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    • 专利摘要:
    Eine Brennkraftmaschinensteuerungseinheit bestimmt eine Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor (11) ohne Einsetzen eines Drehwinkelsensors, der für die Erfassung der umgekehrten Drehung ausgelegt ist. Während einer normalen Drehung von dem Verbrennungsmotor (11) erhöht sich der Zylinderdruck, wenn ein Kolben (33) sich nach oben zu dem oberen Totpunkt bewegt. In ähnlicher Weise verringert sich der Druck während der umgekehrten Drehung, wenn der Kolben (33) sich nach unten bewegt. Somit bestimmt eine ECU (29), ob der Druck in dem Zylinder während eines Verdichtungstakts sich erhöht oder verringert, bevor der Kolben (33) von dem Zylinder den oberen Totpunkt erreicht. Die Drehung von dem Verbrennungsmotor (11) wird als normal bestimmt, wenn der Druck sich erhöht, und wird als eine umgekehrte Drehung bestimmt, wenn sich der Druck verringert. Während eines Normaldrehungsexpansionstakts bewegt sich der Kolben (33) nach unten und verringert sich der Druck in dem Zylinder, bis ein Auslassventil (32) öffnet, während sich der Kolben nach oben bewegt und sich der Druck während der umgekehrten Drehung erhöht.
    公开号:DE102004019628A1
    申请号:DE200410019628
    申请日:2004-04-22
    公开日:2004-11-11
    发明作者:Eiji Kariya Kogiso；Naoki Kariya Kokubo
    申请人:Denso Corp；
    IPC主号:F02D45-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine,die die Funktion zum Bestimmen hat, ob sich die Brennkraftmaschinein eine normale Richtung oder in eine umgekehrte Richtung dreht.
    [0002] ImAllgemeinen wird, währendsich eine Brennkraftmaschine dreht, eine Bestimmung eines Zylindersund eine Erfassung eines Kurbelwinkels auf der Grundlage von Signalenvon einem Kurbelwinkelsensor und von einem Nockenwinkelsensor durchgeführt, sodass eine Kraftstoffeinspritzsteuerung und eine Zündsteuerungdurchgeführtwerden. Jedoch ist es vor dem Starten der Brennkraftmaschine unmöglich, denZylinder zu bestimmen und den Kurbelwinkel zu erfassen, bis derStarter das Anlassen verursacht und eine Bestimmung von einem bestimmtenZylinder (Kurbelwinkelbezugsposition) beendet ist.
    [0003] Somitwurde eine Technik vorgeschlagen, bei der eine Verbrennungsmotorstopppositionerfasst und in einem Speicher gespeichert wird, wenn die Brennkraftmaschineanhält.Die Bestimmung von dem Zylinder und die Erfassung von dem Kurbelwinkelwerden bei dem nächstenStart der Brennkraftmaschine auf der Grundlage der in dem Speichergespeicherten Stoppposition durchgeführt. Das startet die Kraftstoffeinspitzsteuerungund die Zündsteuerung,die beispielsweise in der der Japanischen PatentoffenlegungsschriftNR. 2002-39038 Seite 3, offenbart ist. Diese Technik zielt daraufab, sowohl ein Startverhalten als auch Startabgasemissionen zu verbessern.
    [0004] Jedochist es zum genauen Erfassen der Stoppposition von der Brennkraftmaschinenotwendig, eine Funktion zum Bestimmen vorzusehen, ob sich die Brennkraftmaschinein eine normale Richtung (vorwärts)oder eine umgekehrte Richtung dreht. Das liegt daran, dass sichein Kolben nicht übereinen oberen Totpunkt von einer Verdichtung bewegen kann und sichdie Brennkraftmaschine in die umgekehrte Richtung drehen kann, wennein Drehmoment kleiner als eine Verdichtungskraft um einen oberenTotpunkt der Verdichtung wird, währenddie Brennkraftmaschine anhält,und weder der Kurbelwinkelsensor noch der Nockenwinkelsensor kanndiese normale/umgekehrte Drehung erfassen.
    [0005] Alseine herkömmlicheTechnik zum Erzielen der Funktion zum Bestimmen, ob sich die Brennkraftmaschinein die normale Richtung oder in die umgekehrte Richtung dreht, istbeispielsweise eine in dem Japanischen Patent NR. 3186524, Seiten4 – 10,beschriebener Technik bekannt. Gemäß dieser herkömmlichenTechnik sind zwei Sensoren, insbesondere ein Kurbelwinkelsensorund ein Drehwinkelsensor, die fürdie Erfassung einer umgekehrten Drehung ausgelegt sind, entlangeiner Drehrichtung von einem Signalrotor angeordnet, der an einerKurbelwinkelwelle an einem Intervall von einem vorbestimmten Kurbelwinkelbefestigt ist. Die zwei Sensoren geben jeweils zwei Impulssignalemit einer Phasendifferenz (Zeitdifferenz) dazwischen, die dem Intervallzwischen den Sensoren entspricht, synchron mit der Drehung von demSignalrotor ab. Durch Vergleichen der Phasen von diesen zwei Impulssignalen zumBestimmen, welches Impulssignal die Phase hat, die den anderen Impulssignalvoraus eilt, wird bestimmt, ob sich die Brennkraftmaschine in dienormale Richtung oder in die umgekehrte Richtung dreht.
    [0006] Jedochhat die vorstehend beschriebene herkömmliche Technik einen Nachteildahin gehend, dass sie einen Drehwinkelsensor erfordert, der für die Erfassungder umgekehrten Drehung gedacht ist, um zu bestimmen, ob sich dieBrennkraftmaschine in die normale Richtung oder in die umgekehrteRichtung dreht.
    [0007] Dievorliegenden Erfindung wurde im Hinblick auf den vorstehend genanntenNachteil gemacht, und daher ist es eine Aufgabe der vorliegendenErfindung, eine Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine zuschaffen, die eine Funktion zum Bestimmen, ob sich die Brennkraftmaschinein eine normale Richtung oder in eine umgekehrte Richtung dreht,ohne einen Drehwinkelsensor hat, der für die Erfassung der umgekehrtenDrehung bestimmt ist.
    [0008] ZumLösen dervorstehend genannten Aufgabe hat eine Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschinegemäß einemGesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Kurbelwinkelerfassungseinrichtungzum Erfassen eines Kurbelwinkels der Brennkraftmaschine; und eineInnendruckerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Drucks in jedemZylinder von der Brennkraftmaschine. Die Drehrichtungserfassungseinrichtungist vorgesehen zum Bestimmen, ob sich die Brennkraftmaschine ineine normale Richtung oder in eine umgekehrte Richtung dreht, aufder Grundlage einer Beziehung zwischen einem erfassten Wert vonder Kurbelwinkelerfassungseinrichtung und einem erfassten Wert vonder Innendruckerfassungseinrichtung.
    [0009] Dievorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Information über denDruck in dem Zylinder, der durch die Innendruckerfassungseinrichtungerfasst wird, zum Bestimmen verwendet wird, ob sich die Brennkraftmaschinein die normale Richtung oder in die umgekehrte Richtung dreht. Da dieInformation überden Druck in dem Zylinder für Anwendungenverwendet werden kann, die andere als die Erfassung der umgekehrtenDrehung sind (beispielsweise eine Brennschlusserfassung, eine Klopferfassung,usw.), ist es nicht notwendig, die Innendruckerfassungseinrichtungnur fürden Zweck der Erfassung der umgekehrten Drehung vorzusehen. DieInnendruckerfassungseinrichtung kann wirksam in einem weiten Bereichvon Anwendungen verwendet werden. Darüber hinaus ist es für einen Fall,bei dem die vorliegende Erfindung auf eine Brennkraftmaschine angewendetwird, bei der die Innendruckerfassungseinrichtung für eine Anwendung vorgesehenist (beispielsweise eine Brennschlusserfassung, eine Klopferfassung,usw.), die eine andere als die Erfassung der umgekehrten Drehungist, nicht notwendig, einen zusätzlichenSensor zum Erfassen einer umgekehrten Drehung vorzusehen. Somitkann die vorliegende Erfindung mit geringen Kosten ausgeführt werden.
    [0010] Beieinem Zylinder währendeines Verdichtungstakts bewegt sich ein Kolben in einem Zylinder zueinem oberen Totpunkt und erhöhtsich der Druck in dem Zylinder währendeiner normalen Drehung, währendsich bei der umgekehrten Drehung der Kolben nach unten Bewegt undsich der Druck verringert. Durch Berücksichtung dieser Tatsachekann die Drehung der Brennkraftmaschine als umgekehrte Drehung bestimmtwerden, wenn bestimmt wird, dass der Druck in einem Zylinder während einesVerdichtungstakts sich verringert, bevor der Kolben in dem Zylinderden oberen Totpunkt erreicht, auf der Grundlage von erfassten Wertenvon der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung und von der Innendruckerfassungseinrichtunggemäß einemweiteren Gesichtspunkt der Erfindung. Für diesen Fall kann die Drehrichtungvon der Brennkraftmaschine genau durch Bestimmen des Zylinders während einesVerdichtungstakts aus dem erfassten Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtungund dann durch Bestimmen, ob der Druck in dem Zylinder während des Verdichtungstaktssich erhöhtoder verringert, bestimmt werden.
    [0011] Beieinem Zylinder währendeines Expansionstakts bewegt sich der Kolben in dem Zylinder nachunten und verringert sich der Druck in dem Zylinder, bis ein Auslassventilwährendder normalen Drehung geöffnetwird, wohingegen sich währendder umgekehrten Drehung der Kolben nach oben bewegt und sich derDruck in dem Zylinder erhöht.Durch Berücksichtigungdieser Tatsache kann die Drehung der Brennkraftmaschine als umgekehrteDrehung bestimmt werden, wenn bestimmt wird, dass der Druck in einemZylinder währendeines Expansionstakts sich erhöht,bevor ein Auslassventil von dem Zylinder geöffnet wird, auf der Grundlageder erfassten Werte von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung undder Innendruckerfassungseinrichtung gemäß einem weiteren Gesichtspunktder vorliegenden Erfindung. Für diesenFall kann die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine genau durchbestimmen des Zylinders währendeines Expansionstakts aus dem erfassten Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtungund dann durch bestimmen, ob der Druck in dem Zylinder während desExpansionstakts sich verringert oder sich vergrößert, bevor das Auslassventilvon dem Zylinder geöffnetwird, bestimmt werden.
    [0012] DasAuslassventil wird währendeines Verdichtungstakts geschlossen gehalten, obwohl hingegen einEinlassventil bis zur Mitte von dem Verdichtungstakt geöffnet seinkann, um die Einlasseffizienz zu verbessern (siehe 7). Währenddas Einlassventil bei dem Zylinder während des Verdichtungstaktsgeöffnetist, wird fürdiesen Fall der Druck in dem Zylinder nahezu der Außenluftdruckund verbleibt unverändertauch währenddes Verdichtungstakts.
    [0013] Somitkann eine umgekehrte Drehung nicht erfasst werden. Obwohl jedochdas Einlassventil bei dem Zylinder während des Verdichtungstaktsgeöffnetist, wird das Auslassventil von dem Zylinder während des Expansionstakts geschlossen(siehe 7). Daher istes möglich,die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine durch bestimmen, obder Druck in dem Zylinder währenddes Expansionstakts sich verringert oder sich erhöht, zu bestimmen.
    [0014] Während einesExpansionstakts wird das Einlassventil geschlossen gehalten. Jedochkann das Auslassventil von der Hälftevon dem Expansionstakt zum Verbessern der Auslasseffizienz geöffnet sein(siehe 7). Wenn für diesenFall das Auslassventil von dem Zylinder während des Expansionstakts geöffnet ist,wird der Druck in dem Zylinder nahezu der Außenluftdruck und verbleibtunverändertauch währenddes Expansionstakts (siehe 6).Somit kann eine umgekehrte Drehung nicht erfasst werden. Obwohljedoch das Auslassventil von dem Zylinder während des Expansionstakts geöffnet ist,ist das Einlassventil von dem Zylinder während des Verdichtungstaktsgeschlossen (siehe 7). Daherist es möglich,die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine durch Bestimmen, obder Druck in dem Zylinder währenddes Verdichtungstakts sich erhöhtoder verringert, zu bestimmen.
    [0015] DurchBerücksichtigungdes vorstehend genannten kann die Bestimmung von der Drehrichtung aufder Grundlage des Drucks in dem Zylinder während eines Verdichtungstaktsund derjenigen auf der Grundlage des Drucks in dem Zylinder während einesExpansionstakts kombiniert werden, um gemäß einem weiteren Gesichtspunktder Erfindung angewendet zu werden. Auch wenn für diesen Fall das Einlassventilbei dem Zylinder währenddes Verdichtungstakts geöffnetist oder das Auslassventil bei dem Zylinder während des Expansionstakts geöffnet ist,ist es möglich,die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine zu bestimmen.
    [0016] Darüber hinauskann gemäß einemweiteren Gesichtspunkt der Erfindung eine Stoppposition von derBrennkraftmaschine durch eine Stopppositionserfassungseinrichtungauf der Grundlage von dem erfassten Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtungunmittelbar vor der Erfassung der umgekehrten Drehung und des Änderungsbetragsvon dem erfasste Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtungaus der Erfassung der umgekehrten Drehung erfasst werden, bis dieBrennkraftmaschine anhält.Auch wenn fürdiesen Fall die umgekehrte Drehung auftritt, wenn die Brennkraftmaschineanhält, kannder Betrag der umgekehrten Drehung erfasst werden, um die Stopppositiongenau zu erfassen. Darüberhinaus ist es möglich,in einem Speicher eine Information hinsichtlich dieser Stopppositionals eine Information hinsichtlich einer Ausgangsposition bei demnächstenStart zu speichern. Somit ist es bei dem nächsten Start möglich, genauden Zylinder zu bestimmen und den Kurbelwinkel zu erfassen auf der Grundlageder Information hinsichtlich der Stoppposition (Information hinsichtlichder Ausgangsposition bei dem nächstenStart), die in dem Speicher gespeichert ist, wobei sich dadurchdas Startverhalten und die Abgasemission beim Starten verbessern.
    [0017] Für diesenFall kann gemäß einemweiteren Gesichtspunkt der Erfindung die Kurbelwinkelerfassungseinrichtungeinen Kurbelwinkelsensor zum Abgeben eines Kurbelwinkelimpulssignalssynchron zu der Drehung von der Brennkraftmaschine und einen Kurbelwinkelzähler zumZählendes Kurbelwinkelimpulssignals aufweisen. Der Kurbelwinkelzähler zählt dasKurbelwinkelimpulssignal, das von dem Kurbelwinkelsensor abgegebenwird, währendeines Zeitraums hoch, bei dem eine normale Drehung von der Brennkraftmaschinegerade erfasst wird, und zählt dasKurbelwinkelimpulssignal währendeiner Zeitdauer herunter, in der die umgekehrte Drehung von derBrennkraftmaschine gerade erfasst wird. Der Kurbelwinkel von derBrennkraftmaschine wird auf der Grundlage eines Zählwertsvon dem Kurbelwinkelzählererfasst und die Stoppposition von der Brennkraftmaschine wird aufder Grundlage des Zählwertsvon dem Kurbelwinkelzählerzu einem Zeitpunkt erfasst, wenn die Brennkraftmaschine anhält. Wennsomit die umgekehrte Drehung auftritt, kann die Übereinstimmung von dem Zählwert von demKurbelwinkelzählerzu dem Kurbelwinkel genau beibehalten werden, und ist es möglich, denKurbelwinkel und die Stoppposition aus dem Zählwert von dem Kurbelwinkelzähler einfachund genau zu erhalten.
    [0018] Esist anzumerken, dass der Kurbelwinkel an dem führenden Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignalund derjenige an dem nacheilenden Rand für die normale Drehung und dieumgekehrte Drehung umgekehrt sind. Beispielsweise ist der Kurbelwinkelan dem führendenRand währendeiner normalen Drehung der Kurbelwinkel an dem nacheilenden Rand während derumgekehrten Drehung.
    [0019] DurchBerücksichtigendieser Tatsache kann gemäß einemweiteren Gesichtspunkt der Erfindung der Kurbelwinkelzähler einenvon dem führenden Randund von dem nacheilenden Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während einernormalen Drehung zählen,währender in anderen von den führendenRand und von dem nacheilenden Rand während der umgekehrten Drehungzählt.Für diesenFall werden die Zeitabstimmung, bei der das Kurbelwinkelimpulssignal(Kurbelwinkel) währendder normalen Drehung gezähltwird, und das jenige während derumgekehrten Drehung miteinander in Übereinstimmung gebracht. Daherkann die Genauigkeit der Erfassung des Kurbelwinkels oder der Stopppositionverbessert werden.
    [0020] Zusätzlich istder Kurbelwinkel von dem ersten Kurbelwinkelimpulssignal unmittelbarnachdem die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine umgekehrt ist,der gleiche wie der Kurbelwinkel von dem letzten Kurbelwinkelimpulssignalunmittelbar vor der Änderungder Drehrichtung. Daher tritt bei dem ersten Kurbelwinkelimpulssignalunmittelbar nachdem die Drehrichtung umgekehrt ist, ein Erfassungsfehler entsprechendder einen Zählungauf.
    [0021] Umdiesen Erfassungsfehler zu verhindern, kann der Kurbelwinkelzähler daserste Kurbelwinkelimpulssignal unmittelbar nachdem die Drehrichtung vonder Brennkraftmaschine umgekehrt ist, gemäß einem weiteren Gesichtspunktder Erfindung nicht zählen.Für diesenFall ist es möglich,zu verhindern, dass eine Abweichung zwischen dem Zählwert von demKurbelwinkelzählerund dem Kurbelwinkel um einen Zählerauftritt.
    [0022] Desweiteren kann die Bestimmung von der Drehrichtung von der Brennkraftmaschinenicht durchgeführtwerden, wenn eine bestimmte Bedingung, wie z. B. Schwierigkeitenoder ein Problem bei der Innendruckerfassungseinrichtung gemäß einem weiterenGesichtspunkt auftritt. Es ist möglich,eine falsche Bestimmung der Drehrichtung zu verhindern, die durchdie bestimmte Bedingung von der Innendruckerfassungseinrichtungverursacht wird.
    [0023] 1 ist ein Verbrennungsmotorsteuerungssystemgemäß einemersten Ausführungsbeispiel dervorliegenden Erfindung;
    [0024] 2 ist ein Ablaufdiagrammeiner Drehrichtungsbestimmungsroutine gemäß dem ersten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung;
    [0025] 3 ist ein Ablaufdiagrammeiner Kurbelwinkelzählroutinegemäß dem erstenAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung;
    [0026] 4 ist ein Zeitdiagramm,das eine Beziehung zwischen einem Kurbelwinkelimpulssignal, einemHub, einem Druck in einem Zylinder und einem Verhalten von einemKurbelwinkelzählerzeigt;
    [0027] 5 ist ein Ablaufdiagrammvon der Drehrichtungsbestimmungsroutine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung;
    [0028] 6 ist ein Zeitdiagramm vondem Verhalten von dem Druck in dem Zylinder, während der Verbrennungsmotoranhält;
    [0029] 7 ist eine Beziehung zwischeneinem Hubstatus, einem Zeitraum, in dem ein Einlassventil geöffnet ist,und einem Zeitraum, in dem ein Auslassventil geöffnet ist, für jedenZylinder; und
    [0030] 8 ist ein Ablaufdiagrammvon der Drehrichtungsbestimmungsroutine gemäß einem dritten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung.
    [0031] Einerstes Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 – 4 beschrieben.Der Aufbau eines gesamten Verbrennungsmotorsteuerungssystems wirdallgemein unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.Bei einem Verbrennungsmotor 11 beispielsweise einer Mehrfachanschlusseinspritzbauart,der eine beispielhafte Brennkraftmaschine ist, ist ein Luftreiniger 13 andem am weitesten stromaufwärtsgelegenen Abschnitt von einem Einlassrohr 12 vorgesehen.Stromabwärtsvon dem Luftreiniger 13 ist ein Luftdurchflussmessgerät 14 zumErfassen des Einlassluftvolumens vorgesehen. Stromabwärts vondem Luftdurchflussmessgerät 14 sindein Drosselventil 15, von dem ein Öffnungsgrad durch einen DC-Motorund dergleichen eingestellt wird, und ein Drosselöffnungsgradsensor 16 vorgesehen,der den Drosselöffnungsgrad erfasst.
    [0032] Stromabwärts vondem Drosselventil 15 ist ein Ausgleichstank 17 miteinem Einlassdrucksensor 18 zum Erfassen eines Einlassdrucksvorgesehen. Der Ausgleichstank 17 ist ebenso mit einemEinlasskrümmer 19 zumEinführenvon Luft in jeden Zylinder von dem Verbrennungsmotor 11 vorgesehen.Ein Kraftstoffeinspritzventil 20 zum Einspritzen von Kraftstoffist in der Nähevon einem Einlassanschluss von dem Einlasskrümmer 19 von jedemZylinder angeordnet. Zusätzlichist eine Zündkerze 21 aneinem Zylinderkopf von dem Verbrennungsmotor 11 für jedenZylinder vorgesehen, so dass eine durch jede Zündkerze 21 erzeugteFunkenentladung das Kraftstoff-Luft-Gemisch in dem entsprechendenZylinder zündet.
    [0033] Ander anderen Seite ist ein Abgasrohr 22 von dem Verbrennungsmotor 11 miteinem Katalysator 23, wie z. B. einem Dreiwegekatalysator,der CO, HC, NOx und dergleichen in dem Abgas entfernen oder verringernkann, versehen. Stromaufwärtsvon dem Katalysator 23 ist ein Abgasemissionssensor 24 (beispielsweiseein Luft-Kraftstoff-Verhältnissensor, einSauerstoffsensor usw.) zum Erfassen eines Luft-/Kraftstoffverhältnissesoder zum Erfassen, ob der gegenwärtigeZustand von dem Gemisch mager oder fett ist, vorgesehen.
    [0034] Aneinem Zylinderblock von dem Verbrennungsmotor 11 ist einWassertemperatursensor 25 zum Erfassen einer Kühlwassertemperaturund ein Kurbelwinkelsensor 26 (Kurbelwinkelerfassungseinrichtung)zum Erfassen eines Kurbelwinkels von dem Verbrennungsmotor 11 montiert.Der Kurbelwinkelsensor 26 ist gegenüber einem äußeren Umfang von einem Signalrotor 27 angeordnet,der in einer (nicht gezeigte) Kurbelwelle von dem Verbrennungsmotor 11 gepasstist. Der Signalrotor 27 hat Zähne 27a an seinem äußeren Umfangan Abständenvon einem vorbestimmten Kurbelwinkel (beispielsweise 10 ° KW) undhat einen zahnfreien Bereich, der einem bis drei Zähnen 27a entspricht,an einer Position von einem bestimmten Kurbelwinkel an dem äußeren Umfang.Wenn sich der Verbrennungsmotor 11 dreht, gibt somit derKurbelwinkelsensor 26 ein Regulärintervallkurbelwinkelimpulssignalzu jedem Zeitpunkt ab, wenn sich der Signalrotor 27 umden vorbestimmten Kurbelwinkel (beispielsweise 10 ° KW) in einem Kurbelwinkelbereichdreht, der ein anderer als der zahnfreie Bereich ist, während derein Irregulärintervallkurbelwinkelimpulssignalmit einer größeren Impulsbreitein dem zahnfreien Bereich abgibt (an einer Position entsprechendeinem bestimmten Kurbelwinkel), wie in 4 gezeigt ist. Das Irregulärintervallkurbelwinkelimpulssignalgestattet eine Erfassung einer Kurbelwinkelbezugsposition.
    [0035] UnterRückbezugauf 1 ist ein Zylinderdrucksensor 28 (Innendruckerfassungseinrichtung) für jedenZylinder an dem Zylinderkopf von dem Verbrennungsmotor 11 zumErfassen des Drucks in dem Zylinder vorgesehen. Der Zylinderdrucksensor 28 kannein Sensor sein, der mit der Zündkerze 21 integriertist, oder ein Sensor, der so montiert ist, dass ein Sensorteil,das von der Zündkerze 21 getrenntist, dem Inneren von dem Verbrennungsraum ausgesetzt ist, verwendetwerden.
    [0036] DieAbgaben von den vorstehend erwähnten Sensorenwerden einem Verbrennungsmotorsteuerungsschaltkreis (ECU) 29 eingegeben.Die ECU 29 ist hauptsächlichdurch einen Mikrocomputer ausgebildet und steuert die Kraftstoffeinspritzmengevon dem Kraftstoffeinspritzventil 20 und eine Zündzeitabstimmungvon der Zündkerze 21 inAbhängigkeitvon dem Betriebsstatus von dem Verbrennungsmotor durch ausführen vonverschiedenartigen Verbrennungsmotorsteuerungsprogrammen, die ineinem in der ECU 29 eingebauten ROM (Speichermedium) gespeichertsind.
    [0037] DieECU 29 hältein Hauptrelais von einer (nicht gezeigten) Leistungszufuhrleitungeingeschaltet, nach dem ein Zündschalter(nicht gezeigt) ausgeschaltet ist, um eine Stoppposition von demVerbrennungsmotor 11 zu erfassen. Somit wird die Leistungszufuhrzu der ECU 29 dem Kurbelwinkelsensor 26 und demZylinderdrucksensor 28 und dergleichen fortgesetzt. Wenneine Zeit, die ausreichend ist, dass der Verbrennungsmotor 11 seinenBetrieb vollständig anhält (einevorbestimmte ausreichende Verbrennungsmotorstoppzeit), abgelaufenist, wird das Hauptrelais ausgeschaltet, wobei dadurch die Leistungszufuhrzu der ECU 29 und dergleichen getrennt wird.
    [0038] Darüber hinausführt dieECU 29 eine Drehrichtungsbestimmungsroutine aus, die in 2 gezeigt ist, um zu bestimmen,ob der Verbrennungsmotor 11 eine normale Drehung oder eineumgekehrte Drehung durchführt, aufder Grundlage einer Beziehung zwischen dem aus dem Abgabesignalvon dem Kurbelwinkelsensor 26 erfassten Kurbelwinkel und demWert von dem Zylinderdrucksensor 28. Die ECU 29 führt ebensoeine in 3 gezeigte Kurbelwinkelzählroutinezum Hoch-/Herunterzähleneines Zählwertsvon einem KurbelwinkelzählerC gemäß der Drehrichtungvon dem Verbrennungsmotor 11 zu jedem Zeitpunkt durch,bei dem der Kurbelwinkelsensor 26 das Kurbelwinkelimpulssignalabgibt. Als nächsteswerden Details dieser Routine beschrieben.
    [0039] DieDrehrichtungsbestimmungsroutine von 2 wirddurch eine Unterbrechungsroutine zu jedem Zeitpunkt gestartet, wenneine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, und dient als eine Drehrichtungsbestimmungseinrichtung,die in den Ansprüchenwiedergegeben ist. Diese Routine berücksichtigt die Druckänderungscharakteristikenbei einem Zylinder währendeines Verdichtungstakts (insbesondere die Druckerhöhung, dasich ein Kolben 33 in dem Zylinder während des Verdichtungstaktsnach oben bewegt, so dass er einen oberen Totpunkt für einenFall einer normalen Drehung erreicht, wohingegen der Druck sichverringert, da der Kolben 33 sich für den Fall einer umgekehrtenDrehung nach unten bewegt). Genauer gesagt bestimmt dies Routine,ob sich der Druck oberhalb von dem Kolben 33 in dem Zylinderwährenddes Verdichtungstakts, d. h. auf dem Weg zu dem oberen Totpunkterhöhtoder verringert, und bestimmt dann, dass die normale Drehung auftritt,wenn sich der Druck erhöht,währendsie bestimmt, dass die umgekehrte Drehung auftritt, wenn sich derDruck verringert.
    [0040] Wenndie Routine von 2 gestartetwird, wird zunächstbestimmt, ob der Zylinderdrucksensor 28 normal arbeitetoder nicht, auf der Grundlage einer Diagnose, die durch eine Selbstdiagnosefunktion inSchritt S100 enthalten wird.
    [0041] Wennbeispielsweise eine Situation, wie z. B. ein Bruch einer Signalleitungoder eine abnormale Leistungszufuhrspannung, bei dem Zylinderdrucksensor 28 auftritt,wird die Abgabespannung von dem Zylinderdrucksensor 28 abnormal.Somit kann bestimmt werden, ob der Zylinderdruck 28 normalarbeitet oder nicht, durch bestimmen, ob die Ausgangsspannung vondem Zylinderdrucksensor 28 innerhalb eines normalen Spannungsbereichsliegt oder nicht. Wenn bestimmt ist, dass der Betrieb von dem Zylinderdrucksensor 28 abnormalist, wird diese Routine ohne durchführen des verbleibenden Prozessesbeendet.
    [0042] Wennbestimmt wird, dass der Zylinderdrucksensor 28 in SchrittS100 normal arbeitet, wird in Schritt S101 bestimmt, ob eine Drehgeschwindigkeitvon den Verbrennungsmotor gleich wie oder niedriger als eine vorbestimmteDrehzahl ist (beispielsweise 500 Upm), bei der oder unterhalb der eineumgekehrte Drehung von dem Verbrennungsmotor auftreten kann. Für einenFall, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl höher als die vorbestimmte Drehzahlist und daher eine umgekehrte Drehung nicht auftreten kann, wirddiese Routine ohne durchführendes verbleibenden Prozesses beendet.
    [0043] Wennandererseits bestimmt wird, dass die Verbrennungsmotordrehzahl gleichwie oder niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist, bei der oder unterhalbder die umgekehrte Drehung von dem Verbrennungsmotor in SchrittS101 auftreten kann, ist dann in dem Schritt S102 bestimmt, ob eseinen Zylinder währendeines Verdichtungstakts (im Folgenden als Verdichtungszylinder bezeichnet)auf der Grundlage des Zählwertsvon dem KurbelwinkelzählerC gibt oder nicht, der nachstehend beschrieben ist. Für einenFall, bei dem es keinen Verdichtungszylinder gibt (beispielsweisewenn die Kolben von allen Zylindern an den oberen oder unteren Totpunktenpositioniert sind), kann die Bestimmung für die Drehrichtung nicht durchgeführt werdenund wird daher diese Routine beendet.
    [0044] Wennin Schritt S 102 bestimmt wird, dass es einen Verdichtungszylindergibt, wird dann in dem Schritt S 103 bestimmt, ob ein Einlassventil 31 von demVerdichtungszylinder geschlossen ist oder nicht. Während einesVerdichtungstakts wird das Auslassventil 32 geschlossengehalten und hingegen das Einlassventil 30 ist zu der Hälfte vondem Verdichtungstakt zum Erhöhender Einlasseffizienz geöffnet seinkann (siehe 7). Für einenFall, bei dem das Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylindergeöffnetist, wird der Druck in dem Zylinder nahezu gleich dem Außenluftdruckund wird unverändertauch währenddes Verdichtungstakts. Daher kann die umgekehrte Drehung von demVerbrennungsmotor fürdiesen Fall nicht erfasst werden. Aus diesem Grund wird diese Routinebeendet, wenn in Schritt S103 bestimmt wird, dass das Einlassventil 31 vondem Verdichtungszylinder geöffnetist.
    [0045] Wennandererseits bestimmt wird, dass das Einlassventil 31 vondem Verdichtungszylinder in Schritt S103 geschlossen ist, wird dannin Schritt S104 bestimmt, ob der Druck in dem Verdichtungszylinder(der erfasste Wert von dem Zylinderdrucksensor 28) sicherhöhtoder nicht. Wenn bestimmt wird, dass der Druck in dem Verdichtungszylindersich in Schritt S104 erhöht,wird dann bestimmt, dass die in Schritt S105 bestimmt, dass dieDrehung von dem Verbrennungsmotor einen normale Drehung ist. Anderenfallswird in Schritt S106 bestimmt, dass die Drehung von dem Verbrennungsmotoreine umgekehrte Drehung ist.
    [0046] DieKurbelwinkelzählroutinevon 3 wird durch eineUnterbrechungsroutine synchron mit einem führenden Rand und einem nacheilendenRand von dem Kurbelwinkelimpulssignal gestartet, das von dem Kurbelwinkelsensor 26 abgegebenwird. Die Routine zähltden Zählwertvon dem KurbelwinkelzählerC in Abhängigkeitvon der Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 synchronmit den führendenund nacheilenden Rändernvon dem Kurbelwinkelimpulssignal hoch/herunter. Diese Routine dientals eine Kurbelwinkelerfassungseinrichtung zusammen mit dem Kurbelwinkelsensor 26.
    [0047] DerKurbelwinkel an dem führendenRand von dem Kurbelwinkelimpulssignal und derjenige an dem nacheilendenRand sind zwischen einer normalen Drehung und einer umgekehrtenDrehung umgekehrt. Beispielsweise ist der Kurbelwinkel an dem führendenRand währendder normalen Drehung der Kurbelwinkel an dem nacheilenden Rand während derumgekehrten Drehung. Unter Berücksichtigung dieseTatsache, wie in 4 gezeigtist, zähltder KurbelwinkelzählerC das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führendenRand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehung, während erdas Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führenden Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignalwährendder umgekehrten Drehung herunter zählt. Somit kann die Zeitabstimmung,bei der das Kurbelwinkelimpulssignal (Kurbelwinkel) während dernormalen Drehung gezähltwird, und diejenige währendder umgekehrten Umdrehung miteinander in Übereinstimmung gebracht werden.
    [0048] Zusätzlich istder Kurbelwinkel von dem ersten Kurbelwinkelimpulssignal, unmittelbarnachdem die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 umgekehrtwird, der gleiche wie derjenige von dem letzten Kurbelwinkelimpulssignalunmittelbar vor der Änderungvon der Drehrichtung. Wenn das ersten Kurbelwinkelimpulssignal unmittelbarnach der Änderungder Drehrichtung gezähltwird, tritt daher ein Erfassungsfehler entsprechend einem Zähler auf.
    [0049] ZumVerhindern des vorstehend genannten Erfassungsfehlers ist der Kurbelwinkelzähler C angeordnet,dass er das erste Kurbelwinkelimpulssignal nicht zählt, unmittelbarnach dem die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 umgekehrtwird. Somit ist es möglich,zu verhindern, dass eine Abweichung von einem Zähler zwischen dem Zählwert von demKurbelwinkelzählerC und dem Kurbelwinkel auftritt.
    [0050] Wenndie Kurbelwinkelzählroutinevon 3 zum Steuern desZählbetriebsvon dem KurbelwinkelzählerC auf die vorstehend beschriebene Weise gestartet wird, wird inSchritt S201 bestimmt, ob die Bestimmung von der Drehrichtung vondem Verbrennungsmotor 11 durch die Drehrichtungsbestimmungsroutinevon 2 durchgeführt wirdoder nicht (insbesondere ob der Zylinderdrucksensor 28 normal arbeitetund die Verbrennungsmotordrehzahl gleich wie oder niedriger alseine vorbestimmte Drehzahl ist, weil der oder unterhalb der dieumgekehrte Drehung austreten kann). Für einen Fall, bei dem die Bestimmungvon der Drehrichtung nicht durchgeführt wird, wird diese Routineohne durchführendes verbleibenden Prozesses beendet.
    [0051] Wennanderseits in Schritt S201 bestimmt wird, dass die Bestimmung vonder Drehrichtung schon durchgeführtwird, wird dann in Schritt S202 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 11 sichin die normale Richtung auf der Grundlage des Ergebnisses der Drehrichtungsbestimmungsroutinevon 2 dreht oder nicht.Für denFall, bei dem der Verbrennungsmotor 11 sich in die normaleRichtung dreht, wird dann in Schritt S203 bestimmt, ob der gegenwärtige Randvon dem Kurbelwinkelimpulssignal ein führender Rand ist. Wenn dergegenwärtigeRand nicht der führendeRand ist, wird diese Routine beendet, ohne das irgendetwas getanwird.
    [0052] Wennder gegenwärtigeRand als der führendeRand von dem Kurbelwinkelimpulssignal in Schritt S203 bestimmt wird,wird dann in Schritt S204 bestimmt, ob der Verbrennungsmotor 11 indie normale Richtung zu dem Zeitpunkt der Erzeugung des vorherigenKurbelwinkelimpulssignals gedreht wird oder nicht (insbesondereob sowohl die Drehrichtung, wenn das vorherige Kurbelwinkelimpulssignalerzeugt wurde, als auch diese, wenn das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalerzeugt wurde, in der normalen Richtung sind oder nicht). Wenn „JA" gilt, wird der Zählwert vondem KurbelwinkelzählerC um +1 hochgezählt.Somit wird, wie in 4 gezeigtist, der Zählwertvon dem KurbelwinkelzählerC um +1 synchron mit dem führendenRand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehung hochgezählt. DerKurbelwinkel wird aus diesem Zählwerterfasst.
    [0053] Für den Fall,dass „NEIN" bei der Bestimmungin Schritt S204 gilt, insbesondere für einen Fall, bei dem das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignal alsdas erste erfasst wird, unmittelbar nachdem die Drehrichtung vondem Verbrennungsmotor 11 sich von der umgekehrten Richtungzu der normalen Richtung geänderthat, wird das gegenwärtigeKurbelwinkelimpulssignal nicht gezählt und wird der Zählwert vondem Kurbelwinkelsensor C der durch das vorhergehende Zählen erhaltenwird, bei Schritt S206 beibehalten. Somit kann die Abweichung von einemZählerzwischen dem Zählwertvon dem KurbelwinkelzählerC und dem Kurbelwinkel verhindert werden, die auftreten kann, wenndie Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 sich vonder umgekehrten Richtung zu der normalen Richtung ändert.
    [0054] Wennandererseits in Schritt S202 bestimmt wird, dass sich der Verbrennungsmotor 11 indie umgekehrte Richtung dreht, auf der Grundlage des Ausführungsergebnissesvon der Drehrichtungsbestimmungsroutine von 2, wird dann in Schritt S207 bestimmt,ob der gegenwärtigeRand ein nacheilender Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal istoder nicht. Füreinen Fall, bei dem der gegenwärtigeRand nicht der nacheilende Rand ist, wird dies Routine beendet.
    [0055] Wennder gegenwärtigeRand als der nacheilende Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignal in SchrittS 207 bestimmt wird, wird dann in Schritt S208 bestimmt, ob dieDrehung von dem Verbrennungsmotor 11 eine normale Drehungwar, als das vorhergehende Kurbelwinkelimpulssignal erzeugt wurde (insbesondereob das gegenwärtigeKurbelwinkelimpulssignal das erste ist, unmittelbar nachdem die Drehrichtungvon der normalen Drehung zu der umgekehrten Drehung geändert wurde).Wenn in „JA" gilt, wird das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignal nichtgezähltund wird der Zählwertvon dem KurbelwinkelzählerC, der bei dem vorhergehenden Zählen erhaltenwurde, in Schritt S209 beibehalten. Somit ist es möglich, zuverhindern, dass die Abweichung von einem Zähler zwischen dem Zählwert vondem KurbelwinkelzählerC und dem Kurbelwinkel auftritt, wenn die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 sichvon der normalen Drehung zu der umgekehrten Drehung ändert.
    [0056] Wennin Schritt S208 „NEIN" gilt, d. h. wenn sowohldie Drehrichtung, als das vorhergehende Kurbelwinkelimpulssignalerzeugt wurde, und diejenige, als das gegenwärtige Kurbelwinkelimpulssignalerzeugt wurde, als umgekehrte Drehung bestimmt werden, wird derZählwertvon dem KurbelwinkelzählerC um -1 herunter gezählt.Somit wird, wie in 4 gezeigtist, der KurbelwinkelzählerC währendder umgekehrten Drehung synchron mit dem nacheilenden Ende von demKurbelwinkelimpulssignal um -1 herunter gezählt. Der Kurbelwinkel wirdaus diesem Zählwerterfasst.
    [0057] Jedevon den Routinen von den 2 und 3, die vorstehend beschriebensind, läuftab, bis eine vorbestimmte ausreichende Verbrennungsmotorstoppzeitabgelaufen ist, auch nachdem der Zündschalter ausgeschaltet ist.Wenn die ausreichende Verbrennungsmotorstoppzeit abgelaufen ist,wird der Zählwertvon dem KurbelwinkelzählerC zu dem Zeitpunkt in einem Backup-RAM (nicht gezeigt) von der ECU 29 alsInformation hinsichtlich einer Stoppposition von den Verbrennungsmotor 11 gespeichert(Information hinsichtlich einer Ausgangsposition bei dem nächsten Start).Somit ist es bei dem nächsten Startmöglich,den ersten Zylinder, der zu zündenist oder zu dem Kraftstoff einzuspritzen ist, durch verwenden derInformation hinsichtlich der Stoppposition genau zu bestimmen, diein dem Backup-RAM gespeichert ist (die Information hinsichtlichder Ausgangsposition bei dem nächstenStart), um den Verbrennungsmotor 11 zu starten. Somit können das Startverhaltenund die Abgasemission beim Starten verbessert werden.
    [0058] Gemäß dem erstenAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung, das vorstehend beschrieben ist, kanndie Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 als eine normaleDrehung/umgekehrte Drehung mit einer hohen Genauigkeit durch bestimmendes Verdichtungszylinders auf der Grundlage des Zählwertsvon dem KurbelwinkelzählerC und durch bestimmen, ob der Druck in dem Verdichtungszylinder sich erhöht oderverringert, bestimmt werden. Da für diesen Fall die Information über denDruck in dem Zylinder, der durch den Zylinderdrucksensor 28 erfasst wird,für Anwendungenverwendet werden kann, die andere als die Erfassung der umgekehrtenDrehung sind (beispielsweise eine Brennschlusserfassung, eine Klopferfassungusw.), ist es nicht notwendig, den Zylinderdrucksensor 28 nurfür dieErfassung von der umgekehrten Drehung vorzusehen. Der Zylinderdrucksensor 28 kannwirksam füreinen breiten Bereich von Anwendungen verwendet werden. Darüber hinausist es füreinen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein System angewendetist, bei dem der Zylinderdrucksensor 28 für andereAnwendungen als fürdie Erfassung der umgekehrten Drehung vorgesehen ist (beispielsweisedie Erfassung eines Brennschlusses oder eines Klopfens), nicht notwendig,einen neuen Sensor zum Erfassen der umgekehrten Drehung vorzusehen.Daher kann die vorliegende Erfindung mit geringen Kosten ausgeführt werden.
    [0059] Beider Kurbelwinkelzählroutinevon 3 zählt derKurbelwinkelzählerC das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führendenRand von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehunghoch, währender das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem nacheilenden Rand während derumgekehrten Drehung herunter zählt. Jedochkann er das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem nacheilendeEnde von dem Kurbelwinkelimpulssignal während der normalen Drehung hochzählen,währender das Kurbelwinkelimpulssignal synchron mit dem führendenRand währendder umgekehrten Drehung herunter zählt.
    [0060] Darüber hinauskann füreinen Fall, bei dem die vorliegende Erfindung auf ein System angewendetist, das einen Kurbelwinkelerfassungsfehler entsprechend der Impulsbreite vondem Kurbelwinkelimpulssignal gestattet, der Kurbelwinkelzähler C das Kurbelwinkelimpulssignalsynchron mit dem führendenRand (oder dem nacheilenden Rand) von dem Kurbelwinkelimpulssignalsowohl währendder normalen Drehung als auch währendder umgekehrten Drehung hoch-/herunterzählen.
    [0061] Indem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Drehrichtungvon dem Verbrennungsmotor 11 dadurch bestimmt, dass bestimmtwird, ob der Druck in dem Verdichtungszylinder sich erhöht odersich verringert. Gemäß dem zweitenAusführungsbeispielder vorliegenden Erfindung läufteine Drehrichtungsbestimmungsroutine von 5 durch eine Unterbrechungsroutine zujedem Zeitpunkt ab, wenn ein vorbestimmter Zeitbetrag verläuft, wobeidadurch bestimmt wird, ob der Druck in einem Zylinder während einesExpansionstakts (im folgenden einfach als Expansionszylinder bezeichnet)sich erhöhtoder verringert, um die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 zubestimmen.
    [0062] Wiein 6 gezeigt ist, hatder Expansionszylinder die Eigenschaft, dass der Druck in dem Zylindersich verringert, wenn sich ein Kolben 33 nach unten bewegt,bis ein Auslassventil 32 während einer normalen Drehunggeöffnetwird, währender sich erhöht,wenn der Kolben 33 sich nach oben während der umgekehrten Drehungbewegt. Die Drehrichtungsbestimmungsroutine von 5 berücksichtigt dieseEigenschaft und bestimmt, ob der Druck in dem Expansionszylindersich erhöhtoder verringert, bevor das Auslassventil 32 von dem Expansionszylindergeöffnetwird. Die Routine von 5 bestimmt dieDrehung von dem Verbrennungsmotor als normale Drehung, wenn derDruck sich verringert, und bestimmt die Drehung als eine umgekehrteDrehung, wenn sich der Druck erhöht.
    [0063] Wenndiese Routine gestartet wird, wird in Schritt S300 bestimmt, obder Zylinderdrucksensor 28 normal arbeitet oder nicht,auf der Grundlage einer Diagnose, die durch eine Selbstdiagnosefunktion erzieltwird. Wenn bestimmt wird, dass der Zylinderdrucksensor 28 abnormalarbeitet, wird diese Routine ohne durchführen des verbleibenden Prozesses beendet.
    [0064] Wennbestimmt wird, dass der Zylinderdrucksensor 28 in SchrittS300 normal arbeitet, wird dann in Schritt S300 bestimmt, ob dieDrehzahl von dem Verbrennungsmotor 11 gleich wie oder niedriger alseine vorbestimmte Drehzahl ist oder nicht (beispielsweise 500 Upm),bei oder unterhalb der eine umgekehrte Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 auftretenkann. Füreinen Fall, bei dem die Verbrennungsmotordrehzahl höher alsdie vorbestimmte Drehzahl ist und daher eine umgekehrte Drehung nichtauftreten kann, wird diese Routine ohne durchführen des verbleibenden Prozessesbeendet.
    [0065] Wennin Schritt S301 bestimmt wird, dass die Drehzahl von dem Verbrennungsmotor 11 gleichwie oder niedriger als die vorbestimmte Drehzahl ist, bei der oderunterhalb von der die umgekehrte Drehung auftreten kann, wird dannin Schritt S302 bestimmt, ob es einen Expansionszylinder gibt odernicht, auf der Grundlage des Zählwertsvon dem KurbelwinkelzählerC. Wenn es keinen Expansionszylinder gibt, kann die Drehrichtungvon dem Verbrennungsmotor 11 nicht bestimmt werden. Daherwird diese Routine beendet.
    [0066] Wennin dem Schritt S302 bestimmt wird, dass es einen Expansionszylindergibt, wird dann in Schritt S303 bestimmt, ob das Auslassventil 32 von demExpansionszylinder geschlossen ist oder nicht. Während eines Expansionstaktswird das Einlassventil 31 geschlossen gehalten, wohingegendas Auslassventil 32 von der Hälfte des Expansionstakts zumErhöhender Auslasseffizienz geöffnetsein kann (siehe 7).Wenn das Auslassventil 32 von dem Expansionszylinder geöffnet ist,wird der Druck nahezu der Außenluftdruckund wird unverändertauch bei dem Expansionszylinder (siehe 6). Daher kann die umgekehrte Drehungnicht erfasst werden. Aus diesem Grund wird diese Routine beendet,wenn in Schritt S303 bestimmt wird, dass das Auslassventil 32 vondem Expansionszylinder geöffnetist.
    [0067] Andererseitswird in Schritt S303 bestimmt, dass das Auslassventil 32 vondem Expansionszylinder geschlossen ist. Es wird dann in SchrittS304 bestimmt, ob der Druck in dem Expansionszylinder (erfassterWert von dem Zylinderdrucksensor 28) sich verringert odernicht. Wenn eine Verringerung des Drucks in dem Expansionszylindererfasst wird, wird in Schritt S305 bestimmt, dass die Drehung vondem Verbrennungsmotor eine normale (vorwärts) Drehung ist. Wenn eineErhöhungdes Drucks in dem Expansionszylinder erfasst wird, wird in SchrittS306 bestimmt, dass die Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 dieumgekehrte Drehung ist.
    [0068] Darüber hinauswird in dem vorliegenden Ausführungsbeispielder KurbelwinkelzählerC ebenso gemäß der Kurbelwinkelzählroutinevon 3 hoch-/heruntergezählt, diein dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet wird. Dasvorliegende Ausführungsbeispielkann die gleichen Wirkungen wie diejenigen erzielen, die durch daserste Ausführungsbeispielerzielt werden.
    [0069] Indem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Drehrichtungvon dem Verbrennungsmotor 11 auf der Grundlage des Drucksin dem Verdichtungszylinder bestimmt. Jedoch wird für einenFall, bei dem das Einlassventil 31 bis zu der Hälfte vondem Verdichtungstakt geöffnet ist(siehe 7), der Drucknahezu der Außenluftdruckund wird auch bei dem Verdichtungszylinder während eines Zeitraums unverändert, indem das Einlassventil 31 geöffnet ist. Somit kann die umgekehrteDrehung von dem Verbrennungsmotor 11 nicht erfasst werden.Jedoch wird das Auslassventil 32 von dem Expansionszylindergeschlossen, auch wenn das Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylindergeöffnetist (siehe 7). Daherist es durch bestimmen, ob der Druck in dem Expansionszylinder sichverringert oder sich erhöht,möglich,die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 zu bestimmen.
    [0070] Darüber hinauswird in dem zweiten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispieldie Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 auf der Grundlagedes Drucks in dem Expansionszylinder bestimmt. Jedoch wird für einenFall, bei dem das Auslassventil 32 von der Hälfte vondem Expansionstakt geöffnetist (siehe 7), der Drucknahezu der Außenluftdruckund wird auch bei dem Expansionszylinder während eines Zeitraums unverändert, bei demdas Auslassventil 32 geöffnetist (siehe 6). Daherkann die umgekehrte Drehung nicht erfasst werden. Jedoch wird dasEinlassventil 31 von dem Kompressionszylinder geschlossen,auch wenn das Auslassventil 32 von dem Expansionszylindergeöffnetist (siehe 7). Daherist es durch bestimmen, ob der Druck in dem Expansionszylinder sicherhöht odersich verringert, möglich,die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 zu bestimmen.
    [0071] UnterBerücksichtigungdes vorstehend genannten läuftgemäß dem drittenAusführungsbeispieleine Drehrichtungsbestimmungsroutine von 8 durch eine Unterbrechungsroutine zujedem Zeitpunkt, wenn eine vorbestimmte Zeit abläuft, wobei dadurch die Bestimmungvon der Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 auf derGrundlage des Drucks in dem Verdichtungszylinder (Schritt S401)und derjenigen auf der Grundlage des Drucks in dem Expansionszylinder(Schritt S402) ausgeführt wird.Für diesenFall wird bei der Bestimmung von der Drehrichtung auf der Grundlagedes Drucks in dem Verdichtungszylinder (Schritt S401) die gleiche Routineausgeführtwie die Drehrichtungsbestimmungsroutine von 2, die in dem ersten Ausführungsbeispielverwendet wird. Somit wird während desZeitraums, in dem das Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylindergeschlossen ist, bestimmt, ob der Druck in dem Verdichtungszylindersich erhöht oderverringert, wobei dadurch der Drehungsstatus von dem Verbrennungsmotor 11 alsnormale Drehung oder umgekehrte Drehung bestimmt wird. Dann wirdbei der Bestimmung von der Drehrichtung auf der Grundlage des Drucksin dem Expansionszylinder (Schritt S402) die gleiche Routine ausgeführt wie dieDrehrichtungsbestimmungsroutine von 5,die in dem zweiten Ausführungsbeispielverwendet wird. Somit wird währenddes Zeitraums, in dem das Auslassventil 32 von dem Expansionszylindergeschlossen ist, bestimmt, ob der Druck in dem Expansionszylindersich verringert oder nicht, wobei dadurch der Drehstatus von demVerbrennungsmotor 11 als normale Drehung oder umgekehrteDrehung bestimmt wird.
    [0072] Gemäß dem vorstehendbeschriebenen dritten Ausführungsbeispielkann auch füreinen Fall, bei dem die Drehrichtung auf der Grundlage des Drucks indem Verdichtungszylinder nicht bestimmt werden kann, da das Einlassventil 31 vondem Verdichtungszylinder geöffnetist, die Bestimmung von der Drehrichtung auf der Grundlage des Drucksin dem Expansionszylinder durchgeführt werden, da das Auslassventil 32 vondem Expansionszylinder geschlossen ist (siehe 7). In ähnlicher Weise kann auch für einenFall, bei dem die Drehrichtung auf der Grundlage des Drucks in demExpansionszylinder nicht bestimmt werden kann, da das Auslassventil 32 vondem Expansionszylinder geöffnetist, die Bestimmung der Drehrichtung auf der Grundlage des Drucksin dem Verdichtungszylinder durchgeführt werden, da das Einlassventil 31 vondem Verdichtungszylinder geschlossen ist (siehe 7). Daher kann auch während des Zeitraums, in demdas Einlassventil 31 von dem Verdichtungszylinder geöffnet ist,und des Zeitraums, in dem das Auslassventil 32 von demExpansionszylinder geöffnetist, die Drehrichtung von dem Verbrennungsmotor 11 bestimmt werden.Somit kann die Bestimmung von der Drehrichtung durchgehend durchgeführt werden,bis die Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 anhält.
    [0073] Esist anzumerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Verbrennungsmotorenmit einer bestimmten Anzahl von Zylindern beschränkt ist. D. h., dass die vorliegendeErfindung auf Verbrennungsmotoren angewendet werden kann, die einenoder mehrere Zylinder einsetzt. Darüber hinaus sind Ausführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung nicht auf einen Mehrfachanschlusseinspritzverbrennungsmaschinebeschränkt,wie in 1 gezeigt ist.Zusätzlichkönnendie Ausführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung auf andere Verbrennungsmotoren, beispielsweiseeinen Direkteinspritzverbrennungsmotor oder einen Magerverbrennungsmotorangewendet werden.
    [0074] DieBrennkraftmaschinensteuerungseinheit bestimmt somit die Drehrichtungvon dem Verbrennungsmotor 11 ohne Einsetzen des Drehwinkelsensors,der fürdie Erfassung der umgekehrten Drehung ausgelegt ist. Während dernormalen Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 erhöht sichder Zylinderdruck, wenn der Kolben 33 sich nach oben zudem oberen Totpunkt bewegt. In ähnlicherWeise verringert sich der Druck während der umgekehrten Drehung,wenn der Kolben 33 sich nach unten bewegt. Somit bestimmtdie ECU 29, ob der Druck in dem Zylinder während einesVerdichtungstakts sich erhöht oderverringert, bevor der Kolben 33 von dem Zylinder den oberenTotpunkt erreicht. Die Drehung von dem Verbrennungsmotor 11 wirdals normal bestimmt, wenn der Druck sich erhöht, und wird als eine umgekehrteDrehung bestimmt, wenn sich der Druck verringert. Während einesNormaldrehungsexpansionstakts bewegt sich der Kolben 33 nachunten und verringert sich der Druck in dem Zylinder, bis ein Auslassventil 32 öffnet, während sichder Kolben nach oben bewegt und sich der Druck während der umgekehrten Drehungerhöht.
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] Brennkraftmaschinensteuerungseinheit mit: einerEinrichtung zum Erfassen eines Kurbelwinkels (26, 29)von der Brennkraftmaschine (11); einer Einrichtungzum Erfassen eines Innendrucks (28) in jedem Zylinder vonder Brennkraftmaschine (11); und einer Einrichtungzum Bestimmen, ob sich die Brennkraftmaschine (11) in einenormale Richtung oder in eine umgekehrte Richtung dreht (29),auf der Grundlage einer Beziehung zwischen einem erfassten Wert vonder Kurbelwinkelerfassungseinrichtung (26, 29) undeinem erfassten Wert von der Innendruckerfassungseinrichtung (28).
    [2] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsbestimmungseinrichtung(29) die Drehung der Brennkraftmaschine (11) alseine umgekehrte Drehung bestimmt, wenn bestimmt wird, dass der Druckin einem Zylinder währendeines Verdichtungstakts sich verringert, bevor ein Kolben (33) indem Zylinder einen oberen Totpunkt erreicht, auf der Grundlage vonerfassten Werten von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung (26, 29)und der Innendruckerfassungseinrichtung (28).
    [3] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsbestimmungseinrichtung(29) die Drehung von der Brennkraftmaschine (11)als eine umgekehrte Drehung bestimmt, wenn bestimmt wird, dass derDruck in einem Zylinder währendeines Expansionstakts sich erhöht,bevor ein Auslassventil (32) von dem Zylinder geöffnet ist,auf der Grundlage von erfassten Werten von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung(26, 29) und der Innendruckerfassungseinrichtung(28).
    [4] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehrichtungsbestimmungseinrichtung(29) Folgendes verwendet: eine Einrichtung zum Bestimmeneiner Drehung von der Brennkraftmaschine (11) als eineumgekehrte Drehung, wenn bestimmt wird, dass der Druck in einemZylinder währendeines Verdichtungstakts sich verringert, bevor ein Kolben (33)in dem Zylinder einen oberen Totpunkt erreicht, auf der Grundlageder erfassten Werte von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung (26, 29)und der Innendruckerfassungseinrichtung (28); und eineEinrichtung zum Bestimmen einer Drehung von der Brennkraftmaschine(11) als eine umgekehrte Drehung, wenn bestimmt wird, dassder Druck in dem Zylinder währendeines Expansionstakts sich erhöht, bevorein Auslassventil (32) von dem Zylinder geöffnet wird,auf der Grundlage der erfassten Werte von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung(26, 29) und der Innendruckerfassungseinrichtung(28).
    [5] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine gemäß einemder Ansprüche1 bis 4, des weiteren mit: einer Einrichtung zum Erfassen einerStopposition der Brennkraftmaschine (11) auf der Grundlageder erfassten Werte von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung (26, 29)unmittelbar vor der Erfassung der umgekehrten Drehung, die durchdie Drehrichtungsbestimmungseinrichtung (29) erfasst wird,und des Änderungsbetragsvon dem erfassten Wert von der Kurbelwinkelerfassungseinrichtung(26, 29) aus der Erfassung der umgekehrten Drehung,bis die Brennkraftmaschine (11) anhält.
    [6] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwinkelerfassungseinrichtung(26, 29) Folgendes aufweist: einen Kurbelwinkelsensor(26) zum Abgeben eines Kurbelwinkelimpulssignals synchronmit der Drehung der Brennkraftmaschine; und einen Kurbelwinkelzähler (C)zum Zählendes Kurbelwinkelimpulssignals und wobei der Kurbelwinkelzähler (C)das Kurbelwinkelimpulssignal, das von dem Kurbelwinkelsensor (26) abgegebenwird, währendeines Zeitraums, in dem eine normale Drehung von der Brennkraftmaschine (11)durch die Drehrichtungsbestimmungseinrichtung (29) erfasstwird, hoch zähltund das Kurbelwinkelimpulssignal während eines Zeitraums, in demdie umgekehrte Drehung von der Brennkraftmaschine (11) geradeerfasst wird, herunterzählt, wobeidie Kurbelwinkelerfassungseinrichtung (26, 29)den Kurbelwinkel von der Brennkraftmaschine (11) auf derGrundlage eines Zählwertsvon dem Kurbelwinkelzähler(C) erfasst, und wobei eine Stoppositionserfassungseinrichtungdie Stopposition der Brennkraftmaschine (11) auf der Grundlagedes Zählwertsvon dem Kurbelwinkelzähler(C) zu einem Zeitpunkt erfasst, wenn die Brennkraftmaschine (11)anhält.
    [7] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß Anspruch6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelwinkelzähler (C)einen von einem führendenRand und von einem nacheilenden Rand von dem Kurbelwinkelimpulssignalwährendeiner normalen Umdrehung zähltund den anderen von dem führendenRand und von dem nacheilenden Rand während einer umgekehrten Drehungzählt.
    [8] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß Anspruch6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelwinkelzähler (C)das erste Kurbelwinkelimpulssignal nicht zählt, unmittelbar nachdem dieDrehrichtung von der Brennkraftmaschine (11) umgekehrtwird.
    [9] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß einemder Ansprüche1 bis 8, wobei die Drehrichtungsbestimmungseinrichtung (29)die Drehrichtung von der Brennkraftmaschine (11) nicht bestimmt,wenn bei der Innendruckerfassungseinrichtung (28) Problemeauftreten.
    [10] Steuerungseinheit für eine Brennkraftmaschine (11)gemäß Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der Brennkraftmaschine(11) als umgekehrte Drehung bestimmt wird, wenn bestimmt wird,dass der Druck in einem Zylinder während eines Verdichtungstaktssich verringert, bevor ein Einlassventil (31) von dem Zylindergeschlossen wird.
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    DE3219021C3|1990-03-08|
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP4131397B2|2008-08-13|
    JP2004324498A|2004-11-18|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
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