DE19638386A1

DE19638386A1 - Stellungsgeber für eine drehbare Welle eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19638386A1
Application number: DE1996138386
Authority: DE
Inventors: Ernst Goeschl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1996-09-19
Filing date: 1996-09-19
Publication date: 1998-03-26

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellungsgeber mit den Merkmalen des Ober begriffs von Patentanspruch 1.

Ein derartiger Stellungsgeber ist vorzugsweise in Fahrzeugen in Verbindung mit der Brennkraftmaschine verwendet und dient dazu, die Drehlage vorzugsweise der Kurbelwelle festzustellen. Die Zahnanomalie definiert die sogenannte Zylinder 1 Stellung als Nullage und dient dazu, die Zündvorgänge der Brennkraftmaschine auf die des Zylinders 1 zu synchronisieren. Der Stellungsgeber entspricht in sei nem Aufbau einer Beschreibung, wie er aus dem Buch "Autoelektrik Autoelektronik am Ottomotor" der Robert Bosch GmbH, Seite 224 und 225 hervorgeht. Weitere Anwendungen eines derartigen Stellungsgebers sind bei einer Nockenwelle und anderen Wellen, wie z. B. Abtriebswellen eines Getriebes oder als Geber eines Anti-Blockiersystems.

Gerade in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine ergibt sich bei den bekannten Stellungsgebern insoweit ein Problem, als es bei einer ungünstigen Ausgangslage der Kurbelwelle einer (nahezu) vollständigen Umdrehung der Kurbelwelle bedarf, bis das erste Mai die Zahnanomalie detektiert wird. Erst nach Erkennen der Zahn anomalie kann die Zündung winkelgerecht einsetzen und die damit verbundene elektronische Kraftstoffeinspritzung sequentiell für die Zylinder der Brennkraftma schine ausgegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stellungsgeber der eingangs ge nannten Art zu schaffen, der auch unter ungünstigen Ausgangsbedingungen ein Erkennen der Drehlage der Welle deutlich früher ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.

Wesentlich für die Erfindung ist eine zweite Zahnanomalie, die in ihrer Winkellage von der der ersten Zahnanomalie verschoben ist. Betrachtet man die erste und die zweite Zahnanomalie als zwei Bezugsmarken, die sich zwar in ihrem Ausgangs signal voneinander unterscheiden, die jedoch jeweils für sich einen eindeutigen Hinweis auf die Drehlage der Welle liefern, so ergibt sich durch die Erfindung bei einer vollständigen Umdrehung des Geberrads an zwei Stellen die Möglichkeit, die Drehlage der Geberrads und damit der verbundenen Welle eindeutig zu erkennen.

Sieht man dabei mit Vorteil die zweite Zahnanomalie diagonal zu ersten Zahnano malie angeordnet vor, so bedarf es im Extremfall gerade einer halben Umdrehung des Geberrads, um die Drehlage der Welle zu detektieren. Betrachtet man die Zeit, die zwischen dem Start der Brennkraftmaschine und der der Synchronisation nachfolgenden ersten Zündung erfolgt als Totzeit, so ergibt sich durch die Erfin dung gerade eine Halbierung dieser Totzeit. Dadurch ergibt sich eine Verkürzung der Startzeit der Brennkraftmaschine.

Die konstruktive Ausgestaltung der zweiten Zahnanomalie kann auf unterschiedli che Weise vorgenommen werden. Besteht die erste Zahnanomalie wie aus der eingangs genannten Druckschrift bekannt im Fehlen zweier Zähne, so kann die zweite Zahnanomalie beispielsweise im Fehlen eines einzigen Zahns bestehen. Demgegenüber ist es vorteilhaft, die zweite Zahnanomalie in ihrem Aufbau kom plementär zur ersten auszubilden. Die durch beide Anomalien hervorgerufene Un genauigkeit in der Bestimmung des Drehwinkels ist dann in beiden Fällen gleich.

Anhand der Zeichnung ist die Erfindung weiter erläutert.

In der einzigen Figur ist ein Geberrad für einen Stellungsgeber gemäß der Erfin dung dargestellt. Das Geberrad 1 dient dazu, die Drehlage einer nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine (ebenfalls nicht dargestellt) zu bestimmen. Das Geberrad 1 besitzt an seinem Umfang in regelmäßigen Abständen Zähne 2 sowie stationär einen Hallgeber 3, der bei Vorbeilauf eines Zahns 2 ein charakte ristisches Signal abgibt. Eine nicht dargestellte Auswerteelektronik wandelt das Ausgangssignal des Hallgebers 3 in eine Rechteckspannung mit konstanter Amplitude um.

An einer Stelle 4 des Geberrads 1 befindet sich eine erste Zahnanomalie 5 in Form von 2 fehlenden Zähnen, an einer zweiten Stelle 6 befindet sich eine zweite Zahn anomalie 7, die komplementär zu ersten Zahnanomalie 5 ist und bei der die Zwi schenräume zwischen insgesamt drei aufeinanderfolgenden Zähnen ausgefüllt sind.

Die beiden Zahnanomalien 5 und 7 liefern am Ausgang des Hallgebers 3 jeweils ein Ausgangssignal, das sich voneinander unterscheidet und das auch gegenüber dem der Zähne 2 unterschiedlich ist. Damit ist es möglich, die Drehlage des Geber rads 1 und damit der Kurbelwelle während einer Umdrehung mit Hilfe der als Be zugsmarken dienenden Zahnanomalien 5 und 7 eindeutig zu bestimmen und beim Anlassen der Brennkraftmaschine im ungünstigsten Fall nach einer halben Umdre hung des Geberrads 1 die Zündung und Einspritzung der Brennkraftmaschine mit Hilfe eines nicht dargestellten elektronische Steuergeräts zeitgerecht und zylinder selektiv auszulösen.

Handelt es sich beispielsweise um eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine, so kann mit Hilfe der Anomalie 5 auf den Zylinder 1 synchronisiert werden, mit Hilfe der Zahnanomalie 7 auf den Zylinder 4 (bei einer Zündfolge 1, 3, 4, 2).

Claims

1. Stellungsgeber für eine drehbare Welle eines Fahrzeugs mit einem Geberrad, das mit der Welle drehfest verbunden ist und auf seinem Umfang in regelmäßi ger Anordnung eine Folge von Zähnen sowie eine Zahnanomalie besitzt, die mit einem Aufnehmer abgetastet und mittels einer nachgeschalteten Auswerteelek tronik in ein Signal für die Drehlage der Welle in Bezug zu der durch die Zahn anomalie definierten Nullage umgewandelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Geberrad (1) eine zweite Zahnanomalie (5 bzw. 7) aufweist, die sich in der vom Aufnehmer (3) gelieferten Signal von dem jedes Zahns (2) und der für die Nullage verantwortlichen (ersten) Zahnanomalie (7 bzw. 5) unterscheidet.

2. Stellungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zahnanomalie der ersten Zahnanomalie diagonal gegenüber liegt.

3. Stellungsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zahnanomalie in ihrem Aufbau komplementär zu ersten Zahn anomalie ist.