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QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE
ANMELDUNG
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Diese
Anmeldung bezieht sich auf die
japanische
Patentanmeldung Nr. 2008-188592 , angemeldet am 22. Juli
2008, und beansprucht deren Priorität; auf den dortigen
Offenbarungsgehalt wird vollinhaltlich Bezug genommen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung zur Steuerung
der Arbeitsweise eines Motors.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Eine
herkömmliche Motorsteuervorrichtung erkennt den Kurbelwinkel
einer Kurbelwelle basierend auf einem Kurbelimpulssignal (oder Kurbelsignal),
das von einem Kurbelwellensensor übertragen wird, und einem
Zylinderunterscheidungssignal (G-Pulssignal), das von einem Nockenwellensensor übertragen
wird. Die Motorsteuervorrichtung führt eine Brennstoffeinspritzsteuerung
und eine Zündzeitsteuerung für eine Brennkraftmaschine
durch. Der Kurbelwellensensor erzeugt Kurbelpulssignale basierend
auf der Drehwelle der Kurbelwelle des Motors. Der Nockenwellensensor
erzeugt das Zylinderunterscheidungssignal basierend auf einer Drehung der
Nockenwelle des Motors. Die Nockenwelle dreht sich halbmal (1/2-mal)
pro Umdrehung der Kurbelwelle.
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Der
Kurbelwellensensor ist beispielsweise aufgebaut aus einem Rotor
und einer Aufnehmerspule. Der Rotor des Kurbelwellensensors ist
an der Kurbelwelle des Motors befestigt. Die Aufnehmerspule des
Kurbelwellensensors erkennt den Durchlauf von Zähnen, die
am Rotor des Kurbelwellensensors ausgebildet sind, der an der Kurbelwelle
befestigt ist. Die Zähne sind in einem Abstand von 10° CA
(CA: Kurbelwinkel) an der Außenumfangsfläche des
Rotors des Kurbelwellensensors ausgebildet. Eine Zahnlückenlage,
wo kein Zahn ausgebildet ist, liegt (mit einer bestimmten Anzahl
von weggelassenen Zähnen) an der Außenumfangsfläche
des Rotors des Kurbelwellensensors an der Kurbelwelle. Die Zahnlückenlage
entspricht dem Bereich von zwei Zähnen.
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Folglich
erzeugt der Kurbelwellensensor die Kurbelwellensignale alle 10° CA-Drehung
der Kurbelwelle (d. h. des Rotors vom Kurbelwellensensor). Insbesondere
erzeugt der Kurbelwellensensor das Kurbelpulssignal von 30° CA
(was dreimal dem gewöhnlichen Kurbelpulssignal von 10° entspricht)
pro Drehung der Kurbelwelle, wenn diese eine bestimmte Position
durchläuft. Das heißt, die Pulsbreite des Kurbelpulssignals
von 30° ist ein langer Impuls mit einer Breite von dreimal
derjenigen des üblichen Kurbelpulssignals von 10° CA.
Ein derartiges Kurbelsignal mit einem langen Impuls wird pro 360° CA
erzeugt.
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Der
Nockenwellensensor ist gebildet aus einem Rotor und einer Aufnahmespule.
Der Rotor des Nockenwellensensors ist an der Nockenwelle des Motors
befestigt. Der Rotor der Nockenwelle dreht mit der halben Drehzahl
des Rotors für die Kurbelwelle. Das heißt, die
Nockenwelle dreht bei einer Drehung der Kurbelwelle um eine halbe
Umdrehung. Die Aufnehmerspule des Nockenwellensensors erkennt den
Durchlauf eines Zahns, der am Außenumfang des Rotors des
Nockenwellensensors ausgebildet ist. Folglich erzeugt der Nockenwellensensor
das G-Pulssignal pro einer Umdrehung (alle 720° CA) der Nockenwelle
(d. h. des Rotors vom Nockenwellensensor).
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Die
Motorsteuervorrichtung inkrementiert den Zählwert eines
Kurbelzählers basierend auf dem Kurbelpulssignal. Der Wert
des Kurbelzählers gibt den Drehwinkel (d. h. den Kurbelwinkel)
der Kurbelwelle wieder. Die Motorsteuervorrichtung führt
die verschiedenen Steuerungen synchron mit der Umdrehung des Motors
durch.
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Die
Motorsteuervorrichtung erkennt die Zahnlückenlage des Rotors
vom Kurbelwellensensor daran, ob oder ob nicht das Kurbelsignal
anzeigt, dass die Zahnlückenlage durchgelaufen ist. Die
Motorsteuervorrichtung bestimmt die Drehposition der Kurbelwelle
basierend auf dem Pegel des G-Signals, das erzeugt wird, wenn die
Zahnlückenlage erkannt wird. Wenn beispielsweise das G-Signal
einen hohen Pegel hat, be stimmt die Motorsteuervorrichtung, dass
die Kurbelwelle momentan in einer speziellen Kurbelposition ist
(in diesem Fall beträgt die spezielle Kurbelposition X° CA).
Wenn andererseits das G-Signal niedrigen Pegel anders als den hohen
Pegel hat, bestimmt die Motorsteuervorrichtung, dass die Kurbelwelle
momentan an einer Kurbelposition ist, welche von der speziellen
Kurbelposition X° CA um 360° CA entfernt ist.
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Die
Motorsteuervorrichtung setzt den Wert vom Kurbelzähler
auf einen bestimmten Zählwert (nachfolgend als „Referenzzählwert” bezeichnet)
entsprechend der speziellen Kurbelposition X° CA bei jeder
Bestimmung zurück, dass die spezielle Kurbelposition während
der Erkennung der Zahnlückenlage erkannt wird. Beispielsweise
beschreibt die
JP 2005-133614 eine
Motorsteuervorrichtung, die in der Lage ist, einen solchen Steuerprozess
durchzuführen. Die Steuerung macht es möglich,
den Zählwert des Kurbelzählers auf einen korrekten
Wert entsprechend der tatsächlichen Kurbeldrehposition
zurückzusetzen, auch wenn der Zählwert des Kurbelzählers von
der tatsächlichen Kurbelposition aus verschoben ist.
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7 ist
ein Zeitdiagramm, das einen Fehlerbetrieb einer herkömmlichen
Motorsteuervorrichtung zur Erkennung der Zahnlückenlage
im Rotor des Kurbelwellensensors erläutert, der an der
Kurbelwelle eines Motors befestigt ist.
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Gemäß
7 erkennt
die herkömmliche Motorsteuervorrichtung gemäß der
JP 2005-133614 , dass
ein momentan erkanntes Pulsintervall Ta die Zahnlückenlage
(siehe Puls PK1) anzeigt, wenn das momentan erkannte Pulsintervall
Ta nicht kleiner als ein bestimmtes Zahnlückenbeurteilungsratenfaches (2.4-Faches
im Fall von
7) der Länge des vorher erkannten
Pulsintervalls Tb wird.
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Wenn
der Fall eintritt, bei dem Rauschen PN den Kurbelsignalen überlagert
ist und ein Pulsintervall zwischen den fortlaufenden Kurbelsignalen
damit verringert wird (oder schmäler wird; siehe Pulsintervall
Tc in 7), wird das Pulsintervall Td unmittelbar nach
dem vorher erkannten Pulsintervall Tc nicht kleiner als eine Länge
eines bestimmten Zahnlückenbeurteilungsratenfachen des
vorher erkannten Pulsintervalls Tc. Die Motorsteuervorrichtung veranlasst
einen Fehlerbetrieb, um die Zahnlückenlage zu erkennen
(siehe Puls PK2). Dies macht es im Ergebnis schwierig, die Arbeitsweise
des Motors korrekt zu steuern.
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Um
dieses bekannte Problem zu vermeiden, ist es notwendig, ein detailliertes
Erkennungsverfahren anstelle des obigen Erkennungsverfahrens anzuwenden,
um einfach zu erkennen, ob oder ob nicht das momentan erkannte Pulsintervall
nicht kleiner als eine Länge eines bestimmten Zahnlückenbeurteilungsratenfachen
des vorher erkannten Pulsintervalls Tc wird. Aufgrund der Schwierigkeit
und Komplexität bei der Realisierung eines solchen detaillierten
Erkennungsverfahrens mittels Hardware ist es bevorzugt, die Funktion
eines solchen detaillierten Erkennungsverfahrens durch ein Softwareprogramm bereitzustellen.
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Die
Realisierung des Erkennungsverfahrens der Zahnlückenlage
verursacht jedoch das folgende Problem.
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8 ist
ein Zeitdiagramm, das die Arbeitsweise einer herkömmlichen
Motorsteuervorrichtung zum Neuschreiben des Zählwerts des
Kurbelzählers mittels eines Softwareprogramms beschreibt. 9 ist
ein Zeitdiagramm, das einen Fehlerbetrieb der herkömmlichen
Motorsteuervorrichtung zur Einstellung des Zählwerts des
Kurbelzählers mittels des Softwareprogramms erläutert.
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Im
Fall gemäß 8 wird der
Referenzzählwert auf den Kurbelzähler gesetzt,
nachdem eine bestimmte Zeitdauer verstrichen ist (genauer gesagt zum
Zeitpunkt t11, wenn fünf steigende Flanken des Kurbelsignals
nach Erkennung der Zahnlückenlage gemäß 8 erkannt
wurden), nachdem die Zahnlückenlage KH erkannt wurde. Aufgrund
der Durchführung des Softwareprogramms mit hoher Priorität
anstelle der Zahnlückenlagenerkennung kann eine Zeitverzögerung
DL auftreten, bevor der Referenzzählwert vollständig
auf den Kurbelzähler gesetzt wurde (Zeitpunkt t12 in 8).
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Wenn
ein Softwareprogramm mit hoher Priorität eine hohe Prozesszeitdauer
benötigt oder das Pulsintervall der Kurbelsignale kurz
ist, da der Motor mit hoher Drehzahl läuft, wie in 9 gezeigt,
wird ein nächstes Pulsintervall während einer
Zeitperiode t21 nach t22 geliefert und der Wert des Kurbelzählers dadurch
geändert, wobei die Einstel lung für den Zählwert
des Kurbelzählers zum Zeitpunkt t21 begonnen wird und die
Einstellung des Zählwerts vom Kurbelzähler zum
Zeitpunkt t22 abgeschlossen ist. Wie oben beschrieben, hat die herkömmliche
Motorsteuervorrichtung das Problem, dass es schwierig wird, den
Wert des Kurbelzählers auf den korrekten Wert entsprechend
der tatsächlichen Kurbelwellenposition einzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Motorsteuervorrichtung
bereitzustellen, die in der Lage ist, Fehler zu vermeiden, wenn
eine Zahnlückenlage erkannt wird, die an einem Rotor eines
Kurbelwellensensors ausgebildet ist, der an der Kurbelwelle eines
Motors befestigt ist, und die in der Lage ist, eine fehlerhafte
Einstellung eines Zählwerts eines Kurbelzählers
zur Zählung der Anzahl von Kurbelsignalen eines Impulszugs
zu unterdrücken, der von einer Aufnehmerspule in dem Kurbelwellensensor übertragen
wird, und damit in der Lage ist, die Arbeitsweise des Motors korrekt
zu steuern.
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Zur
Lösung der obigen Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung
eine Motorsteuervorrichtung, welche Kurbelsignale eines Impulszugs
zu jedem vorbestimmten Winkelintervall entsprechend einer Drehung
einer Kurbelwelle eines Motors empfängt. Die Motorsteuervorrichtung
inkrementiert einen Zählwert eines Kurbelzählers,
der einen Drehwinkel der Kurbelwelle anzeigt. Insbesondere ist die
Motorsteuervorrichtung aufgebaut aus Pulsintervallerkennungsmitteln,
Zahnlückenlagenerkennungsmitteln, Differenzwertberechnungsmitteln,
Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermitteln, Rechenmitteln
für einen eingestellten Zählwert und Zählwertneuschreibmitteln.
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Die
Pulsintervallerkennungsmittel erkennen ein Pulsintervall zwischen
Flanken der Kurbelsignale eines fortlaufend übertragenen
Impulszugs. Die Zahnlückenlagenerkennungsmittel erkennen,
ob oder ob nicht ein erster Pulsintervalldivisionswert nicht kleiner
als ein erster Beurteilungswert ist. In diesem Fall wird der erste
Beurteilungswert vorab basierend auf einem Pulsintervall entsprechend
einer Zahnlückenlage gesetzt. In der Zahnlückenlage
fehlt eine bestimmte Anzahl von Zähnen in einem Rotor eines
Kurbelwellensensors. Der Rotor des Kurbelwellensensors ist an der
Kurbelwelle befestigt.
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Zähne
sind an dem Kurbelwellensensor ausgebildet, um den Drehwinkel der
Kurbelwelle durch eine Aufnahmespule am Kurbelwellensensor zu erkennen.
Der erste Pulsintervalidivisionswert wird erhalten durch Dividieren
eines ersten Pulsintervalls mit einem zweiten Pulsintervall. Das
erste Pulsintervall und das zweite Pulsintervall werden fortlaufend
in der Reihenfolge von zuletzt übertragenen Kurbelsignalen
eines Impulszugs, erkannt von den Pulsintervallerkennungsmitteln,
erkannt. Die Zahnlückenlagenerkennungsmittel bestimmen
weiterhin die Zahnlückenlage, wenn das Erkennungsergebnis
anzeigt, dass der erste Pulsintervalldivisionswert nicht kleiner als
der erste Beurteilungswert ist.
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Die
Differenzwertberechnungsmittel berechnen einen Kurbelzählerdifferenzwert
durch Subtraktion des Zählwerts vom Kurbelzähler,
wenn die Zahnlückenlagenerkennungsmittel die Zahnlückenlage
erkennen, von einem Zahnlückenlagenzählsetzwert, der
vorab als ein vorbestimmter Zählersetzwert des Kurbelzählers
entsprechend der Zahnlückenlage gesetzt wird.
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Die
Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel verifizieren,
ob oder ob nicht das Erkennungsergebnis bei der Erkennung der Zahnlückenlage durch
die Zahnlückenlagenerkennungsmittel korrekt ist, basierend
auf dem Pulsintervall, das von den Pulsintervallerkennungsmitteln
erkannt wird.
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Die
Rechenmittel für den eingestellten Zählwert berechnen
einen eingestellten Zählwert, mit welchem der Zählwert
des Kurbelzählers erneuert wird, basierend auf dem Kurbelzählerdifferenzwert,
der von den Differenzwertrechenmitteln berechnet wird, dem momentan
Zählwert des Kurbelzählers und einem einstellenden
Zählwert, der vorab basierend auf einem Zeitpunkt zum Neuschreiben
des Zählwerts des Kurbelzählers gesetzt wird,
wenn die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel bestimmen,
dass das Erkennungsergebnis durch die Zahnlückenlagenerkennungsmittel
korrekt ist.
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Die
Zählwertneuschreibmittel schreiben den Wert des Kurbelzählers
zum Neuschreibzeitpunkt mit dem eingestellten Zählwert
neu, nachdem der eingestellte Zählwert von den Rechenmitteln
für den eingestellten Zählwert berechnet wurde.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung mit obigem Aufbau gemäß der
vorliegenden Erfindung wird der korrekte Zählwert des Kurbelzählers
als Zahnlückenlagenzählsetzwert gesetzt, wenn
die Zahnlückenlagenerkennungsmittel die Zahnlückenlage
erkennen. Es ist somit möglich, eine Differenz (als Kurbelzählerdifferenzwert)
zwischen dem Zählwert des Kurbelzählers und dem
wahren Zählwert des Kurbelzählers zu berechnen.
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Die
Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel verifizieren,
ob oder nicht das Erkennungsergebnis von den Zahnlückenlagenerkennungsmitteln korrekt
ist. Das heißt, die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel
verifizieren das Erkennungsergebnis basierend auf Bedingungen anders
als die Bedingung, ob oder ob nicht der erste Pulsintervalldivisionswert
nicht kleiner als der erste Beurteilungswert ist. Die Verwendung
dieser Bedingungen kann die Genauigkeit zur Erkennung der Zahnlückenlage erhöhen.
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Weiterhin
berechnen die Rechenmittel für den eingestellten Zählwert
den eingestellten Zählwert basierend auf dem Kurbelzählerdifferenzwert, dem
momentanen Zählwert des Kurbelzählers und dem
Einstellzählwert, der vorab basierend auf dem Neuschreibzeitpunkt
gesetzt wurde. Die Zählwertneuschreibmittel schreiben den
Zählwert des Kurbelzählers mit dem eingestellten
Zählwert zum Neuschreibzeitpunkt neu. Beispielsweise ist
der Neuschreibzeitpunkt ein Zeitpunkt, zu dem die erste steigende
Flanke des Kurbelsignals nach Berechnung des eingestellten Zählwerts
auftritt. Wenn dieser Zeitpunkt als Neuschreibzeitpunkt verwendet
wird, wird der eingestellte Zählwert auf den Wert 1 gesetzt.
Das heißt, der eingestellte Zählwert wird zum
Einstellen des Erhöhens des Zählwerts verwendet,
bis die Zählwertneuschreibmittel den Zählwert
des Kurbelzählers neu schreiben, nachdem die Rechenmittel
für den eingestellten Zählwert den eingestellten
Zählwert berechnet haben.
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Die
Rechenmittel für den eingestellten Zählwert berechnen
den eingestellten Zählwert basierend auf dem Zählwert
des Kurbelzählers zum Zeitpunkt der Berechnung des eingestellten
Zählwerts und des Kurbelzählerdifferenzwerts.
Damit kann man den korrekt eingestellten Zählwert zum Zeitpunkt
des Neuschreibens des Zählwerts des Kurbelzählers
durch die Zählwertneuschreibmittel berechnen, selbst wenn
der von den Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermitteln
durchgeführte Vorgang durch die Durchführung von
Programmen höherer Priorität verzögert wird
und nicht durch einen Betrieb der Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
wenn die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel softwaremäßig
implementiert sind.
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Wie
oben beschrieben, vermeidet die Motorsteuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung jeglichen fehlerhaften Betrieb bei der Erkennung
einer Zahnlückenlage der Kurbelwelle und vermeidet fehlerhafte
Arbeitsweisen beim Einstellen des Zählwerts des Kurbelzählers.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Eine
bevorzugte und nicht einschränkende Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird exemplarisch unter Bezugnahme auf
die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
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1 einen
Gesamtaufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 den
Hauptaufbau eines Kurbelzählerverarbeitungsteils in der
Motorsteuervorrichtung von 1;
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3 schematisch
einen Aufbau eines Zählwerteinstellschaltkreises in dem
Kurbelzählerverarbeitungsteil der Motorsteuervorrichtung
von 1;
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4 schematisch
den Aufbau eines Zahnlückenlagenerhaltungsteils in dem
Kurbelzählerverarbeitungsteil der Motorsteuervorrichtung
von 1;
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5 ein
Flussdiagramm des Rechenablaufs für einen eingestellten
Zählwert für einen Kurbelzähler in dem
Kurbelzählerverarbeitungsteil der Motorsteuervorrichtung
von 1;
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6 ein
Zeitdiagramm zur Erläuterung des Neuschreibens des Zählwerts
im Kurbelzähler des Kurbelzählerverarbeitungsteils
von 2;
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7 ein
Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Fehlerbetriebs einer
herkömmlichen Motorsteuervorrichtung zur Erkennung einer
Zahnlückenlage eines Rotors bei einem Kurbelwellensensor
an einer Kurbelwelle eines Motors;
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8 ein
Zeitdiagramm zur Erläuterung einer Arbeitsweise einer herkömmlichen
Motorsteuervorrichtung zum Neuschreiben eines Zählwerts
als Kurbelzähler durch ein Softwareprogramm; und
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9 ein
Zeitdiagramm zur Erläuterung eines Fehlerbetriebs der herkömmlichen
Motorsteuervorrichtung zum Einstellen des Zählwerts des
Kurbelzählers durch ein Softwareprogramm.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In
der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen
bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder Symbole gleiche oder äquivalente
Bestandteile in den einzelnen Darstellungen.
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Ausführungsform
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung einer Motorsteuervorrichtung 1 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme
auf die 1 bis 6.
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1 ist
eine Darstellung des Gesamtaufbaus der Motorsteuervorrichtung 1 gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere
zeigt 2 die Hauptkonfiguration eines Kurbelzählerverarbeitungsteils 15 in
der Motorsteuervorrichtung 1. 3 zeigt
schematisch die Konfiguration einer Zählwerteinstellschaltung 41 in
dem Kurbelzählerverarbeitungsteils 15 der Motorsteuervorrichtung 1. 4 zeigt
schematisch die Konfiguration eines Zahnlückenlagendatenerhaltungsteils 42 in
dem Kurbelzählerverarbeitungsteil 15 der Motorsteuervorrichtung 1. 5 ist
ein Flussdiagramm, das den Rechenprozess für einen eingestellten
Zählwert für einen Kurbelzähler 11 in
dem Kurbelzählerverarbeitungsteil 15 zeigt. 6 ist
ein Zeitdiagramm, das den Ablauf des Neuschreibens des Zählwerts
für den Kurbelzähler 11 in dem Kurbelzählerverarbeitungsteil 15 von 2 zeigt.
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Die
Motorsteuervorrichtung 1 ist in der Lage, die Arbeitsweise
beispielsweise einer Viertakt-Brennkraftmaschine zu steuern. Gemäß 1 ist
die Motorsteuervorrichtung 1 aufgebaut aus einem Mikrocomputer 3,
einer Eingangsschaltung 5 und einer Ausgangsschaltung 6.
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Der
Mikrocomputer 3 empfängt verschiedene Signaltypen,
welche von externen Vorrichtungen und Sensoren übertragen
werden. Das heißt, der Mikrocomputer 3 empfängt über
die Eingangsschaltung 5 ein Kurbelsignal, das von einem
Kurbelwellensensor 7 übertragen wird, ein Zylindererkennungssignal (nachfolgend
auch als „G-Signal” bezeichnet) von einem Nockenwellensensor 9,
verschiedene Sensorsignale von einem Wassertemperatursensor, einem Drosselklappenöffnungssensor
etc. und verschiedene Schaltsignale von einem Schaltpositionsschalter eines
Getriebes und eines Schalters für ein Klimaanlagensystem
etc. Der Mikrocomputer 3 führt verschiedene Steuervorgänge
für den Motor, beispielsweise Brennstoffeinspritzsteuerung
und Zündzeitpunktsteuerung, synchron mit der Umdrehung
des Motors durch. Das heißt, basierend auf den empfangenen
Signalen erzeugt der Mikrocomputer 3 verschiedene Treibersignale,
beispielsweise ein Treibersignal als Einspritzanweisungssignal zur Übertragung
an einen Einspritzer und ein Treibersignal als Zündanweisungssignal
zur Übertragung an die Zündung für den
Motor. Der Mikrocomputer 3 gibt dann die erzeugten Steuersignale
beispielsweise an Brennstoffeinspritzer (nicht gezeigt) und Zündanlagen
(nicht gezeigt) für den Motor aus, um eine Brennstoffeinspritzsteuerung
und Zündzeitpunktsteuerung durchzuführen.
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Insbesondere
weist der Mikrocomputer 3 den Kurbelzähler 11 an,
seinen Wert basierend auf einem Kurbelsignal zu erhöhen.
Der Wert des Kurbelzählers 11 zeigt einen Kurbelwinkel
(als Drehwinkel der Kurbelwelle des Motors) an. Der Mikrocomputer 3 führt
die Steuerung synchron mit der Motorumdrehung durch. Beispielsweise
gibt der Mikrocomputer 3 ein Treibersignal während
der Periode zwischen einem Wert und dem folgenden Wert des Kurbelzählers 11 aus
oder gibt ein Treibersignal während einer be stimmten Zeitperiode
aus, nachdem der Kurbelzähler 11 einen bestimmten
Wert hat. Nachfolgend werden diese Werte des Kurbelzählers 11 als „Zählwert” oder „Kurbelzählwert” bezeichnet.
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Gemäß 6 sind
die vom Kurbelwellensensor 7 an den Mikrocomputer 3 übertragenen
Kurbelsignale ein Zug von Impulssignalen. Beispielsweise wird der
Pegel des Kurbelsignals abwechselnd von niedrig nach hoch und wieder
nach niedrig bei jeder Drehung von 10° CA (CA: Kurbelwinkel)
der Kurbelwelle 11 geschaltet, wenn die Drehposition der Kurbelwelle 11 des
Motors nicht eine vorbestimmte Referenzposition erreicht. Andererseits,
wenn die Drehposition der Kurbelwelle 11 die vorbestimmte Referenzposition
erreicht und durchläuft, wird die steigende Flanke des
nächsten Kurbelsignals erzeugt und übertragen
nach dem Verstreichen einer langen Zeitdauer, welche ein ganzzahliges
Vielfaches (Dreifaches in der Ausführungsform) des Intervalls
zwischen für gewöhnlich benachbarten steigenden
Flanken ist (siehe „Kurbelsignal” in 6).
Das heißt, das Kurbelsignal hat das Pulssignal pro 10° CA,
wenn die Drehposition der Kurbelwelle 11 des Motors nicht
die vorbestimmte Referenzposition erreicht. Das Kurbelsignal hat
auch das Pulssignal (mit „K” in 6 bezeichnet)
pro 30° CA, erhalten durch Beseitigen einer bestimmten
Anzahl von Pulssignalen (von zwei Pulssignalen bei der Ausführungsform), wenn
die Drehposition der Kurbelwelle 11 des Motors die bestimmte
Referenzposition erreicht. Das Symbol „K” in 6 zeigt
die bestimmte Referenzposition an, d. h. die Zahnlückenlage,
die auf dem Rotor des Kurbelwellensensors ausgebildet ist, der an
der Kurbelwelle 11 befestigt ist. Das G-Signal, das vom
Nockenwellensensor 9 dem Mikrocomputer 3 übertragen wird,
ist ein Pulssignal, das abwechselnd von niedrig nach hoch und nach
niedrig geschaltet wird, jedes Mal dann, wenn eine Position der
Nockenwelle des Motors eine bestimmte Position erreicht. Das heißt, die
steigende Flanke des G-Signals wird bei jedem 720° CA erzeugt.
Die Nockenwelle dreht halb so schnell wie die Kurbelwelle 11.
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Gemäß 1 hat
der Mikrocomputer 3 einen Signalverarbeitungsteil 13,
der in der Lage ist, das Kurbelsignal und das G-Signal zu empfangen
und für den Kurbelzähler 11 eine Signalverarbeitung
durchzuführen. Der Signalverarbeitungsteil 13 ist
gebildet aus dem Kurbelzählerverarbeitungsteil 15,
einem Zahnlückenlagenerkennungsteil 17, einem
Signalausgangsteil 19 und einem zweiten Zähler 21.
Der Kurbelzählerverarbeitungsteil 15 führt
die Implementierung des Kurbelzählers 11 basierend
auf dem Kurbelsignal durch. Der Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 erkennt,
ob oder ob nicht das Pulsintervall zwischen den steigenden Flanken
der fortlaufend übertragenen zwei Pulssignale des Kurbelsignals
den Durchlauf der Zahnlückenlage anzeigt. Der Signalausgangsteil 19 gibt
das Signal basierend auf dem Wert des Kurbelzählers 11 aus.
Wenn das Kurbelsignal empfangen wird, inkrementiert der zweite Zähler 21 seinen
Wert.
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Der
Mikrocomputer 3 ist gebildet aus einer zentralen Verarbeitungseinheit
(CPU) 23, einem Lesespeicher (ROM) 25, einem Speicher
mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 27, einem Analog/Digital-Wandler (A/D) 9 und
einem Eingangs/Ausgangs-Anschluss (I/O) 31. Die CPU 23 führt
verschiedene Verarbeitungen zur Steuerung des Motors durch. Das
RAM 25 speichert Programme, die von der CPU 23 durchzuführen
sind. Das RAM speichert vorübergehend Rechenergebnisse
der CPU 23. Der A/D-Wandler 29 empfängt
Analogdaten über eine Eingangsschaltung 25 und
wandelt die Analogdaten in digitale Daten um. Der I/O-Anschluss 31 empfängt
digitale Signale (als binäre Signale von hohem Pegel und
niedrigem Pegel) über die Eingangsschaltung 5.
Der I/O-Anschluss 31 gibt Signale von dem Mikrocomputer 3 an externe
Vorrichtungen aus.
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Der
Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 erkennt das Pulsintervall
zwischen den fortlaufend ankommenden Kurbelsignalen. Wenn das momentane Erkennungsergebnis
anzeigt, dass das Pulsintervall nicht kleiner als ein vorbestimmtes
Zahnlückenbeurteilungsratenfache des vorher erkannten Pulsintervalls
wird, erkennt der Zahnlückenlagenerkennungsteil 17,
dass das momentane Pulsintervall die Zahnlückenlage K angibt
(d. h. die steigende Flanke des Kurbelsignals entsprechend dem Zeitpunkt
zur Anzeige des Endteils der Zahnlücke K). In diesem Fall gibt
gemäß 6 der Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 das
Zahnlückenlagenerkennungssignal mit hohem Pegel vom Zeitpunkt
der Erkennung der Zahnlückenlage bis zur steigenden Flanke
des nächsten Kurbelsignals aus.
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Gemäß 2 weist
der Kurbelzählerverarbeitungsteil 15 weiterhin
eine Zählwerteinstellschaltung 41, einen Zahnlückenlagendatenerhaltungsteil 42,
eine Divisionsschaltung 43, ein Zählwertregister 44 und
einen Zählwerterhaltungsteil 45 auf.
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Die
Zählwerteinstellschaltung 41 stellt den Zählwert
vom Kurbelzähler 11 ein. Der Zahnlückenlagendatenerhaltungsteil 42 erhält
Daten zur Verwendung bei der Erkennung der Zahnlückenlage
entsprechend dem Kurbelsignal, bezeichnet mit „K” in 6 (nachfolgend
als „Zahnlückenlage K” bezeichnet). Die
Teilerschaltung 43 dividiert den Wert vom Kurbelzähler 11.
Das Zählwertregister 44 speichert den Wert vom
Kurbelzähler, wenn die Zahnlückenlage K erkannt
wird.
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Der
Zählwerterhaltungsteil 45 erhält den Zählwert
des Kurbelzählers 11 bei Empfang des Zahnlückenlagenerkennungssignals,
das vom Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 übertragen
wird. Der Zählwerterhaltungsteil 45 gibt dann
den erhaltenen Zählwert vom Kurbelzähler 11 an
das Zählwertregister 44 aus. Das Zählwertregister 44 empfängt
den Zählwert, der vom Zählwerterhaltungsteil 45 übertragen
wurde, und speichert den empfangenen Zählwert.
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Gemäß 3 ist
die Zählwerteinstellschaltung 41 gebildet aus
einem einstellenden Zählwertregister 51, einer
Rechenschaltung 52 für einen eingestellten Zählwert,
einem Zählwertpuffer 53 zur Speicherung des Zählwerts
nach der Einstellung, einem Einstellflag 54 und einem Flagsteuerteil 55.
Das einstellende Zählwertregister 51 speichert
einen Einstellwert (nachfolgend als „einstellender Zählwert” bezeichnet)
zur Verwendung bei der Einstellung des Zählwerts vom Kurbelzähler 11.
Die Rechenschaltung 52 für den eingestellten Zählwert
führt eine Berechnung zum Erhalt eines eingestellten Zählwerts durch.
Der eingestellte Zählwert wird später im Kurbelzähler 11 erneuert.
Der eingestellte Zählwert wird berechnet basierend auf
dem momentanen Zählwert vom Kurbelzähler 11 und
dem einstellenden Zählwert, der in dem einstellenden Zählwertregister 51 gespeichert
ist. Der Zählwertpuffer 53 speichert den eingestellten
Zählwert, der von der Rechenschaltung 52 für
den eingestellten Zählwert übertragen wird.
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Das
Einstellflag 54 speichert das Steuerflag zum Beginn des
Betriebs der Rechenschaltung 52 für den eingestellten
Zählwert. Der Flagsteuerteil 55 setzt das Steuerflag
im Einstellflag 54 und löscht das Steuerflag im
Einstellflag 54.
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Die
Zählwerteinstellschaltung 41 weist den Zählwertpuffer 53 an,
den eingestellten Zählwert in den Kurbelzähler 11 zur
steigenden Flanke des ersten Kurbelsignals nach Abschluss der Berechnung des
eingestellten Zählwerts durch die Rechenschaltung 52 für
den eingestellten Zählwert auszugeben.
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Die
Rechenschaltung 52 für den eingestellten Zählwert
kann den Rechenprozess beginnen, wenn der Flagsteuerteil 55 das
Steuerflag im Einstellflag 54 setzt. Die Rechenschaltung 52 für
den eingestellten Zählwert ist gebildet aus einem Addierer 56 und
einem Obergrenzenerkennungsteil 57. Der Addierer 56 addiert
den Wert vom Kurbelzähler 11, den einstellenden
Zählwert, der in dem einstellenden Zählwertregister 51 gespeichert
ist, und einen Zählereinstellwert (+1). Wenn das Additionsergebnis
einen bestimmten oberen Grenzwert (71 bei der Ausführungsform) übersteigt,
subtrahiert der Obergrenzenerkennungsteil 57 den Additionswert
aus bestimmtem oberem Grenzwert +1 (= 71 + 1 = 72) von dem Additionsergebnis
des Addierers 56. Beispielsweise gibt der Obergrenzenerkennungsteil 57 den
Wert von 70, 0 oder 2 aus, wenn der Addierer 56 den Wert
von 70, 72 oder 74 ausgibt, da der bestimmte obere Grenzwert 71 beträgt.
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Der
Flagsteuerteil 55 setzt das Steuerflag im Einstellflag 54,
wenn der einstellende Zählwert in dem einstellenden Zählwertregister 51 gesetzt
wird. Der Flagsteuerteil 55 löscht das Steuerflag
im Einstellflag 54, wenn der einstellende Zählwert,
der im Zählwertpuffer 53 gespeichert ist, im Kurbelzähler 11 neu
geschrieben wird.
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Gemäß 4 ist
der Zahnlückenlagendatenerhaltungsteil 42 gebildet
aus einem Flankenerkennungsteil 61, einem UND-Gatter 62,
einem Pulsintervallerkennungsteil 63, einem Komparator 64,
einer Latch-Schaltung 65, einem Pulsintervallwertregister 66 und
einem internen Zählvergleichsregister 67.
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Der
Flankenerkennungsteil 61 empfängt das Kurbelsignal
vom Kurbelwellensensor 7 über die I/O-Schaltung 5 und
erkennt die steigende Flanke des Kurbelsignals und erzeugt das Flankenerkennungssignal,
wenn die steigende Flanke des empfangenen Kurbelsignals erkannt
wird.
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Das
interne Zählvergleichsregister 67 speichert einen
vorbestimmten Kurbelzählwert, um das Zeitverhalten zum
vorübergehenden Anhalten der Pulsintervallerkennung durch
den Pulsintervallerkennungsteil 63 zu setzen.
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Der
Komparator 64 vergleicht den Wert des zweiten Zählers 21 mit
dem Wert des internen Zählervergleichsregisters 67.
Wenn das Vergleichsergebnis eine Gleichheit der Werte angibt, erzeugt
der Komparator 64 ein Pulssignal und gibt dieses aus. Die
Latch-Schaltung 65 speichert das Pulssignal zwischen, das
vom Komparator 64 ausgegeben wird.
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Das
UND-Gatter 62 führt eine logische Zusammenführung,
also einen Vorgang an zwei logischen Werten, durch, nämlich
dem Flankenerkennungssignal vom Flankenerkennungsteil 61 und
dem invertierten Wert des Signals, das von der Latch-Schaltung 65 ausgegeben
wird. Das heißt, das UND-Gatter 62 gibt das Pulssignal
an der steigenden Flanke des Kurbelsignals aus, wenn die Latch-Schaltung 65 kein
Latch-Signal ausgibt.
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Der
Pulsintervallerkennungsteil 63 erkennt das Pulsintervall
der Pulssignale vom UND-Gatter 62, nämlich das
Pulsintervall der fortlaufend empfangenen Kurbelsignale, und speichert
das Erkennungsergebnis in dem Pulsintervallwertregister 66.
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Das
Pulsintervallwertregister 66 speichert eine vorbestimmte
Anzahl oder den Wert („6” bei der Ausführungsform),
der das Pulsintervall darstellt, welches vom Pulsintervallerkennungsteil 63 erkannt wurde.
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Danach
führt die CPU 23 den Vorgang der Berechnung des
einstellenden Zählwerts durch. Die CPU 23 führt
den Rechenprozess für den einstellenden Zählwert
zur Berechnung des einstellenden Zählwerts durch, wenn
der im zweiten Zähler 21 gespeicherte Wert gleich
dem Wert ist, der in dem internen Zählvergleichsregister 67 gespeichert
ist.
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Gemäß 5 führt
die CPU 23 den Zahnlückenlagenerkennungsprozess
durch, um zu bestimmen, ob oder ob nicht das Erkennungsergebnis
von dem Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 zur Erkennung
der Zahnlückenlage K korrekt ist (Schritt S10).
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Insbesondere
bestimmt gemäß 6 der Zahnlückenlagenerkennungsprozess,
dass das Erkennungsergebnis vom Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 nur
dann korrekt ist, wenn die folgenden Gleichungen (1) bis (5) erfüllt
sind. T3/T4 < n1 (1) T1/T2 ≥ n2 (2) T0/T1 ≥ n3 (3) T4/T5 ≥ n4 (4); und T2/T3 < n5 (5),wobei T0,
T1, T2, T3, T4 und T5 in der Reihenfolge der unlängst empfangenen
Pulsintervalle, gespeichert im Pulsintervallwertregister, sind.
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Der
Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 erkennt die Zahnlückenlage
K, wenn die folgende Gleichung (6) erfüllt ist. T3/T4 ≥ n0 (6)
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Die
Konstantwerte n1, n2, n3, n4, n5 und n6 in den obigen Gleichungen
(1) bis (6) sind vorbestimmte Schwellenwerte. In der Ausführungsform
betragen die Konstantwerte n1, n2, n3, n4, n5 und n6 entsprechend
2.4, 6.0, 0.65, 0.65, 0.67 und 0.7.
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Gleichung
(1) ist die Bedingung zur Beseitigung der Bildung von Gleichung
(6), wenn der Motor stoppt. Wenn der Motor stoppt, hat das Pulsintervall T3
im Gegensatz zum Pulsintervall T4 einen sehr hohen Wert.
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Die
Gleichungen (2) und (3) sind Bedingungen zur Beseitigung der Bildung
von Gleichungen (6) und (1), wenn der Motor neu startet, nachdem
er gestoppt wurde. Wenn der Motor neu startet, werden die Gleichungen
(2) und (3) nicht gebildet, da eine rasche Beschleunigung des Motors
während der Dauer vom Pulsintervall T2 zum Pulsintervall
T0 auftritt.
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Gleichung
(4) ist die Bedingung zur Beseitigung der Bildung von Gleichung
(6), wenn Rauschen dem Kurbelsignal überlagert ist. Wenn
Rauschen dem Kurbelsignal überlagert ist, besteht die Möglichkeit,
dass das Pulsintervall T4 viel kleiner als das Pulsintervall T5
ist.
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Gleichung
(5) ist die Bedingung zur Beseitigung der Bildung von Gleichung
(6) aufgrund einer raschen Zunahme der Motordrehzahl. Wenn die Motordrehzahl
rasch zunimmt, hat das Pulsintervall T2 gegenüber dem Pulsintervall
T3 einen sehr hohen Wert.
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Wenn
in Schritt S10 der Zahnlückenlagenerkennungsprozess abgeschlossen
ist, wird erkannt oder nicht, ob das Ergebnis der Erkennung durch
den Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 korrekt ist
(S20).
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Wenn
Schritt S20 anzeigt, dass das Erkennungsergebnis des Zahnlückenlagenerkennungsteils 17 unkorrekt
ist („NEIN” in Schritt S20), ist der Prozess der
Berechnung vom einstellenden Zählwert abgeschlossen.
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Wenn
andererseits der Schritt S20 anzeigt, dass das Erkennungsergebnis
vom Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 korrekt ist
(„JA” in Schritt S20), wird ein Latch-Signal an
die Latch-Schaltung 65 ausgegeben, um das Latch freizugeben
oder den Ausgang des Komparators 64 zu schließen.
Die Latch-Schaltung 65 löst damit die Zwischenspeicherung,
das UND-Gatter 62 startet die Ausgabe des Pulssignals an
den Pulsintervallerkennungsteil 63 erneut. Das heißt,
der Pulsintervallerkennungsteil 63 startet den Betrieb
neu, um das Pulsintervall der Kurbelsignale zu erkennen.
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In
Schritt S40 wird der im Zählwertregister 44 gespeicherte
Zählwert von dem vorbestimmten Kurbelzählwert
(67 bei der Ausführungsform) subtrahiert. Der
vorbestimmte Kurbelzählwert wird vorab als korrekter Wert
gesetzt, wenn die Zahnlückenlage K von dem Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 erkannt
wird. Der subtrahierte Wert wird vorzeichenmäßig
nach positiv oder negativ invertiert und der invertierte Subtraktionswert
wird als einstellender Zählwert gesetzt.
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In
Schritt S50 wird der einstellende Zählwert in dem einstellenden
Zählwertregister 51 gespeichert. Der Ablauf zur
Berechnung des einstellenden Zählwerts ist damit abgeschlossen.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung 1 mit obigem Aufbau gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erkennt der
Pulsintervallerkennungsteil 63 das Pulsintervall der Kurbelsignale.
Es wird erkannt, dass das momentane Pulsintervall die Zahnlückenlage
K darstellt, wenn das momentane Pulsintervall nicht kleiner als
ein vorbestimmtes Zahnlückenlagenbeurteilungsratenvielfaches
(2.4-Faches bei der Ausführungsform) des vorher erkannten
Pulsintervalls ist.
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Wenn
der Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 erkennt,
dass das momentan erkannte Pulsintervall die Zahnlückenlage
K ist (nachfolgend als „Erkennung der Zahnlückenlage
K durch Zahnlückenlagenerkennungsteil 17” bezeichnet),
speichert der Zählwerterhaltungsteil 45 in dem
Kurbelzählerverarbeitungsteil 15 den Wert des
Kurbelzählers 11 in dem Zählwertregister 44,
wenn die Zahnlückenlage K erkannt wird (Zeitpunkt t1 in 6).
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Wenn
nach diesem Prozess der im zweiten Zähler 21 gespeicherte
Wert gleich dem Wert (3 bei der Ausführungsform) ist, der
in dem internen Zählvergleichsregister 67 gespeichert
ist (Zeitpunkt t2 in 6), wird der Zahnlückenlagenerkennungsprozess
(Schritt S10) durchgeführt, um zu bestimmen, ob oder ob
nicht das Erkennungsergebnis von dem Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 korrekt
ist.
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Wenn
das Bestimmungsergebnis des Zahnlückenlagenerkennungsteils 17 in
Schritt S10 korrekt ist („JA” in Schritt S20),
wird der im Zählwertregister 44 gespeicherte Wert
vom Kurbelzählerreferenzwert subtrahiert und das Subtraktionsergebnis
vorzeichenmäßig invertiert, und der invertierte
Wert wird als einstellender Zählwert in dem einstellenden
Zählwertregister 51 gespeichert (Zeitpunkt t3
in 6) (Schritt S40 und Schritt S50).
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Wenn
der einstellende Zählwert im einstellenden Zählwertregister 51 gespeichert
ist, wird das Steuerflag in das Einstellflag 54 gesetzt
(Zeitpunkt t4 in 6), die Re chenschaltung 52 für
den eingestellten Zählwert führt die Berechnung
zum Erhalt des eingestellten Zählwerts durch und speichert
das Rechenergebnis, d. h. den eingestellten Zählwert, in dem
Zählwertpuffer 64 (Zeitpunkt t5 in 6).
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Nach
Abschluss der Berechnung des eingestellten Zählwerts durch
die Rechenschaltung 52 für den eingestellten Zählwert
wird der im Zählwertpuffer 53 gespeicherte eingestellte
Zählwert in den Kurbelzähler 11 zur steigenden
Flanke des Kurbelsignals geschrieben (Zeitpunkt t6 in 6).
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Die
Motorsteuervorrichtung 1 mit obigem Aufbau und der Arbeitsweise
speichert als Kurbelzählerreferenzwert (der Wert „67” bei
der Ausführungsform) in einem Speicher (nicht gezeigt)
den korrekten Wert des Kurbelzählers 11, der erhalten
wird, wenn der Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 erkennt,
dass das momentan erkannte Pulsintervall die Zahnlückenlage
K darstellt. Dies macht es möglich, einen Fehlerwert neben
dem korrekten Zählwert (als Kurbelzählerreferenzwert)
des Kurbelzählers 11 basierend auf dem Zählwert
zu berechnen, wenn der Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 die
Zahnlückenlage K erkennt. Dieser Fehlerwert wird als einstellender
Zählwert in dem einstellenden Zählwertregister 51 gespeichert.
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Der
Zahnlückenbestimmungsprozess (Schritt S10) beurteilt, ob
oder ob nicht das Erkennungsergebnis vom Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 korrekt
ist. Das heißt, es ist möglich, die Zahnlückenlage
K durch die vorstehend beschriebenen Bedingungen zusätzlich
zu der Bedingung zu erkennen, bei der momentan erkannte Pulsintervall
nicht kleiner als das Zahnlückenbeurteilungsratenvielfache
des vorher erkannten Pulsintervalls ist. Dies kann die Erkennungsgenauigkeit
bei der Erkennung der Zahnlückenlage K erhöhen.
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Weiterhin
berechnet die Rechenschaltung 52 für den eingestellten
Zählwert den eingestellten Zählwert basierend
auf dem eingestellten Zählwert, der in dem einstellenden
Zählwertregister 51 gespeichert ist, und dem momentanen
Zählwert, der im Kurbelzähler 11 gespeichert
ist, zum Zeitpunkt des Neuschreibens vom Kurbelzählerwert
in den Kurbelzähler 11. Die Zählwerteinstellschaltung 41 schreibt
den Zählwert im Kurbel zähler 11 neu mit
dem eingestellten Zählwert bei der steigenden Flanke des
Kurbelsignals nach Abschluss der Berechnung des eingestellten Zählwerts.
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Folglich
berechnet die Rechenschaltung 52 für den eingestellten
Zählwert den eingestellten Zählwert basierend
auf dem einstellenden Zählwert, dem Zählwert im
Kurbelzähler 11, wenn der eingestellte Kurbelzählerwert
berechnet wird. Die Rechenschaltung 52 für den
eingestellten Zählwert kann einen korrekt eingestellten
Zählwert zum Zeitpunkt des Neuschreibens des Zählwerts
in dem Kurbelzähler 11 berechnen, auch wenn der
Erkennungsprozess für die Zahnlückenlage (Schritt
S10) verzögert ist.
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Wie
oben im Detail beschrieben, kann die Motorsteuervorrichtung gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Fehler bei der
Erkennung der Zahnlückenlage K beseitigen und kann weiterhin das
Auftreten einer fehlerhaften Einstellung des Zählwerts
des Kurbelzählers 11 unterdrücken.
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Weiterhin
ist die Motorsteuervorrichtung 1 gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Pulsintervallerkennungsteil 63 und dem
Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 ausgestattet,
welche hardwaremäßig aufgebaut sind. Dieser Aufbau
der Motorsteuervorrichtung 1 kann Programmbearbeitungen
(oder Software) verringern.
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In
der Motorsteuervorrichtung gemäß der Ausführungsform
entspricht der Pulsintervallerkennungsteil 63 Pulsintervallerkennungsmitteln,
der Zahnlückenlagenerkennungsteil 17 entspricht
Zahnlückenlagenerkennungsmitteln, der Prozess in Schritt
S40 entspricht Differenzwertberechnungsmitteln, der Prozess in Schritt
S10 entspricht Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermitteln,
die Rechenschaltung 52 für den eingestellten Zählwert
entspricht Rechenmitteln für einen eingestellten Zählwert
und die Zählwerteinstellschaltung 41 entspricht Zählwertneuschreibmitteln.
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Die
Beziehung zwischen den in der Ausführungsform verwendeten
Werten und den in den Ansprüchen verwendeten Werten ist
wie folgt:
Der Kurbelzählerreferenzwert entspricht
einem vorbestimmten Zahnlückenlagenzählsetzwert;
der
einstellende Zählwert entspricht einem Kurbelzählerdifferenzwert;
das
Pulsintervall T3 in Gleichung (1) entspricht einem ersten Pulsintervall;
das
Pulsintervall T4 in Gleichung (1) entspricht einem zweiten Pulsintervall;
das
Pulsintervall T1 in Gleichung (2) und das Pulsintervall T0 in Gleichung
(3) entsprechen einem dritten Pulsintervall;
das Pulsintervall
T2 in Gleichung (2) und das Pulsintervall T1 in Gleichung (3) entsprechen
einem vierten Pulsintervall;
das Pulsintervall T5 in Gleichung
(4) entspricht einem fünften Pulsintervall;
das Pulsintervall
T2 in Gleichung (5) entspricht einem sechsten Pulsintervall;
die
Zahnlückenbeurteilungsrate und der Konstantwert n0 entsprechen
einem ersten Beurteilungswert;
der Konstantwert n1 entspricht
einem zweiten Beurteilungswert;
die Konstantwerte n2 und n3
entsprechen einem dritten Beurteilungswert;
der Konstantwert
n4 entspricht einem vierten Beurteilungswert; und
der Konstantwert
n5 entspricht einem fünften Beurteilungswert.
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Das
Konzept der vorliegenden Erfindung ist nicht durch die obige Ausführungsform
beschränkt. Beispielsweise verwendet die Ausführungsform
den Zählereinstellwert von „+1”, es ist
jedoch möglich, einen unterschiedlichen Wert abhängig
von dem Zeitpunkt des Neuschreibens des Zählwerts in den
Kurbelzähler 11 zu verwenden. Beispielsweise wird
der Zählwert „+2” im Fall des Neuschreibens
des Kurbelzählerwerts an der steigenden Flanke des zweiten
erkannten Kurbelsignals, gezählt, nachdem der eingestellte
Zählwert berechnet worden ist.
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(Weitere Einzelheiten und Effekte der
vorliegenden Erfindung)
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Bei
der Motorsteuervorrichtung gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
korrekt ist, wenn der erste Pulsintervalldivisionswert kleiner als
ein zweiter Beurteilungswert ist. Der zweite Beurteilungswert wird
vorab so gesetzt, dass der zweite Beurteilungswert größer
als der erste Beurteilungswert ist.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung mit obigem Aufbau bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
nicht korrekt ist, wenn die Bedingung (als erste Zahnlückenlagenerkennungsbedingung)
erhalten wird, dass der erste Pulsintervalldivisionswert nicht kleiner
als der erste Beurteilungswert ist. Diese erste Zahnlückenlagenerkennungsbedingung
wird erhalten, wenn der Motor stoppt. Das zweite Pulsintervall ist
wesentlich vergrößert als das zweite Pulsintervall,
wenn der Motor stoppt. Es ist daher möglich, eine unkorrekte
Erkennung durch die Zahnlückenlagenerkennungsmittel zu identifizieren,
wenn der Motor stoppt.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
korrekt ist, wenn ein zweiter Pulsintervalldivisionswert nicht kleiner
als ein dritter Beurteilungswert ist, der vorab auf kleiner als
1 gesetzt wird. Der zweite Pulsintervalldivisionswert wird erhalten
durch Division des dritten Pulsintervalls durch ein viertes Pulsintervall.
Das dritte Pulsintervall und das vierte Pulsintervall sind fortlaufend
und gerade eben von den Pulsintervallerkennungsmitteln in der Abfolge
der übertragenen Kurbelsignale in Form eines Impulszugs
nach Erkennung des ersten Pulsintervalls und des zweiten Pulsintervalls
erkannt worden.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung mit obigem Aufbau bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
unkorrekt ist, wenn die beiden folgenden Bedingungen (a) und (b) nach
dem Neustart des Motors gebildet sind: (a) die erste Zahnlückenlagenerkennungsbedingung
durch die Zahnlückenlagenerkennungsmittel und (b) die Bedingung,
bei der der erste Pulsintervalldivisionswert kleiner als der zweite
Beurteilungswert ist.
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Die
Drehzahl des Motors nimmt nach dem Neustart des Motors rasch zu
und das dritte Pulsintervall wird entsprechend kleiner als das vierte Pulsintervall.
Es ist daher möglich, die unkorrekten Entscheidungen durch
die Zahnlückenlagenerkennungsmittel aufgrund eines Neustarts
des Motors zu erkennen.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
korrekt ist, wenn ein dritter Pulsintervalldivisionswert nicht kleiner
als ein vierter Beurteilungswert ist. Der vierte Beurteilungswert wird
vorab auf kleiner als 1 gesetzt. Der vierte Pulsintervalldivisionswert
wird erhalten durch Division des zweiten Pulsintervalls durch ein
fünftes Pulsintervall. Das vierte Pulsintervall wird erkannt
vor der Erkennung des zweiten Pulsintervalls, und zwar durch die Pulsintervallerkennungsmittel.
Das fünfte Pulsintervall und das zweite Pulsintervall werden
kontinuierlich in der Abfolge der übertragenen Kurbelsignale
eines Impulszugs erkannt.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung mit obigem Aufbau bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsmittel der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
unkorrekt ist, wenn Störrauschen den Kurbelsignalen überlagert
ist und die erste Zahnlückenlagenerkennungsbedingung erhalten
ist. Die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel bestimmen,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
unkorrekt ist, wenn die erste Zahnlückenlagenerkennungsbedingung
erhalten ist, wobei Rauschen den Kurbelsignalen überlagert
ist. Dies bedeutet, dass das zweite Pulsintervall oftmals kleiner
als das fünfte Pulsintervall wird, wenn dem Kurbelsignal
Rauschen überlagert ist. Die Motorsteuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung vermeidet dieses Problem und kann damit die
Fehlererkennung durch die Zahnlückenlagenerkennungsmittel
verifizieren, welche durch überlagertes Rauschen an den
Kurbelsignalen verursacht wird.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
korrekt ist, wenn ein vierter Pulsintervalldivisionswert kleiner
als ein fünfter Beurteilungswert ist. Der fünfte
Beurteilungswert wird vorab auf kleiner als 1 gesetzt. Der vierte
Pulsintervalldivisionswert wird erhalten durch Division eines sechsten
Pulsintervalls durch ein erstes Pulsintervall. Das sechste Pulsintervall
wird erkannt von den Pulsintervallerkennungsmitteln nach dem ersten Pulsintervall.
Das erste Pulsintervall und das sechste Pulsintervall werden fortlaufend
in der Abfolge der übertragenen Kurbelsignale eines Impulszugs
erkannt.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung mit obigem Aufbau bestimmen die Zahnlückenlagenerkennungsverifiziermittel,
dass das Erkennungsergebnis der Zahnlückenlagenerkennungsmittel
unkorrekt ist, wenn die erste Zahnlückenlagenerkennungsbedingung
von den Zahnlückenlagenerkennungsmitteln aufgrund eines
raschen Abfalls der Motordrehzahl gebildet ist. Der Grund ist, dass
das sechste Pulsintervall extrem größer als das
erste Pulsintervall wird, wenn die Motordrehzahl rasch abnimmt.
Daher kann die Motorsteuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung das Auftreten einer Fehlererkennung durch
die Zahnlückenlagenerkennungsmittel aufgrund eines raschen
Abfalls der Motordrehzahl verifizieren.
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Bei
der Motorsteuervorrichtung gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung werden wenigstens entweder die
Pulsintervallerkennungsmittel oder die Zahnlückenlagenerkennungsmittel
unter Verwendung von Hardware implementiert. Da wenigstens entweder
die Pulsintervallerkennungsmittel oder die Zahnlückenlagenerkennungsmittel
unter Verwendung von Hardware implementiert werden, macht es dies
möglich, die Belastung von Softwareprogrammen zu verringern.
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Obgleich
bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
im Detail beschrieben wurden, versteht sich für den Fachmann
auf dem Gebiet, dass eine Vielzahl von Modifikationen und Abwandlungen
im Detail mit Blick auf die Gesamtlehre der Offenbarung gemacht
werden kann. Folglich sind die beschriebenen Anordnungen als rein
illustrativ und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränkend
zu verstehen, der sich allein durch die nachfolgenden Ansprüche
und deren Äquivalente ergibt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-188592 [0001]
- - JP 2005-133614 [0009, 0011]