zu der Kurbelwelle 25 der Brennkraftmaschine 24 dreht, signalisiert jeder Vorbeigang des Zahns 18 am Sensor 20, daß die Position des obersten Totpunktes eines Bezugszylinders im Verdichtungshub (normalerweise Zylinder Nr. 1) im Begriff ist, aufzutreten. Diese Bezugsinformation ist in einem Kraftstoffeinspritzsystem entscheidend, da Einspritzventile bzw. -düsen 25-30 präzise zeitlich abgestimmte Signale benötigen, die ihnen (vom ECM 12) zugeführt werden, um beim Betrieb eines Dieselmotors Kraftstoffeinspritzmengen sowie eine Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung genau zu steuern.
  • Funktionsmäßig ausgedrückt, tritt mit dem Vorbeigang der Zähne 18 des Getriebes 14 in enger Nähe zu dem Sensor 20 eine verstärkte magnetische Kopplung zwischen den Getriebezähnen 16 und 18 und dem Sensor 20 auf. Das durch den Sensor 20 entsprechend den Getriebezähnen 16 und 18, die nahe am Sensor 20 vorbeigehen, erzeugte periodische Signal wird einem Eingang der Verstärker- und Signalformungsschaltung 22 zugeführt. Die Schaltung 22 verstärkt das vom Sensor 20 empfangene Signal und transformiert das Signal in ein passendes Impulszug-Signal, das einem Eingang des ECM 12 zugeführt wird. Das ECM 12 analysiert das Signal von der Schaltung 22, um die Geschwindigkeit bzw. die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Position bzw. den Zustand der Brennkraftmaschine, sei es die Kurbelwellen- oder die Nockenwellenposition, zu bestimmen. Es sollte beachtet werden, daß es insgesamt 25 Zähne am Getriebe 14 gibt und das ECM somit den Vorbeigang der 25 Zähne durch Erfassen von 25 Impulsen von der Schaltung 22 zählen kann, um die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Brennkraftmaschine zu bestimmen. Alternativ dazu kann das ECM 12 den Vorbeigang des zusätzlichen Zahns 18 erfassen und dann durch Analysieren des Signals von der Schaltung 22 die Zeit messen, die für 4 der Zähne 16 zum Vorbeigehen am Sensor 20 erforderlich ist. Die Zeit für 4 Zähne zum Vorbeigehen wird einer vorbestimmten Winkeldrehung der Brennkraftmaschine entsprechen und kann somit beim Berechnen bzw. Ermitteln oder Bestimmen der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl der Brennkraftmaschine verwendet werden. Genauer gesagt entspricht deshalb, weil es 24 in regelmäßigen Winkelabständen angeordnete Zähne 16 am Getriebe 14 gibt und weil sich das Getriebe 14 synchron zur Nockenwelle der Brennkraftmaschine 24 dreht, der Vorbeigang von 12 Zähnen einer Drehung der Kurbelweile, und der Vorbeigang von 4 Zähnen entspricht einer Dritteldrehung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 24. Solche Berechnungen sind auf dem Gebiet der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlerfassung wohlbekannt und müssen hierin nicht weiter erörtert werden.
  • Nimmt man nun Bezug auf Fig. 2, ist das dem ECM 12 zugeführte Ausgangssignal der Schaltung 22 als Kurve 32 gezeigt, und die 1/min-Abweichung der Brennkraftmaschine 24 ist durch eine idealisierte Kurve 34 gezeigt. Zusätzlich ist eine Anzahl von Zeitperioden T&sub1;-Tn gezeigt, die die relative Zeitabweichung zwischen führenden Flanken der Impulse in der Kurve 32 zeigen. Über der horizontalen Achse der Kurve sind die Stellen in bezug auf die Zeit bezeichnet, wo der oberste Totpunkt der verschiedenen Zylinder der Brennkraftmaschine 24 auftreten werden. Insbesondere tritt der oberste Totpunkt des Zylinders Nr. 1, der mit TDC1 bezeichnet ist, zu Beginn der Zeit T&sub1;&sub0; auf. Der Beginn der Zeit T&sub1;&sub0; wird durch Detektion des Getriebezahns 16 signalisiert, der dem Zahn 18 unmittelbar folgt, wenn sich das Getriebe 14 dreht. Angesichts der Tatsache, daß sich die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine ein wenig ändert, und die Geschwindigkeitsänderungen bzw. -schwankungen bei den niedrigeren Geschwindigkeiten der Brennkraftmaschine ausgeprägter sind, werden die Zeitabweichungen, die zwischen dem Vorbeigehen benachbarter Getriebezähne meßbar sind, dazu verwendet, zu bestimmen, wann der Zahn 18 am Sensor 20 vorbeigegangen ist.
  • Das ECM 12 enthält Hardware und Software zum Detektieren der führenden Flanke bzw. der Anstiegsflanke jedes der Impulse der Kurve oder der Wellenform 32 und unterhält kontinuierlich ein Feld von Werten in einem Speicher entsprechend einer festen Menge der jüngsten der Zeitperioden T&sub1;-T&sub1;&sub0; bis zu Tn, die eine aktuelle Zeitsteuerinformation darstellt. Somit detektiert das ECM 12, wenn ein jeweiliger Zahn des Getriebes 14 am Sensor 20 vorbeigeht, die führende Flanke des in Antwort darauf erzeugten Impulses und bestimmt eine zwischen dem von der Schaltung 22 empfangenen aktuellen Impuls und den empfangenen vorherigen Impulsen gemessene Zeitperiode. Es sollte beachtet werden, daß das ECM 12 zum Zwecke einer Detektion von Umdrehungen pro Minute bzw. 1/min und der Positionsdetektion nur die vier jüngsten Zeitperioden (T&sub1;-Tn) im Speicher speichern muß, die durch die jüngsten Impulse der Kurve 32 definiert sind.
  • Nimmt man nun Bezug auf Fig. 3, ist ein Ablaufdiagramm für den Software- Algorithmus gezeigt, der zum Detektieren der Position bzw. des Zustandes der Brennkraftmaschine verwendet wird. Dieses Ablaufdiagramm stellt den funktionellen Algorithmus eines Software-Unterprogramms dar, das jedesmal ausgeführt wird, wenn ein Zeitsteuerimpuls der Kurve 32 durch das ECM 12 detektiert wird. Bei einem Schritt 100 testet das durch das ECM 12 ausgeführte Programm, um zu bestimmen, ob das 0,75-fache der Zeitperiode Tn-1 größer als die Zeitperiode Tn ist. Wenn es so ist, wird die Programmausführung bei einem Schritt 102 weitermachen. Wenn die Antwort auf den Test im Schritt 100 nein ist, bestimmt das Programm in einem Schritt 110, daß der nächste Zahn nicht der oberste Totpunkt des Zylinders Nr. 1 ist, und die Programmausführung wird zum aufrufenden Programm zurückspringen. Beim Schritt 102 bestimmt der Mikrocomputer des ECM 12, ob die für die Brennkraftmaschine 24 bestimmten Umdrehungen pro Minute bzw. UpM bzw. 1/min kleiner als oder gleich 300 1/min sind oder nicht. Wenn dieser Test wahr ist, dann wird die Programmausführung bei einem Schritt 104 weitermachen. Wenn der Test nicht wahr ist, was anzeigt, daß die Umdrehungen pro Minute der Brennkraftmaschine größer als 300 Umdrehungen pro Minute sind, dann macht die Programmausführung bei einem Schritt 108 weiter, wobei der Mikrocomputer beim Schritt 108 bestimmt, daß der oberste Totpunkt des Zylinders Nr. 1 dem Auftreten oder der Detektion des nächsten Zahns des Getriebes 14 entsprechen wird. Jedoch dann, wenn die Antwort auf den Test des Schritts 102 ja ist, wird die Programmausführung bei einem Schritt 104 weitermachen, wobei die Zeitperiode für Tn-3 mit der Differenz zwischen Tn-2 und 3,1 Millisekunden verglichen wird. Wenn Tn-3 größer als (Tn-2 minus 3,1 Millisekunden) ist, dann wird die Programmausführung bei einem Schritt 106 weitermachen. Gegensätzlich dazu wird die Programmausführung dann, wenn das Ergebnis des Tests beim Schritt 104 eine Antwort von "nein" ist, bei einem Schritt 110 weitermachen. Zuletzt wird beim Schritt 106 eine Endprüfung durchgeführt, um das Produkt von 0,875 und Tn-3 mit Tn zu vergleichen. Wenn das Produkt von 0,875 und Tn-3 größer als Tn ist, dann wird beim Schritt 108 der detektierte nächste Zahn der oberste Totpunkt des Zylinders Nr. 1 sein. Jedoch wird die Programmausführung dann, wenn der Test beim Schritt 106 in einer Antwort von "nein" resultiert, beim Schritt 110 weitermachen.
  • Nimmt man nun Bezug auf die Fig. 2 und 3, ist der Algorithmus der Fig. 3 spezifisch zum Detektieren des Auftretens und der Ablauffolge von Zeitperioden entworfen, die mit T&sub5;-T&sub8; bezeichnet sind. Gelegentlich werden die Zeitperioden T&sub5; und T&sub6; den Test im Schritt 100 erfüllen. Jedoch liefern die in den Schritten 104 und 106 aufgezeigten Tests eine weitere Unterscheidung, wenn es nötig ist, um die Position bzw. den Zustand der Brennkraftmaschine zu bestimmen. Beispielsweise ist T&sub6; während Zuständen einer kalten Temperatur und von niedrigen Umdrehungen pro Minute bzw. 1/min sehr häufig kleiner als 75 Prozent von T&sub5;. Jedoch liefern die Tests in den Schritten 104 und 106 eine weitere Unterscheidung und verhindern eine falsche Identifizierung des Bezugspositionszahns 18. Über einer Drehzahl der Brennkraftmaschine von etwa 300 Umdrehungen pro Minute bzw. 1/min ist der Test im Schritt 100 nur ein Test, der dazu nötig ist, zu bestimmen, wann ein oberster Totpunkt des Zylinders Nr. 1 auftreten wird. Die Tests der Schritte 104 und 106 bestätigen die Anstiegsflanke der Wellenform von der Schaltung 22 für die Zeitperiode Tn-3 und die Zeitperiode Tn-2 über der Zeitperiode Tn, die kürzer als die Zeitperiode Tn-3 sein muß. Die Tests in den Schritten 100, 104 und 106 werden in allen anderen Fällen, die andere als derjenige sind, der durch die Zeitperioden T&sub5;-T&sub8; in Fig. 2 bezeichnet ist, nicht erfüllt.
  • Infolge des verstärkten magnetischen Kopplungseffekts zwischen dem Zahn 18 und den unmittelbar benachbarten Zähnen 16 tritt die Anstiegsflanke des Impulses, der den Beginn der Periode T&sub1;&sub0; definiert, eher als erwartet auf. Ein derartiges Ergebnis tritt dann auf, wenn der Sensor 20 ein V/R-Sensor ist, kann aber nicht auftreten, wenn der Sensor 20 ein Halleffekt-Sensor ist. Software-Kompensierungstechniken korrigieren dieses Phänomen beim Bestimmen der Einspritzzeitsteuerung, der Kraftstoffeinspritzsteuerung und der Berechnungen von Umdrehungen pro Minute bzw. 1/min.
  • Während die Erfindung in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung detailliert dargestellt und beschrieben worden ist, ist dieselbe vom Charakter her als illustrativ und nicht als beschränkend anzusehen, wobei zu verstehen ist, daß nur das bevorzugte Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben worden ist und daß gewünscht ist, daß alle Änderungen und Modifikationen geschützt sind, die in den Schutzumfang der Erfindung gelangen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl und des Zustands einer Brennkraftmaschine (24), welches folgende Schritte aufweist:
(a) Vorsehen eines drehbaren Teils (14), welches sich synchron mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine (24) dreht, wobei das drehbare Teil (14) eine Mehrzahl von regelmäßig in Winkelabständen angeordneten Vorsprüngen (16) und einen zusätzlichen Vorsprung (18) hat, welcher zwischen benachbarten, in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprüngen (16) angeordnet ist;
(b1) Vorsehen eines Sensors mit variabler Reluktanz zum Detektieren der in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprünge (16) und des zusätzlichen Vorsprunges (18), wenn diese an einer vorbestimmten Bezugsstelle (20) vorbeigehen und zum Erzeugen eines Impulssignals (32) in Abhängigkeit von dem Vorbeigang der jeweiligen in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprünge (16) und der zusätzlichen Vorsprünge (18) an dieser Stelle (20);
(b2) Vorsehen einer Softwarekompensation zur Korrektur der Früherkennung der Anstiegsflanke des Impulssignales (32) infolge eines verstärkten magnetischen Kopplungseffekts zwischen dem zusätzlichen Vorsprung (18) und den unmittelbar benachbarten, in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprüngen (16);
(c) Erzeugen eines Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsignals entsprechend der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den korrigierten Impulssignalen (32); und
(d) Erzeugen eines Zeitsteuerbezugssignals nach Maßgabe der Detektion eines vorbestimmten Vorsprungs der in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprünge (16) im Anschluß an die Detektion des zusätzlichen Vorsprungs (18), wobei der Schritt zum Erzeugen eines Zeitsteuerbezugssignals folgende Schritte umfaßt:
(1) Messen der vier jüngsten Zeitintervalle zwischen den korrigierten Impulssignalen (32) als Tn, Tn-1, Tn-2 and Tn-3, wobei Tn das jüngste gemessene Zeitintervall ist;
(2) Bestimmen, daß der nächste detektierte Impuls (32) nicht dem in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprung (16) entspricht, welcher unmittelbar dem zusätzlichen Vorsprung (18) folgt, wenn Tn-1 nicht beträchtlich größer als Tn ist;
(3) Erzeugen eines Zeitsteuerbezugssignals in Abhängigkeit von der Detektion eines darauffolgenden, korrigierten Impulssignals (32) einerseits, wenn das Drehzahlsignal größer als eine vorbestimmte Drehzahlgrenze ist und andererseits in dem Fall, daß das Drehzahlsignal kleiner als der vorbestimmte Grenzwert ist, wenn Tn-3 größer als (Tn-2 ein vorbestimmter Zeitwert) ist, und das Produkt aus Tn-3 um einen vorbestimmten Faktor größer als Tn ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Zeitsteuerbezugssignal nach Maßgabe der Detektion eines der in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprünge unmittelbar im Anschluß an die Detektion des zusätzlichen Vorsprunges erzeugt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der vorbestimmte Zeitwert etwa 3,1 ms beträgt, die vorbestimmte Drehzahlgrenze sich etwa auf 300 1/min beläuft, und der vorbestimmte Faktor etwa 0,875 ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Anzahl der in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprünge durch eine ganze Zahl bezüglich der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine (24) teilbar ist, um einen vorbestimmten Wert zu erzeugen, und bei dem der Schritt zum Erzeugen des Drehzahlsignals die Schritte umfaßt (a) Bestimmen einer Ablaufzeit zwischen dem ersten einer Reihe von korrigierten Impulssignalen (32) und dem letzten in einer Reihe von korrigierten Impulssignalen (32), wobei die Anzahl der korrigierten Impulssignale (32) analysiert in dieser Reihe von korrigierten Impulssignalen (32) wenigstens der vorbestimmte Wert ist, und (b) Vergleichen der Ablaufzeit mit einer vorbestimmten Winkelverschiebung der Brennkraftmaschine (24), welche erforderlich ist, um die Reihe von korrigierten Impulssignalen (32) zu erzeugen und Ermitteln der Brennkraftmaschinendrehzahl hieraus.
5. Zustands- und Drehzahlbestimmungsvorrichtung (10) zum Einsatz bei einer Brennkraftmaschine (24), welche eine Nockenwelle hat, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
ein Steuerrad (14), welches derart beschaffen und ausgelegt ist, daß es sich synchron mit einer Nockenwelle dreht und eine Mehrzahl von in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Zähnen (16) hat, wobei das Steuerrad (14) ferner einen zusätzlichen Zahn (18) hat, welcher zwischen einem Paar von benachbarten in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Zähnen (16) angeordnet ist, wobei der zusätzliche Zahn mechanisch mit einer vorbestimmten Drehbe zugsposition der Brenkraftmaschine (24) synchronisiert ist und wobei die Anzahl der in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Zähne (16) ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine ist;
eine Sensoreinrichtung (20, 22), welche einen Sensor mit variabler Reluktanz aufweist, welcher in unmittelbarer Nähe zu den Zähnen (16, 18) des Steuerrads (14) angeordnet ist, wobei die Sensoreinrichtung (20, 22) eine Mehrzahl von Impulssignalen (32) erzeugt, und wobei jedes Impulssignal (32) dem jeweiligen Zahn (16) und dem zusätzlichen Zahn (18) des Steuerrads (14) zugeordnet ist, welche an der Sensoreinrichtung (20, 22) vorbeigehen;
eine Schalteinrichtung (12), welche eine Softwarekompensation der Impulssignale bereitstellt, um eine Früherkennung der Anstiegsflanke der Impulssignale infolge des größer werdenden magnetischen Kupplungseffektes zwischen dem zusätzlichen Vorsprung (18) und dem unmittelbar benachbarten und in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Vorsprüngen (16) zu korrigieren;
die Schalteinrichtung (12) auf die korrigierten Impulssignale anspricht, um ein Zeitsteuerimpulssignal zu erzeugen, welches den zusätzlichen Zahn (18) und einen hierauf folgenden in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Zahn (16) wiedergibt, welche in der Nähe der Sensoreinrichtung (20, 22) vorbeigehen, wobei die Schalteinrichtung (12) derart beschaffen und ausgelegt ist, daß ein Drehzahlsignal entsprechend der Größe der korrigierten Impulssignale (32) detektiert pro Zeiteinheit erzeugt wird, und wobei die Schalteinrichtung (32) ferner eine Einrichtung umfaßt, welche die vier jüngsten Zeitintervalle zwischen den korrigierten Impulssignalen (32) mit Tn, Tn-1, Tn-2 und Tn-3 ist, wobei Tn das jüngste gemessene Zeitintervall ist, und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, welche das nächste korrigierte Impulssignal (32) derart bestimmen, daß es nicht dem in regelmäßigen Winkelabständen angeordneten Zahn (16) und dem unmittelbar anschließenden zusätzlichen Zahn (18) zugeordnet ist, wenn Tn-1 nicht wesentlich größer als Tn ist; und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Zeitsteuerbezugssignals in Abhängigkeit von der Detektion eines der folgenden korrigierten Impulssignale (32) einerseits erzeugt, wenn das Drehzahlsignal größer als eine vorbestimmte Drehzahlgrenze ist;
und andererseits in dem Fall erzeugt, wenn das Drehzahlsignal kleiner als der vorbestimmte Grenzwert ist, und wenn Tn-3 größer als (Tn-2 - ein vorbestimmter Zeitwert) ist, und das Produkt von Tn-3 um einen vorbestimmten Faktor größer als Ta ist; und
wobei die Schalteinrichtung (12) eine Mehrzahl von Zeitsteuerbezugssignalen in Abhängigkeit von dem Empfang der korrigierten Impulssignale (32) erzeugt, wobei jedes der Zeitsteuerbezugssignale eine spezielle, vorbestimmte Drehbezugsposition der Nockenwelle entsprechend einer Bezugsposition der Nockenwelle darstellt, welche einer Zeitsteuerbezugsposition für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine (24) entspricht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das vorbestimmte Zeitintervall etwa 3,1 ms beträgt, die vorbestimmte Grenzdrehzahl etwa 300 1/min beträgt und der vorbestimmte Faktor etwa 0,875 beträgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der das Steuerrad (14) 24 in regelmäßigen Winkelabständen angeordnete Zähne (16) umfaßt.
DE69229131T 1991-03-29 1992-03-26 Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Stellung eines Motors mit einem einzigen Sensor Expired - Fee Related DE69229131T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/677,667 US5165271A (en) 1991-03-29 1991-03-29 Single sensor apparatus and method for determining engine speed and position

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69229131D1 DE69229131D1 (de) 1999-06-10
DE69229131T2 true DE69229131T2 (de) 1999-11-04

Family

ID=24719668

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69205609T Expired - Fee Related DE69205609T2 (de) 1991-03-29 1992-03-26 Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Position eines Motors mit einem einzigen Sensor.
DE69229131T Expired - Fee Related DE69229131T2 (de) 1991-03-29 1992-03-26 Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Stellung eines Motors mit einem einzigen Sensor

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69205609T Expired - Fee Related DE69205609T2 (de) 1991-03-29 1992-03-26 Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Position eines Motors mit einem einzigen Sensor.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5165271A (de)
EP (2) EP0663595B1 (de)
JP (1) JP2927600B2 (de)
DE (2) DE69205609T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019034362A1 (de) * 2017-08-14 2019-02-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Drehzahlsensoranordnung

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5311771A (en) * 1992-03-30 1994-05-17 Caterpillar Inc. Method for determining the rotational position of a crankshaft of an internal combustion engine
JP2807738B2 (ja) * 1993-10-15 1998-10-08 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの燃焼状態検出装置
US5548995A (en) * 1993-11-22 1996-08-27 Ford Motor Company Method and apparatus for detecting the angular position of a variable position camshaft
GB9401835D0 (en) * 1994-02-01 1994-03-30 Rover Group A method of detecting a marker in an engine position sensing system
JP3327003B2 (ja) * 1994-11-07 2002-09-24 三菱電機株式会社 内燃機関の気筒識別装置
JP3379271B2 (ja) * 1995-03-28 2003-02-24 株式会社デンソー エンジンの気筒判別装置
US5529041A (en) * 1995-05-09 1996-06-25 Cummins Engine Company, Inc. Active engine misfire detection system
US6070567A (en) * 1996-05-17 2000-06-06 Nissan Motor Co., Ltd. Individual cylinder combustion state detection from engine crankshaft acceleration
US5717133A (en) * 1996-11-22 1998-02-10 Chrysler Corporation Mixed sampling rate processing for misfire detection
US5736633A (en) * 1997-01-16 1998-04-07 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for decoding of VCT/CID sensor wheel
US5949146A (en) * 1997-07-02 1999-09-07 Cummins Engine Company, Inc. Control technique for a lean burning engine system
JP3478949B2 (ja) * 1997-07-22 2003-12-15 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射ポンプ
US5965806A (en) * 1997-09-30 1999-10-12 Cummins Engine Company, Inc. Engine crankshaft sensing system
US6131547A (en) * 1998-02-27 2000-10-17 Cummins Engine Company, Inc. Electronic engine speed and position apparatus for camshaft gear applications
US6073713A (en) * 1998-03-25 2000-06-13 Ford Global Technologies, Inc. Crankshaft position sensing with combined starter alternator
GB2337123A (en) * 1998-05-09 1999-11-10 Rover Group Calculation of crankshaft angle in a four stroke engine having an odd number of cylinders
US6019086A (en) * 1998-05-28 2000-02-01 Cummins Engine Co. Inc. Redundant sensor apparatus for determining engine speed and timing values
US6408625B1 (en) 1999-01-21 2002-06-25 Cummins Engine Company, Inc. Operating techniques for internal combustion engines
US6202629B1 (en) 1999-06-01 2001-03-20 Cummins Engine Co Inc Engine speed governor having improved low idle speed stability
GB9923697D0 (en) * 1999-10-08 1999-12-08 Lucas Ind Plc Method of sensing engine
US6505595B1 (en) * 2000-09-08 2003-01-14 Bombardier Motor Corporation Of America Method and apparatus for controlling ignition during engine startup
US6640777B2 (en) * 2000-10-12 2003-11-04 Kabushiki Kaisha Moric Method and device for controlling fuel injection in internal combustion engine
JP4270534B2 (ja) 2000-10-12 2009-06-03 ヤマハモーターエレクトロニクス株式会社 内燃エンジンの負荷検出方法、制御方法、点火時期制御方法および点火時期制御装置
US6498980B1 (en) * 2000-11-28 2002-12-24 General Motors Corporation Method for determining a position of a rotating shaft
US6532936B1 (en) * 2001-10-30 2003-03-18 Delphi Technologies, Inc. System and method for altering engine ignition timing
US6909277B2 (en) * 2002-03-13 2005-06-21 Caterpillar Inc Amplification circuit for increasing variable reluctance sensor output
US20080172160A1 (en) * 2003-09-05 2008-07-17 Borgwarner Inc. Method to measure VCT phase by tracking the absolute angular positions of the camshaft and the crankshaft
DE102004015089A1 (de) * 2004-03-25 2005-10-27 Hilti Ag Werkzeuggerät
DE112005000758A5 (de) * 2004-04-16 2008-06-26 Avl List Gmbh Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges eines Kraftfahrzeuges
JP4085074B2 (ja) 2004-06-24 2008-04-30 ファナック株式会社 磁気式角度検出器における回転体の製造方法
DE102004046772A1 (de) * 2004-09-24 2006-03-30 Volkswagen Ag Sensorvorrichtung zur Erfassung der Drehung einer Welle in einem Fahrzeug
DE102004048133A1 (de) * 2004-10-02 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Messung der Drehzahl einer Kurbelwelle
WO2007079511A2 (de) * 2006-01-10 2007-07-19 Avl List Gmbh Verfahren zur bestimmung eines drehzahlsignals einer elektrischen maschine
US20110048350A1 (en) * 2006-08-25 2011-03-03 Borgwarner Inc. Variable force solenoid with integrated position sensor
US7746067B2 (en) * 2007-08-31 2010-06-29 Caterpillar Inc. Machine with a position-sensing system
US7775090B1 (en) 2008-03-27 2010-08-17 Honda Motor Co., Ltd. Inductively coupleable pulse generator plate detector and method of pulse generator plate detection
JP2010197238A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Sumitomo Rubber Ind Ltd 回転速度情報検出装置、方法及びプログラム、並びに、タイヤ空気圧低下検出装置、方法及びプログラム
US8346501B2 (en) * 2009-06-22 2013-01-01 Stowe Woodward, L.L.C. Industrial roll with sensors arranged to self-identify angular location
US7905220B2 (en) * 2009-07-01 2011-03-15 Haynes Corporation Speed and position sensing device for EMD two-cycle diesel engines
CN102042109B (zh) * 2009-10-13 2013-05-22 光阳工业股份有限公司 四行程喷射式引擎的失速防制方法
DE102010043966A1 (de) * 2010-11-16 2012-05-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Ottomotors im Selbstzündungsbetrieb
JP6004626B2 (ja) * 2011-10-12 2016-10-12 キヤノン株式会社 エンコーダシステム、位置検出機能付き装置、および、複写機
JP6016941B2 (ja) 2012-01-17 2016-10-26 ストウ・ウッドワード・ライセンスコ，リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 回転ロールの角位置を決定するシステムおよび方法
WO2014010164A1 (en) * 2012-07-09 2014-01-16 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Synchronisation system for an internal combustion engine with a toothed wheel with more than two reference positions
FR2999040A1 (fr) * 2012-11-30 2014-06-06 Continental Automotive France Procede et dispositif de combinaison de signaux
CN104678122B (zh) * 2013-11-28 2017-12-26 中国航空工业集团公司航空动力控制***研究所 一种基于多点冒泡法的转速高齿识别方法
US10404195B2 (en) 2014-04-04 2019-09-03 Robert Bosch Gmbh Method, drive system and vehicle
EP3147672A1 (de) * 2015-09-22 2017-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und anordnung zum ermitteln der geschwindigkeit und der winkel zweier wellen
DE102018200521A1 (de) * 2018-01-15 2019-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung einer Position einer Verbrennungskraftmaschine
WO2019217636A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Abb Schweiz Ag Turbine diagnostics
CN108680084B (zh) * 2018-05-25 2020-08-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种用于汽车发动机飞轮信号齿超高的检测工装
FR3086696B1 (fr) * 2018-09-27 2021-04-16 Continental Automotive France Procede de synchronisation robuste au calage du moteur
FR3114400A1 (fr) * 2020-09-24 2022-03-25 Vitesco Technologies Détermination de la position angulaire au moyen d’un capteur arbre à cames X+1 dents

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5436961A (en) * 1977-08-29 1979-03-19 Nissan Motor Angleeoffrotation detector
GB2058358B (en) * 1979-08-18 1984-04-04 Bosch Gmbh Robert Detecting the rotational speed and/or angular position of a shaft
DE2933516A1 (de) * 1979-08-18 1981-03-26 Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart Einrichtung zur drehzahlerfassung und winkelsegmenterkennung einer welle, insbesondere der kurbelwelle einer brennkraftmaschine
DE2939643A1 (de) * 1979-09-29 1981-04-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Induktiver drehzahl- oder drehwinkelgeber
US4338813A (en) * 1980-09-02 1982-07-13 Motorola Inc. Electronic engine synchronization and timing apparatus
JPS57137627A (en) * 1981-02-17 1982-08-25 Honda Motor Co Ltd Rotary sensor and its output processor
DE3220896A1 (de) * 1982-06-03 1983-12-08 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Sensor
GB8318008D0 (en) * 1983-07-02 1983-08-03 Lucas Ind Plc Angular position detector
US4553426A (en) * 1984-05-23 1985-11-19 Motorola, Inc. Reference pulse verification circuit adaptable for engine control
JPS61164055A (ja) * 1985-01-16 1986-07-24 Nippon Denso Co Ltd デイ−ゼル機関用燃料噴射時期制御装置
JPS62651A (ja) * 1985-02-06 1987-01-06 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの制御装置
DE3611262A1 (de) * 1986-04-04 1987-10-08 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur erkennung des arbeitstaktes eines zylinders einer brennkraftmaschine
DE3634583A1 (de) * 1986-10-10 1988-04-21 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur erfassung von eingangssignalen eines steuergeraetes in einer brennkraftmaschine
JP2541949B2 (ja) * 1986-11-28 1996-10-09 本田技研工業株式会社 ４サイクル内燃機関の点火時期制御装置
US4742332A (en) * 1987-04-10 1988-05-03 General Motors Corporation Magnetic shaft angle encoder
JP2698593B2 (ja) * 1988-03-02 1998-01-19 株式会社日立製作所 内燃機関の点火時期制御方法およびその装置
US4941445A (en) * 1988-05-16 1990-07-17 Motorola, Inc. Electronic position sensor assembly and engine control system
JP2550397B2 (ja) * 1988-09-27 1996-11-06 三菱電機株式会社 機関制御用信号発生装置
KR940002214B1 (en) * 1989-10-02 1994-03-19 Mitsubishi Electric Corp Recognition and controlling method for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019034362A1 (de) * 2017-08-14 2019-02-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Drehzahlsensoranordnung
US11119113B2 (en) 2017-08-14 2021-09-14 Volkswagen Aktiengesellschaft Rotational speed sensor arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
EP0663595B1 (de) 1999-05-06
DE69205609D1 (de) 1995-11-30
US5165271A (en) 1992-11-24
DE69205609T2 (de) 1996-04-04
JP2927600B2 (ja) 1999-07-28
JPH0693920A (ja) 1994-04-05
EP0506399B1 (de) 1995-10-25
EP0663595A3 (de) 1995-09-13
EP0506399A1 (de) 1992-09-30
DE69229131D1 (de) 1999-06-10
EP0663595A2 (de) 1995-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69229131T2 (de) Gerät und Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Stellung eines Motors mit einem einzigen Sensor
DE3602994C2 (de)
EP0262166B1 (de) Verfahren zur erkennung des arbeitstaktes eines zylinders einer brennkraftmaschine
DE69306057T2 (de) System und Verfahren zur Feststellung einer Nockenwellenphase und zur Zylinder-Anzeige für eine Brennkraftmaschine mit variabler Nockenwellensteuerung
DE4133752C2 (de) Maschinensteuervorrichtung und Maschinensteuerverfahren zur Steuerung eines Betriebsparameters einer Maschine
DE69005259T2 (de) Methode und Gerät, um den Verbrennungszustand in einer Brennkraftmaschine zu Detektieren, und solche Methode und Gerät benutzende Methode und Gerät zur Steuerung einer Verbrennungsmaschine.
DE4228677C2 (de) Vorrichtung zur Ermittlung des Auftretens eines Zündaussetzers in einer eine Kurbelwelle aufweisenden Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
DE69410911T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Kompensieren von Torsionsstörungen bei Kurbelwellen
DE3914169C2 (de) Zylinderfeststellungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine zum zylinderrichtigen Steuern wenigstens der Zündeinrichtung
EP1272858B1 (de) Verfahren zur kompensation der drehunförmigkeit bei der drehzahlerfassung
DE69212479T2 (de) Verfahren zum feststellen der winkellage einer kurbelwelle eines verbrennungsmotors
WO1994023192A1 (de) Geberanordnung zur schnellen zylindererkennung bei einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine
DE3932072A1 (de) Kurbelwinkel-detektor fuer eine brennkraftmaschine
DE3902168A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum messen der motor-luftmassen-stroemung
DE19613598A1 (de) Vorrichtung zum Erzeugen eines Steuersignals zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine
EP0831224B1 (de) Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
DE19963872B4 (de) System und Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen
DE10329586B4 (de) Kurbelwinkeldetektoreinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE3932075C2 (de) Verfahren zur Erkennung eines Bezugszylinders bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE4232879A1 (de) Kurbelwinkel- und zylinderzahl-ermittlungsvorrichtung und -verfahren fuer eine brennkraftmaschine
DE3933836C2 (de)
DE4313331A1 (de) Verfahren zur Auslösung von zur Winkellage eines rotierenden Teils abhängigen Vorgängen
DE4011503A1 (de) Vorrichtung zur erfassung eines rotierenden teils einer brennkraftmaschine
DE68922309T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Detektierung eines Referenzdrehwinkels für jeden Zylinder in einer inneren Brennkraftmaschine.
DE19735720A1 (de) Verfahren zur Erkennung des Verbrennungstaktes eines bestimmten Zylinders beim Start einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee