[go: up one dir, main page]

DE19638338A1 - Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number
DE19638338A1
DE19638338A1 DE19638338A DE19638338A DE19638338A1 DE 19638338 A1 DE19638338 A1 DE 19638338A1 DE 19638338 A DE19638338 A DE 19638338A DE 19638338 A DE19638338 A DE 19638338A DE 19638338 A1 DE19638338 A1 DE 19638338A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
encoder
angle
mark
crankshaft
camshaft
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.)
Ceased
Application number
DE19638338A
Other languages
English (en)
Inventor
Alexander Mathe
Stefan Theobald
Klaus Sassen
Bernd Haussmann
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19638338A priority Critical patent/DE19638338A1/de
Priority to EP97114153A priority patent/EP0831224B1/de
Priority to DE59705056T priority patent/DE59705056D1/de
Priority to JP25387597A priority patent/JP3949236B2/ja
Publication of DE19638338A1 publication Critical patent/DE19638338A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Stand der Technik
Damit bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine ein zylinderspezifische Regelung erfolgen kann, ist es erforderlich, daß im Steuergerät der Brennkraftmaschine ständig die genaue Stellung der Kurbel- und der Nockenwelle bekannt ist, wodurch auch die Lage der einzelnen Zylinder bekannt ist. Dazu ist üblicherweise vorgesehen, einen Kurbelwellengeber und einen Nockenwellengeber einzusetzen, wobei diese Geber mit der Kurbel- und der Nockenwelle verbundene Geberscheiben mit einer charakteristischen Oberfläche abtasten und Ausgangssignale an das Steuergerät liefern, das die erforderlichen Auswertungen durchführt und Ansteuerimpulse auslöst.
Damit nach dem Start möglichst schnell die erforderliche Information bezüglich der Stellung der Kurbel- und der Nockenwelle erhaltbar ist, wird in der Offenlegungsschrift DE-OS 42 43 177 vorgeschlagen, bei einer Einrichtung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine auf der Kurbelwelle eine Geberscheibe zu befestigen, die eine Vielzahl gleichartiger Winkelmarken aufweist und wenigstens eine Bezugsmarke, die durch zwei fehlende Winkelmarken gebildet wird. Auf der von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Nockenwelle ist eine zweite Geberscheibe befestigt, die an ihrer Oberfläche eine auf die Zylinderzahl der Brennkraftmaschine abgestimmte Anzahl von Winkelmarken aufweist. Diese Winkelmarken sind so ausgestaltet, daß sie voneinander unterscheidbar sind.
Die beiden Geberscheiben werden mit Hilfe geeigneter Aufnehmer abgetastet. Die Ausgangssignale dieser Aufnehmer werden im Steuergerät ausgewertet und bei der Erzeugung von Zünd- und Einspritzimpulsen berücksichtigt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine hat gegenüber der bekannten Einrichtung den Vorteil, daß eine noch schnellere und noch zuverlässigere Zylindererkennung nach dem Start durchgeführt werden kann. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Geberscheiben, bzw. der dazugehörigen Winkelmarken, sind als Aufnehmer verschiedenartige Systeme einsetzbar, beispielsweise Induktivsensoren, Hallsensoren, kapazitive Sensoren oder bei einer entsprechenden Abwandlung auch optische Sensoren.
Erzielt wird dieser Vorteil, indem die mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Geberscheibe zwei Bezugsmarken aufweist, die einander gegenüberliegen oder indem eine Anzahl von Bezugsmarken verwendet werden, die der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Die mit der Nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundene Geberscheibe weist eine sogenannte Segment-Winkelmarke pro Zylinderzahl Z auf, wobei die Abstände zwischen den Segment-Win­ kelmarken gleich sind. Z minus 1 Segment-Winkelmarken ist jeweils eine Synchronisations-Winkelmarke zugeordnet, wobei die Abstände zwischen den Segment-Winkelmarken und den zugehörigen Synchronisations-Winkelmarken unterschiedlich sind. Durch Abtastung der Winkelmarken mittels geeigneter Aufnehmer werden charakteristische Impulsfolgen erzeugt, die im Steuergerät ausgewertet werden.
Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale erzielt. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß Plausibilitätsuntersuchungen ablaufen können, die erkennen lassen, wenn das Aussgangssignal eines Aufnehmers fehlerhaft ist. Dazu werden Zeitabstände zwischen aufeinander folgenden Signalen gemessen und miteinander verglichen. Bei unplausiblen Vergleichsergebnissen wird auf einen Fehler geschlossen. Falls ein Signal als richtig erkannt wird, läßt sich ausgehend von diesem Signal ein Notlauf realisieren. Die bei Beschleunigungen oder Verzögerungen auftretenden Probleme bei der Plausibilitätsuntersuchung lassen sich in vorteilhafter Weise beheben, indem die Plausibilitätsuntersuchungen anhand von Quotienten eines vorhergehenden Zeitabstandes mit dem aktuellen Zeitabstand zwischen vorgebbaren Impulsen erfolgen.
Durch Auswertung der nach erfolgter Synchronisation erwarteten Abfolge von durch Synchronisations-Winkelmarken verursachten Synchronimpulsen mit tatsächlich registrierten Synchronimpulsen läßt sich ein möglicherweise auftretender Fehler in dem der Nockenwellengeberscheibe zugeordneten Aufnehmer erkennen.
Die erfindungsgemäße Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine läßt sich in vorteilhafter Weise sowohl bei Diesel- als auch bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen einsetzen. Bei Dieselbrennkraftmaschinen mit EDC-Systemen läßt sich die Einspritzung anhand der von der beanspruchten Geberanordnung gelieferten Signale bereits sehr früh nach dem Start der Brennkraftmaschine und auch im weiteren Verlauf des Betriebes der Brennkraftmaschine regeln.
Zeichnung
Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Im einzelnen zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Vierzylinderbrennkraftmaschine mit den beiden Geberscheiben und dem Steuergerät.
In Fig. 2 ist der Zusammenhang zwischen der Oberfläche der Geberscheiben und den erzeugten Signalen dargestellt.
Fig. 3 zeigt aufbereitete Signalverläufe der Ausgangssignale der beiden Aufnehmer und
Fig. 4 zeigt die Aufeinanderfolge der Nockenwellen- Synchronisations- und Segment-Winkelmarkensignale.
In Fig. 5 ist eine Gesamtdarstellung der Schnellstart-Ge­ berscheibenkonfiguration für eine Vierzylinderbrennkraftmaschine über dem Kurbelwellenwinkel aufgetragen, wobei sich der Bereich über mehr als ein Arbeitsspiel, also mehr als 720° KW erstreckt.
Die Fig. 6, 7 und 8 zeigen die entsprechenden Geberscheiben und Signalverläufe bei einer Brennkraftmaschine mit 3 Zylindern.
Beschreibung
In Fig. 1 ist eine Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, wobei von der Brennkraftmaschine lediglich die erfindungswesentlichen Teile angegeben sind. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine mit der Kurbelwelle 10 starr verbundene Geberscheibe 11, die an ihrem Umfang eine Anzahl gleichartiger Winkelmarken 12 aufweist. Die Winkelmarken 12 erstrecken sich über eine Länge L1 und weisen voneinander einen Abstand L2 auf. Zwei Bezugsmarken 13, 14 werden durch je zwei fehlende Winkelmarken gebildet. Sie liegen einander auf der Geberscheibe gegenüber. Die Länge L1 der Winkelmarken ist im richtigen Verhältnis, z. B. zum Polkern des zugehörigen Aufnehmers zu wählen.
Eine zweite Geberscheibe 15 ist mit der Nockenwelle 16 der Brennkraftmaschine verbunden und weist an ihrem Umfang Segment-Winkelmarken 17 auf, mit einer Länge L3. Bei einer Vierzylinderbrennkraftmaschine sind dabei vier Segment-Win­ kelmarken vorhanden, die voneinander jeweils in gleichem Abstand angeordnet sind. Neben den Segment-Winkelmarken 17a, 17b, 17c, 17d sind weitere Synchronisations-Winkelmarken 18a, 18b, 18c vorhanden, wobei jeweils eine der Synchronisations-Winkelmarken einer Segment-Winkelmarke zugeordnet ist und die Abstände zwischen den Segment-Win­ kelmarken und den Synchronisations-Winkelmarken unterschiedlich lang sind. Einer der Segment-Winkelmarken, beim Ausführungsbeispiel der Segment-Winkelmarke 17d ist keine Synchronisations-Winkelmarke zugeordnet.
Die Nockenwelle 16 der Brennkraftmaschine wird von der Kurbelwelle 10 in üblicher Weise angetrieben und dreht sich mit der halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle 10. Die starre Verbindung zwischen Kurbelwelle 10 und Nockenwelle 16 wird durch die Linie 19 symbolisiert. Bei der Rotation der Wellen und damit der Geberscheiben laufen die Winkelmarken an den Aufnehmern 20 und 21 vorbei. In den Aufnehmern werden dabei Spannungen erzeugt, die die Oberfläche der Geberscheiben wiedergeben. Die Geberscheibe 11 und der Aufnehmer 20 werden auch als Kurbelwellengeber und die Geberscheibe 15 mit dem Aufnehmer 21 als Nockenwellengeber bezeichnet.
Als Aufnehmer lassen sich Induktivsensoren, Hallsensoren, kapazitive Aufnehmer oder bei einer entsprechenden Anpassung auch optische Sensoren einsetzen, wobei diese optischen Sensoren dann aus einem Sender und einem Empfänger bestehen und sich Winkelmarken zwischen diesen beiden Elementen bewegen. Die Drehrichtung der Wellen, bzw. der Scheiben, ist jeweils durch einen Pfeil bezeichnet. Die Signale der Aufnehmer 20 und 21 sind mit S1 und S2 bezeichnet. Sie werden einem Steuergerät 22 zugeführt, in dem wenigstens eine Recheneinrichtung, beispielsweise ein Mikroprozessor einschließlich der zugehörigen Speicher vorhanden sind. Im Steuergerät werden die Signalverläufe ausgewertet.
Im Steuergerät, beispielsweise bei einer Dieselbrennkraftmaschine, einem EDC-Steuergerät, laufen für die Regelung der Brennkraftmaschine erforderliche Berechnungen anhand der von den Aufnehmern 20, 21 gelieferten Signale S1 und S2 ab. Dem Steuergerät werden dazu weitere Informationen zugeführt, die von entsprechenden Sensoren geliefert werden und über entsprechende Eingänge E1 zugeführt werden. Vom Anlaßschalter 23 gelangt die Information, daß ein Anlassen der Brennkraftmaschine erfolgen soll, über den Eingang E2 zum Steuergerät 22. Über Ausgänge A1 gibt das Steuergerät beispielsweise Einspritzimpulse an die Einspritzventile 24. Die Spannungsversorgung erfolgt über den Schalter 25 durch die Batterie 26.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel bei dem beispielhaft die Zylinder-OT-Lagen für eine Zündreihenfolge 1-3-4-2 angegeben sind, soll beispielsweise im Zusammenhang mit einem elektronisch geregelten Einzelpumpen-Diesel-Ein­ spritzsystem eingesetzt werden, bei dem die Zuordnung der Einspritzdüsen elektronisch erfolgt. Dazu ist zur Synchronisation eine Zylindererkennung notwendig. Im Startfall soll die Einspritzung zum übernächsten Zünd-OT (Oberer Totpunkt) erfolgen. Eine solch schnelle Einspritzung wird als Schnellstart bezeichnet. Um den Schnellstart verwirklichen zu können, wird bei einer Vierzylinderbrennkraftmaschine ein Zwei-Lücken-Geberscheibe 11 an der Kurbelwelle 10 montiert, mit beispielsweise 60 minus 2 mal 2 Winkelmarken mit der Nockenwelle 16 ist eine Geberscheibe 15 verbunden, die beispielsweise 4 mal 2 minus 1 Winkelmarken 17a bis d, 18a bis c, aufweist. Dabei wird jedem Zylinder der Brennkraftmaschine eine sogenannte Segment-Winkelmarke auf der der Nockenwelle 16 zugeordneten Geberscheibe 15 zugeordnet. Drei der vier Zylinder erhalten zusätzlich jeweils einen in einem für den Zylinder charakteristischen Abstand zur Segment-Winkelmarke angeordnete Synchronisations-Winkelmarke. Bei einem der Zylinder wird keine Synchronisations-Winkelmarke angeordnet, sondern nur eine Segment-Winkelmarke. Aus der definierten Anbaulage der Geberscheiben zueinander kann jeder Segment- bzw. Synchronisations-Winkelmarke eine bestimmte Kurbelwellen-Geberscheiben-Winkelmarke 12 zugeordnet werden. Hierdurch ist eine eindeutige Zylindererkennung und damit die Synchronisation der Kurbelwellen-Geberscheibe möglich.
Als Randbedingungen für die Ausgestaltung des Ausführungsbeispieles wurden folgende Zusammenhänge berücksichtigt:
  • 1. Nach Stillstand der Brennkraftmaschine üblicherweise eine Vorzugslage (VZL) ein. Diese Vorzugslage ist bauartbedingt etwa bei 90° +/- 15° KW (Kurbelwellenwinkel) vor OT.
  • 2. Werden als Aufnehmer Induktivsensoren eingesetzt, werden erst ab ca. 50 Umdrehungen pro Minute auswertbare Signale erhalten. Bei der Beschleunigung des Anlassers verstreicht damit bis zum Erreichen der Minimaldrehzahl, ab der ein Induktivsensor ein verwertbares Ausgangssignal abgibt, ein gewisses Kurbelwellen-Winkelsegment, weshalb bei der Zylindererkennung ein Vorhalt eingeplant werden muß. Es wird allerdings vorausgesetzt, daß dieser Vorhalt kleiner als 60° KW ist.
  • 3. Die erste Periodendauer des Ausgangssignales des Aufnehmers, der die mit der Kurbelwelle verbundene Geberscheibe abtastet, kann erst erkannt werden, wenn mindesten zwei Impulse des Signales ausgewertet wurden.
  • 4. Bevor die erste Einspritzung stattfinden kann, wird die Winkeluhr, die beispielsweise ein 16-Bit-Zähler ist, der den momentanen Kurbelwellenwinkel liefert und den Ablauf der Einspritzung steuert, zunächst zum Kurbelwellenwinkel synchronisiert. Dazu muß mindestens eine Bezugsmarke 13 oder 14 der Kurbelwelle überschritten werden. Bei der ersten Winkelmarkenflanke nach Ablauf der Bezugsmarke beginnt die Winkeluhr mit dem Zählvorgang.
  • 5. Nach der Synchronisation der Winkeluhr kann die Auswertung der Signale des der Nockenwelle zugeordneten Aufnehmers zur Erkennung des richtigen Zylinders erfolgen.
  • 6. Der früheste Förderbeginn im Startfall liegt bei 20° KW vor OT.
  • 7. Der früheste Förderbeginn bei Drehzahlen, größer als 3500 Umdrehungen pro Minute liegt bei 20° KW vor OT.
  • 8. Das späteste Einspritzende liegt bei 30° KW nach OT.
  • 9. Bei der Wahl der Lage der Bezugsmarken müssen Forderungen beachtet werden, die sich wegen der Laufruheregelung (LRR) und der Antiruckeldämpfung (ARD) ergeben. Bei der Laufruheregelung und der Antiruckeldämpfung handelt es sich um aus der EDC bekannte Vorgehensweisen.
Unter Beachtung der Randbedingungen 1 bis 9 sowie der in Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungen der Geberscheiben, einschließlich der beispielhaft angegebenen Winkelverteilungen, ergeben sich die in den Fig. 2 und 3 angebenen Signalverläufe, bzw. Zusammenhänge zwischen Signalen und Geberscheibenoberfläche. In Fig. 2 ist anhand des Beispiels des Nockenwellen-Segmentes von Zylinder 2 dargestellt, wie die Entstehung der Signale abläuft. Dabei ist in Fig. 2a die Oberfläche der Geberscheibe 15 im Bereich der Segmentmarke 17c, bzw. der Synchronisations-Win­ kelmarke 18c dargestellt. Der Abstand zwischen der Segment-Winkelmarke 17b und der Synchronisations-Winkelmarke 18b beträgt 18° NW (also auf die Nockenwelle bezogen). Die Drehrichtung wird durch einen Pfeil symbolisiert. In Fig. 2b ist der zugehörige Signalverlauf S2, den der Aufnehmer 21 liefert, dargestellt. Aus diesem Signalverlauf wird das in Fig. 2c dargestellte Rechtecksignal, das letztendlich zur Synchronisation verwendet wird, gebildet.
In Fig. 2d ist die Oberfläche der Geberscheibe 11 dargestellt, mit den Winkelmarken 12 und der Bezugsmarke 14. Im Aufnehmer 20 wird das Signal S1 erzeugt, daß in Fig. 2e angegeben ist. Aus diesem Signal S1 wird das rechteckförmige Signal, das in Fig. 2f angegeben ist, gebildet. Die Bildung von Rechtecksignalen aus sinusförmigen Signalen erfolgt in allgemein bekannter Weise. Sie kann beispielsweise in einer, dem Aufnehmer zugeordneten Auswerteschaltung oder aber im Steuergerät 22 erfolgen.
In Fig. 3 sind die aufbereiteten Signale über dem Kurbelwellenwinkel aufgetragen, wobei der Kurbelwellenwinkel in Grad OT angegeben wird. In Fig. 3a ist das aus der Abtastung der Vielzahl der Winkelmarken auf der Kurbelwellengeberscheibe erhaltene sogenannte Inkrementsignal, das sich bei Verwendung einer Kurbelwellen-Ge­ berscheibe 11 nach Fig. 1 ergibt, dargestellt. Dieses Inkrementsignal liegt am Eingang der am Steuergerät integrierten Winkeluhr. In Fig. 3b ist das aufbereitete Nockenwellengebersignal, das am Eingang des Rechners des Steuergerätes 22 anliegt für die verschiedenen, den jeweiligen Zylindern zugeordneten Bereiche der Nockenwellen-Ge­ berscheibe dargestellt. In Fig. 3c wird gezeigt, in welchem Kurbelwellenwinkel-Toleranzbereich die Nockenwellen-Ge­ bersignale auftreten dürfen, damit sie noch eindeutig zugeordnet werden können.
Wegen der Randbedingungen 1 und 4 liegt die Bezugsmarke zwischen der Vorzugslage der Brennkraftmaschine und dem übernächsten Zünd-OT. Durch geeigneten Einbau wird die Bezugsmarke direkt hinter dem spätestmöglichen Winkel, zu dem das Magnetventil geöffnet ist. Es steht damit damit ein ausreichend großer Kurbelwellenwinkelbereich zur Zylindererkennung zur Verfügung.
Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, muß die maximale Gesamttoleranz der Lage der Nockenwellenimpulse zu den Kurbelwellenimpulsen kleiner als +/- 9° KW sein. Diese Gesamttoleranz setzt sich zusammen aus den Fertigungstoleranzen der Winkelmarken und den Anbautoleranzen der beiden Geberscheiben, aus dem Verdrehwinkel zwischen Kurbelwelle 10 und Nockenwelle 16 und aus Ungenauigkeiten bei der Signalerfassung sowie aus der Verarbeitungszeit des Rechners.
Zur Erkennung der Funktionsfähigkeit der Geber oder der nachfolgenden Aufbereitungsschaltungen kann eine Plausibilisierung des Kurbelwellengebersignales bei intaktem Kurbelwellen- und Nockenwellengebersignal erfolgen. Diese Plausibilisierung erfolgt durch Auswertung des Nockenwellengebersignales. Dazu wird jeweils die Periodendauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Segmentsignalen ausgemessen. Bei Verwendung einer Schnellstart-Nockenwellengeberscheibe mit variablen Winkelmarkenabständen für die Zylindercodierung kann das im folgenden anhand der Fig. 4 erläuterte Verfahren zur sicheren Unterscheidung zwischen Segment-Winkelmarke und Synchronisations-Winkelmarken eingesetzt werden und zur Erkennung eines bestimmten Zylindersegmentes verwendet werden.
In Fig. 4 ist die Sequenz der Nockenwellen-Gebersignale dargestellt. Eine bestimmte Segment-Winkelmarke oder Synchronisations-Winkelmarke kann erkannt werden durch laufende Bildung des Quotienten Qn der vorhergehenden Periodendauer Tn-1 mit der aktuellen Periodendauer Tn. Es wird also der Quotient:
gebildet. Bei eventuell auftretenden Beschleunigungen oder Verzögerungen weicht der Periodendauerquotient beträchtlich von dem Wert bei stationärer Drehzahl ab und es kann vorkommen, daß verschiedenen Periodendauerquotienten den gleichen Wert annehmen und deshalb sind aufeinanderfolgende Nockenwellen-Winkelmarkenabstände so zu wählen, daß die zugehörigen Periodendauerquotienten möglichst weit auseinanderliegen. Außerdem sollte laufend überprüft werden, ob die Abfolge der Periodendauerquotienten mit der vorgegebenen Ablaufreihe übereinstimmt. Nur dann ist eine eindeutige Zuordnung eines bestimmten Quotienten zur zugehörigen Nockenwellen-Winkelmarke möglich. Aus dieser Forderung ergibt sich die in Fig. 4 optimale Anordnung der Synchronisations-Winkelmarken.
Die Schwankung der Periodendauerquotienten durch die tatsächlich auftretenden Beschleunigungen, bzw. Verzögerungen beim Start, also in einer Phase, bei der sich eine Beschleunigung wegen der niedrigen Momentandrehzahlen besonders stark auswirkt und während des normalen Betriebes lassen sich am Motorprüfstand überprüfen.
Eine weitere Plausibilitätsuntersuchung läßt sich wie folgt anhand der in Fig. 5 dargestellten Zusammenhänge erläutern. In Fig. 5 sind die bereits anhand der Fig. 2 dargestellten Geberscheiben-Ausgestaltungen, bzw. Signale über einen größeren Kurbelwellenwinkelbereich dargestellt. Das zugehörige System einer Schnellstart-Ge­ berscheibenkonfiguration für eine Vierzylinderbrennkraftmaschine ist durch Synchronisations-Win­ kelmarken auf der Nockenwellen-Geberscheibe in der Lage, schnell den aktuellen Zylinder zu erkennen. Dies wird durch Abfragen der Lage der zu prüfenden Synchronisations-Win­ kelmarke im Zylindersegment realisiert. Wird eine Lage aus mehreren möglichen identifiziert, dann ist diese Lage, festgelegt durch eine Ober- und eine Untergrenze, im Datensatz der im Rechner des Steuergerätes abgelegt ist, ein Zylinder zugeordnet. Wird ein Zylinder identifiziert, läuft anschließend ein Zylinderzähler. Dieser Zylinderzähler läuft bei einer Vierzylinderbrennkraftmaschine von null bis drei. Allgemein gilt, daß bei Z-Zylindern bis Z-1 gezählt wird. Durch Überprüfung der Korrektheit dieses Ablaufs lassen sich weitere Informationen bezüglich der Funktionsfähigkeit des Systemes gewinnen. Zur Feststellung, ob der Ablauf korrekt ist, wird in umgekehrter Reihenfolge die Lage der Synchronisations-Winkelmarken geprüft. Der ermittelte Zählerstand weist auf eine bestimmte Lage der Synchronisations-Winkelmarke hin, die im Datensatz abgelegt ist. Hat die auftretende Winkelmarke diese Soll-Lage, wird sie als plausibel eingestuft. Hat sie eine andere Lage als die durch den Zylinderzähler ermittelte und mit einer unteren und oberen Grenzlage im Datensatz definierte Lage, wird die betreffende Synchronisations-Winkelmarke als fehlerhaft eingestuft und gegebenenfalls ein Fehlfunktion des Systems erkannt und angezeigt.
In den Fig. 6, 7 und 8 sind die Kurbelwellen-Ge­ berscheibe, die Nockenwellen-Geberscheibe sowie die zugehörigen Signalverläufe für eine 3-Zylinder Brennkraftmaschine angegeben. Die mit der Kurbelwelle verbundene Geberscheibe weist dabei eine Bezugsmarke für jeden Zylinder auf.

Claims (10)

1. Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine mit Z-Zylindern, mit einer von der Kurbelwelle angetriebenen Geberscheibe mit einer Vielzahl gleichartiger Winkelmarken und wenigstens einer, einem festen Kurbelwellen-Winkel zugeordneten Bezugsmarke, mit einer von der Nockenwelle angetriebenen Geberscheibe mit einer, von der Zylinderzahl Z abhängigen Anzahl von gleichartigen Segment-Winkelmarken, mit Aufnehmern, die die Winkelmarken abtasten und entsprechende Signale an das Steuergerät der Brennkraftmaschine liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Bezugsmarken auf der von der Kurbelwelle angetriebenen Geberscheibe Z/2 oder Z beträgt und daß auf der mit der Nockenwelle in Verbindung stehenden Geberscheibe zusätzlich Z-1 Synchronisations-Win­ kelmarken vorhanden sind, die mit unterschiedlichem Winkelabstand je einer der Segment-Winkelmarken zugeordnet sind, wobei einer Segment-Winkelmarke keine Synchronisations-Winkelmarke zugeordnet ist.
2. Geberanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segment-Winkelmarken und die Synchronisations-Win­ kelmarken gleich groß sind.
3. Geberanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnehmer Induktivsensoren oder Hallsensoren oder Kapazitivsensoren oder optische Sensoren sind, wobei die Ausgestaltung der Geberscheiben und die Auswahl des Materials der Geberscheiben entsprechend den eingesetzten Sensoren erfolgt.
4. Geberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geberscheibe (11) mit der Kurbelwelle (10) und die Geberscheibe (15) mit der Nockenwelle (16) so zusammengebaut werden, daß beim Betrieb der Brennkraftmaschine und der dabei erfolgenden Rotation der Geberscheiben in den Aufnehmern (20, 21) Signale derart erzeugt werden, daß jedem Winkelmarkensignal von der Nockenwellengeberscheibe ein bestimmter Zählerstand vom Signal der Kurbelwellengeberscheibe zugeordnet werden kann, wodurch eine eindeutige Zylindererkennung möglich ist.
5. Geberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach erfolgter Zylinderidentifikation geprüft wird, ob die nächste erwartete Zylinderidentifikation tatsächlich eintritt und falls dies nicht zutrifft, eine Fehlfunktion erkannt wird.
6. Geberanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderidentifikation durch Auswertung des Abstandes zwischen einer Segmentmarke und der nachfolgenden Synchronisationsmarke erfolgt.
7. Geberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während bestimmter Betriebszustände oder während vorgebbarer Zeiten Plausibilitätsuntersuchungen ablaufen, die die Abfolge der Impulse der Kurbelwellen- und der Nockenwellengebersignale auswerten und bei einer Abweichung von der erwarteten Abfolge ein Fehler angezeigt wird.
8. Geberanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plausibilitätsuntersuchung durch Auswertung des Quotienten der vorhergehenden Periodendauer Tn-1 und der aktuellen Periodendauer Tn erfolgt, wodurch eine Unterscheidung zwischen Segment- und Synchronisations-Win­ kelmarke möglich ist.
9. Geberanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zylinderidentifikation ein Zylinderzähler gestartet wird, der von 0 bis Z-1 läuft, daß aus dem Zählerstand auf die Lage einer vorgebbaren Synchronisations-Winkelmarke geschlossen wird und auf Plausibilität erkannt wird, wenn die Lage der erwarteten Winkelmarke entspricht.
10. Geberanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf Plausibilität erkannt wird, wenn eine Abweichung innerhalb vorgebbarer Grenzen liegt.
DE19638338A 1996-09-19 1996-09-19 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine Ceased DE19638338A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19638338A DE19638338A1 (de) 1996-09-19 1996-09-19 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
EP97114153A EP0831224B1 (de) 1996-09-19 1997-08-16 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
DE59705056T DE59705056D1 (de) 1996-09-19 1997-08-16 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
JP25387597A JP3949236B2 (ja) 1996-09-19 1997-09-18 内燃機関の高速気筒識別センサ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19638338A DE19638338A1 (de) 1996-09-19 1996-09-19 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19638338A1 true DE19638338A1 (de) 1998-04-02

Family

ID=7806192

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19638338A Ceased DE19638338A1 (de) 1996-09-19 1996-09-19 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
DE59705056T Expired - Lifetime DE59705056D1 (de) 1996-09-19 1997-08-16 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59705056T Expired - Lifetime DE59705056D1 (de) 1996-09-19 1997-08-16 Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0831224B1 (de)
JP (1) JP3949236B2 (de)
DE (2) DE19638338A1 (de)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741597A1 (de) * 1997-09-20 1999-03-25 Schaeffler Waelzlager Ohg Nockenpulsrad für eine Brennkraftmaschine mit variabler Nockenwellensteuerung
DE19925449C2 (de) * 1998-06-03 2003-04-10 Honda Motor Co Ltd Vorrichtung zum Erfassen von Drehstellungen eines Rotors
DE102004035199B3 (de) * 2004-07-21 2006-03-30 Siemens Ag Verfahren zum Bestimmen der Winkelposition einer Brennkraftmaschine zum zeitgerechten Steuern der zweiten Verbrennung beim Start
DE10061300B4 (de) * 1999-12-10 2006-07-27 Siemens Ag Verfahren zur Synchronisation einer Brennkraftmaschine
DE19963872B4 (de) * 1999-07-21 2009-10-01 Hyundai Motor Co. System und Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen
WO2009138824A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Domenico Morello Support for flat screen tv
DE10303685B4 (de) * 2002-06-26 2013-12-05 Mitsubishi Denki K.K. Zylinderidentifikationsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10310367B4 (de) * 2002-07-10 2014-02-20 Mitsubishi Denki K.K. Zylinderidentifikationssystem für einen Verbrennungsmotor
DE10329586B4 (de) * 2002-11-06 2014-03-20 Mitsubishi Denki K.K. Kurbelwinkeldetektoreinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE10103561B4 (de) * 2000-01-27 2015-11-19 Denso Corporation Kraftmaschinen-Steuereinheit
DE10313219B4 (de) * 2003-03-25 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102023207081A1 (de) 2023-07-25 2025-01-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brennkraftmaschine

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100356661B1 (ko) * 1999-09-15 2002-10-19 기아자동차주식회사 자동차의 실린더 판별 장치의 캠 타겟 휠
DE19957157A1 (de) * 1999-11-27 2001-06-07 Porsche Ag Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine
DE10221393B4 (de) * 2002-05-14 2005-12-22 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zum Starten einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
SE539262C2 (en) * 2015-10-16 2017-06-07 Scania Cv Ab Method and system for diagnosing a crankshaft rotational position sensor unit of a crankshaft
SE541683C2 (en) 2016-12-19 2019-11-26 Scania Cv Ab Cylinder Detection in a Four-stroke Internal Combustion Engine
FR3087838B1 (fr) * 2018-10-24 2020-12-25 Continental Automotive France Procede de synchronisation d'un moteur a combustion
JP7730823B2 (ja) * 2020-08-19 2025-08-28 マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング エンジン用信号発生装置
CN115653768B (zh) * 2022-10-27 2025-02-07 江门市大长江集团有限公司 摩托车双缸发动机的控制方法、装置和系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3608321A1 (de) * 1986-03-13 1987-09-17 Pierburg Gmbh & Co Kg Einrichtung zum erfassen der zylinderbezogenen kurbelwellenstellung
DE4243177A1 (de) * 1992-12-19 1994-06-23 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03145547A (ja) * 1989-10-30 1991-06-20 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関制御方法
US5156125A (en) * 1990-10-11 1992-10-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Engine control apparatus
DE4141713C2 (de) * 1991-12-18 2003-11-06 Bosch Gmbh Robert Geberanordnung zur Zylindererkennung und zum Notlaufbetrieb bei einer Brennkraftmaschine mit n Zylindern
IT1261576B (it) * 1993-09-03 1996-05-23 Fiat Ricerche Sistema di sincronizzazione di un motore a combustione interna

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3608321A1 (de) * 1986-03-13 1987-09-17 Pierburg Gmbh & Co Kg Einrichtung zum erfassen der zylinderbezogenen kurbelwellenstellung
DE4243177A1 (de) * 1992-12-19 1994-06-23 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19741597A1 (de) * 1997-09-20 1999-03-25 Schaeffler Waelzlager Ohg Nockenpulsrad für eine Brennkraftmaschine mit variabler Nockenwellensteuerung
DE19925449C2 (de) * 1998-06-03 2003-04-10 Honda Motor Co Ltd Vorrichtung zum Erfassen von Drehstellungen eines Rotors
US6946830B1 (en) 1998-06-03 2005-09-20 A Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Apparatus for detecting rotation angular positions of a rotor
DE19963872B4 (de) * 1999-07-21 2009-10-01 Hyundai Motor Co. System und Verfahren zum Verarbeiten von Kurbelwinkelsignalen
DE10061300B4 (de) * 1999-12-10 2006-07-27 Siemens Ag Verfahren zur Synchronisation einer Brennkraftmaschine
DE10103561B4 (de) * 2000-01-27 2015-11-19 Denso Corporation Kraftmaschinen-Steuereinheit
DE10303685B4 (de) * 2002-06-26 2013-12-05 Mitsubishi Denki K.K. Zylinderidentifikationsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor
DE10310367B4 (de) * 2002-07-10 2014-02-20 Mitsubishi Denki K.K. Zylinderidentifikationssystem für einen Verbrennungsmotor
DE10329586B4 (de) * 2002-11-06 2014-03-20 Mitsubishi Denki K.K. Kurbelwinkeldetektoreinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE10313219B4 (de) * 2003-03-25 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102004035199B3 (de) * 2004-07-21 2006-03-30 Siemens Ag Verfahren zum Bestimmen der Winkelposition einer Brennkraftmaschine zum zeitgerechten Steuern der zweiten Verbrennung beim Start
WO2009138824A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Domenico Morello Support for flat screen tv
DE102023207081A1 (de) 2023-07-25 2025-01-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
EP0831224A2 (de) 1998-03-25
JPH10103946A (ja) 1998-04-24
EP0831224B1 (de) 2001-10-24
EP0831224A3 (de) 1999-10-20
JP3949236B2 (ja) 2007-07-25
DE59705056D1 (de) 2001-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0831224B1 (de) Geberanordnung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
EP0643803B1 (de) Geberanordnung zur schnellen zylindererkennung bei einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine
EP0572584B1 (de) Geberanordnung einer brennkraftmaschine mit zylinder- erkennung
DE4440656B4 (de) Variable Nockenwelleneinstellvorrichtung
DE4037546C2 (de) Zylinderidentifikationsvorrichtung
EP0862692B1 (de) Verfahren zur bestimmung der phasenlage bei einer 4-takt brennkraftmaschine mit ungerader zylinderzahl
EP1045967B1 (de) Einrichtung zur phasenerkennung
EP1070964B1 (de) Einrichtung zur Erkennung des Rückdrehens eines rotierenden Teils einer Brennkraftmaschine
DE3932075C2 (de) Verfahren zur Erkennung eines Bezugszylinders bei einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0638717A2 (de) Einrichtung zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung und der Zündung bei einer Brennkraftmaschine
DE4241683C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
EP0931212A1 (de) Verfahren zur ermittlung von segmentzeiten
EP0898070B1 (de) Verfahren zur Erkennung des Verbrennungstaktes eines bestimmten Zylinders beim Start einer Brennkraftmaschine
DE4011503A1 (de) Vorrichtung zur erfassung eines rotierenden teils einer brennkraftmaschine
DE3933147C2 (de)
DE68922309T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Detektierung eines Referenzdrehwinkels für jeden Zylinder in einer inneren Brennkraftmaschine.
EP0443175B1 (de) Zündanlage für Brennkraftmaschinen
DE3634587A1 (de) Zuendsystem fuer verbrennungsmotoren
WO1988001691A1 (fr) Dispositif de commande d'un moteur a combustion interne
DE3933148C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Zylindererkennung für eine Mehrzylinderbrennkraftmaschine
DE4239055C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung und Erfassung von Verbrennungsaussetzern bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen
DE19820817C2 (de) Einrichtung zur Regelung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine
DE3536034A1 (de) Eingebersystem fuer einspritzduesen
DE4243177C2 (de) Einrichtung zur schnellen Zylindererkennung bei einer Brennkraftmaschine
DE10246224B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen eines bestimmten Zylindersegments beim Start einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection