• 专利附录
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1987006689A1
    申请号:PCT/DE1987/000136
    申请日:1987-03-27
    公开日:1987-11-05
    发明作者:Herbert Arnold；Michael Horbelt
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:F02D41-00
    专利说明:
    [0001] Positionserfassungsorgan für ein bewegbares Teil in einem Kraftfahrzeug
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von. einem Positionaerfassungsorgan für ein bewegbares Teil in einem Kraftfahrzeug nach der Gattung des Ηauptanspruchs. Bei einem derartigen bekannten Organ sind mehrere verschieden lange Potentiometerbahnen auf einem Substrat aufgebracht. Dadurch können mit Schleifern über den Gesamtmeßbereich hinweg Abschnitte verschiedener Bahnen mit unterachiedlicher Auflöaerate, d. h. unterschiedlicher Steigung, abgegriffen werden. Dadurch ist der Gesamtmeßbereich in einzelne voneinander isolierte Teilbereiche aufgeteilt, die mit jeweils einem eigenen Schleifer abgegriffen werden. Es ergeben sich dadurch jeweils Bereiche mit unterschiedlicher Auflösung. Das Organ hat aber den Nachteil, daß mehrere parallele Bahnen notwendig sind und ea dadurch groß baut.
    [0004] Ferner ist ea bekannt, bei einer Kraftatoffeinapritzanlage mit einer Einspritzsignalerzeugung die Drosselklappenstellung mittels eines Potentiometers zu erfassen. Im Hinblick auf eine optimale Kraftstoffzumessung ist es erforderlich, im Bereich relativ kleiner Drosselklappenöffnungswinkel, d. h. im unteren Lastbereich, die Drosselklappenposition sehr exakt zu erfassen. Dies erfordert eine im Vergleich zu höheren Lastbereichen erhöhte Auflösung im unteren Lastbereich. Es hat sich nun gezeigt, daß in einigen Fällen die Erfassung einer Potentiometerspannung mit üblichen 8-Bit-A/D-Wandlern in bezug auf die relative Auflösung nicht ausreicht. Insbesondere bei kleinen Öffnungswinkeln bewirkt die Quantisierung einen hohen Sprung je Inkrement.
    [0005] Bekannt ist auch, die unterschiedliche Auflösung über Potentiometer mit nichtlinearen Kennlinien (z. B. einer logarithmischen Kennlinie) zu erreichen. Im Hinblick auf die Massenfertigung ist jedoch die Herateilung derartiger Potentiometer nicht unproblematisch bezüglich ihrer exakten Reproduzierbarkeit.
    [0006] Vorteile der Erfindung
    [0007] Das erfindungsgemäße Fositionserfassungsorgan mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit Hilfe eines linearen Potentiometers der Gesamtbereich in Abschnitte mit verschieden hoher Auflöserate unterteilt werden kann. Es ist dabei nur eine einzige Potentiometerbahn notwendig, so daß das Positionserfassungsorgan relativ einfach und klein baut. Eine entsprechende Auflösung in den einzelnen Lastbereichen ist relativ problemlos erreichbar.
    [0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Posi- tionserfassungsorgan möglich.
    [0009] Zeichnung
    [0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Übersichtsdarstellung einer elektronisch gesteuerten Einspritzanlage, bei der als wichtigste Betriebskenngröße die Drosselklappenposition und die Drehzahl verarbeitet werden, Figur 2 ein vereinfacht dargestelltes Positionserfassungaorgan, Figur 3 ein Diagramm des Verlaufs der Ausgangsspannung Up über der Länge 1 des Positionserfassungsorgans und Figur 4 eine Abwandlung obigen Ausführungsbeispiels.
    [0011] Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    [0012] In Figur 1 ist die Grundatruktur einer elektrisch gesteuerten und vorzugsweise intermittierend arbeitenden Kraftstoffeinspritzanlage, ausgehend von Signalen der Drehzahl und des Drosselklappenstellungswinkels dargestellt. Eine Brennkraftmaschine 10 erhält Ansaugluft über ein Ansaugrohr 11 mit einer Drosselklappe 12 und besitzt eine Abgasleitung 13. Ein Drehzahlsensor 14 erfaßt die Augenblicksdrehzahl der Kurbelwelle und bestimmt zusammen mit dem Winkel α der Drosselklappe 12 ein Einspritzsignal tP für ein dem Ansaugrohr 11 zugeordnetes Einspritzventil 15. In das Steuergerät 16 für die elektronische Einspritzung werden in der Regel neben Drehzahl und Drosselklappenposition noch weitere Betriebskenngrößen, wie z. B. die Temperatur
    θ* und Lambda λ. eingespeist. Dies ist mit weiteren Eingängen
    , λ. des Steuergeräts 16 angedeutet.
    [0013] Je nach Lastbereich der Brennkraftmaschine besitzt die Drosselklappe 12 einen unterschiedlichen Öffnungswinkel. Dabei ist die Reaktion der Brennkraftmaschine im Bereich kleiner Öffnungswinkel der Drosselklappe feinfühliger als bei großen Öffnungswinkeln, so daß es erforderlich ist, die Auflösung des Öffnungswinkels im unteren Lastbereich höher zu wählen als im oberen. In Figur 2 ist ein Positionserfassungsorgan für die Drosaelklappe 12 dargeatellt. Auf einem Substrat 20 befindet aich eine Widerstands- bahn 21 mit einer zugeordneten Schleiferbahn 22 und einem Schleifer 23. Die Länge der Wideratandabahn 21 iat mit 1 bezeichnet; sie bildet ein Potentiometer, dessen Ausgangssignal über die Schleiferbahn 22 und eine Leitung 24 abnehmbar ist. Die Widerstandsbahn 21 ist über eine Leitung 25 an eine Ausgangsspannung Vcc angeschlossen.
    [0014] Die Leitung 25 der Widerstandsbahn 21 kann als für beide Anschlüsse gemeinsame Verbindung, wie in der Figur 2 dargestellt, oder auch einzeln für jeden Anschluß am Steuergerät angeschloaaen sein. Weaentlich iat nun, daß eich auf der Wideratandabahn 21 ein zuaätzlicher Kontaktierungspunkt 28 befindet. Dieser ist auf ein festes Bezugspotential, z. B. Masse, gelegt.
    [0015] Aus Figur 3 ist der Abfall der Spannung UP über die Länge 1 der Widerstandsbahn 21 dargestellt. Mit 29 ist die Gerade bezeichnet, die sich bei einer Widerstandsbahn mit linearem Wideratandaverhalten ohne zusätzlichen Kontaktierungspunkt 28 ergeben würde. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 fällt die Spannung UP zwischen den jeweiligen Enden der Widerstandsbahn 21 und dem zusätzlichen Kontaktierungspunkt 28 ab. Es ergeben sich die mit 30 und 31 bezeichneten Geraden. Befindet sich der Kontaktierungspunkt 28 nicht in der Mitte der Widerstandsbahn 21, so haben die beiden Geraden 30, 31 betragsmäßig gesehen eine unterschiedliche Steigung. Je steiler die Geraden 30, 31 sind, desto besser ist die Auflösung des Spannungswertes UP. Wie oben bereits ausgeführt, sollen besonders kleine Öffnungswinkel der Drosselklappe 12 feinfühlig erfaßt werden. Dazu muß der Kontaktierungspunkt 28 sich näher am Anfang der Widerstandsbahn 21 befinden, so daß die Strecke vom Anfang der Widerstandsbahnbis zum Kontaktierungspunkt 28 kleiner ist als die Strecke vom Ende der Widerstandsbahn bis zum Kontaktierungspunkt 28. Wie aus Figur 3 ersichtlich, kann jeder Spannungswert UP beiden Geraden 30 oder 31 zugeordnet werden. Um eindeutige SpannungswerteUP zu erhalten, ist der jeweilige Spannungswert noch mit zusätzlichen Parametern zu verknüpfen. Diese zusätzlichen Parameter oder eine Kombination solcher Parameter können dann in einer Auswerteschaltung, z. B. im Steuergerät 16, analysiert werden. Der Spannungswert UP wird dann softwaremäßig dem jeweiligen Bereich der Widerstandsbahn 21 zugeordnet, der gerade abgegriffen wird. In Verbindung mit der Drosselklappe 12 kann z. B. bei geschlossenem Leerlaufschalter der Spannungswert UP dem Anfangsbereich der Widerstandsbahn 21 zugeordnet werden. Über den zeitlichen Verlauf der Spannung UP und einer Zuordnung von z. B. der Drehzahländerung kann der Übergang in den zweiten Bereich erkannt und ausgewertet werden.
    [0016] Auch ist - wie in Figur 4 dargestellt - eine Aufteilung der Schleiferbahn 22 in zwei dem jeweiligen Bereichen zugeordnete Schleiferbahnen 33, 34 mit je einem eigenen Ausgang möglich. Mit einer gemeinsamen Widerstandsbahn 21 und einem gemeinsamen Schleifer 23, aber mit zwei getrennten Schleiferbahnen 33, 34, wird dann das Signal UP abgegriffen und eindeutig zugeordnet. Entsprechend der Länge der beiden Schleiferbahnen 33, 34 kann dann das Signal UP unterschiedlich aufgelöst und gespreizt abgegriffen werden.
    [0017] Das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Positionserfassungsorgans ist nicht auf das Erfassen der Drosselklappenposition beschränkt, es läßt sich überall dort einsetzen, wo eine Positionsmessung über den gesamten Wertebereich mit unterschiedlicher Auflösung gemessen werden soll und nur auf ein einziges im wesentlichen linear wirkendes Einzelpotentiometer zurückgegriffen werden soll.
    权利要求:
    Claims Ansprüche
    1. Positionserfassungsorgan für ein beweghares Teil in einem Kraftfahrzeug, mit einem Positionsaufnehmer (23) und wenigstens einer Potentiometerbahn (21) mit einer ihr zugeordneten Schleiferbahn (22), dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Potentiometerbahn (21) in mindestens zwei Abschnitte unterteilt ist, wodurch eine unterschiedliche Auflösung des Positionssignals erzielhar ist.
    2. Positionserfassungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiometerbahn (21) einen zusätzlichen an ein festes Bezugspotential (Masse, Ausgangsspannung) gelegten Kontaktierungspunkt (28) hat, so daß sich zwei Abschnitte ergeben, die nacheinander vom Positionsaufnehmer (22) durchlaufen werden.
    3. Positionserfassungsorgan nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Anschlüsse der Potentiometerbahn (21) einzeln an ein Steuergerät (16) gelegt sind.
    4. Positionserfassungsorgan nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Anschlüsse der Potentiometerbahn (21) gemeinsam an einen entsprechenden Referenzzweig eines Steuergeräts (16) gelegt sind.
    5. Positionserfassungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschnitte der Potentiometerbahn (21) unterschiedliche Länge haben.
    6. Positionserfassungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Abschnitten der Potentiometerbahn (21) je eine eigene Schleiferbahn (33, 34) zugeordnet ist, über die die Signale der einzelnen Abschnitte mit Hilfe des gemeinsamen Positionsaufnehmers (22) abgegriffen werden.
    7. Positionserfassungsorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Drosselklappenpositionssensor.
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0265452A1|1988-05-04|
    DE3614047A1|1987-11-05|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-11-05| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BR JP US |
    1987-11-05| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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