JPH06160404A - セグメント時間決定の際の誤差の検出および補正方法 - Google Patents
セグメント時間決定の際の誤差の検出および補正方法Info
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- JPH06160404A JPH06160404A JP5220474A JP22047493A JPH06160404A JP H06160404 A JPH06160404 A JP H06160404A JP 5220474 A JP5220474 A JP 5220474A JP 22047493 A JP22047493 A JP 22047493A JP H06160404 A JPH06160404 A JP H06160404A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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-
- G—PHYSICS
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- G01M15/04—Testing internal-combustion engines
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-
- G—PHYSICS
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- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 センサによって走査されるマーキングを有す
る、回転する軸における時間測定の際の誤差を検出しか
つ補正する方法。 【構成】 所定の角度間隔だけ回転するのに必要なセグ
メント時間を測定しかつこの時間を基準セグメントと比
較する。
る、回転する軸における時間測定の際の誤差を検出しか
つ補正する方法。 【構成】 所定の角度間隔だけ回転するのに必要なセグ
メント時間を測定しかつこの時間を基準セグメントと比
較する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転する軸、例えば内
燃機関のクランク軸またはそれに連結されている軸にお
ける時間測定の際の誤差の検出および補正方法に関す
る。
燃機関のクランク軸またはそれに連結されている軸にお
ける時間測定の際の誤差の検出および補正方法に関す
る。
【０００２】その際時間測定は、軸自体またはそれに連
結されている発生器ホイールが、センサによって走査さ
れるマーキングを有することによって行われる。軸が、
所定の回転角度だけ回転するために必要とする時間が測
定される。これにより一般に回転数を測定することがで
きるが、更に詳しくは、軸または発生器ホイールの周り
におけるマーキングの間隔に依存して任意の精度の分解
能において回転数変動を検出することができる。
結されている発生器ホイールが、センサによって走査さ
れるマーキングを有することによって行われる。軸が、
所定の回転角度だけ回転するために必要とする時間が測
定される。これにより一般に回転数を測定することがで
きるが、更に詳しくは、軸または発生器ホイールの周り
におけるマーキングの間隔に依存して任意の精度の分解
能において回転数変動を検出することができる。
【０００３】
【従来の技術】この種の測定は例えば、内燃機関におい
て、クランク軸の角速度の短時間の緩慢化に基づいて燃
焼停止を検出するために使用される。その際クランク軸
または発生器ホイールにおけるマーキングは、個々のシ
リンダの作業行程に相応する間隔において取り付けられ
ている。
て、クランク軸の角速度の短時間の緩慢化に基づいて燃
焼停止を検出するために使用される。その際クランク軸
または発生器ホイールにおけるマーキングは、個々のシ
リンダの作業行程に相応する間隔において取り付けられ
ている。
【０００４】しかしマーキングまたは発生器ホイール
が、例えばセグメントの角度誤差または発生器ホイール
のマーキング歯、ディスクのふれまたは歯形の偏差のよ
うな機械的な誤差または不正確さを有している時、角度
速度測定が歪みを受ける。
が、例えばセグメントの角度誤差または発生器ホイール
のマーキング歯、ディスクのふれまたは歯形の偏差のよ
うな機械的な誤差または不正確さを有している時、角度
速度測定が歪みを受ける。
【０００５】
【発明の課題】従って本発明の課題は、この種の誤差を
検出しかつ測定された時間値を相応に補正することを可
能にする方法を提供することである。
検出しかつ測定された時間値を相応に補正することを可
能にする方法を提供することである。
【０００６】
【発明の概要】この課題は、請求項１および２に記載の
構成によって解決される。その他の請求項にはこれらの
方法の有利な実施例が記載されている。
構成によって解決される。その他の請求項にはこれらの
方法の有利な実施例が記載されている。
【０００７】第１の本発明の方法では、基準セグメント
に対して２回のクランク軸回転の間隔においてセグメン
ト時間が測定される。これにより、そうしなければ誤っ
た補正を来すことになる回転数傾向の通例の変化を補償
することができる。これら２つの測定間に測定された別
のセグメント時間がこの基準セグメントと比較されかつ
計算された時間差に依存して補正値が求められ、この補
正値によりシリンダ個々に測定されたセグメント時間の
補正が可能になる。
に対して２回のクランク軸回転の間隔においてセグメン
ト時間が測定される。これにより、そうしなければ誤っ
た補正を来すことになる回転数傾向の通例の変化を補償
することができる。これら２つの測定間に測定された別
のセグメント時間がこの基準セグメントと比較されかつ
計算された時間差に依存して補正値が求められ、この補
正値によりシリンダ個々に測定されたセグメント時間の
補正が可能になる。
【０００８】第２の本発明の方法では、基準セグメント
に対して１回のクランク軸回転の間隔においてセグメン
ト時間が測定される。これによりこの場合も、そうしな
ければ誤った補正を来すおそれがある回転数傾向の通例
の変化を補償することができる。これらの２回の測定間
に測定された別のセグメント時間がこの基準セグメント
と比較されかつ計算された時間差に依存して補正値が求
められ、この補正値によってセグメント個々に測定され
たセグメント時間の補正が可能になる。
に対して１回のクランク軸回転の間隔においてセグメン
ト時間が測定される。これによりこの場合も、そうしな
ければ誤った補正を来すおそれがある回転数傾向の通例
の変化を補償することができる。これらの２回の測定間
に測定された別のセグメント時間がこの基準セグメント
と比較されかつ計算された時間差に依存して補正値が求
められ、この補正値によってセグメント個々に測定され
たセグメント時間の補正が可能になる。
【０００９】冒頭に述べたように、角度セグメントの連
続する測定における時間偏差は種々様々な原因を有する
可能性がある。それらは、クランク軸の角速度の実際の
変化から生じることがあるが、または個々のクランク軸
マーキング間の誤って不等なセグメントの大きさから生
じることがある。
続する測定における時間偏差は種々様々な原因を有する
可能性がある。それらは、クランク軸の角速度の実際の
変化から生じることがあるが、または個々のクランク軸
マーキング間の誤って不等なセグメントの大きさから生
じることがある。
【００１０】これにより測定された差異が実際に種々異
なったセグメントの大きさから生じたことが確認されれ
ば、点火および燃焼によって生じた影響は排除しなけれ
ばならない。それ故に本発明の方法による誤差検出およ
び誤差補正は有利には、推進力遮断の作動状態の間に実
施される。
なったセグメントの大きさから生じたことが確認されれ
ば、点火および燃焼によって生じた影響は排除しなけれ
ばならない。それ故に本発明の方法による誤差検出およ
び誤差補正は有利には、推進力遮断の作動状態の間に実
施される。
【００１１】
【実施例】次に本発明を図示の実施例につき図面を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１２】図１の第１の本発明の方法によれば、ステ
ップＳ１において、補正値は作動開始時において、最後
の機関作動の際に最後に求められた値として記憶されて
いるような値を有しているものと仮定している。新しい
補正値が求められた後、これらの以前の補正値はオーバ
ライトされる。機関の一番最初の作動の際、補正値は初
期化値、有利には０が予めセットされる。
ップＳ１において、補正値は作動開始時において、最後
の機関作動の際に最後に求められた値として記憶されて
いるような値を有しているものと仮定している。新しい
補正値が求められた後、これらの以前の補正値はオーバ
ライトされる。機関の一番最初の作動の際、補正値は初
期化値、有利には０が予めセットされる。
【００１３】ステップＳ２において、そのときのセグメ
ントｎのセグメント時間ＴＧnが測定される。
ントｎのセグメント時間ＴＧnが測定される。
【００１４】ステップＳ３において、内燃機関が、新し
い補正値の計算を許容する作動状態にあるかどうか、即
ち例えば推進力遮断の作動状態が存在するかどうかが検
査される。補正値の計算は更に、所定の回転数領域にお
ける機関固有の障害の影響を受けないようにするため
に、所定の回転数領域に制限することができる。回転数
が著しく変化した際に場合によって発生する誤補正を回
避するために、このように著しく不安定な作動状態にお
いて新しい補正値の計算を排除することができる。
い補正値の計算を許容する作動状態にあるかどうか、即
ち例えば推進力遮断の作動状態が存在するかどうかが検
査される。補正値の計算は更に、所定の回転数領域にお
ける機関固有の障害の影響を受けないようにするため
に、所定の回転数領域に制限することができる。回転数
が著しく変化した際に場合によって発生する誤補正を回
避するために、このように著しく不安定な作動状態にお
いて新しい補正値の計算を排除することができる。
【００１５】このような作動状態が存在しなければ、新
しい補正値は計算されず、以前の記憶されている補正値
が使用される。所属の補正値ＡＺＭnを用いて測定され
たセグメント時間ＴＧnを次式に従って補正するステッ
プＳ４に分岐する： ＴＫn＝ＴＧn＊（１−ＡＭＺn） それからこのようにして補正されたセグメント時間ＴＫ
nは、測定量として、クランク軸の回転速度および殊に
この速度の変化を必要とする任意の方法において使用す
ることができる。
しい補正値は計算されず、以前の記憶されている補正値
が使用される。所属の補正値ＡＺＭnを用いて測定され
たセグメント時間ＴＧnを次式に従って補正するステッ
プＳ４に分岐する： ＴＫn＝ＴＧn＊（１−ＡＭＺn） それからこのようにして補正されたセグメント時間ＴＫ
nは、測定量として、クランク軸の回転速度および殊に
この速度の変化を必要とする任意の方法において使用す
ることができる。
【００１６】しかし新しい補正値の計算を許容する作動
状態が存在すれば、ステップＳ３から、測定されたセグ
メント時間が基準セグメントの時間であったかどうかが
検査されるステップＳ５に分岐される。基準セグメント
として、任意のセグメント、有利にはシリンダの点火順
序において第１のセグメントを選択することができる。
このセグメントは、誤差がないものと定義される。
状態が存在すれば、ステップＳ３から、測定されたセグ
メント時間が基準セグメントの時間であったかどうかが
検査されるステップＳ５に分岐される。基準セグメント
として、任意のセグメント、有利にはシリンダの点火順
序において第１のセグメントを選択することができる。
このセグメントは、誤差がないものと定義される。
【００１７】基準セグメントのセグメント時間が測定さ
れていなければ、ステップＳ２に戻りかつ次のセグメン
ト時間ＴＧnが測定される。
れていなければ、ステップＳ２に戻りかつ次のセグメン
ト時間ＴＧnが測定される。
【００１８】しかし基準セグメントがあったならば更
に、測定されたセグメント時間ＴＧnを基準セグメント
ＴＧ0のセグメント時間として記憶するステップＳ６に
行く。
に、測定されたセグメント時間ＴＧnを基準セグメント
ＴＧ0のセグメント時間として記憶するステップＳ６に
行く。
【００１９】それから次のステップＳ７ないしＳ１０に
おいて順次、内燃機関の個々のシリンダに論理的に対応
付けられている後続のセグメントのセグメント時間が測
定される：ステップＳ７において、計数器は開始値ｎ＝
１にセットされ、ステップＳ８においてそのときのセグ
メント時間ＴＧnが測定されかつ記憶されかつステップ
Ｓ９において計数器は１だけ高められる。個々のシリン
ダに対応付けられたセグメントすべてに対してセグメン
ト時間が求められると、ステップＳ１１に分岐される。
このステップにおいてここでも基準セグメントＴＧ0′
のセグメント時間−しかしここでは２回のクランク軸回
転後の−が測定されかつ記憶される。
おいて順次、内燃機関の個々のシリンダに論理的に対応
付けられている後続のセグメントのセグメント時間が測
定される：ステップＳ７において、計数器は開始値ｎ＝
１にセットされ、ステップＳ８においてそのときのセグ
メント時間ＴＧnが測定されかつ記憶されかつステップ
Ｓ９において計数器は１だけ高められる。個々のシリン
ダに対応付けられたセグメントすべてに対してセグメン
ト時間が求められると、ステップＳ１１に分岐される。
このステップにおいてここでも基準セグメントＴＧ0′
のセグメント時間−しかしここでは２回のクランク軸回
転後の−が測定されかつ記憶される。
【００２０】それから次のステップＳ１２ないしＳ１７
において順次、シリンダに対応付けられた個々のセグメ
ントに対する補正値が計算される：ステップＳ１２にお
いて、計数器は開始値ｎ＝０にセットされ、それからス
テップＳ１３においてシリンダ個々の補正値ＡＺnが次
式に従って計算される：
において順次、シリンダに対応付けられた個々のセグメ
ントに対する補正値が計算される：ステップＳ１２にお
いて、計数器は開始値ｎ＝０にセットされ、それからス
テップＳ１３においてシリンダ個々の補正値ＡＺnが次
式に従って計算される：
【００２１】
【数３】
【００２２】ただしｚはシリンダの総数である。
【００２３】この式は、４サイクル機関に当て嵌まる。
【００２４】補正値ＡＺnは引き続いて次式に従って平
均化、例えば移動平均化される： ＡＺＭn＝ＡＺＭn−１＊（１−ＭＩＴＫＯ）＋ＡＺn＊ＭＩＴＫＯ 平均化は効果的である。というのは、セグメントの体系
的な誤差には、制御系の基礎になっている系タイミング
の変動、センサの切換精度の偏差、通例の振動またはパ
ワトレーンの障害のようなランダムな誤差が重畳されて
いる可能性があるからである。
均化、例えば移動平均化される： ＡＺＭn＝ＡＺＭn−１＊（１−ＭＩＴＫＯ）＋ＡＺn＊ＭＩＴＫＯ 平均化は効果的である。というのは、セグメントの体系
的な誤差には、制御系の基礎になっている系タイミング
の変動、センサの切換精度の偏差、通例の振動またはパ
ワトレーンの障害のようなランダムな誤差が重畳されて
いる可能性があるからである。
【００２５】新たに求められた補正値は、以前の補正値
をオーバライトすることによって記憶される（ステップ
Ｓ１５）。
をオーバライトすることによって記憶される（ステップ
Ｓ１５）。
【００２６】ステップＳ１６において、計数器は１だけ
高められる。すべての補正値が求められると、ステップ
Ｓ１７からステップＳ２に再び戻る。
高められる。すべての補正値が求められると、ステップ
Ｓ１７からステップＳ２に再び戻る。
【００２７】内燃機関の作動状態がそれを許容する限り
は、補正値を求めるために次のセグメント時間をただち
に使用することができるように、最後に測定されたセグ
メント時間ＴＧ0′が次のサイクルにおいて測定すべき
新しいセグメント時間ＴＧnとして使用される。
は、補正値を求めるために次のセグメント時間をただち
に使用することができるように、最後に測定されたセグ
メント時間ＴＧ0′が次のサイクルにおいて測定すべき
新しいセグメント時間ＴＧnとして使用される。
【００２８】この本発明の方法によれば、シリンダ個々
の補正値も求めることができる。
の補正値も求めることができる。
【００２９】図２には、図示の方法の変形例が示されて
いる。ここではセグメント個々の補正値が求められる。
いる。ここではセグメント個々の補正値が求められる。
【００３０】ステップＳ１ないしＳ４は、図１のステッ
プに相応する。
プに相応する。
【００３１】ステップＳ５において、測定されたセグメ
ント時間が基準セグメントの時間であるかどうかが検査
される。この基準セグメントは、第１の方法の基準セグ
メントとは、それがもはや所定のシリンダに対応付けら
れているのではなくて、ここでは誤差のないものとして
定義されるクランク軸の所定のマーキングされたセグメ
ントである点で相異している。基準セグメントが存在し
なければ、再びステップＳ２に分岐しかつ次のセグメン
ト時間が測定される。
ント時間が基準セグメントの時間であるかどうかが検査
される。この基準セグメントは、第１の方法の基準セグ
メントとは、それがもはや所定のシリンダに対応付けら
れているのではなくて、ここでは誤差のないものとして
定義されるクランク軸の所定のマーキングされたセグメ
ントである点で相異している。基準セグメントが存在し
なければ、再びステップＳ２に分岐しかつ次のセグメン
ト時間が測定される。
【００３２】しかし基準セグメントが存在すれば、測定
されたセグメント時間ＴＢnが基準セグメントＴＢ0のセ
グメント時間として記憶される（ステップＳ６）。
されたセグメント時間ＴＢnが基準セグメントＴＢ0のセ
グメント時間として記憶される（ステップＳ６）。
【００３３】それから、１回転の経過中クランク軸に存
在するすべてのセグメントに対して、次のステップＳ７
ないしＳ１０において、その都度のセグメント時間が測
定される。その際セグメント数に対する上限値として半
分のシリンダ数が使用される。この方法は、偶数のシリ
ンダ数に対してのみ適している。
在するすべてのセグメントに対して、次のステップＳ７
ないしＳ１０において、その都度のセグメント時間が測
定される。その際セグメント数に対する上限値として半
分のシリンダ数が使用される。この方法は、偶数のシリ
ンダ数に対してのみ適している。
【００３４】ステップＳ１１において、基準セグメント
のセグメント時間ＴＧ0′が１クランク軸回転後に測定
されかつ記憶される。
のセグメント時間ＴＧ0′が１クランク軸回転後に測定
されかつ記憶される。
【００３５】それからステップＳ１２ないしＳ１７にお
いて順次、個々のセグメントに対する補正値が次式に従
って計算される：
いて順次、個々のセグメントに対する補正値が次式に従
って計算される：
【００３６】
【数４】
【００３７】ただしｚは、シリンダの総数である。この
式は、４サイクル機関に当て嵌まる。
式は、４サイクル機関に当て嵌まる。
【００３８】補正値は平均化され（ステップＳ１４）か
つ以前の補正値のオーバライトによって記憶される（ス
テップＳ１５）。
つ以前の補正値のオーバライトによって記憶される（ス
テップＳ１５）。
【００３９】すべてのセグメントに対して補正値が求め
られると、ステップＳ１７から再びステップＳ２に戻
る。ここでも、内燃機関の作動状態がそれを許容する限
りは、補正値を求めるために次のセグメント時間をただ
ちに用いることができるように、最後に測定されたセグ
メント時間ＴＢ0′が次のサイクルにおいて測定すべき
新しいセグメント時間ＴＢnとして使用される。
られると、ステップＳ１７から再びステップＳ２に戻
る。ここでも、内燃機関の作動状態がそれを許容する限
りは、補正値を求めるために次のセグメント時間をただ
ちに用いることができるように、最後に測定されたセグ
メント時間ＴＢ0′が次のサイクルにおいて測定すべき
新しいセグメント時間ＴＢnとして使用される。
【図１】シリンダ個々の補正値を求めるための本発明の
第１の方法を説明する図である。
第１の方法を説明する図である。
【図２】セグメント個々の補正値を求めるための本発明
の第２の方法を説明する図である。
の第２の方法を説明する図である。
ＴＧ，ＴＢ セグメント時間、 ＡＺ，ＢＺ 補正値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マンフレート ヴィーア ドイツ連邦共和国 ヴェンツェンバッハ アーホルンヴェーク ２
Claims (8)
- 【請求項１】 軸、例えば内燃機関におけるクランク軸
またはそれに連結されている軸が、所定の角度間隔だけ
回転するために必要とするセグメント時間を決定する際
の誤差の検出および補正方法であって、前記軸またはそ
れに連結されている発生器ホイールが、そのために整合
されているセンサによって走査されるマーキングを有し
ている形式の方法において、 −基準シリンダの基準セグメントのセグメント時間（Ｔ
Ｇ0）を測定しかつ記憶し、引き続いて −すべてのシリンダ（ｎ）に対して順次、個々のシリン
ダに属するクランク軸セグメントのセグメント時間（Ｔ
Ｇn）を測定しかつ記憶し、その後 −同一の基準シリンダのセグメントのセグメント時間
（ＴＧ0′）を２クランク軸回転分だけ後に測定しかつ
記憶し、かつそれから−内燃機関のすべてのシリンダ
（ｎ）に対して順次その都度次式に従って補正値（ＡＺ
n）を計算し： 【数１】 ただしｚはシリンダ数であり、 −引き続いて、それぞれの補正値（ＡＺn）を平均しか
つ −該平均された補正値（ＡＺＭn）を記憶し、 −かつ該補正値（ＡＺＭn）を用いて実際に測定された
セグメント時間（ＴＧn）を次式に従って補正する（Ｔ
Ｋn）： ＴＫn＝ＴＧn＊（１−ＡＺＭn） ことを特徴とするセグメント時間決定の際の誤差の検出
および補正方法。 - 【請求項２】 軸、例えば内燃機関におけるクランク軸
またはそれに連結されている軸が、所定の角度間隔だけ
回転するために必要とするセグメント時間を決定する際
の誤差の検出および補正方法であって、前記軸またはそ
れに連結されている発生器ホイールが、そのために整合
されているセンサによって走査されるマーキングを有し
ている形式の方法において、 −基準シリンダの基準セグメントのセグメント時間（Ｔ
Ｇ0）を測定しかつ記憶し、引き続いて −クランク軸のすべてのセグメントのセグメント時間
（ＴＢn）を順次測定しかつ記憶し、その後 −同一セグメントのセグメント時間（ＴＢ0′）を１ク
ランク軸回転分だけ後に測定しかつ記憶し、かつ −すべてのセグメント（ｎ）に対して順次次式に従って
補正値（ＢＺn）を計算し： 【数２】 ただしｚはシリンダ数であり、 −引き続いて、それぞれの補正値（ＢＺn）を平均しか
つ −該平均された補正値（ＢＺＭn）を記憶し、 −かつ該補正値（ＢＺＭn）を用いて実際に測定された
セグメント時間（ＴＢn）を次式に従って補正する（Ｔ
ＢＫn）： ＴＢＫn＝ＴＢn＊（１−ＢＺＭn） ことを特徴とするセグメント時間決定の際の誤差の検出
および補正方法。 - 【請求項３】 補正値の計算を、推進力遮断時において
実施する請求項1または2記載のセグメント時間決定の際
の誤差の検出および補正方法。 - 【請求項４】 補正値の計算を、前以て決めることがで
きる回転数限界値内においてのみ実施する請求項１から
３までのいずれか１項記載のセグメント時間決定の際の
誤差の検出および補正方法。 - 【請求項５】 補正値の計算を、内燃機関の回転数の変
化が前以て決めることができる限界値を下回ったときに
のみ実施する請求項１から４までのいずれか１項記載の
セグメント時間決定の際の誤差の検出および補正方法。 - 【請求項６】 補正値の平均化を、移動平均化の形にお
いて次式に従って行い： ＡＺＭn＝ＡＺＭn−１＊（１−ＭＩＴＫＯ）＋ＡＺn＊ＭＩＴＫＯないし ＢＺＭn＝ＢＺＭn−１＊（１−ＭＩＴＫＯ）＋ＢＺn＊ＭＩＴＫＯ ただしＭＩＴＫＯは、０および１の間の値領域を有する
選択可能な平均化定数である請求項１から５までのいず
れか１項記載のセグメント時間決定の際の誤差の検出お
よび補正方法。 - 【請求項７】 一番最初の作動開始時に補正値（Ａ
Ｚn，ＢＺn）を初期化値、有利には０を予めセットしか
つ続く作動開始時にその都度補正値（ＡＺn，ＢＺn）を
最後の機関作動の最後に求められかつ記憶された値にセ
ットしかつセグメント時間の補正を、補正値を計算する
ための前以て決めることができるステップ数（ＺＳ）後
にようやく行う請求項１から６までのいずれか１項記載
のセグメント時間決定の際の誤差の検出および補正方
法。 - 【請求項８】 補正値を計算するための前以て決めるこ
とができるステップ数（ＺＳ）は、平均化定数ＭＩＴＫ
Ｏに逆比例する請求項７記載のセグメント時間決定の際
の誤差の検出および補正方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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