被感應(yīng)線圈13所包圍。在傳感輪20轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒22和位于每?jī)蓚€(gè)齒之間的空隙交替地經(jīng)過(guò)傳感器10的感應(yīng)線圈13。因?yàn)閭鞲休?0進(jìn)而所述齒22也都由鐵磁材料制成，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在線圈內(nèi)會(huì)感應(yīng)出信號(hào)，由此可以在齒22和氣隙之間做出區(qū)分。
[0026]通過(guò)兩個(gè)齒之間的時(shí)間差與這兩個(gè)齒所圍成的角的相互關(guān)系，能夠計(jì)算出角速度或轉(zhuǎn)速。
[0027]在間隙23處，感應(yīng)線圈內(nèi)的感應(yīng)信號(hào)具有不同于在其它與空隙交替的齒22的情況下的曲線。通過(guò)這種方式可以識(shí)別出絕對(duì)位置，但僅以曲軸的一整轉(zhuǎn)為參照。
[0028]在圖2中示出了在持續(xù)一個(gè)工作循環(huán)的啟動(dòng)期間被構(gòu)造為單缸發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的曲軸的有代表性的轉(zhuǎn)速曲線60。
[0029]兩次達(dá)到氣缸的上止點(diǎn)(OT)，確切地說(shuō)，在0°時(shí)和在360°時(shí)(向右繪制)達(dá)到。決定噴射時(shí)刻的點(diǎn)火-OT在此對(duì)應(yīng)于0°時(shí)的OT。從轉(zhuǎn)速曲線60可清楚地看到，轉(zhuǎn)速曲線60的表示該OT的部分、即在最小值后的急劇的長(zhǎng)遠(yuǎn)的增大對(duì)應(yīng)于在0°時(shí)的點(diǎn)火-0T。因此，至少在一定程度上可以由轉(zhuǎn)速曲線確定曲軸位置。通過(guò)范圍0T*考慮了在確定時(shí)的一定的不可靠性。
[0030]在圖3a中示出了被構(gòu)造為單相發(fā)電機(jī)的電機(jī)30，該電機(jī)包括具有旋轉(zhuǎn)方向40的轉(zhuǎn)子32和定子33。轉(zhuǎn)子32包括六個(gè)極，這些極分別被構(gòu)造為對(duì)置的北極41和南極42。
[0031]電機(jī)30在此與內(nèi)燃機(jī)的曲軸適當(dāng)連接或耦接，從而使得內(nèi)燃機(jī)的上止點(diǎn)位于標(biāo)有OT的位置。
[0032]在圖3b中示出了在定子33的線圈上截取的電壓Up作為電壓曲線。因?yàn)殡姍C(jī)30為六極式設(shè)計(jì)，即具有三個(gè)極對(duì)，轉(zhuǎn)子32每轉(zhuǎn)動(dòng)一整轉(zhuǎn)45就會(huì)產(chǎn)生三個(gè)完整的電壓正弦波，其中，對(duì)此認(rèn)為轉(zhuǎn)子32做均勻的圓周運(yùn)動(dòng)。
[0033]電機(jī)30和曲軸適當(dāng)?shù)刂赶颍瑥亩陔妷盒盘?hào)Up的上升邊沿過(guò)零點(diǎn)時(shí)達(dá)到上止點(diǎn)OTo然而，因?yàn)槿缫烟岬降哪菢?，每轉(zhuǎn)都會(huì)產(chǎn)生三個(gè)完整的正弦波，所以也會(huì)產(chǎn)生三個(gè)上升邊沿的過(guò)零點(diǎn)。
[0034]雖然可以準(zhǔn)確地檢測(cè)到這種過(guò)零點(diǎn)，但不能將三個(gè)過(guò)零點(diǎn)與一個(gè)上止點(diǎn)OT明確地——對(duì)應(yīng)上。更確切地說(shuō)，會(huì)識(shí)別出三個(gè)可能的上止點(diǎn)0T’、0T’ ’、0T’ ’ ’。
[0035]在圖3c中再次示出了在一轉(zhuǎn)45 (即在此為半個(gè)工作循環(huán))期間三個(gè)可能的上止點(diǎn)OT’、OT’ ’、OT’ ’ ’。假設(shè)該轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)圖2的第一個(gè)360°，從而可以附加地使用OT*來(lái)表示圖2的所期望的上止點(diǎn)即點(diǎn)火-OT的非可靠區(qū)。一個(gè)工作循環(huán)將會(huì)具有六個(gè)可能的上止點(diǎn)和一個(gè)非可靠區(qū)0T*。
[0036]因此，通過(guò)結(jié)合這兩種方法，可以準(zhǔn)確地獲知希望的曲軸位置。為此唯一的條件是，非可靠區(qū)0T*僅適當(dāng)寬，從而可能的上止點(diǎn)OT’、οτ’ ’、οτ’ ’ ’等中僅有一個(gè)上止點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于該非可靠區(qū)。
[0037]在圖4中示出了三相電機(jī)的三個(gè)相的電壓曲線Uu、Uv、Uw。為了識(shí)別可能的上止點(diǎn)OT’、0T’’、0T’’’，在此必須選擇這些相之一，當(dāng)前為叫，作為所謂的指示相。這例如通過(guò)電機(jī)各相的通至分析控制器的各信號(hào)線路可以實(shí)現(xiàn)。
[0038]附加地，例如繪出了值0Τ’和0Τ’ ’之間的時(shí)間差A(yù)t。通過(guò)檢測(cè)該時(shí)間差A(yù)t，或者也檢測(cè)接下來(lái)的值之間的隨后的時(shí)間差，可以在與轉(zhuǎn)子或曲軸的在該時(shí)間差△ t期間經(jīng)過(guò)的角度進(jìn)行運(yùn)算時(shí)獲知轉(zhuǎn)速。因此，可以省去具有相應(yīng)傳感器的傳感輪。在此，還可以通過(guò)使用其它相的值提高分辨率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于確定內(nèi)燃機(jī)的曲軸位置的方法， 其中，在一段時(shí)間內(nèi)檢測(cè)曲軸的轉(zhuǎn)速曲線； 其中，通過(guò)將所述轉(zhuǎn)速曲線與內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)的已知的轉(zhuǎn)速曲線(60)比較來(lái)確定曲軸位置(OT*)； 其中，所述已知的轉(zhuǎn)速曲線(60)具有表示曲軸位置的部分； 其中，檢測(cè)與曲軸相耦接的電機(jī)(30)的信號(hào)(UP、Uu)； 其中，在確定曲軸位置時(shí)考慮信號(hào)(UP、Uu)的、在每個(gè)工作循環(huán)出現(xiàn)至少一次的值(0T，、0T’’、0T’’’ );并且 其中，將比如通過(guò)與所述轉(zhuǎn)速曲線(60)相比較確定的曲軸位置同比如由所述值(0T’、0T’ ’、0T’ ’ ’)確定的曲軸位置相疊加和/或組合，由此進(jìn)行曲軸位置的確定。2.按照權(quán)利要求1的方法，其中，有代表性的部分包括最小值、最大值、斜率和/或閾值。3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其中，參照曲軸適當(dāng)調(diào)整所述電機(jī)(30)，從而所述值(or、οτ’ ’、οτ’ ’ ’)在每個(gè)工作循環(huán)都至少有一次在到達(dá)曲軸位置時(shí)出現(xiàn)。4.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述信號(hào)(UP、Uu)包括電機(jī)(30)的相的電壓信號(hào)。5.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述值(ΟΤ’、0T’’、0Τ’ ’ ’)包括上升邊沿的過(guò)零點(diǎn)、下降邊沿的過(guò)零點(diǎn)、最小值或最大值。6.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，通過(guò)測(cè)量在所述值(ΟΤ’、0Τ’’、0Τ’ ’ ’)的兩個(gè)出現(xiàn)時(shí)刻之間的時(shí)間差(At)，并且與在該時(shí)間差(At)期間曲軸經(jīng)過(guò)的曲軸角度進(jìn)行運(yùn)算，由此來(lái)檢測(cè)曲軸的轉(zhuǎn)速曲線。7.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，通過(guò)在最初的工作循環(huán)中比較轉(zhuǎn)速曲線來(lái)確定曲軸位置，其中，在接下來(lái)的工作循環(huán)中通過(guò)對(duì)所述值(0Τ’、0Τ’ ’、0Τ’ ’ ’)的出現(xiàn)予以計(jì)數(shù)來(lái)確定曲軸位置。8.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，相的電壓信號(hào)(UP、Uu)通過(guò)電機(jī)(30)的多個(gè)勵(lì)磁器(41、42)產(chǎn)生，其中，所述勵(lì)磁器之一與其余的勵(lì)磁器不同地構(gòu)造，從而曲軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，電壓信號(hào)的由該勵(lì)磁器產(chǎn)生的部分在曲軸位置正好有一次具有所述值。9.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述曲軸位置包括在每個(gè)工作循環(huán)正好出現(xiàn)一次的位置，其中，一個(gè)工作循環(huán)包括曲軸的兩整轉(zhuǎn)。10.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中，所述曲軸位置包括內(nèi)燃機(jī)的上止點(diǎn)。11.一種計(jì)算單元，其被設(shè)計(jì)用于實(shí)施按照上述權(quán)利要求之一所述的方法。12.—種計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)該計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算單元上執(zhí)行時(shí)，該計(jì)算機(jī)程序引起計(jì)算單元實(shí)施按照權(quán)利要求1~10之一所述的方法。13.—種機(jī)器可讀的存儲(chǔ)媒介，具有存儲(chǔ)在其上的按照權(quán)利要求12所述的計(jì)算機(jī)程序。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于確定內(nèi)燃機(jī)的曲軸位置的方法，其中，在一段時(shí)間內(nèi)檢測(cè)曲軸的轉(zhuǎn)速曲線；其中，通過(guò)將所述轉(zhuǎn)速曲線與內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)的已知的轉(zhuǎn)速曲線比較來(lái)確定曲軸位置（OT*），其中，所述已知的轉(zhuǎn)速曲線具有表示曲軸位置的部分；其中，檢測(cè)與曲軸相耦接的電機(jī)的信號(hào)；其中，在確定曲軸位置時(shí)考慮信號(hào)的、在每個(gè)工作循環(huán)出現(xiàn)至少一次的值（OT'、OT''、OT'''）；其中，將比如通過(guò)與所述轉(zhuǎn)速曲線相比較確定的曲軸位置同比如由所述值（OT'、OT''、OT'''）確定的曲軸位置相疊加和/或組合，由此進(jìn)行曲軸位置的確定。
【IPC分類】F02D41/00
【公開號(hào)】CN104975961
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510146499
【發(fā)明人】S.格羅德, R.卡雷爾邁爾, W.菲舍爾, B.賴內(nèi)克, C.施坦布雷赫爾
【申請(qǐng)人】羅伯特·博世有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日
【公告號(hào)】DE102014206182A1, EP2942512A2, EP2942512A3