DE102004052430A1

DE102004052430A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung eines Winkels einer sich drehenden Welle

Info

Publication number: DE102004052430A1
Application number: DE102004052430A
Authority: DE
Inventors: Junji Kariya Sugiura; Soichiro Kariya Arai; Takayoshi Kariya Honda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2005-06-23
Also published as: US20050096865A1; JP4168907B2; US7089149B2; JP2005133614A

Abstract

Eine Vorrichtung zielt auf eine Erfassung eines Winkels einer sich drehenden Welle als eine Abfolge von Bits. Es wird ein erstes Signal mit einer Abfolge von Impulsen entsprechend von Winkelintervallen einer Drehung der sich drehenden Welle in die Vorrichtung eingegeben, und es wird ein zweites Signal mit einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus eine positive ganze Zahl eines Teils eines Impulszyklus des ersten Signals sind, in die Vorrichtung eingegeben. Bei der Vorrichtung ist ein erster Zähler einer höheren Ordnung der Abfolge von Bits und zählt in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals aufwärts oder abwärts. Ein zweiter Zähler gibt eine niedrigere Ordnung der Abfolge von Bits an und zählt in Synchronisation mit dem Taktzyklus des zweiten Signals entweder aufwärts oder abwärts. Der zweite Zähler wird in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals gelöscht bzw. geräumt.

Description

Die Erfindung basiert auf der am 29. Oktober 2003 eingereichten japanischen Patentanmeldung 2003-369365 und beansprucht deren Priorität, so dass die Beschreibungen davon alle hier durch Bezugnahme aufgenommen sind.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines Winkels einer sich drehenden Welle, wie beispielsweise einer Kurbelwelle einer Maschine.

Beschreibung des Standes der Technik

Herkömmliche Maschinensteuereinheiten verwenden Eingabe- bzw. Eingangssignale, die von verschiedensten Sensoren, wie beispielsweise einem Kurbelwellensensor, einem Kühlmitteltemperatursensor, und einem Lufttemperatursensor zugeführt werden, um Maschinensteuerungen, wie beispielsweise eine Treibstoffeinspritzsteuerung und eine Zündungszeitablaufsteuerung, durchzuführen, wodurch eine Maschine unter optimalen Bedingungen betrieben wird.

Die Eingangssignale umfassen ein von dem Kurbelwellensensor ausgegebenes Kurbelsignal. Das Kurbelsignal besteht aus einer Abfolge von Kurbelimpulsen, die Winkelpositionen einer Kurbelwelle entsprechen, wenn sie sich dreht. Der Impulszyklus der Impulsabfolge entspricht einem vorbestimmten Winkelintervall der Kurbelwellendrehung.

Ein Beispiel der herkömmlichen Maschinensteuereinheiten ist beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 6,493,628 B2 offenbart, die der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2001-271700 entspricht.

Die in der Veröffentlichung offenbarte Maschinensteuereinheit ist betreibbar, um die Frequenz des Kurbelsignals zu multiplizieren, wodurch ein Multiplikationstaktsignal erzeugt wird. Genauer besteht das Multiplikationstaktsignal aus einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus ein positives Integral eines Teils des Impulszyklus des Kurbelsignals ist. Die Maschinensteuereinheit ist auch betreibbar, um einen Kurbelzähler, der eine Drehposition der Kurbelwelle, mit anderen Worten, ihren Kurbelwinkel angibt, als Reaktion auf das Multiplikationstaktsignal heraufzusetzen, um die Maschine auf der Grundlage des Zählwerts des Kurbelzählers zu steuern. Das heißt, die Maschinensteuereinheit ist konfiguriert, um die Maschine in Synchronisation mit der Maschinengeschwindigkeit zu steuern. Die Konfiguration macht es möglich, den Kurbelwinkel mit einer höheren Auflösung als der des Kurbelsignals herauszugreifen.

Dieser Typ von Maschinensteuereinheit bestimmt einen Überwachungswert für jede signifikante Flanke jedes Kurbelimpulses des Kurbelsignals. Der Überwachungswert repräsentiert einen Wert, den der Kurbelzähler bei einem Zeitpunkt der nächsten signifikanten Flanke jeder signifikanten Flanke jedes Kurbelimpulses des Kurbelsignals annehmen sollte. Auch wenn sich die Maschine beschleunigen oder verlangsamen würde, würde die Maschinensteuereinheit auf der Grundlage des Überwachungswerts den Zählwert des Kurbelzählers bei dem Zeitpunkt der nächsten signifikanten Flanke von jeder signifikanten Flanke jedes Kurbelimpulses des Kurbelsignals akkurat bestimmen.

In 30 und 31 ist ein Beispiel der Operationen bzw. des Betriebs der Maschinensteuereinheit erläutert. Bei diesem Beispiel sei es angenommen, dass der Kurbelzähler als Reaktion auf das Multiplikationstaktsignal heraufgesetzt wird, dessen Frequenz 32 mal so hoch ist, wie die des Kurbelsignals, mit anderen Worten, die Anzahl von Multiplikationen des Multiplikationstaktsignals wird auf „32" gesetzt. Es sei außerdem angenommen, dass, wie in 30 gezeigt, ein Teil des Kurbelsignals als eine Abfolge von Kurbelimpulsen Pm – 1, Pm, Pm + 1 repräsentiert wird. Unter dieser Annahme wird der Kurbelzähler, während eines gegenwärtigen Impulszeitintervalls Tm zwischen den zeitlich benachbarten Kurbelimpulsen Pm + 1 und Pm, jedes Mal heraufgesetzt, welches ein 32stel (1/32) eines vorangehenden Impulszeitintervalls Tm – 1 zwischen den zeitlich benachbarten Kurbelimpulsen Pm und Pm – 1 ist.

Wird angenommen, dass die Maschinengeschwindigkeit konstant ist, wird der Kurbelzähler mit regelmäßigen Zeitintervallen während einem beliebigen Impulsintervall in dem Kurbelsignal heraufgesetzt. Wird beispielsweise, wie in 30 gezeigt, die signifikante Flanke des Kurbelsignals, mit anderen Worten die führende Flanke, bei jedem Kurbelwinkel (KWL) von 10 Grad erzeugt, wird der Kurbelzähler mit einer Auflösung des Kurbelwinkels (KWL) von 0,3125 Grad heraufgesetzt, welches am wenigsten signifikanten Bits (LSB) entspricht. Dies gründet sich darauf, dass die Frequenz des Multiplikationstaktsignals 32-mal so hoch ist wie die des Kurbelsignals.

Beschleunigt die Maschine plötzlich, so dass ein Impulszeitintervall des Kurbelsignals kurz wird, kann eine nächste signifikante Flanke erzeugt werden, bevor der Zählwert des Kurbelzählers um 32 heraufgesetzt wird. Dies kann darin resultieren, dass der Zählwert des Kurbelzählers von dem Wert von „32" zu einem kleineren Wert verschoben wird. In ähnlicher Weise kann, wenn die Maschine plötzlich verlangsamt, so dass ein Impulszeitintervall des Kurbelsignals lang wird, der Zählwert des Kurbelzählers von dem Wert von „32" zu einem größeren Wert verschoben wird.

Um zu verhindern, dass der Zählwert von dem Multiplikationswert, wie beispielsweise „32" verschoben wird, wie in 31 gezeigt, ist der Überwachungswert bei jeder signifikanten Flanke des Kurbelsignals gesetzt. Der Überwachungswert repräsentiert einen Wert, den der Kurbelzähler bei einem Zeitpunkt jeder signifikanten Flanke jedes Kurbelimpulses des Kurbelsignals annehmen sollte.

Beschleunigt die Maschine plötzlich, beispielsweise während des gegenwärtigen Impulszeitintervalls „Tm", wird der Zählwert des Kurbelzählers zwangsweise bei der nächsten signifikanten Flanke (dem Startzeitpunkt des nächsten Impulszeitintervalls „Tm + 1") als Reaktion auf ein internes Taktsignal heraufgesetzt, dessen Zyklus gegenüber dem des Multiplikationstaktsignals kurz ist. Dies ermöglicht, dass der Zählwert des Kurbelzählers den Überwachungswert erreicht, der an der gegenwärtigen signifikanten Flanke (dem Startzeitpunkt des gegenwärtigen Impulszeitintervalls Tm) gesetzt ist.

Es sei angenommen, dass die Maschine beispielsweise während des vorangehenden Impulszeitintervalls „Tm – 1" plötzlich verlangsamt. Unter dieser Annahme ist, wenn der Zählwert des Kurbelzählers den Zählwert erreicht, der bei der vorangehenden signifikanten Flanke (dem Startzeitpunkt des vorangehenden Impulszeitintervalls „Tm – 1") gesetzt ist, das Heraufsetzen des Kurbelzählers zwangsweise beendet, bis die nächste signifikante Flanke (der Startzeitpunkt des gegenwärtigen Impulszeitintervalls Tm) erzeugt ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde auf dem Hintergrund vorgenommen, so dass bevorzugte Ausführungsbeispiele eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels einer sich drehenden Welle in der Lage sind, Konfigurationen und/oder Vorgänge bzw. Prozesse des akkuraten bzw. genauen Erfassens des Drehwinkels der sich drehenden Welle zu vereinfachen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Erfassung eines Winkels einer sich drehenden Welle als eine Abfolge von Bits zur Verfügung gestellt. Es wird ein erstes Signal mit einer Abfolge von Impulsen entsprechend zu Winkelintervallen einer Drehung der sich drehenden Welle in die Vorrichtung eingegeben, und es wird ein zweites Signal mit einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus eine positive ganze Zahl eines Teils eines Impulszyklus des ersten Signals ist, in die Vorrichtung eingegeben. Bei der Vorrichtung gibt ein erster Zähler eine höhere Ordnung der Abfolge von Bits an und zählt in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals aufwärts oder abwärts. Ein zweiter Zähler gibt eine niedrigere Ordnung der Abfolge von Bits an und zählt in Synchronisation mit dem Taktzyklus des zweiten Signals aufwärts oder abwärts. Der zweite Zähler wird in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals gelöscht.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Maschinensteuereinheit zur Steuerung einer Maschine auf der Grundlage eines als Abfolge von Bits repräsentierten Kurbelwinkels einer Kurbelwelle zur Verfügung gestellt. Es wird ein Kurbelsignal mit einer Abfolge von Kurbelimpulsen entsprechend zu Winkelintervallen einer Drehung der Kurbelwelle in die Maschinensteuereinheit eingegeben, und es wird ein Multiplikationstaktsignal mit einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus eine positive ganze Zahl eines Teils eines Impulszyklus des Kurbelsignals ist, in die Maschinensteuereinheit eingegeben. Bei der Maschinensteuereinheit gibt ein erster Zähler eine höhere Ordnung der Abfolge von Bits an und zählt in Synchronisation mit dem Impulszyklus des Kurbelsignals aufwärts oder abwärts. Ein zweiter Zähler gibt eine niedrigere Ordnung der Abfolge von Bits an und zählt in Synchronisation mit dem Taktzyklus des Multiplikationstaktsignals aufwärts oder abwärts. Der zweite Zähler wird in Synchronisation mit dem Impulszyklus des Kurbelsignals gelöscht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren des Erfassens eines Winkels einer sich drehenden Welle als eine Abfolge von Bits zur Verfügung gestellt. Bei dem Verfahren wird ein erstes Signal mit einer Abfolge von Impulsen empfangen, die Winkelintervallen einer Drehung der sich drehenden Welle entsprechen, und es wird ein zweites Signal mit einer Abfolge von Taktimpulsen empfangen, deren Taktzyklus eine positive ganze Zahl eines Teils eines Impulszyklus des ersten Signals ist. In Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals wird ein erster Zählwert, der eine höhere Ordnung der Abfolge von Bits repräsentiert, aufwärts oder abwärts gezählt. In Synchronisation mit dem Taktzyklus des zweiten Signals wird ein zweiter Zählwert, der eine niedrigere Ordnung der Abfolge von Bits repräsentiert, aufwärts oder abwärts gezählt. Der zweite Zählwert wird in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals gelöscht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Andere Aufgaben und Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung offensichtlich. Es zeigen:

1 ein Blockschaltbild einer Struktur bzw. eines Aufbaus einer in einem Fahrzeug installierten elektronischen Maschinensteuereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

2 ein Zeitablaufdiagramm, welches verschiedenste Signale einschließlich einem Kurbelsignal und Operationen der Maschinen-ECU 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;

3 ist ein Blockschaltbild von Hauptelementen eines in 1 und 2 gezeigten Zählerverarbeitungsblocks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

4A eine erläuternde Ansicht, die Zähloperationen des Zählerverarbeitungsblocks unter der Verwendung eines in 1 bis 3 gezeigten Kurbelzählers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;

4B ein Zeitablaufdiagramm, das das Kurbelsignal und Operationszeitpunkte des Kurbelzählers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht;

5A ein Flussdiagramm der Zähloperationen des Kurbelzählerblocks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

5B ein Zeitablaufdiagramm, welches das Kurbelsignal und Operationszeitpunkte eines in 2 bis 3 und 4A gezeigten Zählers höherer Ordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

6A ein Flussdiagramm von Korrekturoperationen des Kurbelzählerblocks im Hinblick auf den Zähler höherer Ordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

6B ein Zeitablaufdiagramm, welches das Kurbelsignal, ein PMPD-Signal, und Operationszeitpunkte des Zählers höherer Ordnung und eines Zählers niedrigerer Ordnung, die in 2 bis 3 und 4A gezeigt sind, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;

7 ein Zeitablaufdiagramm von Aufwärtszähloperationen des Kurbelzählers während eines Impulsfehlabschnitts des Kurbelsignals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

8 ein Zeitablaufdiagramm von Aufwärtszähloperationen des Kurbelzählers während des Impulsfehlabschnitts des Kurbelsignals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

9A ist eine Ansicht einer Modifikation eines Kurbelwellensensors gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

9B ist ein Zeitablaufdiagramm von Operationen einer CPU als Reaktion auf eine Erfassung des Impulsfehlabschnitts des Kurbelsignals, wenn der in 9A veranschaulichte Kurbelwellensensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Verwendung findet;

9C ist ein Zeitablaufdiagramm von Operationen der CPU als Reaktion auf die Erfassung des Impulsfehlabschnitts des Kurbelsignals, wenn der in 9A veranschaulichte Kurbelwellensensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel Verwendung findet;

10 ein Flussdiagramm der Operationen der in 9B und 9C gezeigten CPU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

11A ein Flussdiagramm von Operationen des Zählerverarbeitungsblocks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

11B ein Flussdiagramm von Operationen des Zählerverarbeitungsblocks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

12 ein Zeitablaufdiagramm von Operationen des Zählerverarbeitungsblocks, wenn ein einzelner Impulsfehlabschnitt erzeugt, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

13 ein Zeitablaufdiagramm von Operationen des Zählerverarbeitungsblocks, wenn ein kontinuierlicher Impulsfehlabschnitt erzeugt wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

14 ein Zeitablaufdiagramm von Operationen des Erzeugens eines Multiplikationstaktsignals auf der Grundlage von Zyklen des Kurbelsignals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

15 ein Zeitablaufdiagramm von Operationen des Erzeugens des Multiplikationstaktsignals auf der Grundlage der Zyklen des Kurbelsignals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

16A ein Blockschaltbild von Elementen eines in 1 veranschaulichten Signalausgabeblocks zur Realisierung einer ersten Funktion gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

16B ein Zeitablaufdiagramm der Operationen der Elemente des Signalausgabeblocks, die zur Realisierung der ersten Funktion gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erforderlich sind;

17A ein Blockschaltbild von Elementen eines in 1 veranschaulichten Signalausgabeblocks zur Realisierung einer zweiten Funktion gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

17B ein Zeitablaufdiagramm von Operationen der Elemente des Signalausgabeblocks, die zur Realisierung der zweiten Funktion gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erforderlich sind;

18 ein Blockschaltbild von Elementen eines Zählerverarbeitungsblocks zur Realisierung einer weiteren Funktion gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

19 ein Zeitablaufdiagramm von Operationen zur Realisierung einer anderen Funktion und einer weiteren Funktion gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und einem dritten Ausführungsbeispiel;

20 ein Blockschaltbild von Elementen eines Zählerverarbeitungsblocks zur Realisierung der weiteren Funktion gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;

21 ein Blockschaltbild von Elementen einer in 1 gezeigten Signalverarbeitungseinheit zum Booten bzw. Hochfahren eines Analog/Digital-Wandlers (A/D-Wandlers) unter der Verwendung des Kurbelzählers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;

22 ein Blockschaltbild einer Struktur bzw. eines Aufbaus einer in einem Fahrzeug installierten elektronischen Maschinensteuereinheit gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

23 ein Zeitablaufdiagramm von Zähloperationen der elektronischen Maschinensteuereinheit gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;

24 ein Zeitablaufdiagramm von Zähloperationen eines zweiten Zählers einer Signalverarbeitungseinheit gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;

25 ein Blockschaltbild einer Struktur bzw. eines Aufbaus eines Zählverarbeitungsblocks zur Korrektur eines Zählwerts eines Zählers höherer Ordnung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;

26A ein Blockschaltbild einer Struktur bzw. eines Aufbaus des Zählerverarbeitungsblocks zur Erfassung eines Zählwerts des zweiten Zählers gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;

26B ein Blockschaltbild von Erfassungsoperationen des Zählerverarbeitungsblocks gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;

27 ein Flussdiagramm der Erfassungsoperationen einer CPU gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;

28 ein Blockschaltbild von Registern, die in einem in 22 dargestellten Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock installiert sind, gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel;

29 ein Zeitablaufdiagramm, welches Funktionen des Registers und Operationen des Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblocks gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht;

30 eine Ansicht von Operationen einer Maschinensteuereinheit unter Verwendung eines Kurbelzählers; und

31 eine Ansicht der Operationen der Maschinensteuereinheit unter der Verwendung des in 30 gezeigten Kurbelzählers.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Bei den Ausführungsbeispielen wird die Erfindung auf eine Maschinensteuereinheit angewendet, und die Maschinensteuereinheit ist für eine in einem Fahrzeug installierte Viertakt-Verbrennungskraftmaschine betreibbar.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

1 ist ein Blockschaltbild einer Struktur bzw. eines Aufbaus einer in einem Fahrzeug installierten elektronischen Maschinensteuereinheit 1, die als Maschinen-ECU 1 bezeichnet wird, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm, welches verschiedenste Signale einschließlich eines Kurbelsignals und von Operationszeitpunkten der in 1 gezeigten Maschinen-ECU 1 veranschaulicht.

Wie in 1 gezeigt, ist die Maschinen-ECU 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Mikrocomputer 3, einer mit dem Mikrocomputer 3 elektrisch gekoppelten Eingabeschaltung 5, und einer mit dem Mikrocomputer 3 elektrisch gekoppelten Ausgabeschaltung 6 ausgestattet. Der Mikrocomputer 3 ist betreibbar, um durch die Eingabeschaltung 5 ein von einem Kurbelwellensensor 7 ausgegebenes Kurbelsignal, ein G-Signal, welches den Zylinder der Verbrennungskraftmaschine angibt, der einer Kompression unterzogen wird, und welches von einem Nockenwellensensor 9 ausgegeben wird, und verschiedenste andere Sensorsignale einzufangen bzw. zu erfassen. Die verschiedensten Sensorsignale werden beispielsweise von einem Kühlmitteltemperatursensor, einem Lufttemperatursensor, einem Drosselklappenpositionssensor usw. ausgegeben.

Der Mikrocomputer 3 ist außerdem betreibbar, um durch die Eingabeschaltung 5 verschiedenste Schaltsignale einzufangen bzw. zu erfassen, die von einem Schaltpositionsschalter bzw. Gangpositionsschalter eines Getriebes der Verbrennungskraftmaschine und ihrem Klimaanlagenschalter ausgegeben werden. Der Mikrocomputer 3 ist zudem betreibbar, um Steuerungen der Verbrennungskraftmaschine auf der Grundlage der erfassten Signale in Synchronisation mit der Maschinengeschwindigkeit durchzuführen. Die Steuerungen der Verbrennungskraftmaschine umfassen eine Treibstoffeinspritzsteuerung zur Ausgabe eines Fahrsignals, wie beispielsweise ein Treibstoffeinspritzbefehlssignal, an eine Einspritzeinrichtung (Treibstoffeinspritzventil) der Verbrennungskraftmaschine durch die Ausgabeschaltung 6. Die Steuerungen der Verbrennungskraftmaschine umfassen auch eine Zündzeitpunktsteuerung zur Ausgabe eines Fahrsignals, wie beispielsweise einem Zündbefehlssignal, an eine Zündeinrichtung der Verbrennungskraftmaschine durch die Ausgabeschaltung 6.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Mikrocomputer 3 insbesondere einen Kurbelzähler 11 auf. Der Mikrocomputer 3 ist betreibbar, um den Kurbelzähler 11 heraufzusetzen, der einen Kurbelwinkel (Drehposition) einer Kurbelwelle CS durch eine Anzahl von Bits gemäß dem Kurbelsignal angibt, und um den Zählwert des Kurbelzählers 11 zu verwenden, um die Steuerungen der Verbrennungskraftmaschine in Synchronisation mit der Maschinengeschwindigkeit durchzuführen. Beispielsweise ist der Mikrocomputer 3 betreibbar, um zumindest eines der Ansteuersignale kontinuierlich auszugeben, bis sich der Zählwert des Kurbelzählers 11 von einem Wert auf einen anderen Wert ändert. Darüber hinaus kann der Mikrocomputer 3 betreibbar sein, um zumindest eins der Ansteuersignale kontinuierlich auszugeben, bis eine vorbestimmte Zeitperiode bzw. -dauer vergangen ist, seit der Zählwert des Kurbelzählers ein vorbestimmter Wert wird.

Der Kurbelwellensensor 7 weist vorzugsweise eine Reluktorscheibe 7a mit einer Vielzahl von Zähnen 7b auf, die mit Winkelintervallen von beispielsweise 10° um den Umfang der Scheibe 7a beabstandet sind. Die Reluktorscheibe 7a ist an der Kurbelwelle CS montiert. Die Reluktorscheibe 7a weist beispielsweise einen Zahnfehlabschnitt 7c auf, der aus beispielsweise 2 benachbarten fehlenden Zähnen besteht. Der Zahnfehlabschnitt 7c entspricht einer Bezugsposition der Drehposition der Kurbelwelle CS. Der Kurbelwellensensor 7 weist vorzugsweise eine Aufnahmeeinrichtung 7d auf, die betreibbar ist, um die Zähne 7b der Reluktorscheibe 7a an der Kurbelwelle CS magnetisch zu erfassen, wenn sie sich dreht, um das Kurbelsignal auf der Grundlage des erfassten Ergebnisses zu erzeugen.

Genauer besteht das von dem Kurbelwellensensor 7 in den Mikrocomputer 3 eingegebene Kurbelsignal aus einer Abfolge von Kurbelimpulsen entsprechend der Winkelintervalle (10 Grad) der Reluktorscheibe 7a des Kurbelwellensensors 7, die Winkelpositionen der Kurbelwelle CS repräsentiert, wenn sie sich dreht.

Eine erste Periode, für welche der Zahnfehlabschnitt 7c der an der Kurbelwelle CS montierten Reluktorscheibe 7a von der Aufnahmeeinrichtung 7d des Kurbelwellensensors 7 nicht erfasst wird, entspricht einer Periode, für welche die Drehposition der Kurbelwelle CS nicht die Bezugsposition erreicht.

Während der ersten Periode ändert sich das Kurbelsignal, wie in 2 gezeigt, kontinuierlich von seinem niedrigen Pegel (Grundpegel) auf seinen hohen Pegel (Maximalpegel) und dann auf seinen niedrigen Pegel jedes Mal, wenn sich die Kurbelwelle CS um den Kurbelwinkel von 10 Grad dreht.

Andererseits entspricht eine zweite Periode, für welche der Zahnfehlabschnitt 7c der Reluktorscheibe 7a des Kurbelwellensensors 7 durch die Aufnahmeeinrichtung 7d erfasst wird, einer Periode, für welche die Drehposition der Kurbelwelle CS die Bezugsposition erreicht.

Während der zweiten Periode ist das Impulszeitintervall zwischen den führenden Flanken von zeitlich benachbarten Kurbelimpulsen ein mehrfaches Integral des Impulszeitintervalls zwischen den führenden Flanken von zeitlich benachbarten Kurbelimpulsen während der ersten Periode. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist das Impulszeitintervall zwischen den führenden Flanken von zeitlich benachbarten Kurbelimpulsen während der zweiten Periode dreimal das Impulszeitintervall zwischen den führenden Flanken von zeitlich benachbarten Kurbelimpulsen während der ersten Periode.

Das heißt, das Kurbelsignal besteht aus einer Abfolge der Kurbelimpulse, die mit Zeitintervallen benachbart sind, die jeweils dem Kurbelwinkel von 10 Grad während der ersten Periode entsprechen, für welche die Drehposition der Kurbelwelle nicht die Bezugsposition erreicht. Das Kurbelsignal besteht auch aus einem Impulsfehlabschnitt K. Der Impulsfehlabschnitt K entspricht dem Zahnfehlabschnitt 7c des Kurbelwellensensors 7, bei welchem eine vorbestimmte Anzahl M von Kurbelimpulsen, beispielsweise zwei, in der Abfolge der Kurbelimpulse während der zweiten Periode übersprungen werden, für welche die Drehposition der Kurbelwelle CS die Bezugsposition erreicht. Das heißt, das Impulszeitintervall zwischen den führenden Flanken von zeitlich benachbarten Kurbelimpulsen während der zweiten Periode entspricht dem Kurbelwinkel von 30 Grad. Der Impulsfehlabschnitt K tritt zweimal (jeden Kurbelwinkel von 360 Grad) pro einem Maschinenzyklus (dem Kurbelwinkel von 720 Grad) auf.

Der Nockenwellensensor 9 ist betreibbar, um eine Bezugsposition der Nockenwelle magnetisch zu erfassen, wenn sie sich mit der Hälfte der Geschwindigkeit der Kurbelwelle CS dreht, um das G-Signal auf der Grundlage des erfassten Ergebnisses zu erzeugen.

Das von dem Nockenwellensensor 9 in den Mikrocomputer 3 eingegebene G-Signal ist, wie in 2 gezeigt, ein Signal, welches sich von seinem niedrigen Pegel (Grundpegel) auf seinen hohen Pegel (Maximalpegel) und dann auf seinen niedrigen Pegel jedes Mal ändert, wenn die Drehposition der Nockenwelle die Bezugsposition erreicht. Das heißt, die führende Flanke des G-Signals wird bei jedem Kurbelwinkel von 720 Grad erzeugt.

Der Mikrocomputer 3 ist mit einer Signalverarbeitungseinheit 13 ausgestattet, die betreibbar ist, um das Kurbelsignal und das G-Signal zu empfangen, die in den Mikrocomputer 3 eingegeben sind, um eine mit dem Kurbelzähler 11 in Beziehung stehende Signalverarbeitung auf der Grundlage des empfangenen Kurbelsignals und des G-Signals auszuführen. Die Signalverarbeitungseinheit 13 weist einen Zählerverarbeitungsblock 15 mit einer Hauptfunktion des Heraufsetzens des Kurbelzählers 11 auf. Die Signalverarbeitungseinheit 13 weist einen durch PMPD in 1 repräsentierten Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 auf. Der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 ist operativ bzw. betriebsfähig an den Zählerverarbeitungsblock 15 gekoppelt, um zu bestimmen, ob jedes Impulszeitintervall jedes Kurbelimpulses, wie beispielsweise jedes Zeitintervall jeder führenden Flanke jedes Kurbelimpulses, dem Impulsfehlabschnitt K entspricht.

Die Signalverarbeitungseinheit 13 weist einen Signalausgabeblock 19 auf, der mit dem Zählerverarbeitungsblock 15 zur Ausgabe von Signalen auf der Grundlage des Zählwerts des Kurvenzählers 11 operativ bzw. betriebsfähig gekoppelt ist.

Der Mikrocomputer 3 weist eine CPU 23, ein ROM (Nur-Lese-Speicher) 25, ein RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff) 27, einen Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) 29, und einen Eingabe/Ausgabeanschluss (I/O-Anschluss) 31 auf. Die Signalverarbeitungseinheit 13, die CPU 23, das ROM 25, das RAM 27, der A/D-Wandler 29, und der Eingabe/Ausgabe-Anschluss 31 sind durch Busse miteinander elektrisch gekoppelt.

Die CPU 23 ist betreibbar, um Programme zur Ausführung verschiedenster Prozesse bzw. Abläufe zur Steuerung der Verbrennungskraftmaschine auf der Grundlage der Programme laufen zu lassen bzw. auszuführen. Die Programme sind beispielsweise in dem ROM 25 gespeichert. Das RAM 27 ist betreibbar, um darin Operationsergebnisse von der CPU 23 oder dergleichen zeitweise zu speichern. Der A/D-Wandler ist betreibbar, um durch die Eingabeschaltung 5 eingegebene verschiedenste analoge Signale einzufangen bzw. zu erfassen, um sie in digitale Daten umzuwandeln. Der Eingabe/Ausgabe-Anschluss 31 ist betreibbar um digitale Signale (Binärsignale) einzufangen, die jeweils zwei diskrete Pegel mit einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel aufweisen, der niedriger als der hohe Pegel ist. Der Eingabe/Ausgabe-Anschluss 31 ist betreibbar, um Signale nach außerhalb von dem Mikrocomputer 3 auszugeben.

Als nächstes werden die Elemente der Signalverarbeitungseinheit 13 des Mikrocomputers 3 erläutert.

Der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 ist dahingehend ausgestaltet, um Bestimmungsoperationen, mit anderen Worten Impulsfehlabschnitt-Erfassungsoperationen, auszuführen.

Das heißt, der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock operiert bzw. arbeitet, um jedes Impulszeitintervall des Kurbelsignals zu messen. Der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 führt auch die folgenden Operationen aus, wenn es bestimmt wird, dass ein gegenwärtig gemessenes Impulszeitintervall gleich oder größer als eine Länge ist, die durch Multiplizieren eines vorangehend gemessenen Impulszeitintervalls, das dem gegenwärtig gemessenen Impulszeitintervall vorausgeht, mit einem vorbestimmten Bestimmungsverhältnis erlangt wird. Das heißt, der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 bestimmt, dass das gegenwärtig gemessene Impulszeitintervall dem Impulsfehlabschnitt K entspricht, um ein als „PMPD-Signal" bezeichnetes Impulsfehlabschnitt-Bestimmungssignal mit einem hohen Pegel während der Periode des Bestimmungszeitpunkts zu der führenden Flanke des nächsten Kurbelimpulses kontinuierlich auszugeben. Das heißt, die führende Flanke des nächsten Kurbelimpulses entspricht dem Endzeitpunkt des Impulsfehlabschnitts K.

Wie in 3 gezeigt, weist der Zählerverarbeitungsblock 15 zusätzlich zu dem Kurbelzähler 11 einen Impulsintervallmessblock 33 auf, der jedes Impulszeitintervall des Kurbelsignals misst. Der Zählerverarbeitungsblock 15 weist einen Multiplikationstakterzeugungsblock 35 auf, der ein von dem Impulsintervallmessblock 33 gegenwärtig gemessenes Impulszeitintervall durch eine vorbestimmte Anzahl (r) von Multiplikationen teilt bzw. dividiert, um jedes Mal einen Wert zu erlangen, wenn die führende Flanke in dem Kurbelsignal auftritt. Der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 erzeugt ein Multiplikationstaktsignal, dessen Zyklus auf eine Zeitlänge entsprechend dem durch die Division erlangten Wert gesetzt wird, um ihn auszugeben. Das heißt, das Multiplikationstaktsignal besteht aus einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus das (1/r)-fache des Impulszyklus des Kurbelsignals ist. Beispielsweise ist r eine positive ganze Zahl.

Der Kurbelzähler 11 besteht, wie es in 3 und 4 gezeigt ist, aus einem Zähler 11a höherer Ordnung und einem Zähler 11b niedrigerer Ordnung, welche beispielsweise jeweils 8-Bit-Zähler sind, so dass der Kurbelzähler 11 als ein „16 (= 8 + 8)"-Bit-Zähler dient. Der Zähler 11a höherer Ordnung dient bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als ein erster Zähler, und der Zähler 11b niedrigerer Ordnung dient bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als ein zweiter Zähler.

Der Zähler 11a höherer Ordnung ist konfiguriert, um in Synchronisation mit dem Impulszyklus des Kurbelsignals jeweils um 1 aufwärts zu zählen. Das heißt, der Zähler 11a höherer Ordnung wird als Reaktion auf jede führende Flanke (jede signifikante Flanke) des Kurbelsignals um 1 inkrementiert bzw. heraufgesetzt.

Dreht sich beispielsweise die Kurbelwelle CS, so dass ihr Kurbelwinkel KWL einen Wert von 80 Grad erreicht, da der Zähler 11a höherer Ordnung als Reaktion auf jede führende Flanke des Kurbelsignals, welches bei jedem Kurbelwinkel (KWL) von 10 Grad erzeugt wird, heraufgesetzt wird, wird der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung auf „8" gesetzt (Vergleiche 4A).

Der Zähler 11b niedrigerer Ordnung ist konfiguriert, um in Synchronisation mit dem Taktzyklus des Multiplikationstaktsignals jeweils um 1 aufwärts zu zählen. Das heißt, der Zähler 11b niedrigerer Ordnung ist konfiguriert, um als Reaktion auf jede führende Flanke des Multiplikationstaktsignals um 1 inkrementiert bzw. heraufgesetzt zu werden.

Der Zähler 11b niedrigerer Ordnung ist konfiguriert, um in Synchronisation mit dem Impulszyklus des Kurbelsignals geleert bzw. gelöscht zu werden. Das heißt, der Zähler 11b niedrigerer Ordnung wird als Reaktion auf jede führende Flanke des Kurbelsignals gelöscht. Mit anderen Worten, ist der Zähler 11b niedrigerer Ordnung derart konfiguriert, dass der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung als Reaktion auf jede führende Flanke des Kurbelsignals auf Null zurückgesetzt wird.

Dreht sich beispielsweise die Kurbelwelle CS derart, dass ihr Kurbelwinkel KWL einen Wert von 80 Grad erreicht, wird der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung in Synchronisation mit der führenden Flanke des Kurbelsignals so gelöscht, dass er den Wert Null aufweist (vergleiche 4A).

Wie beispielsweise in 2, 5B und 6B gezeigt, wird der Zähler 11a höherer Ordnung während des Impulsfehlabschnitts (K) in dem Kurbelsignal vorzugsweise um 1 heraufgesetzt, was nachfolgend unter Bezugnahme auf 7 bis 13 ausführlich beschrieben wird.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sei es angenommen, dass die Anzahl r einer Multiplikation variabel ist. Um die Variation der Anzahl r einer Multiplikation zuzulassen, ist der Zähler 11b niedrigerer Ordnung derart konfiguriert, dass, wenn die Anzahl r auf einen Wert 2ⁿ (n ist eine positive ganze Zahl) gesetzt ist, dass n-te Bit von dem am meisten signifikanten Bit als das am wenigsten signifikante Bit bei der Aufwärtszähloperation als Reaktion auf jede führende Flanke des Multiplikationstaktsignals definiert ist. Diese Definition ermöglicht, dass die Bits höherer Ordnung von dem n-ten Bit, welche das n-te Bit selbst umfassen, ein verwendbarer Bereich bei der Aufwärtszähloperation sind. Diese Definition ermöglicht außerdem, dass die verbleibenden Bits niedrigerer Ordnung von dem n-ten Bit auf einem Wert Null gehalten werden.

Ist beispielsweise die Anzahl r einer Multiplikation, wie in 4A gezeigt, auf einen Wert 32 gleich 2⁵ gesetzt, wird das 5-te Bit von dem am meisten signifikanten Bit in dem verwendbaren Bereich als das am wenigsten signifikante Bit bei der Aufwärtszähloperation als Reaktion auf jede führende Flanke des Multiplikationstaktsignals definiert. Dies hat zur Folge, dass die verbleibenden 3 Bits niedrigerer Ordnung von dem 5-ten Bit auf Null gehalten werden. Genauer wird der Zählwert des verwendbaren Bereichs des Zählers 11b niedrigerer Ordnung, während sich die Kurbelwelle CS dreht, auf den Maximalwert heraufgesetzt, wie beispielsweise „31 (11111)", der durch den verwendbaren Bereich von n (= 5) Bit des Zählers 11b niedrigerer Ordnung setzbar ist. Danach wird, wenn eine führende Flanke eines nächsten Kurbelimpulses erzeugt ist, der Zählwert des verwendbaren Bereichs des Zählers 11b niedrigerer Ordnung in Synchronisation mit der führenden Flanke des nächsten Kurbelimpulses auf Null gelöscht (vergleiche 4A).

Ist die Anzahl r einer Multiplikation auf einen Wert von 128 gleich 2⁷ gesetzt, ist das 7-te Bit von dem am meisten signifikanten Bit als das am wenigsten signifikante Bit bei der Aufwärtszähloperation als Reaktion auf jede führende Flanke des Multiplikationstaktsignals definiert, so dass die verbleibenden 1 Bits niedrigerer Ordnung von dem 7-ten Bit an auf Null gehalten werden. Es sei angenommen, dass die Anzahl r einer Multiplikation auf den Maximalwert von 256 gesetzt wird, der von dem 8-Bit-Zähler setzbar ist, und der gleich einem Wert 2⁸ ist. Unter dieser Annahme ist das 8-te Bit von dem am meisten signifikanten Bit, das heißt das am wenigsten signifikante Bit des Zählers 11b niedrigerer Ordnung als das am wenigsten signifikante Bit bei der Aufzähloperation als Reaktion auf jede führende Flanke des Multiplikationstaktsignals definiert.

Das heißt, die 8 Bits des Zählers 11a höherer Ordnung sind rechts bündig und die 8 Bits des Zählers 11b niedrigerer Ordnung sind links bündig, was es ermöglicht, dass der Kurbelzähler 11 als ein Zähler mit Fixpunkt dient. Ist die Anzahl r einer Multiplikation eine vorbestimmte Fixzahl, kann es sein, dass kein Bedarf besteht, die Bits niedriger Ordnung von dem n-ten Bit sicherzustellen. Ist die Anzahl r einer Multiplikation auf einen Wert von 2ⁿ gesetzt, kann die Anzahl von Bits bei dem Zähler 11b niedrigerer Ordnung auf n Bits gesetzt werden. Ist beispielsweise die Anzahl r einer Multiplikation auf einen Wert von 2⁵ gesetzt, kann die Anzahl von Bits des Zählers 11b niedrigerer Ordnung auf 5 Bits gesetzt werden.

Bei der Maschinen-ECU 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die CPU 23 des Mikrocomputers 3 betreibbar, um eine Übertragerlaubniskennung, welche als eine erste Kennung bei der vorliegenden Erfindung dient, während des Impulsfehlabschnitts K in dem Kurbelsignal auf 1 zu setzen (vergleiche 2 und 7). Es werden Umspringoperationen des Zählers 11b niedrigerer Ordnung verhindert, während die Übertragerlaubniskennung auf aus gesetzt ist, mit anderen Worten, während der ersten Periode, für welche sich das Kurbelsignal von seinem niedrigen Pegel auf seinen hohen Pegel und dann auf seinen niedrigen Pegel kontinuierlich ändert. Diese Verhinderung der Umspringoperationen hat zur Folge, dass der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung auf den Maximalwert des verwendbaren Bereichs fixiert ist, das heißt es werden alle Bits des verwendbaren Bereichs auf „1" gesetzt.

Wie es in 4B gezeigt ist, sei es angenommen, dass ein Teil des Kurbelsignals als eine Abfolge von Kurbelimpulsen Pr – 1, Pr, Pr + 1 repräsentiert wird. Es sei also angenommen, dass ein Impulszeitintervall Tr – 1 zwischen den führenden Flanken der zeitlich benachbarten Kurbelimpulse Pr – 1 und Pr als Tr – 1 repräsentiert wird, und dass ein Impulszeitintervall Tr zwischen den führenden Flanken der zeitlich benachbarten Kurbelimpulse Pr und Pr + 1 als Tr repräsentiert wird. Darüber hinaus sei es angenommen, dass ein Impulszeitintervall Tr + 1 zwischen den führenden Flanken der zeitlich benachbarten Kurbelimpulse Pr + 1 und Pr + 2 als Tr + 1 repräsentiert wird.

In einem Fall, bei dem die Maschine plötzlich verlangsamt, wie beispielsweise während des Impulszeitintervalls „Tr – 1" (vergleiche 4B), wenn der Zählwert des verwendbaren Bereichs des Zählers 11b niedrigerer Ordnung den Maximalwert (31) erreicht, wird der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung auf dem Maximalwert gehalten, bis der nächste Kurbelimpuls Pr ansteigt. Als Reaktion auf das Ansteigen des nächsten Kurbelimpulses Pr wird der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung gelöscht.

Das heißt, bei der Maschinen-ECU 1 besteht der Kurbelzähler 11 aus dem Zähler 11a höherer Ordnung und dem Zähler 11b niedrigerer Ordnung, und der Zähler 11a höherer Ordnung und der Zähler 11b niedrigerer Ordnung werden jeweils auf die zuvor dargelegten Weisen inkrementiert bzw. heraufgesetzt (vergleiche 4A und 4B). Dies ermöglicht es, wenn ein Impulszeitintervall des Kurbelsignals aufgrund einer Beschleunigung oder einer Verlangsamung der Maschine geändert wird, dass der Zählwert des Kurbelzählers 11 als. Reaktion auf eine führende Flanke eines nächsten Kurbelimpulses entsprechend dem Endzeitpunkt des Impulszeitintervalls auf einen korrekten Wert gesetzt wird. Der korrekte Wert des Zählwerts des Kurbelzählers 11 repräsentiert einen Wert, den der Kurbelzähler 11 bei dem Zeitpunkt der führenden Flanke des nächsten Kurbelimpulses entsprechend zu dem Endzeitpunkt des Impulszeitintervalls annehmen sollte. Dies macht es möglich, den Bedarf zum Setzen eines Überwachungswerts bei jeder führenden Flanke des Kurbelsignals zu beseitigen.

Wie es beispielsweise in 4B gezeigt ist, sei es angenommen, dass die Maschine plötzlich beschleunigt, so dass ein Impulszeitintervall, wie beispielsweise das Impulszeitintervall „Tr + 1", des Kurbelsignals kurz wird. Unter dieser Annahme wird der Zählwert des Kurbelzählers 11 als Reaktion auf die führende Flanke des nächsten Kurbelimpulses Pr + 2 entsprechend zu dem Endzeitpunkt des Impulsintervalls Tr + 1 auf einen korrekten Wert gesetzt. Der korrekte Wert des Zählwerts des Kurbelzählers 11 repräsentiert einen Wert, den der Kurbelzähler 11 bei dem Zeitpunkt der führenden Flanke des nächsten Kurbelimpulses Pr + 2 entsprechend dem Endzeitpunkt des Impulsintervalls Tr + 1 annehmen sollte.

In ähnlicher Weise wird der Zählwert des Kurbelzählers 11 in einem Fall, in welchem die Maschine plötzlich verlangsamt, so dass ein Impulszeitintervall, wie beispielsweise das Impulszeitintervall „Tr – 1", des Kurbelsignals lang wird, als Reaktion auf die führende Flanke des nächsten Kurbelimpulses Pr auf einen korrekten Wert gesetzt. Die führende Flanke des nächsten Kurbelimpulses Pr entspricht dem Endzeitpunkt des Impulsintervalls Tr – 1. Der korrekte Wert des Zählwerts des Kurbelzählers 11 repräsentiert einen Wert, den der Kurbelzähler 11 zu dem Zeitpunkt der führenden Flanke des nächsten Kurbelimpulses Pr entsprechend dem Endzeitpunkt des Impulsintervalls Tr – 1 annehmen sollte.

Wie zuvor beschrieben, ermöglicht es der Mikrocomputer 3 der Maschinen-ECU 1, dass Konfigurationen und/oder Prozesse bzw. Abläufe negiert werden, die zum Setzen eines Überwachungswerts bei jeder führenden Flanke des Kurbelsignals erforderlich sind, was es möglich macht, die Prozesse und die Konfiguration der Signalverarbeitungseinheit 13 zu vereinfachen.

Zusätzlich sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel die 8 Bits des Zählers 11a höherer Ordnung rechts bündig und die 8 Bits des Zählers 11b niedrigerer Ordnung sind links bündig, was es ermöglicht, dass der Kurbelzähler 11 als ein Zähler mit Fixpunkt dient. Dies ermöglicht es, dass die Gewichtung des LSB des Kurbelzählers 11 (das LSB des Zählers 11b niedrigerer Ordnung) konstant gehalten wird, auch wenn sich die Anzahl r einer Multiplikation ändert. Dies macht es möglich, die serielle Eigenschaft zwischen den Zählwerten des Zählers 11a höherer Ordnung und des Zählers 11b niedrigerer Ordnung und die Kontinuität der Zählwerte des Kurbelzählers 11 sicherzustellen, wodurch der Kurbelwinkel KWL der Kurbelwelle CS effektiv berechnet wird.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Zählerverarbeitungsblock 15, wie in 3 gezeigt, vorzugsweise ein oberes Grenzwertsetzregister 38 auf, welches bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als eine erste Registriereinheit dient. Der Zählerverarbeitungsblock 15 ist vorzugsweise betreibbar, um Korrekturvorgänge eines oberen Grenzwerts des Zählers 11a höherer Ordnung durchzuführen, welche in 5A veranschaulicht sind. Diese Korrekturvorgänge eines oberen Grenzwerts ermöglichen es, dass der Zähler 11a höherer Ordnung nicht als ein Freilaufzähler dient, der derart gestaltet ist, dass er um eins bis auf den Maximalwert von 8 Bits von „255" heraufgesetzt wird. Diese Korrekturvorgänge eines oberen Grenzwerts ermöglichen es, dass der Zähler 11a höherer Ordnung als ein Zähler dient, der derart gestaltet ist, dass der Zählwert, wenn der Zählwert einen in dem oberen Grenzwertsetzregister 38 gesetzten oberen Grenzwert erreicht, zurück auf den Wert Null gelöscht wird. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der obere Grenzwert auf „71" entsprechend dem Kurbelwinkel von beispielsweise 720 Grad gesetzt.

Das heißt, der Zählerverarbeitungsblock 15 bestimmt, ob ein Aufwärtszählzeitpunkt des Zählers 11a höherer Ordnung zu erfassen ist (Schritt S110). Erfasst der Zählerverarbeitungsblock 15 nicht den Aufwärtszählzeitpunkt des Zählers 11a höherer Ordnung, das heißt die Bestimmung bei Schritt S110 lautet NEIN, beendet der Zählerverarbeitungsblock 15 die Korrekturvorgänge des oberen Grenzwerts.

Erfasst der Zählerverarbeitungsblock 15 andererseits den Aufwärtszählzeitpunkt des Zählers 11a höherer Ordnung, das heißt die Bestimmung bei Schritt S110 lautet JA, bestimmt der Zählerverarbeitungsblock 15, ob der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung mit dem in dem oberen Grenzwertsetzregister 38 gesetzten oberen Grenzwert übereinstimmt (Schritt S120). Bestimmt der Zählerverarbeitungsblock 15, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung nicht mit dem in dem oberen Grenzwertsetzregister 38 gesetzten oberen Grenzwert übereinstimmt, lautet die Bestimmung bei Schritt S120 NEIN. Nach der Bestimmung setzt der Zählerverarbeitungsblock 15 den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung herauf, wodurch die Vorgänge beendet werden (Schritt 130).

Bestimmt der Zählerverarbeitungsblock 15, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung gleich dem in dem oberen Grenzwertsetzregister 38 gesetzten oberen Grenzwert ist, lautet die Bestimmung bei Schritt S120 JA.

Nachfolgend löscht der Zählerverarbeitungsblock 15 den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung zurück auf Null (Schritt S140), was die Vorgänge beendet.

Die Konfiguration des Zählerverarbeitungsblocks 15 ermöglicht es, dass der Kurbelzähler 11 auf Null umspringt, wenn der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung einen vorbestimmten Wert erreicht. Insbesondere ermöglicht ein Setzen des vorbestimmten Werts entsprechend dem Kurbelwinkel von 720 Grad in dem oberen Grenzwertsetzregister 38, dass der Kurbelzähler 11 bei jedem Maschinenzyklus auf Null umspringt, auch wenn das Winkelintervall des Kurbelwinkels entsprechend dem Impulszeitintervall des Kurbelsignals von dem Kurbelwinkel von 10 Grad an geändert wird. Jeder Maschinenzyklus entspricht jedem Kurbelwinkel von 720 Grad. Beispielsweise dienen die Vorgänge bei den Schritten S110 und S140 des Zählerverarbeitungsblocks 15 vorzugsweise als eine erste Steuereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Zusätzlich weist der Zählerverarbeitungsblock 15, wie in 3 gezeigt, ein erstes Korrekturwertsetzregister 37a auf, welches zur Korrektur des Zählwerts des Kurbelzählers 11 auf der Grundlage der Vorgänge der CPU 23 gemäß zumindest einem Programm (Software) der in dem ROM 25 gespeicherten Programme zu verwenden ist.

Das heißt, wenn das PMPD-Signal (Impulsfehlabschnitt-Bestimmungssignal) mit dem hohen Pegel auftritt, führt die CPU 23 eine Unterbrechungsdienstroutine aus, um zu bestimmen, ob der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung bei dem Auftrittszeitpunkt des PMPD-Signals ein korrekter Wert ist (Schritt 170 von 6A). Der korrekte Wert des Zählwerts des Zählers 11a höherer Ordnung repräsentiert einen Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Zeitpunkt des Auftretens des PMPD-Signals annehmen sollte.

Wird es bestimmt, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung der korrekte Wert ist, das heißt, die Bestimmung bei Schritt S170 lautet JA, beendet die CPU 23 die Vorgänge.

Wird es bestimmt, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung nicht den korrekten Wert aufweist, das heißt, die Bestimmung bei Schritt S170 lautet NEIN, geht die CPU 23 zu einem Vorgang bei Schritt S180 über.

Bei Schritt S180 setzt die CPU 23 in dem ersten Korrekturwertsetzregister 37a einen korrekten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung annehmen sollte, wenn das Kurbelsignal für das vierte Mal nach dem Zeitpunkt der negativen Bestimmung bei Schritt S170 ansteigt. Mit anderen Worten setzt die CPU 23 in dem ersten Korrekturwertsetzregister 37a den korrekten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung annehmen sollte, wenn die führende Flanke des Kurbelimpulses entsprechend dem Kurbelwinkel von 30 Grad nach dem Auftreten des PMPD-Signals auftritt.

Die CPU 23 bestimmt, wie in 6A und 6B gezeigt, ob der Setzvorgang bei Schritt S180 durchgeführt wird (Schritt S190).

Wird es bestimmt, dass der Setzvorgang bei Schritt 180 nicht durchgeführt wird, das heißt, die Bestimmung bei Schritt S190 lautet NEIN, beendet die CPU 23 die Vorgänge.

Wird es bestimmt, dass der Setzvorgang bei Schritt S180 durchgeführt wird, das heißt, die Bestimmung bei Schritt S190 lautet JA, führt die CPU 23 einen Korrekturvorgang durch, um den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung auf den Korrekturwert zu setzen, der in dem ersten Korrekturwertsetzregister 37a gesetzt ist (Schritt S200). Beispielsweise wird in 6B der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung von dem Wert von „10" auf den Korrekturwert von „3" aktualisiert, der dem Kurbelwinkel von 30 Grad nach dem Auftreten des PMPD-Signals entspricht.

Wie zuvor beschrieben, wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung nur auf der Grundlage der Vorgänge der CPU 23 gemäß zumindest einem Programm (Software) der in dem ROM 25 gespeicherten Programme korrigiert. Dies ermöglicht es, dass, wenn eine Verzögerung vorhanden ist, bevor der Zählwert tatsächlich korrigiert (aktualisiert) wird, nach dem Zeitpunkt der negativen Bestimmung bei Schritt S170, der Einfluss der Verzögerung abnimmt.

Das heißt, in 6B wird der Zeitpunkt, bei welchem das Kurbelsignal zum vierten Mal nach dem Anstieg des PRPD-Signals ansteigt, als eine Zeit t1 repräsentiert. Es sei angenommen, dass die CPU 23 sowohl den Zähler 11a höherer Ordnung als auch den Zähler 11b niedrigerer Ordnung korrigiert. Unter dieser Annahme würde der Zählwert des Kurbelzählers 11, wenn sich der Korrekturzeitpunkt t2 von sowohl dem Zähler 11a höherer Ordnung als auch dem Zähler 11b niedrigerer Ordnung um die Zeit t1 verzögert, bis zu einer Zeit t3 entsprechend einem Anstiegszeitpunkt eines nächsten Kurbelimpulses nicht auf den korrekten Wert zurückkehren würde.

Im Gegensatz dazu wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel nur der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung korrigiert. Daher wird, auch wenn sich der Korrekturzeitpunkt t2 des Zählers 11a höherer Ordnung von der Zeit t1 verzögert, der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung bei jeder führenden Flanke des Kurbelsignals gelöscht, um normalisiert zu werden, was es ermöglicht, dass der Zählwert des Kurbelzählers 11 bei dem Korrekturzeitpunkt t2 der korrekte Wert wird. Dies macht es möglich, den Einfluss der Verzögerung des Korrekturzeitpunkts zu reduzieren. Beispielsweise dienen die Vorgänge bei den Schritten S170, S180 und S190 der CPU 23 bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als eine Korrektureinheit.

Wie in 3 veranschaulicht, weist der Zählerverarbeitungsblock 15 vorzugsweise einen Frequenzdivisionszähler bzw. Frequenzteilungszähler 36, ein zweites Korrekturwertsetzregister 37b, ein erstes Zyklusregister 39, ein zweites Zyklusregister 40, ein Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41, ein erstes Setzregister 42 höherer Ordnung, und ein zweites Setzregister 43 höherer Ordnung auf. Der Zählerverarbeitungsblock 15 weist vorzugsweise ein Korrekturpositionssetzregister 44, ein Erfassungsregister 45, ein Bezugspositionssetzregister 46, ein erstes Zeitpunktsetzregister 47, ein zweites Zeitpunktsetzregister 48, und einen kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Zähler (Abwärtszähler) 49 auf.

Der Frequenzteilungszähler 36 ist ein Zähler, der betreibbar ist, um den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung zu teilen bzw. zu dividieren. Wie in 2 gezeigt, ist der Frequenzteilungszähler 36 derart gestaltet, dass der Zählwert jedes Mal heraufgesetzt wird, wenn der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung um eine vorbestimmte Anzahl von beispielsweise 3 heraufgesetzt ist. Der Frequenzteilungszähler 36 ist gestaltet, um den Zählwert auf Null zu setzen, wenn der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung Null wird. Das zweite Korrekturwertsetzregister 37b ist zur Korrektur des Zählwerts des Kurbelzählers 11 durch Hardware zu verwenden. Nachfolgend werden die Funktionen der Register 37b, 39 bis 48 beschrieben.

Der Zählerverarbeitungsblock 15 weist eine Steuereinheit 50 auf, die jeweils mit den Zählern 11, 36, und 49, den Registern 37a, 37b, 38 bis 48 und den Blöcken 33 und 35 betreibbar gekoppelt ist. Die Zähler 11, 36 und 49, die Register 37a, 37b, 38 bis 48, und die Blöcke 33 und 35 sind miteinander betreibbar gekoppelt.

Die Steuereinheit 50 ist zur Steuerung der Zähler 11, 36, und 49 und der Register 37a, 37b, 38 bis 48 und der Blöcke 33 und 35 programmiert. Beispielsweise können die Operationen bzw. Arbeitsvorgänge der Steuereinheit 50 auf der Grundlage der Zähler 11, 36, und 49 und der Register 37a, 37b, 38 bis 48 und der Blöcke 33 und 35 durch die Computerschaltung mit der CPU 23, dem ROM 25, dem RAM 27, usw. ausgeführt werden.

Nachfolgend werden Operationen des Heraufsetzens des Kurbelzählers 11 (des Zählers 11a höherer Ordnung und des Zählers 11b niedrigerer Ordnung) während des Impulsfehlabschnitts K in dem Kurbelsignal beschrieben.

Die CPU 23 des Mikrocomputers 3 ist betreibbar, um das Impulszeitintervall (den Impulsfehlabschnitt K) bei jedem Impulsintervall des Kurbelsignals zu spezifizieren und die Übertragerlaubniskennung während des spezifizierten Impulszeitintervalls (Impulsfehlabschnitts K) einzuschalten (vergleiche 2 und 7).

Wie in 7 gezeigt, ist während der Periode Tn – 1 des Impulszeitintervalls, für welche die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet gehalten wird, die Anzahl von Umsprüngen des Zählers 11b niedrigerer Ordnung zugelassen, welche dieselbe wie die Kurbelimpulsüberspringanzahl von M ist. Der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung, der dem Maximalwert des verwendbaren Bereichs am nächsten ist, wie beispielsweise „31(11111)", wird auf Null zurückgesetzt, und die bei dem Zurücksetzen des Zählwerts auf Null in dem Zähler 11b niedrigerer Ordnung erzeugten Überträge ermöglichen es, dass der Zähler 11a höherer Ordnung heraufgesetzt wird. Wie zuvor beschrieben, repräsentiert die Kurbelimpulsüberspringanzahl M die vorbestimmte Anzahl M von Kurbelimpulsen, die in der Abfolge der Kurbelimpulse übersprungen werden, die den Impulsfehlabschnitt K zur Verfügung stellen.

Insbesondere wird der Zähler 11b niedrigerer Ordnung während der Periode Tn – 1, für welche die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet gehalten wird, als Reaktion auf das bei dem Impulszeitintervall Tn – 2 zeitlich gerade vor dem Einschaltzeitpunkt der Übertragerlaubniskennung erzeugte Multiplikationstaktsignal heraufgesetzt. Mit anderen Worten wird das Multiplikationstaktsignal bei dem Impulszeitintervall Tn – 2 zeitlich gerade vor dem Impulsfehlabschnitt K erzeugt. Das bei dem Impulszeitintervall Tn – 2 erzeugte Multiplikationstaktsignal weist einen auf „Tn – 2/r" gesetzten Taktzyklus auf.

Die Steuereinheit 50 ermöglicht es, dass der Zähler 11b niedrigerer Ordnung bei der Kurbelimpulsüberspringanzahl von M umspringt (überläuft). Der Zähler 11a höherer Ordnung wird jedes Mal um 1 heraufgesetzt, wenn der Zähler 11b niedrigerer Ordnung umspringt, so dass der Übertrag erzeugt wird. Dies ermöglicht es, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung bis auf die Kurbelimpulsüberspringanzahl von M während der Periode Tn – 1 heraufgesetzt wird, für welche die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet gehalten wird. Dies resultiert darin, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung bis zu der Summe der Kurbelimpulsüberspringanzahl von M und 1 (M + 1) während des Impulsfehlabschnitts K in dem Kurbelsignal fortschreitet.

Wie in 8 gezeigt, wird es verhindert, dass der Zähler 11b niedrigerer Ordnung nach dem Umspringen durch die Kurbelimpulsüberspringanzahl von M umspringt, wenn der Zählwert den Maximalwert des verwendbaren Bereichs erreicht, so dass die Zähloperation des Zählwerts des Zählers 11b niedrigerer Ordnung gestoppt wird. Dies resultiert darin, dass der Zählwert (Maximalwert des verwendbaren Bereichs) gehalten wird.

Dies ermöglicht es, dass, auch wenn die Maschine während der Periode Tn – 1 des Impulsfehlabschnitts K verlangsamt, der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung nicht den Maximalwert überschreitet, den der Kurbelzähler 11 bei dem Endzeitpunkt des Kurbelfehlabschnitts annehmen sollte. Mit anderen Worten sollte der Maximalwert durch den Kurbelzähler bei dem nächsten Kurbelimpuls Pn bei dem nächsten Impulsintervall Tn – 1 gesetzt werden. Das heißt, der Zählwert des Zählers 11b niedrigerer Ordnung wird auf dem Maximalwert gehalten.

Zusätzlich verwendet der Multiplikationstakterzeugungsblock 35, wie in 7 gezeigt, das von dem Impulsintervallmessblock 35 gemessene Impulszeitintervall Tn – 1 gemäß der Ausgabe des PMPD-Signals, um das Multiplikationstaktsignal während des Impulszeitintervalls Tn zu erzeugen. Das Impulszeitintervall liegt gerade nach dem Ausgabezeitpunkt des PMPD-Signals aus dem Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17, mit anderen Worten, gerade nach dem Auftreten des Impulsfehlabschnitts K. Das Multiplikationstaktsignal weist einen auf „Tn – 1/(M + 1)/r" gesetzten Taktzyklus auf. Dies hat in 7 zur Folge, dass der Zähler 11b niedrigerer Ordnung als Reaktion auf jedes Verstreichen der Zeit von „Tn – 1/3/r" während des Impulszeitintervalls Tn gerade nach dem Impulsfehlabschnitt K heraufgesetzt wird. Die Konfiguration des Zählerverarbeitungsblocks 15 ermöglicht es, dass der Zähler 11b niedrigerer Ordnung als Reaktion auf das Multiplikationstaktsignal auf der Grundlage des aktualisierten Kurbelsignals sogar gerade nach einem Auftreten des Impulsfehlabschnitts K in dem Kurbelsignal heraufgesetzt wird.

Im Gegensatz dazu kann, wenn die Maschine während der Periode Tn – 1 des Impulsfehlabschnitts K beschleunigt, für welchen die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet gehalten wird, die führende Flanke des Kurbelsignals auftreten, bevor die in dem Zähler 11b niedrigere Ordnung erzeugten Überträge den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung aufsetzen. Die führende Flanke des Kurbelsignals während der Periode Tn – 1, kann bewirken, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung kleiner als ein korrekter Wert wird, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Beschleunigungszeitpunkt der Maschine annehmen sollte.

Im Hinblick darauf weist der Mikrocomputer 3 bei diesem ersten Ausführungsbeispiel eine Funktion des Korrigierens des Zählwerts des Zählers 11a höherer Ordnung auf.

Das heißt, bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird ein Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung annehmen sollte, mit anderen Worten, zu welchem der Zähler 11a höherer Ordnung umgeschaltet werden sollte, bei dem Endzeitpunkt des Impulsfehlabschnitts K im Voraus entweder in dem ersten Register 42 höherer Ordnung oder dem zweiten Register 43 höherer Ordnung gespeichert. Das erste Register 42 höherer Ordnung oder das zweite Register 43 höherer Ordnung dient vorzugsweise als eine zweite Registriereinheit der vorliegenden Erfindung. Die Speichervorgänge des Werts werden von der CPU 23 auf der Grundlage von zumindest einem der in dem ROM 25 gespeicherten Programme (Software) ausgeführt.

Wird erkannt, dass die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet ist und eine führende Flanke des Kurbelsignals auftritt, ist die Steuereinheit 50 konfiguriert, um den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung auf den Wert zu aktualisieren, der in entweder dem ersten Register 42 höherer Ordnung oder dem zweiten Register 43 höherer Ordnung gespeichert ist.

Darüber hinaus ist die Steuereinheit 50, wenn es bestimmt wird, dass der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung mit einem zuvor in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41 gespeicherten Wert übereinstimmt, so konfiguriert, dass sie die Übertragserlaubniskennung durch Hardware einschaltet.

Der Impulsfehlabschnitt K wird erzeugt, wenn der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung einen vorbestimmten Wert erreicht. Die CPU 23 setzt daher den vorbestimmten Wert in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41 auf der Grundlage von zumindest einem der in dem ROM 25 gespeicherten Programme (Software), um die Übertragerlaubniskennung bei dem Startzeitpunkt des Impulsfehlabschnitts K einzuschalten. Dies ermöglicht es, dass die Übertragerlaubniskennung bei der führenden Flanke des Kurbelsignals entsprechend dem Startzeitpunkt des Impulsfehlabschnitts K eingeschaltet wird.

Darüber hinaus ist die Steuereinheit 50 grundsätzlich betreibbar, wenn eine führende Flanke des Kurbelsignals während der Periode erfasst wird, für welche sich die Übertragerlaubniskennung in einem Einschaltzustand befindet, um die Übertragerlaubniskennung auszuschalten.

Wie in 1 gezeigt, wird die Maschinen-ECU 1 des ersten Ausführungsbeispiels für ein Maschinensystem mit einem Kurbelwellensensor 7 eingesetzt, der den einzelnen Zahnfehlabschnitt 7c aufweist, so dass das von dem Kurbelwellensensor 7 ausgegebene Kurbelsignal aus dem einzelnen Impulsfehlabschnitt K entsprechend dem Zahnfehlabschnitt 7c besteht.

Zusätzlich zu der Anwendung bzw. zu dem genannten Einsatz, kann die Maschinen-ECU 1 des ersten Ausführungsbeispiels für ein weiteres Maschinensystem mit einem Kurbelwellensensor 7X angewendet werden, der einen einzelnen Zahnfehlabschnitt 7c1 und einen kontinuierlichen Zahnfehlabschnitt 7c2 aufweist (vergleiche 9A). Die Struktur des Kurbelwellensensors 7X ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 3379261 offenbart.

Beispielsweise besteht der einzelne Zahnfehlabschnitt 7c1 aus beispielsweise zwei benachbarten fehlenden Zähnen. Der kontinuierliche Zahnfehlabschnitt 7c2 weist einen ersten Fehlabschnitt 7c2a und einen zweiten Fehlabschnitt 7c2b auf, und jeder der Fehlabschnitte 7c2a und 7c2b besteht beispielsweise aus zwei benachbarten fehlenden Zähnen.

Nachfolgend werden Operationen der Maschinen-ECU 1 für einen Fall erläutert, bei welchem die Maschinen-ECU 1 des ersten Ausführungsbeispiel für ein weiteres Maschinensystem mit dem Kurbelwellensensor 7X eingesetzt, bzw. angewendet wird.

Wie in 9B gezeigt, besteht das Kurbelsignal aus einer Abfolge der Kurbelimpulse, die mit Zeitintervallen beabstandet sind, die jeweils einem Kurbelwinkel von 10° entsprechen. Das Kurbelsignal besteht außerdem aus einem einzelnen Impulsfehlabschnitt K1 entsprechend dem einzelnen Zahnfehlabschnitt 7c1 des Kurbelwellensensors 7, bei welchem eine vorbestimmte Anzahl M von Kurbelimpulsen, beispielsweise zwei, in der Abfolge der Kurbelimpulse übersprungen werden.

Darüber hinaus besteht das Kurbelsignal aus einem kontinuierlichen Impulsfehlabschnitt K2 entsprechend dem kontinuierlichen Zahnfehlabschnitt 7c2 des Kurbelwellensensors 7. Der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 besteht aus einem ersten Fehlabschnitt K2a und einem zweiten Fehlabschnitt K2b, die jeweils dem ersten Fehlabschnitt 7c2a und dem zweiten Fehlabschnitt 7c2b entsprechen.

Bei jedem der ersten und zweiten Fehlabschnitte K2a und K2b werden beispielsweise zwei kontinuierliche Impulse in der Abfolge der Kurbelimpulse übersprungen. Es wird jeweils der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 bei jedem Kurbelwinkel von 360° erzeugt, und bei jedem Kurbelwinkel von 360° wird der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 erzeugt. Der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 und der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 werden wechselweise erzeugt.

Wird der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 erzeugt, ist die CPU 23 des Mikrocomputers 3 betreibbar, um die Übertragerlaubniskennung einzuschalten, um die Einschaltbedingung während des ersten Fehlabschnitts K2a aufrecht zu erhalten. Die CPU 23 ist außerdem betreibbar, um die Übertragerlaubniskennung als Reaktion auf die sekundäre führende Flanke des Kurbelsignals nach dem Einschaltzeitpunkt der Übertragerlaubniskennung auszuschalten.

Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 9 bis 13 Operationen der CPU 23 zum Ein- und Ausschalten der Übertragerlaubniskennung und Operationen zur Aktualisierung des Zählers 11a höherer Ordnung und des Einschaltens der Übertragerlaubniskennung besonders erläutert. Beispielsweise wird eine Operationsbetriebsart des Mikrocomputers 3 auf eine Betriebsart gesetzt, die zu dem Kurbelsignal mit dem einzelnen Impulsfehlabschnitt K1 und dem kontinuierlichen Impulsfehlabschnitt K2 passt.

Wird das PMPD-Signal (Impulsfehlabschnitt-Bestimmungssignal) aus dem Impulsfehlabschnitt- Bestimmungsblock 17 ausgegeben, mit anderen Worten, steigt das PMPD-Signal von seinem niedrigen Pegel auf seinen hohen Pegel, führt die CPU 23 die in 10 veranschaulichten Vorgänge aus.

Das heißt, die CPU 23 beginnt bei Schritt S210 zu bestimmen, ob eine führende Flanke des Kurbelsignals als eine signifikante Flanke als Reaktion auf das Auftreten des PMPD-Signals auftritt, und wartet, bis die führende Flanke des Kurbelsignals nach dem Auftreten des PMPD-Signals auftritt.

Tritt die führende Flanke des Kurbelsignals nach dem Auftreten des PMPD-Signals zuerst auf, speichert die CPU 23 ein von dem Impulsintervallmessblock 33 gegenwärtig gemessenes Impulszeitintervall „Ti" des Kurbelsignals bei Schritt S215 in dem ersten Zyklusregister 39.

Als nächstes wartet die CPU 23 bei Schritt S220, bis eine sekundäre führende Flanke des Kurbelsignals als nächstes zu der zuerst aufgetretenen führenden Flanke auftritt. Tritt die sekundäre führende Flanke des Kurbelsignals nach der zuerst aufgetretenen führenden Flanke auf, speichert die CPU 23 bei Schritt S220 ein von dem Impulsintervallmessblock 33 sekundäres gemessenes Impulszeitintervall „Ti + 1" des Kurbelsignals in dem zweiten Zyklusregister 39. Sowohl das erste als auch das zweite Zyklusregister dienen bei der vorliegenden Erfindung als eine dritte Registriereinheit.

Danach liest die CPU 23 bei Schritt S230 die gemessenen Impulsintervalle „Ti" und „Ti + 1", die in dem ersten und zweiten Zyklusregister 39 und 40 gespeichert sind, um zu bestimmen, ob die gemessenen Impulsintervalle „Ti" und „Ti + 1" die folgende Beziehungsgleichung erfüllen: Ti + 1 ≥ Ti × C [1]in der C konstant ist und beispielsweise auf den Wert 0,8 gesetzt ist.

Erfüllen die gemessenen Impulsintervalle „Ti" und „Ti + 1" die Beziehungsgleichung [1], das heißt, lautet die Bestimmung bei Schritt S230 JA, bestimmt die CPU 23, dass der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 diesmal erzeugt ist. Erfüllen die gemessenen Impulsintervalle „Ti" und „Ti + 1" nicht die Beziehungsgleichung [1], das heißt, lautet die Bestimmung bei Schritt S230 NEIN, bestimmt die CPU 23, dass dieses Mal der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 erzeugt ist.

Wird es bestimmt, dass der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 erzeugt ist, bestimmt die CPU 23, dass der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 beim nächsten Mal erzeugt werden wird, und setzt sich mit einem Vorgang bei Schritt S240 fort. Bei Schritt S240 setzt die CPU 23 einen Wert „0" als eine kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung. Die kontinuierliche/einzelne Fehlkennung findet Verwendung, um zu repräsentieren, dass beim nächsten Mal einer von dem einzelnen Impulsfehlabschnitt K1 und dem kontinuierlichen Impulsfehlabschnitt K2 erzeugt wird. Der Wert „0" repräsentiert, dass beim nächsten Mal der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 auftreten wird.

Bei dem nächsten Schritt S250 setzt die CPU 23 einen vorbestimmten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Startzeitpunkt des einzelnen Impulsfehlabschnitts K1 annehmen sollte, welcher das beim nächsten Mal erzeugt werden wird, in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41. Danach setzt die CPU 23 einen vorbestimmten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Endzeitpunkt des einzelnen Impulsfehlabschnitts K1 annehmen sollte, bei Schritt 260 in dem ersten Register 42 höherer Ordnung, was die Vorgänge beendet.

Insbesondere wird eine entsprechende Beziehung zwischen jedem der Erzeugungszeitpunkte von jedem der Impulsfehlabschnitte K1 und K2 und jedem der Zählwerte des Zählers 11a höherer Ordnung bei jedem der Erzeugungszeitpunkte im Voraus bestimmt. Dies ermöglicht es, bei Schritt S240, dass die CPU 23 auf der Grundlage eines gegenwärtigen Zählwerts des Zählers 11a höherer Ordnung den vorbestimmten Wert erlangt, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Startzeitpunkt des beim nächsten Mal erzeugten einzelnen Impulsfehlabschnitt K1 annehmen sollte. Die CPU 23 setzt den erlangen Wert in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41. Bei Schritt S260 setzt die CPU 23 in dem ersten Register 42 höherer Ordnung einen Wert, der von dem in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41 gesetzten vorbestimmten Wert bis zu der Summe der Kurbelimpulsüberspringanzahl von M und 1 (M + 1) fortschreitet.

Bei Schritt S230 bestimmt die CPU 23, wenn die gemessenen Impulsintervalle „Ti" und „Ti + 1" nicht die Beziehungsgleichung [1] erfüllen, das heißt, die Bestimmung bei Schritt S230 lautet NEIN, dass dieses Mal der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 erzeugt ist.

Wird es bestimmt, dass dieses Mal der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 erzeugt ist, bestimmt die CPU 23, dass der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 nächstes Mal erzeugt werden wird, worauf zu einem Vorgang bei Schritt S270 übergegangen wird. Bei Schritt S270 setzt die CPU 23 in der kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung einen Wert von „1", welcher repräsentiert, dass nächstes Mal der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 auftritt.

Bei dem nächsten Schritt S280 setzt die CPU 23 einen vorbestimmten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Startzeitpunkt des ersten Fehlabschnitts K2a annehmen sollte, in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41. Nachfolgend setzt die CPU 23 einen vorbestimmten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Endzeitpunkt des ersten Fehlabschnitts K2a annehmen sollte, in dem zweiten Register 43 höherer Ordnung. Als nächstes setzt die CPU 23 einen vorbestimmten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Endzeitpunkt des zweiten Fehlabschnitts K2b annehmen sollte, in dem ersten Register 42 höherer Ordnung, wodurch die Vorgänge beendet sind.

Insbesondere erlangt die CPU 23 bei Schritt S280 sowie bei Schritt S250 auf der Grundlage eines gegenwärtigen Zählwerts des Zählers 11a höherer Ordnung den vorbestimmten Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Startzeitpunkt des beim nächsten Mal erzeugten ersten Fehlabschnitts K2a annehmen sollte. Die CPU 23 setzt den erlangten Wert in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41. Bei Schritt S290 setzt die CPU 23 in dem zweiten Register 43 höherer Ordnung einen Wert, der von dem in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41 gesetzten vorbestimmten Wert bis zu der Summe der Kurbelimpulsüberspringanzahl von M und 1 (M + 1) fortschreitet. Bei Schritt S290 setzt die CPU 23 in dem ersten Register 42 höherer Ordnung einen Wert, der von dem in dem zweiten Register 43 höherer Ordnung gesetzten vorbestimmten Wert bis zu der Summe der Kurbelimpulsüberspringanzahl von M und 1 (M + 1) fortschreitet.

Es sei angenommen, dass das PMPD-Signal bei einer Zeit ta ansteigt (vergleiche 9C). Unter dieser Annahme wird das gemessene Impulsintervall Ti, welches den von dem PMPD-Block 17 als der Impulsfehlabschnitt bestimmten Kurbelimpuls Pi umfasst, in dem ersten Zyklusregister 39 als Reaktion auf den Anstiegszeitpunkt des nächsten Kurbelimpulses Pi + 1 des Kurbelsignals auf der Grundlage des Vorgangs bei Schritt S215 der CPU 23 gespeichert. Als Reaktion auf den Anstiegszeitpunkt des nächsten Kurbelimpulses Pi + 2 des Kurbelsignals wird das gemessene Impulsintervall Ti + 1 in dem zweiten Zyklusregister 40 auf der Grundlage des Vorgangs bei Schritt S225 der CPU 23 gespeichert. Das gemessene Impulsintervall Ti + 1 umfasst den Kurbelimpuls Pi + 1, der von dem Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 als der Impulsfehlabschnitt bestimmt ist.

Bei dem in 9C gezeigten Beispiel wird, da dieses Mal der kontinuierliche Impulsfehlabschnitt K2 erzeugt ist, bei Schritt S230 von der CPU 23 die bestätigende Bestimmung durchgeführt, die repräsentiert, dass die gemessenen Impulsintervalle „Ti" und „Ti + 1" die Beziehungsgleichung [1] erfüllen. Als ein Ergebnis wird bei Schritt S240 der Wert von „0" für die kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung auf der Grundlage des Vorgangs der CPU 23 gesetzt, was in 9B gerade nach der Erzeugung des kontinuierlichen Impulsfehlabschnitts K2 gezeigt ist.

Nach dem Setzen von „0" für die kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung wird der vorbestimmte Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Startzeitpunkt des einzelnen Impulsfehlabschnitts K1 annehmen sollte, der beim nächsten Mal erzeugt wird, in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41 gesetzt. Danach wird der vorbestimmte Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Endzeitpunkt des nächsten einzelnen Impulsfehlabschnitts K1 annehmen sollte, in dem ersten Register 42 höherer Ordnung gesetzt.

Wird dieses Mal der einzelne Impulsfehlabschnitt K1 erzeugt, da das Impulszeitintervall „Ti + 1" ungefähr ein Drittel des Impulszeitintervalls „Ti" ist, wird von der CPU 23 bei Schritt S230 eine negative Bestimmung durchgeführt, die repräsentiert, dass die gemessenen Impulsintervalle „Ti" und „Ti + 1" nicht die Beziehungsgleichung [1] erfüllen. Als ein Ergebnis wird der Wert von „1" für die kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung auf der Grundlage des Vorgangs der CPU 23 bei Schritt S270 gesetzt, welcher in 9B gerade nach der Erzeugung des einzelnen Impulsfehlabschnitts K1 gezeigt ist.

Nach dem Setzen von „1" für die kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung wird der vorbestimmte Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Startzeitpunkt des nächsten ersten Fehlabschnitts K2a annehmen sollte, in dem Übertragerlaubnisstartpositionsregister 41 gesetzt. Danach wird der vorbestimmte Wert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Endzeitpunkt des ersten Fehlabschnitts K2a annehmen sollte, in den zweiten Register 43 höherer Ordnung gesetzt. In dem ersten Register 42 höherer Ordnung wird der vorbestimmte Wert gesetzt, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem Endzeitpunkt des zweiten Fehlabschnitts K2b annehmen sollte.

Stimmt der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung mit dem Wert des Übertragerlaubnisstartpositionsregisters 41 überein, führt die Steuereinheit 50 die in 11A veranschaulichten Vorgänge aus.

Das heißt, die Steuereinheit 50 schaltet die Übertragerlaubniskennung ein (Schritt S310). Die Steuereinheit 50 bestimmt, ob die kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung auf einen Wert von „0" gesetzt ist (Schritt S320).

Wird es bestimmt, dass die kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung auf den Wert „0" gesetzt ist (die Bestimmung bei S320 lautet JA) setzt die Steuereinheit 50 den Wert „1" in dem kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Zähler 49 (Schritt S330). Wird es bestimmt, dass die kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Setzkennung auf den Wert „1" gesetzt ist (die Bestimmung bei Schritt S330 lautet NEIN), setzt die Steuereinheit 50 den kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Zähler 49 auf den Wert „2" (Schritt S340).

Darüber hinaus führt die Steuereinheit 50 des Zählerverarbeitungsblocks 15 in 11B veranschaulichte Vorgänge aus.

Die Steuereinheit 50 bestimmt, ob die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet gehalten ist (Schritt S410). Ist die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet gehalten, dass heißt, lautet die Bestimmung bei Schritt S410 JA, bestimmt die Steuereinheit 50, ob die führende Flanke des Kurbelsignals in dem Kurbelsignal auftritt (Schritt S420). Wird es bestimmt, dass die führende Flanke des Kurbelsignals auftritt, dass heißt, lautet die Bestimmung bei Schritt S420 JA, identifiziert die Steuereinheit 50, dass der Wert des kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Zählers 49 einen Wert von „1" oder „2" aufweist (Schritt S430). Wird es identifiziert, dass der Wert des Zählwerts des Zählers 49 einen Wert von „2" aufweist, aktualisiert die Steuereinheit 50 den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung auf den in dem zweiten Register 43 höherer Ordnung gesetzten Wert (Schritt S440), und setzt den kontinuierliches/einzelnes-Fehlen-Zähler 49 um eins herab (Schritt S450).

Wird es andererseits identifiziert, dass der Wert des Zählwerts des Zählers 49 einen Wert von „1" aufweist, aktualisiert die Steuereinheit 50 den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung auf den in dem ersten Zähler 42 höherer Ordnung gesetzten Wert (Schritt S460) und setzt den kontinuierlichen/einzelnen Fehlzähler 49 um eins herab (Schritt S470). Nachfolgend schaltet die Steuereinheit 50 die Übertragserlaubniskennung aus (Schritt S480).

Ist die Übertragerlaubniskennung eingeschaltet gehalten (die Bestimmung bei Schritt S410 lautet JA), und tritt in dem Kurbelsignal keine führende Flanke auf (die Bestimmung bei Schritt S420 lautet NEIN), setzt die Steuereinheit 50 den Zähler 11a höherer Ordnung auf der Grundlage der in dem Zähler 11b niedrigerer Ordnung erzeugten Überträge herauf (vergleiche 7 und 8) (Schritt S425).

Die Operationen der Steuereinheit 50 des Zählerverarbeitungsblocks 15 und die Vorgänge der CPU 23, die in 10 dargestellt sind, ermöglichen es, dass die Übertragerlaubniskennung während jedem der Impulszählabschnitte K1 und K2 eingeschaltet wird. Die Operationen der Steuereinheit 50 des Zählerverarbeitungsblocks 15 und die Vorgänge der CPU 23, die in 10 gezeigt sind, lassen auch eine Korrektur des Zählwerts des Zählers 11a höherer Ordnung als Reaktion auf die führende Flanke des Kurbelsignals während des Einschaltens der Übertragserlaubniskennung zu. Die Korrektur bewirkt, dass der Zählwert der korrekte Wert wird. Die führende Flanke des Kurbelsignals während des Einschaltens bzw. einer eingeschalteten Übertragerlaubniskennung entspricht dem Endzeitpunkt von jedem der Impulsfehlabschnitte K1 und K2.

Andererseits ist die Operationsbetriebsart des Mikrocomputers 3 auf eine Betriebsart gesetzt, die zu dem Kurbelsignal mit nur dem einzelnen Impulsfehlabschnitt K passt, und die CPU 23 führt die Vorgänge bei den Schritten S240 bis S260 aus, ohne andere Vorgänge in 9 durchzuführen. Daher werden die Operationen des Zählerverarbeitungsblocks 15, welche beispielsweise in 13 veranschaulicht sind, nicht ausgeführt, so dass die in 12 gezeigten Operationen des Zählerverarbeitungsblocks 15 bei jedem Auftreten des Impulszählabschnitts K in dem Kurbelsignal wiederholt durchgeführt werden.

Ist die Operationsbetriebsart des Mikrocomputers 3 in die Betriebsart gesetzt, die zu dem Kurbelsignal mit den Impulsfehlabschnitten K1 und K2 bei dem ersten Ausführungsbeispiel passt, dient der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17, die Vorgänge bei den Schritten S210 bis S250, S270, und S280 der CPU 23, die Vorgänge bei den Schritten S310 bis S340, S410 bis S430, S450, S470, und S480 der Steuereinheit 50 vorzugsweise als eine Erfassungseinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 ein von dem Impulsintervallmessblock 33 gemessenes Impulszeitintervall des Kurbelsignals, um das Multiplikationstaktsignal zu erzeugen. Der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 kann N(≥2) Kurbelimpulszeitintervalle, mit anderen Worten, N Perioden des Kurbelsignals verwenden, um den Durchschnitt der N Kurbelimpulszeitintervalle zu berechnen, wodurch ein gemitteltes Impulsintervall erlangt wird. Der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 kann auf der Grundlage des gemittelten Impulsintervalls ein Multiplikationstaktsignal erzeugen.

Beispielsweise berechnet der Multiplikationstakterzeugungsblock 35, wie in 14 durch die Bezugszeichen (1) und (2) gezeigt, beispielsweise eine Summe von drei zeitlich benachbarten Impulszeitintervallen, um die Summe S der drei Impulszeitintervalle durch drei zu teilen bzw. zu dividieren. Der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 multipliziert den Wert von „S/3" mit (1/r), um ein Multiplikationstaktsignal zu erzeugen, dessen Taktzyklus einen Wert von „S/3/r" aufweist, wobei r die Anzahl einer Multiplikation ist. Diese Konfiguration macht es möglich, auch wenn die Impulsbreite von einem beliebigen Kurbelimpuls abnormal lang oder kurz ist, den Einfluss der Abnormalität der Impulsbreite von einem beliebigen Kurbelimpuls zu reduzieren.

Wie es in 15 gezeigt ist, berechnet der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 automatisch eine Summe von drei zeitlich benachbarten Impulszeitintervallen eines gegenwärtig aktuellen Kurbelimpulses, eines ersten vorangehenden Kurbelimpulses vor dem gegenwärtig aktuellen Kurbelimpuls, und einen zweiten vorangehenden Kurbelimpuls, der dem ersten vorangehenden Kurbelimpuls vorangeht. Der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 dividiert die Summe S der drei Impulszeitintervalle durch drei. Der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 multipliziert den Wert von „S/3" mit (1/r), um ein Multiplikationstaktsignal zu erzeugen, dessen Taktzyklus einen Wert von „S/3/r" aufweist, wobei r die Anzahl einer Multiplikation ist. Diese Konfiguration macht es möglich, das Multiplikationstaktsignal auf der Grundlage eines gegenwärtig aktuellen Kurbelimpulses zu erzeugen.

Bei einem beliebigen der in 14 und 15 veranschaulichten Beispiele wird das Multiplikationstaktsignal bei einem Zeitpunkt gerade nach dem Auftreten des PMPD-Signals auf der Grundlage des Impulszeitintervalls eines entsprechenden Impulsfehlabschnitts der Impulsfehlabschnitte K1, K2a und K2b erzeugt. Bei einem beliebigen der in 14 und 15 veranschaulichten Beispiele dividiert der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 das Impulszeitintervall Tn – 1 des einzelnen Impulsfehlabschnittes durch drei, und multipliziert den Wert von „Tn – 1/3" mit (1/r), um ein Multiplikationstaktsignal zu erzeugen, dessen Taktzyklus einen Wert von „Tn – 1/3/r" aufweist. Das heißt, bei dem Zeitpunkt gerade nach dem Auftreten des PMPD-Signals, verwendet der Multiplikationstakterzeugungsblock 35 direkt das Impulszeitintervall des entsprechenden Impulsfehlabschnitts, um es mit drei zu multiplizieren, wodurch das Multiplikationstaktsignal auf der Grundlage des Divisionsergebnisses erzeugt wird. Es ist daher vorzuziehen, dass die Anzahl „N" auf „die Summe der Impulsüberspringanzahl von M und 1" gesetzt wird, die durch „M + 1" repräsentiert wird. Dies ermöglicht die Berechnungen eines Erzeugens des Multiplikationstaktsignals unabhängig von irgendwelchen Zeitpunkten einschließlich des Zeitpunkts gerade nach dem Impulsfehlabschnitt.

Nachfolgend werden als nächstes unter Bezugnahme auf 16 bis 21 Funktionen des Mikrocomputers 3 unter Verwendung des Kurbelzählers 11 beschrieben.

Nachfolgend wird eine erste Funktion des in der Signalverarbeitungseinheit 13 installierten Signalausgabeblocks 19 beschrieben.

Wie in 16A gezeigt, weist der Signalausgabeblock 19 ein Einschaltzeitpunktsetzregister 51, in welchem ein einen Ausgabestartzeitpunkt eines Signals OUT1 angebender Wert gespeichert ist. Bei der vorliegenden Erfindung entspricht das Signal OUT1 vorzugsweise einem ersten Signal. Der Signalausgabeblock 19 weist ein Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 auf, in welchem ein einen Stoppzeitpunkt der Ausgabe des Signals OUT1 angebender Wert gespeichert ist. Der Signalausgabeblock 19 weist auch ein Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 auf, in welchem ein Wert gespeichert ist, der einen Zeitpunkt des zwangsweise Stoppens der Ausgabe des Signals OUT1 angibt, und er weist einen Aufwärtszähler 54 zum Heraufsetzen seines Zählwerts als Reaktion auf ein internes Taktsignals CK des Mikrocomputers 3 auf, dessen Frequenz konstant ist. Die Register 51 bis 53 dienen vorzugsweise als vierte bis sechste Registriereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Der Signalausgabeblock 19 weist erste bis dritte Vergleichsschaltungen (CPs) 55 bis 57 auf. Die erste Vergleichsschaltung 55 ist mit dem Einschaltzeitpunktsetzregister 51 und dem Kurbelzähler 11 elektrisch verbunden. Ein Ausgang der ersten Vergleichschaltung 55 ist elektrisch mit dem Aufwärtszähler 54 verbunden. Die zweite Vergleichsschaltung 56 ist elektrisch mit dem Kurbelzähler 11 und dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 verbunden. Die dritte Vergleichschaltung 57 ist elektrisch mit dem Aufwärtszähler 54 und dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 verbunden. Der Signalausgabeblock 19 weist ein ODER-Gatter 58 auf, dessen Eingaben Ausgaben der zweiten und dritten Vergleichsschaltungen 56 und 57 sind. Der Signalausgabeblock 19 weist eine Ausgabeschaltung 59 mit einem Setzanschluss S und einem Rücksetzanschluss R auf. Der Setzanschluss der Ausgabeschaltung 59 ist elektrisch mit dem Ausgang der ersten Vergleichschaltung 55 verbunden, und der Rücksetzanschluss der Ausgabeschaltung 59 ist elektrisch mit einer Ausgabe des ODER-Gatters 58 verbunden. Die Ausgabeschaltung 59 ist betreibbar, um das Signal OUT1 auszugeben. Beispielsweise kann das Signal OUT1 als ein Signal dienen, das innerhalb des Mikrocomputers 3 verwendbar ist, oder als ein Signal dienen, dass durch den Eingabe/Ausgabeanschluss 31 nach Außen von dem Mikrocomputer 3 auszugeben ist.

Die erste Vergleichsschaltung 55 ist betreibbar, um den in dem Einschaltzeitpunktsetzregister 51 gesetzten Wert und den Zählwert des Kurbelzählers 11 zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem Einschaltzeitpunktsetzregister 51 gesetzten Wert zu vergleichen. Die erste Vergleichsschaltung 55 ist betreibbar, um wenn der Zählwert gleich oder größer als der in dem Einschaltzeitpunktsetzregister 51 gesetzte Wert ist, ein Signal mit einem aktiven Pegel, wie beispielsweise einem hohen Pegel, auszugeben.

Die zweite Vergleichsschaltung 56 ist betreibbar, um den in dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 gesetzten Wert und den Zählwert des Kurbelzählers 11 zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 gesetzten Wert zu vergleichen. Die zweite Vergleichsschaltung 56 ist betreibbar, um, wenn der Zählwert gleich oder größer als der in dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 gesetzte Wert ist, ein Signal mit einem hohen Pegel auszugeben.

Der Aufwärtszähler 54 ist betreibbar, um die Heraufsetzoperation zu starten, wenn die Ausgabe der ersten Vergleichsschaltung 55 auf den hohen Pegel geschaltet ist. Das heißt, der Aufwärtszähler 54 ist betreibbar, um den Zählwert von 0 bei jedem Zyklus des internen Taktsignals CK um 1 heraufzusetzen.

Die dritte Vergleichsschaltung 57 ist betreibbar, um den in dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 gesetzten Wert und den Zählwert des Aufwärtszählers 54 zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem Aufgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 gesetzten Wert zu vergleichen. Die dritte Vergleichschaltung 57 ist betreibbar, um, wenn der Zählwert des Aufwärtszählers 54 gleich dem in dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 gesetzten Wert ist, ein Signal mit einem hohen Pegel auszugeben.

Das ODER-Gatter ist ein Logikgatter, dessen Ausgabepegel niedrig ist, wenn alle Ausgabesignale aus der zweiten und dritten Vergleichsschaltung 56 und 57 niedrige Pegel sind, und weist für die anderen Fälle einen hohen Pegel auf .

Die Ausgabeschaltung 59 ist betreibbar, um, wenn das Signal mit hohem Pegel von der ersten Vergleichsschaltung 55 in den Setzanschluss (S) eingegeben wird, anzufangen das Signal OUT1 auszugeben, mit anderen Worten, den Ausgabepegel des Signals OUT1 auf einen hohen Pegel zu schalten. Die Ausgabeschaltung 59 ist betreibbar, um, wenn das Signal mit hohem Pegel von dem ODER-Gatter 58 in den Rücksetzanschluss (R) eingegeben wird, die Ausgabe des Signals OUT1 zu stoppen, mit anderen Worten, den Ausgabepegel des Signals OUT1 auf einen niedrigen Pegel zu schalten.

In dem Signalausgabeblock 19 wird, wenn der Zählwert des Kurbelzählers 11 gleich oder größer als der in dem Einschaltzeitpunktsetzregister 51 gesetzte Wert ist, das Signal mit hohem Pegel aus der ersten Vergleichsschaltung 55 in den Setzanschluss der Ausgabeschaltung 59 eingegeben. Dies ermöglicht es der Ausgabeschaltung 59, die Ausgabe des Signals OUT1 zu starten. Ist der Zählwert des Kurbelzählers 11 gleich oder größer als der in dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 gesetzte Wert, wird das Signal mit hohem Pegel von der zweiten Vergleichsschaltung 56 in den Rücksetzanschluss der Ausgabeschaltung 59 eingegeben. Dies ermöglicht es der Ausgabeschaltung 59, die Ausgabe des Signals OUT1 zu stoppen.

Insbesondere wird, wenn der Zählwert des Aufwärtszählers 54 gleich dem in dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 gesetzten Wert ist, das Signal mit hohem Pegel aus der dritten Vergleichsschaltung 57 durch das ODER-Gatter 58 an den Rücksetzanschluss der Ausgabeschaltung 59 ausgegeben, auch wenn der Zählwert des Kurbelzählers 11 niedriger als der in dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 gesetzte Wert ist. Dies ermöglicht es, dass die Ausgabe der Ausgabeschaltung 49 zwangsweise gestoppt wird.

Bei dem Signalausgabeblock 19 lässt es ein Setzen willkürlicher Werte in den Registern 51 und 52 durch die Vorgänge der CPU 23 auf der Grundlage der Programme (Software) zu, dass das Signal OUT1 innerhalb eines wünschenswerten Kurbelwinkelbereichs entsprechend den in den Registern 51 und 52 gesetzten Werten ausgegeben wird.

Wie in 16B gezeigt, sei es angenommen, dass das Kurbelsignal aufgrund der Außerbetriebnahme der Maschine gestoppt wird, bevor der Zählwert des Kurbelzählers 11 gleich oder größer als der in dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 gesetzte Wert von dem Start des Ausgangssignals OUT1 ist. Unter dieser Annahme kann die Ausgabe des Signals OUT1 aus der Ausgabeschaltung 59 zwangsweise gestoppt werden, wenn der Zählwert des Aufwärtszählers 54 gleich dem in dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 gesetzten Wert ist. Dies verhindert, dass das Signal OUT1 ohne Rücksicht auf den Stop des Kurbelsignals ausgegeben wird.

In dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 wird der Wert entsprechend einer Überwachungszeit Tim1 von dem Start des Signals OUT1 bis zu seinem zwangsweisen Stop durch die Vorgänge der CPU 23 auf der Grundlage der Programme (Software) gesetzt. Beispielsweise wird als eine Überwachungszeit Tim1 eine Zeit verwendet, die durch Division der Überwachungszeit Tim1 durch den Zyklus des internen Taktsignals CK erlangt wird.

In 16B zeigt ein mit TI1 bezeichnetes Bezugszeichen „∇", in welchem eine „1" steht, den Ausgabestartzeitpunkt des Signals OUT1. Ein mit TI2 bezeichnetes Bezugszeichen „∇", in welchem „2" steht, zeigt den Stopzeitpunkt des Signals OUT1, welches durch Vergleich des Zählwerts des Kurbelzählers 11 mit dem in dem Ausschaltzeitpunktsetzregister 52 gesetzten Wert erlangt ist. Ein mit TI3 bezeichnetes Bezugszeichen „O", in welchem „3" steht, zeigt den zwangsweisen Stopzeitpunkt des Signals OUT1, welcher durch die Übereinstimmung zwischen dem Zählwert des Aufwärtszählers 54 und dem in dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 gesetzten Wert erlangt wird.

Die Konfiguration des Signalausgabeblocks 19 bewirkt, dass die Ausgabe des Signals OUT1 zwangsweise gestoppt wird, wenn der Zählwert des Aufwärtszählers 54 und der in dem Ausgabeüberwachungszeitpunktsetzregister 53 gesetzte Wert. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Überwachungszeit Tim1 zurückgesetzt wird, auch wenn die Ausgabe des Signals OUT1 gestartet wird.

Das heißt, findet ein Abwärtszähler anstelle des Aufwärtszählers zum Zählen der Überwachungszeit Tim1 Verwendung, wäre der Abwärtszähler derart gestaltet, dass ein Wert entsprechend der Überwachungszeit Tim bei dem Startzeitpunkt der Ausgabe des Signals OUT1 gesetzt wäre und der Abwärtszähler gestartet werden würde. Erreicht der Zählwert des Abwärtszählers 0, würde die Ausgabe des Signals OUT1 zwangsweise gestoppt.

In der den Abwärtszähler verwendenden Konstruktion würde ein Rücksetzen auf einen anderen Wert entsprechend einer anderen Überwachungszeit in dem Abwärtszähler, nachdem der Abwärtszähler einmal gestartet wurde, eine längere tatsächliche bzw. aktuelle Überwachungszeit als die Rücksetzüberwachungszeit bewirken. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Konfiguration des in 16A veranschaulichten Signalausgabeblocks das Rücksetzen der Überwachungszeit. Beispielsweise dienen die ersten bis dritten Vergleichsschaltungen 55 bis 57, das ODER-Gatter 58 und die Ausgabeschaltung 59 vorzugsweise als eine dritte Steuereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend wird eine zweite Funktion des in der Signalverarbeitungseinheit 13 installierten Signalausgabeblocks 19 beschrieben.

Wie in 17A gezeigt, weist der Signalausgabeblock 19 zusätzlich zu der in 16A gezeigten Konfiguration ein erstes Setzregister 61 auf, in welchem ein Wert gespeichert ist, der einen Ausgabestartzeitpunkt eines Signals OUT2 angibt, welches als ein zweites Signal bei der vorliegenden Erfindung dient. Der Signalausgabeblock 19 weist außerdem ein zweites Setzregister 62 auf, in welchem ein einen Stopzeitpunkt der Ausgabe des Signals OUT2 angebender Wert gespeichert ist. Das erste und zweite Register 61 und 62 dient vorzugsweise als siebte und achte Registriereinheit.

Der Signalausgabeblock 19 weist auch einen Aufwärtszähler 63 zum Heraufsetzen seines Zählwerts als Reaktion auf ein internes Taktsignal CK des Mikrocomputers 3 auf, dessen Frequenz konstant ist.

Der Signalausgabeblock 19 weist vierte und fünfte Vergleichsschaltungen (CPs) 64 und 65 auf. Die vierte Vergleichsschaltung 64 ist elektrisch mit dem ersten Setzregister 61 und dem Kurbelzähler 11 verbunden. Ein Ausgang der vierten Vergleichsschaltung 64 ist elektrisch mit dem Aufwärtszähler 63 verbunden. Die fünfte Vergleichsschaltung 65 ist elektrisch mit dem Kurbelzähler 11 und dem zweiten Setzregister 62 verbunden. Der Signalausgabeblock 19 weist eine Ausgabeschaltung 66 mit einem Setzanschluss S und einem Rücksetzanschluss R auf. Der Setzanschluss der Ausgabeschaltung 66 ist elektrisch mit der Ausgabe der vierten Vergleichsschaltung 64 verbunden, und der Rücksetzanschluss der Ausgabeschaltung 66 ist elektrisch mit einer Ausgabe der fünften Vergleichsschaltung 65 verbunden. Die Ausgabeschaltung 66 ist betreibbar, um das Signal OUT2 auszugeben. Beispielsweise kann das Signal OUT2 als ein innerhalb des Mikrocomputers 3 verwendbares Signal oder ein Signal dienen, das durch den Eingabe/Ausgabeanschluss 31 nach außen von dem Mikrocomputer 3 auszugeben ist.

Die vierte Vergleichsschaltung 64 ist betreibbar, um den in dem ersten Setzregister 61 gesetzten Wert und den Zählwert des Kurbelzählers 11 zu setzen, um den Zählwert mit dem in dem ersten Setzregister 61 gesetzten Wert zu vergleichen. Die vierte Vergleichsschaltung 64 ist betreibbar, um, wenn der Zählwert gleich oder größer als der in dem ersten Setzregister 61 gesetzte Wert ist, ein Signal mit einem hohen Pegel auszugeben.

Der Aufwärtszähler 63 ist betreibbar, um die Heraufsetzoperation zu starten, wenn die Ausgabe der vierten Vergleichsschaltung 64 auf den hohen Pegel geschaltet wird. Das heißt, der Aufwärtszähler 63 ist betreibbar, um bei jedem Zyklus des internen Taktsignals CK den Zählwert von 0 um 1 heraufzusetzen.

Die fünfte Vergleichsschaltung 65 ist betreibbar, um den in dem zweiten Setzregister 62 gesetzten Wert und den Zählwert des Aufwärtszählers 63 zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem zweiten Setzregister 62 gesetzten Wert zu vergleichen. Die fünfte Vergleichsschaltung 65 ist betreibbar, um, wenn der Zählwert des Aufwärtszählers 63 gleich dem in dem zweiten Setzregister 62 gesetzten Werts ist, ein Signal mit einem hohen Pegel auszugeben.

Die Ausgabeschaltung 66 ist betreibbar, um, wenn das Signal mit hohem Pegel von der vierten Vergleichsschaltung 64 in den Setzanschluss (S) eingegeben wird, die Ausgabe des Signals OUT2 zu starten, mit anderen Worten, den Ausgabepegel des Signals OUT2 auf einen hohen Pegel zu schalten. Die Ausgabeschaltung 66 ist betreibbar, um, wenn das Signal mit hohem Pegel von der fünften Vergleichsschaltung 65 in den Rücksetzanschluss (R) eingegeben wird, die Ausgabe des Signals OUT2 zu stoppen, mit anderen Worten, den Ausgabepegel des Signals OUT2 auf einen niedrigen Pegel zu schalten.

In dem Signalausgabeblock 19 wird, wenn der Zählwert des Kurbelzählers 11 gleich oder größer als der in dem ersten Setzregister 61 gesetzte Wert ist, das Signal mit hohem Pegel von der vierten Vergleichsschaltung 64 in den Setzanschluss der Ausgabeschaltung 66 eingegeben. Dies ermöglicht es, dass die Ausgabeschaltung 59 die Ausgabe des Signals OUT2 startet (vergleiche 17B).

Ein Verstreichen einer Zeit Tim2 entsprechend dem in dem zweiten Setzregister 62 gesetzten Wert nach dem Startzeitpunkt der Ausgabe des Signals OUT2 ermöglicht es, dass der Zählwert des Aufwärtszählers 63 gleich dem in dem zweiten Setzregister 62 gesetzten Wert ist. Genauer wird als die Zeit Tim2 eine Zeit verwendet, die durch Division der Zeit Tim2 durch den Zyklus des internen Taktsignals CK erlangt wird.

Die Übereinstimmung des Zählwerts des Aufwärtszählers 63 und des in dem zweiten Setzregister 62 gesetzten Werts ermöglicht es, dass das Signal mit hohem Pegel aus der fünften Vergleichsschaltung 65 in den Rücksetzanschluss der Ausgabeschaltung 66 ausgegeben wird, was bewirkt, dass die Ausgabe des Signals OUT2 gestoppt wird. In 17B zeigt ein mit TI11 bezeichnetes Bezugszeichen „∇", in welchem „1" steht, den Ausgabestartzeitpunkt des Signals OUT2. Ein mit TI12 bezeichnetes Bezugszeichen „∇", in welchem „2" steht, zeigt den Stopzeitpunkt des Signals OUT2.

Bei dem Signalausgabeblock 19 lässt es ein Setzen eines willkürlichen Werts in das erste Setzregister 61 durch die Vorgänge der CPU 23 auf der Grundlage der Programme (Software) zu, dass die Ausgabe des Signals OUT1 bei einem wünschenswerten Kurbelwinkel entsprechend dem in dem ersten Setzregister 61 gesetzten willkürlichen Wert gestartet wird. In ähnlicher Weise lässt es ein Setzen eines willkürlichen Werts in dem zweiten Setzregister 62 durch die Vorgänge der CPU 23 auf der Grundlage der Programme (Software) zu, dass die Zeit Tim2 von dem Start der Ausgabe des Signals OUT2 bis zu seinem Stop wünschenswert geändert wird.

Bei der Konfiguration des in 17A veranschaulichten Signalausgabeblocks 19 ermöglicht es eine Übereinstimmung des Zählwerts des Aufwärtszählers 63 und des in dem zweiten Setzregister 62 gesetzten Werts, dass die Ausgabe des Signals OUT2 aus der Ausgabeschaltung 66 gestoppt wird. Dies ermöglicht ein Rücksetzen der Zeit Tim2, auch wenn die Ausgabe des Signals OUT2 gestartet wird. Beispielsweise dienen die vierte und fünfte Vergleichsschaltung 64 und 65 und die Ausgabeschaltung 66 vorzugsweise als eine vierte Steuereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 18 und 19 als nächstes eine andere Funktion des Zählerverarbeitungsblocks bei dem Mikrocomputer 3 zur Ausgabe eines Bezugspositionssignals TDC und eines Inversionssignals G2 unter Verwendung des Kurbelzählers 11 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Beispielsweise werden nachfolgend bei dem zweiten Ausführungsbeispiel hauptsächlich die Punkte des Mikrocomputer 3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, die im Vergleich zu denen des ersten Ausführungsbeispiels verschieden sind, und daher sind andere Funktionen des Mikrocomputers 3 die selben, wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels.

Das Bezugpositionssignal TDC ist ein Signal, das der CPU 23 und dergleichen repräsentiert, dass der Kurbelwinkel einen spezifischen Bezugswinkel erreicht, wie beispielsweise einen oberen Totpunkt. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel schaltet das Bezugspositionssignal TDC wie in 2 gezeigt, während der Periode entsprechend dem Kurbelwinkel von 30° bei jedem Kurbelwinkel von 360° auf seinen niedrigen Winkel. Das Inversionssignal G2 dient zum Identifizieren, welcher Zylinder an welchem Hub ist, und der Pegel des Inversionssignals G2 wird bei jedem Kurbelwinkel von 360° zwischen seinem hohen und niedrigen Pegel invertiert. Die CPU 23 ist betreibbar, um auf der Grundlage der Kombination des Inversionssignals G2 und des Bezugspositionssignals TDC zu identifizieren, welcher Zylinder an welchem Hub ist. Beispielsweise sind die zuvor dargelegten Zylinderidentifiziertechniken bereits im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise lehrt das US-Patent Nr. 6,341,253, welches der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2001-90600, entspricht, die zuvor dargelegten Techniken, deren Offenbarung hier vollständig durch Bezugnahme aufgenommen sind.

Wie in 18 gezeigt, weist der Zählerverarbeitungsblock 15a gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Bezugspositionssignalausgabeblock 71 auf, der mit dem Frequenzteilungszähler 36 und dem Bezugspositionssetzregister 46 betreibbar gekoppelt ist und konfiguriert ist, um das Bezugspositionssignal TDC auszugeben. In dem Bezugspositionssetzregister 46 ist ein den Ausgabezeitpunkt des Bezugspositionssignals TDC anzeigender Wert im voraus gespeichert. Das Bezugspositionssetzregister 46 dient vorzugsweise als eine neunte Registriereinheit oder eine zehnte Registriereinheit bei der vorliegenden Erfindung. Der Frequenzteilungszähler 36 dient vorzugsweise als ein dritter oder vierter Zähler bei der vorliegenden Erfindung.

Der Bezugspositionssignalausgabeblock 71 ist betreibbar, um den Zählwert des Frequenzdivisionszählers 36 und den in dem Bezugspositionssetzregister 46 gesetzten Wert zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem Bezugspositionssetzregister 46 gesetzten Wert zu vergleichen. Der Bezugspositionssignalausgabeblock 71 dient vorzugsweise als eine sechste Steuereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Beispielsweise zeigt 19 Operationen des Bezugspositionssignalausgabeblocks 71, wenn in dem Bezugspositionssetzregister 46 der hohe Pegel von „1" gesetzt ist.

Wie in 19 gezeigt, führt der Bezugspositionssignalausgabeblock 71 einen Betrieb aus, um, während der Zählwert des Frequenzteilungszählers 36 gleich dem in dem Bezugspositionssetzregister 46 gesetzten Wert ist, das Bezugspositionssignal TDC mit seinem niedrigen Pegel kontinuierlich auszugeben.

Im Gegensatz dazu führt der Bezugspositionsausgabeblock 71 einen Betrieb aus, um, während der Zählwert des Frequenzteilungszählers 36 sich von dem in dem Bezugspositionssetzregister 46 gesetzten Wert unterscheidet, kontinuierlich das Bezugspositionssignal TDC mit seinem hohen Pegel auszugeben.

Bei der Konfiguration des Zählerverarbeitungsblocks 15a ermöglicht eine Änderung des in dem Bezugspositionssetzregister 46 gesetzten Werts, dass die Periode wünschenswert gesetzt wird, für welche das Bezugspositionssignal TDC auf dem niedrigen Pegel gehalten wird. Dieses Merkmal macht es möglich, den Mikrocomputer 3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel auf verschiedenste Maschinensysteme anzuwenden, die verschiedene Perioden aufweisen, für welche das Bezugspositionssignal TDC jeweils auf dem niedrigen Pegel gehalten wird.

Bei dem Bezugspositionssetzregister 46 kann der Wert von einem Initialisierungsvorgang gesetzt werden, der von der CPU 23 nach ihrem Booten ausgeführt wird.

In dem Bezugspositionssignalausgabeblock 71 kann der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung anstelle des Zählwerts des Frequenzdivisionszählers 36 eingegeben werden. Bei dieser Modifikation wird das Bezugspositionssignal TDC, während der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung gleich dem in dem Bezugspositionssetzregister 46 gesetzten Wert ist, auf dem niedrigen Pegel gehalten. Während der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung verschieden von dem in dem Bezugspositionssetzregister 46 gesetzten Wert ist, wird das Bezugspositionssignal TDC auf dem hohen Pegel gehalten.

Die Ausgabepegel des Bezugspositionssignalausgabeblocks 71 können verglichen mit den zuvor dargelegten Beschreibungen umgekehrt werden.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Als nächstes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 19 und 20 eine weitere Funktion des Zählerverarbeitungsblocks bei dem Mikrocomputer 3 zum Ausgeben eines Bezugspositionssignals TDC und eines Inversionssignals G2 unter der Verwendung des Kurbelzählers 11 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nachfolgend werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel beispielsweise verschiedene Punkte des Mikrocomputer 3 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel verglichen zu dem des ersten Ausführungsbeispiels oder zweiten Ausführungsbeispiels hauptsächlich beschrieben, und daher sind andere Funktionen des Mikrocomputers 3 dieselben wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels oder zweiten Ausführungsbeispiels.

Wie in 20 gezeigt, weist der Zählerverarbeitungsblock 15b gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine sechste und eine siebte Vergleichsschaltung (CPs) 72 und 73 auf. Die sechste Vergleichsschaltung 72 ist elektrisch mit dem ersten Zeitpunktsetzregister 47 und dem Frequenzteilungszähler 36 verbunden. Die siebte Vergleichsschaltung 73 ist mit dem Frequenzteilungszähler 36 und dem zweiten Zeitpunktsetzregister 48 elektrisch verbunden. Das erste Zeitpunktsetzregister 47 dient vorzugsweise als eine elfte Registriereinheit oder eine dreizehnte Registriereinheit bei der vorliegenden Erfindung. Das zweite Zeitpunktsetzregister 48 dient vorzugsweise als eine zwölfte Registriereinheit oder eine vierzehnte Registriereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Der Zählerverarbeitungsblock 15b weist eine Ausgabeschaltung 74 mit einem Setzanschluss S und einem Rücksetzanschluss R auf. Der Setzanschluss der Ausgabeschaltung 74 ist mit dem Ausgang der sechsten Vergleichsschaltung 72 elektrisch verbunden, und der Rücksetzanschluss der Ausgabeschaltung 74 ist mit einem Ausgang der siebten Vergleichsschaltung 73 elektrisch verbunden. Die Ausgabeschaltung 74 ist betreibbar, um das Inversionssignal G2 auszugeben.

In dem ersten Zeitpunktsetzregister 47 und dem zweiten Zeitpunktsetzregister 48 sind jeweils verschiedene Werte gespeichert, die individuell einen Inversionszeitpunkt des Inversionssignals G2 repräsentieren.

Die sechste Vergleichsschaltung 72 ist betreibbar, um den in dem ersten Zeitpunktsetzregister 47 gesetzten Wert und den Zählwert des Frequenzteilungszählers 36 zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem ersten Zeitpunktsetzregister 47 gesetzten Wert zu vergleichen. Die sechste Vergleichsschaltung 72 ist betreibbar, um, wenn der Zählwert gleich dem in dem ersten Zeitpunktsetzregister 47 gesetzten Wert ist, ein Signal mit hohem Pegel auszugeben.

In ähnlicher Weise ist die siebte Vergleichsschaltung 73 betreibbar, um den in dem zweiten Zeitpunktsetzregister 48 gesetzten Wert und den Zählwert des Frequenzteilungszählers 36 zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem zweiten Zeitpunktsetzregister 48 gesetzten Wert zu vergleichen. Die siebte Vergleichsschaltung 73 ist betreibbar, um, wenn der Zählwert gleich dem in dem zweiten Zeitpunktsetzregister 48 gesetzten Wert ist, ein Signal mit einem hohen Pegel auszugeben.

Die Ausgabeschaltung 74 ist betreibbar, um, wenn das Signal mit hohem Pegel in den Setzanschluss (S) von der sechsten Vergleichsschaltung 72 eingegeben wird, den Ausgabepegel des Inversionssignals G2 auf den niedrigen Pegel zu schalten. Die Ausgabeschaltung 74 ist betreibbar, um, wenn das Signal mit hohem Pegel in den Rücksetzanschluss (R) von der siebten Vergleichsschaltung 73 eingegeben wird, den Ausgabepegel des Inversionssignals G2 auf den hohen Pegel zu schalten. Die sechste Vergleichsschaltung 72, die siebte Vergleichsschaltung 73, und die Ausgabeschaltung 24 dienen vorzugsweise als eine siebte Steuereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Beispielsweise zeigt die zuvor dargelegte 19 auch Operationen des Zählerverarbeitungsblocks 15b, wenn der Wert „1" in dem ersten Zeitpunktsetzregister 47 gesetzt ist und der Wert „3" in dem zweiten Zeitpunktsetzregister 48 gesetzt ist.

Das heißt, wie in 19 gezeigt, der Zählerverarbeitungsblock 15b führt einen Betrieb derart aus, um, wenn der Zählwert des Frequenzteilungszählers 36 gleich dem in dem ersten Setzregister 47 gesetzten Wert ist, das Inversionssignal G2 mit niedrigem Pegel auszugeben.

Im Gegensatz dazu führt der Zählerverarbeitungsblock 15b einen Betrieb aus, um, wenn der Zählwert des Frequenzteilungszählers 36 gleich dem in dem zweiten Setzregister 48 gesetzten Wert ist, das Inversionssignal G2 mit dem hohen Pegel auszugeben.

Bei der Konfiguration des Zählerverarbeitungsblocks 15b ermöglicht eine Änderung der Werte, die in dem ersten und zweiten Zeitpunktsetzregister 47 und 48 zu setzen sind, dass die Inversionszeitpunkte des Inversionssignals G2 jeweils auf wünschenswerte Kurbelwinkel gesetzt werden. Dieses Merkmal macht es möglich, den Mikrocomputer 3 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel auf verschiedenste Maschinensysteme anzuwenden, die verschiedene Inversionszeitpunkte des Inversionssignals G2 aufweisen.

In den ersten und zweiten Zeitpunktsetzregistern 47 und 48 können, ähnlich zu dem Bezugspositionssetzregister 46, die Werte durch den Initialisierungsvorgang gesetzt werden, der von der CPU 23 nach ihrem Hochlaufen bzw. Booten ausgeführt wird.

In die ersten und zweiten Vergleichsschaltungen 72 und 73 kann der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung anstelle des Zählwerts des Frequenzteilungszählers 36 eingegeben werden. Bei dieser Modifikation wird das Inversionssignal G2 auf dem niedrigen Pegel gehalten, so lange der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung gleich dem in dem ersten Zeitpunktsetzregister 47 gesetzten Wert ist. So lange der Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung gleich dem in dem zweiten Zeitpunktsetzregister 48 gesetzten Wert ist, wird das Inversionssignal G2 auf dem hohen Pegel gehalten.

Die Ausgabepegel der Ausgabeschaltung 74 können im Vergleich zu den zuvor dargelegten Beschreibungen verglichen werden.

[Viertes Ausführungsbeispiel]

Als nächstes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 21 eine weitere Funktion der Signalverarbeitungseinheit bei dem Mikrocomputer 3 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dem vierten Ausführungsbeispiel werden nachfolgend als ein Beispiel verschiedene Punkte des Mikrocomputer 3 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel im Vergleich zu denen des ersten bis dritten Ausführungsbeispiels hauptsächlich beschrieben, und daher sind andere Funktionen des Mikrocomputers 3 die selben wie diejenigen des ersten und des dritten Ausführungsbeispiels.

Wie in 21 gezeigt, weist die Signalverarbeitungsschaltung 13a gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein AD-Setzregister 76, welches vorzugsweise als eine Analog-zu-Digital-Setzregistriereinheit bei der vorliegenden Erfindung dient, und einen AD-Bootblock 77 auf, der vorzugsweise als eine achte Steuereinheit bei der vorliegenden Erfindung dient. Der AD-Bootblock 77 ist mit dem AD-Setzregister 76 und dem Kurbelzähler 11 elektrisch verbunden. Ein Ausgang des AD-Bootblocks 77 ist mit dem AD-Wandler 29 elektrisch verbunden.

In dem AD-Setzregister 76 ist im voraus ein den Bootzeitpunkt des AD-Wandlers 29 repräsentierender Wert gespeichert.

Der AD-Bootblock 77 ist betreibbar, um den in dem AD-Setzregister 76 gesetzten Wert und den Zählwert des Kurbelzählers 11 zu empfangen, um den Zählwert mit dem in dem AD-Setzregister 76 gesetzten Wert zu vergleichen. Der AD-Bootblock 77 ist betreibbar, um den AD-Wandler 29 zu booten bzw. heraufzufahren, wenn der Zählwert den in dem AD-Setzregister 76 gesetzten Wert erreicht.

Bei der Konfiguration der Signalverarbeitungsschaltung 13a ermöglicht eine Änderung des in dem AD-Setzregister 76 zu setzenden Werts, dass der Bootzeitpunkt des AD-Wandlers 29 auf einen einem wünschenswerten Kurbelwinkel entsprechenden Zeitpunkt gesetzt wird.

[Fünftes Ausführungsbeispiel]

Als nächstes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 22 bis 28 eine Maschineneinheit 1A gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel sind nachfolgend als Beispiel verschiedene Punkte der Maschine ECU 1A gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel verglichen mit der des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels hauptsächlich beschrieben, und daher sind andere Funktionen der Maschinen-ECU 1A die selben wie diejenigen des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels.

Eine Signalverarbeitungseinheit 13b eines in einer Maschinen-ECU 1A gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel installierten Mikrocomputers 3 weist, wie in 22 gezeigt, einen zweiten Zähler 21, der mit einem Zählerverarbeitungsblock 15c betreibbar gekoppelt ist, und den Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 auf. Der zweite Zähler 21 ist gestaltet, dass er als Reaktion auf das Kurbelsignal um 1 heraufgesetzt wird. Der zweite Zähler dient vorzugsweise als ein fünfter Zähler bei der vorliegenden Erfindung.

Wie in 23 gezeigt, wird der Zählwert des zweiten Zählers 21 bei jeder führenden Flanke des Kurbelsignals gelöscht, die gerade nach jedem Auftreten des PMPD-Signals von dem Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 erzeugt wird, mit anderen Worten bei jedem Endzeitpunkt jedes Impulsfehlabschnitts K. Der zweite Zähler 21 wird als Reaktion auf jede führende Flanke des Kurbelsignals mit Ausnahme jeder führenden Flanke gerade nach jedem Auftreten des PMPD-Signals heraufgesetzt.

Der zweite Zähler 21 springt nicht herum, wie in 24 gezeigt, so dass, wenn der Zählwert des zweiten Zählers 21 einen vorbestimmten Maximalwert erreicht, die Zähloperation des zweiten Zählers 21 gestoppt wird, und der Zählwert auf den Maximalwert fixiert wird.

Dies ermöglicht es, auch wenn von dem PMPD-Block 17 kein Impulsfehlabschnitt Ka1 erfasst wird (vergleiche gepunktete Ellipse in 24), dass der Zählwert des zweiten Zählers 21 auf den Maximalwert festgelegt ist und gelöscht wird, wenn der nächste Impulsfehlabschnitt Ka2 am nächsten zu dem Impulsfehlabschnitt Ka1 von dem PMPD-Block 17 erfasst wird.

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf 25 bis 28 Funktionen des Mikrocomputers 3A unter der Verwendung des zweiten Zählers 21 beschrieben.

Bei dem Mikrocomputer 3A ermöglicht es der zweite Zähler 21, dass der Kurbelzähler 11 (bei dem fünften Ausführungsbeispiel, der Zähler 11a höherer Ordnung) bei einem beliebigen Zeitpunkt als Reaktion auf den Zählwert des zweiten Zählers 21 korrigiert wird. Das heißt, der zweite Zähler 21 ist in der Lage, einen korrekten Wert zu spezifizieren, den der Kurbelzähler 11 bei einem beliebigen Zeitpunkt annehmen sollte, was es ermöglicht, den Kurbelzähler 11 zu korrigieren, wenn der Zählwert des zweiten Zählers 21 einen wünschenswerten Wert erreicht.

Wie es in 25 gezeigt ist, weist der Kurbelzähler 15c einen Aktualisierblock 29 auf, der mit dem zweiten Korrekturwertsetzregister 37b und dem Korrekturpositionssetzregister 44 elektrisch gekoppelt ist und gestaltet ist, um den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung des Kurbelzählers 11 auf Hardware zu korrigieren. Das zweite Korrekturwertsetzregister 37d und das Korrekturpositionssetzregister 44 dienen vorzugsweise jeweils als eine fünfzehnte Registriereinheit und eine sechzehnte Registriereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Der Aktualisierblock 79 ist betreibbar, um wenn der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit einem in dem Korrekturpositionssetzregister 44 gesetzten Wert übereinstimmt, den Zählwert des Zählers 11a höherer Ordnung auf einen in dem Korrekturwertsetzregister 37b gesetzten Wert zu aktualisieren. Beispielsweise sind die Anzahl von Bits des zweiten Zählers 21 und das Korrekturpositionssetzregister 44 vorzugsweise jeweils mit 6 Bits bestimmt.

Bei der Konfiguration des Zählerverarbeitungsblocks 15c ermöglicht ein Ändern des in dem Korrekturpositionssetzregister 44 gesetzten Werts, dass der Zeitpunkt der Korrektur des Zählwerts des Zählers 11a höherer Ordnung wünschenswert bestimmt wird. In dem Korrekturwertsetzregister 37b wird der Wert gespeichert, den der Zähler 11a höherer Ordnung bei dem durch das Korrekturpositionssetzregister 44 bestimmten Zeitpunkt annehmen sollte. In den Registern 37b und 44 können durch die Vorgänge der CPU 23 auf den Programmen (Software) wünschenswerte Werte gespeichert werden.

Auch wenn ein Aussetzer eines Impulsfehlabschnitts auftritt, wie zuvor im Zusammenhang mit 24 beschrieben, ist der Zählwert des zweiten Zählers 21 auf den Maximalwert festgelegt, so dass er nicht bei einem falschen Zeitpunkt auf 0 umspringt, so dass er bei dem korrekten Endzeitpunkt des nächsten Impulsfehlabschnitts gelöscht wird. Dies macht es möglich zu verhindern, dass der Aktualisierblock 79 die Korrektur des Zählers 11a höherer Ordnung bei einem falschen Kurbelwinkel durchführt.

Zusätzlich weist der Zählerverarbeitungsblock 15c, wie in 16A gezeigt, einen Erfassungssteuerblock 81 und eine Vorhandensein/Nicht-Vorhandensein-Erfassungskennung 82 auf. Das Erfassungsregister 45 dient vorzugsweise als eine siebzehnte Registriereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Der Erfassungssteuerblock 81 ist jeweils mit dem zweiten Zähler 21, dem Erfassungsregister 45, und der Vorhandensein/Nicht-Vorhandensein-Erfassungskennung 82 betriebsfähig gekoppelt. Der Erfassungssteuerblock 81 überträgt, wie in 26B gezeigt, den Zählwert des zweiten Zählers 21, um ihn darin zu speichern (zu erfassen) und danach aktualisiert er einen Wert „0", der in der Vorhandensein/Nicht-Vorhandensein-Erfassungskennung 82 gesetzt ist und das Nicht-Vorhandensein eines Erfassens angibt, mit „1", was das Vorhandensein eines Erfassens angibt.

Bei der in 27 gezeigten Konfiguration liest die CPU 23 die Vorhandensein/Nicht-Vorhandensein-Erfassungskennung 82 (Schritt S55 in 28) und bestimmt, ob die „1" in der Kennung 82 gesetzt ist (Schritt S510). Wird es bestimmt, dass die „1" in der Kennung 82 gesetzt ist (die Bestimmung bei Schritt S510 lautet JA), liest die CPU 23 den in dem Erfassungsregister 45 erfassten Zählwert (Schritt S520).

Die CPU 23 bestimmt, ob das G-Signal innerhalb einer vorbestimmten Zylinderidentifikationszone auf der Grundlage des gelesenen Zählwerts erzeugt wird, der den Zählwert des zweiten Zählers 21 repräsentiert, bei welchem das G-Signal erzeugt wird (Schritt S530). Das heißt, wie in 2 gezeigt, das G-Signal wird innerhalb eines vorbestimmten Kurbelwinkels entsprechend der vorbestimmten Zylinderidentifikationszone in Bezug auf das Ende eines beliebigen Impulsfehlabschnitts K erzeugt. Daher bestimmt die CPU 23, wenn der in dem Erfassungsregister 45 erfasste Zählwert innerhalb eines vorbestimmten Werts entsprechend dem vorbestimmten Kurbelwinkel liegt, dass das G-Signal innerhalb der Zylinderidentifikationszone erzeugt ist. Beispielsweise dienen der Erfassungssteuerblock 81, die Vorhandensein/Nicht-Vorhandensein-Erfassungskennung 82, und die Vorgänge bei den Schritten S500 bis S530 der CPU 23 vorzugsweise als eine Bestimmungseinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Die Konfiguration ermöglicht es der CPU 23, um einfach akkurat zu bestimmen, ob das G-Signal innerhalb der vorbestimmten Zylinderidentifikationszone erzeugt ist.

Das heißt, ein herkömmliches Verfahren des Bestimmens des G-Signals innerhalb einer vorbestimmten Zylinderidentifikationszone weist einen Schritt des Setzens der Zylinderidentifikationszone auf, die zwischen zeitlich benachbarten Start- und Endzeitpunkten definiert ist, die mit dem Kurbelsignal synchronisiert sind. Das herkömmliche Verfahren weist einen Schritt des Freigebens einer Speicherschaltung auf, um die Speicherschaltung zu veranlassen, ein Auftreten des G-Signals zu erfassen, wodurch es darin als Daten gespeichert wird. Das herkömmliche Verfahren weist einen Schritt des Lesens, welche Daten bei dem Endzeitpunkt der Zylinderidentifikationszone in der Speicherschaltung gespeichert sind, und einen Schritt des Bestimmens auf, ob die dem Auftreten des G-Signals entsprechenden Daten in der Speicherschaltung gespeichert sind. Das herkömmliche Verfahren weist einen Schritt des, wenn der Bestimmungsschritt bestimmt, dass die Daten entsprechend dem Auftreten des G-Signals in der Speicherschaltung gespeichert sind, Bestimmens auf, dass das G-Signal innerhalb der vorbestimmten Zylinderidentifikationszone auftritt.

Bei dem herkömmlichen Verfahren wäre es jedoch, wenn der Lesezeitpunkt in Bezug auf den tatsächlichen Endzeitpunkt der Zylinderidentifikationszone vergrößert ist, schwierig zu bestimmen, ob das G-Signal in der vorbestimmten Zylinderidentifikationszone auftritt.

Im Gegensatz dazu bestimmt die CPU 23 bei dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, auch wenn die CPU 23 den in dem Erfassungsregister 45 erfassten Wert nach einer tatsächlichen Zylinderidentifikationszone liest, akkurat, ob das G-Signal innerhalb der vorbestimmten Zylinderidentifikationszone auf der Grundlage des gelesenen erfassten Zählwerts erzeugt ist. Beispielsweise bestimmt die CPU 23, wenn es bestimmt wird, dass das G-Signal nicht innerhalb der Zylinderidentifikationszone erzeugt ist, dass einige Arten von Abnormalitäten auftreten, um einen ausfallsicheren bzw. betriebssicheren Vorgang durchzuführen, der zum sicheren Fahren des Fahrzeugs erforderlich ist. Die CPU 23 setzt, nachdem die „1" in der Vorhandensein/Nicht-Vorhandensein-Erfassungskennung 82 gesetzt ist, die „0", die das Nicht-Vorhandensein einer Erfassung angibt, in der Kennung 82, um die „1" zu löschen.

Zusätzlich bestimmt, wie zuvor dargelegt, ein Impulsfehlabschnitts-Bestimmungsblock 17a gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ob ein gegenwärtig gemessenes Impulszeitintervall gleich oder länger als eine Länge ist, die durch Multiplizieren eines im voraus gemessenen Impulszeitintervalls vorangehend zu dem gegenwärtig gemessenen Impulszeitintervall durch ein vorbestimmtes Impulsfehlbestimmungsverhältnis erlangt wird. Wird es bestimmt, dass das gegenwärtige gemessene Impulszeitintervall gleich oder größer als die durch Multiplizieren des vorangehend gemessenen Impulszeitintervalls mit dem vorbestimmten Bestimmungsverhältnis erlangte Länge ist, bestimmt der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17a, dass das gegenwärtig gemessene Impulszeitintervall dem Impulsfehlabschnitt K entspricht.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel weist der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17a, wie in 28 gezeigt, erste und zweite Bestimmungsverhältnisspeicherregister 85 und 86 auf, in welchen jeweils in Frage kommende Werte R1 und R2 gespeichert sind, die für das Impulsfehlbestimmungsverhältnis verwendbar sind. Der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17a weist ein Startpositionsspezifizierregister 87 und ein Offsetspezifizierregister 88 auf. Das Register 87 dient zum Setzen einer ersten Periode, während welcher der in dem ersten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 85 gespeicherte in Frage kommende Wert als das Impulsfehlbestimmungsverhältnis Verwendung findet. Das Register 88 dient zum Setzen einer zweiten Periode, während welcher der in dem zweiten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 86 gespeicherte in Frage kommende Wert als das Impulsfehlbestimmungsverhältnis Verwendung findet. Die Register 87 und 88 dienen jeweils vorzugsweise als eine achtzehnte Registriereinheit und eine neunzehnte Registriereinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17a weist ein Impulsfehlerfassungsmuster-Auswahlregister 87 zum Auswählen von einem der Muster des Blocks 17a zur Erfassung des Impulsfehlabschnitts auf. Das Erfassungsmuster-Auswahlregister 89 ist, wie in 27 und 28 gezeigt, aus einem Zwei-Bit-Speicherbereich zusammengesetzt. Der Bitbereich höherer Ordnung ist eine erste Kennung 89a zur Bestimmung, ob für die spezifizierte Zone eine zweite Periode zur Verfügung gestellt ist. Der Bitbereich niedrigerer Ordnung ist eine zweite Kennung 89b zur Bestimmung, ob eine Erfassung des Impulsfehlabschnitts während der zweiten Periode verhindert ist. Der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17a und das Erfassungsmuster-Auswahlregister 89 dienen vorzugsweise als eine Impulsfehlabschnitt-Bestimmungseinheit bei der vorliegenden Erfindung.

Der Zählwert des zweiten Registers 21, welcher dem Startzeitpunkt der zweiten Periode entspricht, das heißt dem Zeitpunkt, bei welchem die erste Periode in die zweite Periode geändert wird, ist im voraus in dem Startpositionsspezifizierregister 87 als der Wert Ra gespeichert. Die Anzahl von Kurbelimpulsen, welche von dem Startzeitpunkt der zweiten Periode bis zu ihrem Endzeitpunkt erzeugt werden, mit anderen Worten von dem Startzeitpunkt der zweiten Periode bis zu dem Startzeitpunkt der ersten Periode, sind in dem Offsetspezifizierregister 88 gespeichert. Das heißt, Offsetdaten von dem Startzeitpunkt der zweiten Periode sind in dem Offsetspezifizierregister 88 als der Wert Rb gespeichert.

Wie durch ein erstes Erfassungsmuster (1) in 29 gezeigt, sei es angenommen, dass die erste Kennung 89a, das heißt, das Bit höherer Ordnung des Erfassungsmuster-Auswahlregisters 89, auf „0" gesetzt ist, was eine „Außerkraftsetzung" angibt. Unter dieser Annahme führt der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 die zuvor dargelegten Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsoperationen unter Verwendung des in dem ersten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 85 gespeicherten Werts R1 als dem Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsverhältnis durch. Das heißt, die erste Periode wird nur gesetzt, ohne dass die zweite Periode gesetzt wird.

Wie durch ein zweites Erfassungsmuster (2) in 29 gezeigt, sei es angenommen, dass die erste Kennung 89a, das heißt das Bit höherer Ordnung des Erfassungsmuster-Auswahlregisters 89, auf „1" gesetzt ist, welches ein „Inkraftsetzen" angibt und die zweite Kennung 89d, das heißt, das ihr Bit niedrigerer Ordnung, auf „0" gesetzt ist, was eine „Nicht-Verhinderung" angibt. Unter dieser Annahme führt der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 die zuvor dargelegten Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsoperationen unter Verwendung der in den ersten und zweiten Bestimmungsverhältnisspeicherregistern 86 und 87 gespeicherten Werten R1 und R2 jeweils als das Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsverhältnis durch. Die den Wert R2 verwendenden Bestimmungsoperationen werden von da an durchgeführt, wo der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem in dem Register 87 gesetzten Zählwert Ra übereinstimmt, bis dahin durchgeführt, wo die Anzahl von führenden Flanken des daraus erzeugten Kurbelsignals den in dem Register 88 gesetzten Wert Rb erreicht. Nachdem die Anzahl von führenden Flanken des daraus erzeugten Kurbelsignals den Wert Rb erreicht, werden die den Wert R1 verwendenden Bestimmungsoperationen bis dahin durchgeführt, wo der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem in dem Register 87 gesetzten Zählwert Ra übereinstimmt.

Das heißt, eine Periode, von welcher an der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem Wert Ra des Registers 87 übereinstimmt, bis zu welcher die Anzahl von führenden Flanken des Kurbelsignals den in dem Register 88 gesetzten Wert Rb erreicht, wird auf die zweite Periode gesetzt, und die verbleibende Periode wird auf die erste Periode gesetzt.

Wie durch ein drittes Erfassungsmuster (3) in 29 gezeigt, sei es angenommen, dass die erste Kennung 89a, das heißt das Bit höherer Ordnung des Erfassungsmusterauswahlregisters 89, auf eine „Inkraftsetzung" angebende „1" gesetzt ist, und die zweite Kennung 89b, das heißt ihr Bit niedrigerer Ordnung, auf eine „Verhinderung" angebende „1" gesetzt ist. Unter dieser Annahme führt der Bestimmungsblock 17 nicht die Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsoperationen von da an durch, wo der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem in dem Register 87 gesetzten Zählwert Ra übereinstimmt, bis dahin durch, wo die Anzahl von führenden Flanken des Kurbelsignals den in dem Register 88 gesetzten Wert Rb erreicht.

Als Reaktion auf das Erreichen der Anzahl von führenden Flanken des Kurbelsignals auf den Wert Rb, führt der Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 die zuvor dargelegten Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsoperationen unter Verwendung des in dem ersten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 85 gespeicherten Werts R1 als dem Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsverhältnis durch. Die den Wert R1 verwendenden Bestimmungsoperationen werden bis dahin durchgeführt, wo der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem in dem Register 87 gespeicherten Zählwert Ra übereinstimmt.

Das heißt, während einer Periode, von welcher an der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem Wert Ra des Registers 87 übereinstimmt, bis zu welcher die Anzahl von führenden Flanken des daraus erzeugten Kurbelsignals den in dem Register 88 gesetzten Wert Rb erreicht, sind die Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsoperationen verhindert.

Bei der Maschinen-ECU 1A des fünften Ausführungsbeispiels ist der in dem zweiten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 86 gesetzte Wert R2 größer als der in dem ersten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 85 gesetzte Wert R1. Dies hat zur Folge, dass es für den Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 schwieriger ist, den Impulsfehlabschnitt unter Verwendung des Werts R2 als das Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsverhältnis zu bestimmen, als im Vergleich zu der Verwendung des Werts R1 als das Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsverhältnis.

Darüber hinaus sind bei der Maschinen-ECU 1A des fünften Ausführungsbeispiels, wie durch das zweite Erfassungsmuster (2) in 29 gezeigt, die erste Kennung 89a auf „1" und die zweite Kennung 89b auf „0" gesetzt. Zusätzlich sind bei der Maschinen-ECU 1A in dem Startpositionsspezifizierregister 87 und dem Offsetspezifizierregister 88 jeweils Werte Ra und Rb gesetzt, so dass eine Periode nah an dem Impulsfehlabschnitt K, welcher den Impulsfehlabschnitt K umfasst, als die erste Periode bestimmt wird, und die verbleibende Periode als die zweite Periode bestimmt wird. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist als der Wert Ra des Startpositionsspezifizierregisters 87 beispielsweise „1" gesetzt, und als der Wert Rb des Offsetspezifizierregisters 88 ist „32" gesetzt (vergleiche 29).

Dieses Setzen ermöglicht es, dass das Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsverhältnis R1 während der ersten Periode nahe an dem Impulsfehlabschnitt K kleiner als das Impulsfehlverhältnis R2 während der zweiten Periode ist, die die verbleibende Periode ausgenommen der ersten Periode ist. Beschleunigt oder verlangsamt die Maschine während der zweiten Periode plötzlich, ist es möglich, eine fehlerhafte Bestimmung effektiv zu verhindern, die ein normales Impulsintervall des Kurbelsignals als den Impulsfehlabschnitt bestimmt. Beispielsweise sind in den Registern 85 bis 89 die den Registern 85 bis 89 individuell entsprechenden Werte jeweils durch den Initialisiervorgang gesetzt, der von der CPU 23 nach ihrem Booten ausgeführt wird.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel können die erste Periode und die zweite Periode jeweils wünschenswert in dem Startpositionsspezifizierregister 87 und dem Offsetspezifizierregister 88 gesetzt werden. Bei dem fünften Ausführungsbeispiel sind die Offsetdaten von dem Start der zweiten Periode als die Länge der zweiten Periode spezifiziert. Beispielsweise ist es möglich, während der zweiten Periode, nachdem der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem in dem Register 87 gesetzten Wert Ra übereinstimmt, auch wenn der Zählwert des zweiten Zählers 21 aufgrund der fehlerhaften Bestimmung auf 0 zurückkehrt, die zweite Periode bei einem geeigneten Zeitpunkt unabhängig von der fehlerhaften Bestimmung zu beenden.

Ist der Endzeitpunkt der zweiten Periode durch einen Zählwert des zweiten Zählers 21 gesetzt, welcher dem Endzeitpunkt entspricht, würden der dem Startzeitpunkt entsprechende gesetzte Wert des zweiten Zählers 21 und der dem Endzeitpunkt der zweiten Periode entsprechende gesetzte Wert des zweiten Zählers 21 umgekehrt werden. Dies würde es erforderlich machen, zu dem Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblock 17 eine Einrichtung zur Verhinderung des Umkehrens des gesetzten Werts entsprechend dem Startzeitpunkt der zweiten Periode und dem entsprechend ihrem Endzeitpunkt hinzuzufügen. Jedoch verfügt die Konfiguration der Signalverarbeitungseinheit 13b gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel nicht über eine Verwendung für eine derartige Einrichtung, was es möglich macht, die Struktur des Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsblocks 17 und die Signalverarbeitungseinheit 13 zu vereinfachen.

Andererseits ist bei der Maschinen-ECU 1A des fünften Ausführungsbeispiels, wie durch das dritte Erfassungsmuster (3) in 29 gezeigt, die erste Kennung 89a auf „1" gesetzt, und die zweite Kennung 89b ist auf „1" gesetzt. Dieses Setzen verhindert es, dass der Bestimmungsblock 17 die Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsoperationen während einer Periode durchführt, von welcher der Zählwert des zweiten Zählers 21 mit dem in dem Register 87 gesetzten Zählwert Ra übereinstimmt, bis zu welcher die Anzahl von führenden Flanken des Kurbelsignals den in dem Register 88 gesetzten Wert Rb erreicht. Dieses Merkmal macht es möglich, die fehlerhafte Bestimmung noch weiter zu vermeiden.

Wird der Impulsfehlabschnitt ohne eine Änderung des Impulsfehlabschnitt-Bestimmungsverhältnisses bestimmt, wie durch das erste Erfassungsmuster (1) in 29 gezeigt, ist die erste Kennung 89a auf „0" gesetzt.

Zusätzlich sind bei der Maschinen-ECU 1A in dem Startpositionsspezifizierregister 87 und dem Offsetspezifizierregister 88 vorzugsweise Werte Ra und Rb derart gesetzt, dass eine Periode nahe bei dem Impulsfehlabschnitt K, welcher den Impulsfehlabschnitt K und eine Vielzahl von Kurbelimpulsen umfasst, als die erste Periode bestimmt. Beispielsweise ist es, bei dem unwahrscheinlichen Fall, dass ein paar führende Flanken des Kurbelsignals aufgrund von Rauschen zusammenfallen, möglich, die zweite Periode zu bestimmen, bevor der Impulsfehlabschnitt auftaucht. Dieses Merkmal macht es möglich, den Wert R1 zu verwenden, welcher den Impulsfehlabschnitt verglichen zu dem Wert R2 einfach bestimmen kann, der in dem ersten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 85 als das Impulsfehlbestimmungsverhältnis während des Impulsfehlabschnitts gespeichert ist.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, bis eine Periode seit dem Booten bzw. Hochfahren der Maschinen-ECU 1 verstrichen ist, so dass der Impulsfehlabschnitt zuerst bestimmt ist, nicht das Impulsfehlbestimmungsverhältnis zu ändern, wodurch nur der in dem ersten Bestimmungsverhältnisspeicherregister 85 gesetzte Wert R1 Verwendung findet. Ist der Impulsfehlabschnitt zuerst bestimmt, ist es schwierig, akkurat vorauszusagen, bei welchem Zeitpunkt der Impulsfehlabschnitt K erzeugt wird, so dass der Änderungszeitpunkt des Impulsfehlbestimmungsverhältnisses kaum auf einen geeigneten Zeitpunkt gesetzt wird.

Bei jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele dient der AD-Wandler 29 zum Erfassen von analogen Signalen, die von der Eingabeschaltung 5 in den Mikrocomputer 3 eingegeben sind, um sie in digitale Daten umzuwandeln. Jedoch kann der AD-Wandler 29 zum Erfassen analoger Signale dienen, wie beispielsweise eine Energiequellenspannung usw., welche in der Maschinen-ECU 1 erzeugt werden, um sie in digitale Daten umzuwandeln.

Bei jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele ist die vorliegende Erfindung auf eine Maschinensteuereinheit mit einer Kurbelwelle angewendet und sie ist konfiguriert, um den Kurbelwinkel der Kurbelwelle zu erfassen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Aufbau beschränkt. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann auf eine andere Steuereinheit zur Steuerung eines eine sich drehende Welle umfassenden Mechanismus und eine Einheit zur Erfassung eines Drehwinkels einer sich drehenden Welle angewendet werden.

Bei jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele sind der Zähler höherer Ordnung und der Zähler niedrigerer Ordnung gestaltet, dass sie heraufgesetzt werden, jedoch können sie gestaltet sein, dass sie herabgesetzt werden.

Bei jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele sind der Zähler höherer Ordnung und der Zähler niedrigerer Ordnung in dem Mikrocomputer 3 installiert, jedoch können der Zähler höherer Ordnung und der Zähler niedrigerer Ordnung gemäß der vorliegenden Erfindung unabhängige elektronische Vorrichtungen sein, die gestaltet sind, dass sie entweder aufwärts oder abwärts zählen. Zusätzlich umfasst die vorliegende Erfindung eine derartige Modifikation, dass der Zähler höherer Ordnung und der Zähler niedrigerer Ordnung gemäß jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele in zumindest einer der verschiedensten elektronischen Vorrichtungen als Hardware ausgeführt ist. Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine derartige Modifikation, dass der Zähler höherer Ordnung und der Zähler niedrigerer Ordnung gemäß jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele in verschiedensten elektronischen Vorrichtungen als Zählfunktionen auf der Grundlage von Software ausgeführt sind.

Bei jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele sind verschiedenste Register in dem Mikrocomputer installiert, jedoch können verschiedenste Register gemäß der vorliegenden Erfindung unabhängige elektronische Vorrichtungen sein, die jeweils zum Speichern von Daten gestaltet sind. Zusätzlich umfasst die vorliegende Erfindung eine derartige Modifikation, dass zumindest eins der Register gemäß jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele in zumindest einem von verschiedensten elektronischen Vorrichtungen als Hardware ausgeführt ist. Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine derartige Modifikation, dass zumindest eins der Register gemäß jedem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele in zumindest einem von verschiedensten elektronischen Vorrichtungen als eine Speicherfunktion auf der Grundlage von Software ausgeführt ist.

Auch wenn hier beschrieben wurde, was gegenwärtig als die Ausführungsbeispiele und Modifikationen der vorliegenden Erfindung betrachtet werden, wird es verstanden werden, dass verschiedensten Modifikationen, die nicht beschrieben sind, dennoch darin vorgenommen werden können, und es ist beabsichtigt, in den beigefügten Ansprüchen alle derartigen Modifikationen abzudecken, welche unter den wahren Geist und Geltungsbereich der Erfindung fallen.

Claims

Vorrichtung zur Erfassung eines Winkels einer sich drehenden Welle als eine Abfolge von Bits, wobei ein erstes Signal mit einer Abfolge von Impulsen entsprechend zu Winkelintervallen einer Drehung der sich drehenden Welle in die Vorrichtung eingegeben wird, und ein zweites Signal mit einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus eine positive ganze Zahl eines Teils eines Impulszyklus des ersten Signals ist, in die Vorrichtung eingegeben wird, mit einem ersten Zähler, der eine höhere Ordnung der Abfolge von Bits angibt, wobei der erste Zähler in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals aufwärts oder abwärts zählt, und einem zweiten Zähler, der eine niedrigere Ordnung der Abfolge von Bits angibt, wobei der zweite Zähler in Synchronisation mit dem Taktzyklus des zweiten Signals aufwärts oder abwärts zählt und in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals gelöscht wird.
Maschinensteuereinheit zur Steuerung einer Maschine auf der Grundlage eines als Abfolge von Bits repräsentierten Kurbelwinkels einer Kurbelwelle, wobei ein Kurbelsignal mit einer Abfolge von Kurbelimpulsen entsprechend zu Winkelintervallen einer Drehung der Kurbelwelle in die Maschinensteuereinheit eingegeben wird, und ein Multiplikationstaktsignal mit einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus eine positive ganze Zahl eines Teils eines Impulszyklus des Kurbelsignals ist, in die Maschinensteuereinheit eingegeben wird, mit einem ersten Zähler, der eine höhere Ordnung der Abfolge von Bits angibt, wobei der erste Zähler in Synchronisation mit dem Impulszyklus des Kurbelsignals aufwärts oder abwärts zählt, und einem zweiten Zähler, der eine niedrigere Ordnung der Abfolge von Bits angibt, wobei der zweite Zähler in Synchronisation mit dem Taktzyklus des Multiplikationstaktsignals aufwärts oder abwärts zählt und in Synchronisation mit dem Impulszyklus des Kurbelsignals gelöscht wird.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, wobei, wenn eine Frequenz des Multiplikationstaktsignals ein vorbestimmtes Multiplikationsvielfaches einer Frequenz des Kurbelsignals ist, die vorbestimmte Multiplikationsanzahl einen Wert von 2ⁿ (n ist eine positive ganze Zahl) aufweist und der zweite Zähler als ein n-Bit-Zähler gestaltet ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, wobei, wenn eine Frequenz des Multiplikationstaktsignals ein vorbestimmtes Multiplikationsvielfaches einer Frequenz des Kurbelsignals ist, der erste und der zweite Zähler jeweils gestaltet sind, dass sie aufwärts zählen, die vorbestimmte Multiplikationsanzahl einen Wert von 2ⁿ (n ist eine positive ganze Zahl) aufweist, und ein n-tes Bit von einem am meisten signifikanten Bit des zweiten Zählers auf ein am wenigsten signifikantes Bit bei der Aufwärtszähloperation des zweiten Zählers als Reaktion auf das Multiplikationstaktsignal definiert ist.
Eine Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer Korrektureinheit, die zur Korrektur eines Zählwerts des ersten Zählers konfiguriert ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, wobei der erste Zähler dahingehend ausgestaltet ist, dass, wenn ein Zählwert des ersten Zählers einen vorbestimmten Grenzwert erreicht, der Zählwert zurück auf Null gelöscht wird.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 6, zudem mit einer ersten Registriereinheit, die zum darin Speichern des vorbestimmten Grenzwerts konfiguriert ist, und einer ersten Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Bestimmen, ob der Zählwert des ersten Zählers mit dem vorbestimmten Grenzwert übereinstimmt, und Löschen des Zählwerts des ersten Zählers zurück auf Null, wenn es bestimmt wird, dass der Zählwert des ersten Zählers mit dem vorbestimmten Grenzwert übereinstimmt.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, wobei das Kurbelsignal einen Impulsfehlabschnitt entsprechend einem Impulsintervall aufweist, bei welchem eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelimpulsen übersprungen wird, zudem mit einer Erfassungseinheit, die zum Empfangen des Kurbelsignals konfiguriert ist, um den Impulsfehlabschnitt auf der Grundlage des empfangenen Kurbelsignals zu erfassen, und einer Korrektureinheit, die konfiguriert ist zum Bestimmen, ob der erste Zählwert des ersten Zählers korrekt ist, als Reaktion auf einen Erfassungszeitpunkt der Erfassungseinheit und Korrigieren des Zählwerts des ersten Zählers auf der Grundlage des Kurbelimpulses des Kurbelsignals, wenn der Zählwert des ersten Zählers als nicht korrekt bestimmt wird.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, wobei das Kurbelsignal einen Impulsfehlabschnitt aufweist, der einem Impulsintervall entspricht, in welchem eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelimpulsen übersprungen wird, und die ersten und zweiten Zähler jeweils zum Aufwärtszählen gestaltet sind, zudem mit einer Erfassungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, dass sie das Kurbelsignal empfängt, um das Impulsintervall entsprechend dem Impulsfehlabschnitt auf der Grundlage des empfangenen Kurbelsignals zu erfassen, und einer zweiten Steuereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, dass es ermöglicht wird, dass der zweite Zähler während des Impulsintervalls des Impulsfehlabschnitts umspringt, wobei der erste Zähler bis zu einem Übertrag während des Impulsintervalls des Impulsfehlabschnitts aufwärts zählt, wobei der Übertrag in dem zweiten Zähler durch das Umspringen erzeugt wird.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 9, wobei die zweite Steuereinheit dahingehend konfiguriert ist, um zu verhindern, dass der zweite Zähler während einem Impulsintervall mit Ausnahme des dem Impulsfehlabschnitt entsprechenden Impulsintervalls umspringt, so dass ein Zählwert des zweiten Zählers bei einem vorbestimmten Maximalwert gestoppt wird.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 9, zudem mit einer zweiten Registriereinheit, die dahingehend gestaltet ist, um darin einen Wert zu speichern, den der erste Zähler bei dem Endzeitpunkt des dem Impulsfehlabschnitt entsprechenden Impulsintervalls annehmen sollte, und einer Aktualisiereinheit, die dahingehend gestaltet ist, um einen Zählwert des ersten Zählers mit dem in der zweiten Registriereinheit gespeicherten Wert zu aktualisieren.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 11, wobei die Aktualisiereinheit dahingehend konfiguriert ist, um während des dem Impulsfehlabschnitt entsprechenden Impulsintervalls eine erste Kennung einzuschalten, und um, wenn eine signifikante Flanke des Kurbelsignals erzeugt wird, so lange die erste Kennung eingeschaltet gehalten wird, den Zählwert des ersten Zähler mit dem in der zweiten Registriereinheit gespeicherten Wert zu aktualisieren.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 12, wobei der Impulsfehlabschnitt einen einzelnen Impulsfehlabschnitt entsprechend einem ersten Impulsintervall, in welchem eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelimpulsen übersprungen wird, und einen kontinuierlichen Impulsfehlabschnitt entsprechend zu kontinuierlichen zweiten und dritten Impulsintervallen umfasst, in welchen jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelimpulsen übersprungen werden, und die Aktualisiereinheit dahingehend konfiguriert ist, um als Reaktion auf eine sekundäre signifikante Flanke des Kurbelsignals nach dem Einschaltzeitpunkt der ersten Kennung die erste Kennung auszuschalten.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 13, wobei die Erfassungseinheit aufweist eine dritte Registriereinheit, eine Speichereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um die erfassten Impulsintervalle in der dritten Registriereinheit als einen Wert Ti zu speichern, und ein dem Impulsintervall am nächsten liegendes nächstes Impulsintervall in der dritten Registriereinheit als einen Wert Ti + 1 zu speichern, und einer ersten Bestimmungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob die gespeicherten Werte Ti und Ti + 1 die folgende Gleichung erfüllen Ti ≥ Ti + 1 × Cwobei C eine Konstante ist, und einer zweiten Bestimmungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um auf der Grundlage eines Ergebnisses der Bestimmung durch die erste Bestimmungseinheit zu bestimmen, ob das nächste Impulsintervall dem ersten Impulsintervall oder dem kontinuierlichen zweiten und dritten Impulsintervall entspricht.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer Erzeugungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um das Multiplikationstaktsignal unter Verwendung von N Zyklen des Kurbelsignals zu erzeugen, wobei N eine ganze Zahl ist, die größer als 1 ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 15, wobei die N Zyklen des Kurbelsignals N Aktualisierzyklen des Kurbelsignals sind.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 9, wobei eine Frequenz des Multiplikationstaktsignals ein r-faches einer Frequenz des Kurbelsignals ist, r eine positive ganze Zahl ist, die vorbestimmte Anzahl von dem Kurbelfehlabschnitt entsprechenden Kurbelimpulsen einen Wert M aufweist, welche eine positive ganze Zahl ist, und zudem mit einer Erzeugungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um das Multiplikationstaktsignal derart zu erzeugen, dass gerade nachdem der Impulsfehlabschnitt erfasst ist, ein Taktzyklus C des Multiplikationstaktsignals gesetzt wird, um die folgende Gleichung zu erfüllen C = Tk/(M + 1)/rwobei Tk das Impulsintervall des Impulsfehlabschnitts ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer Ausgabeschaltung, die dahingehend konfiguriert ist, um ein erstes Signal auf der Grundlage eines Kurbelzählwerts entsprechend der Abfolge von Bits des Kurbelwinkels auszugeben, wobei die Ausgabeschaltung umfasst eine vierte Registriereinheit, in welcher ein einen Startzeitpunkt einer Ausgabe des ersten Signals angebender Wert gespeichert ist, eine fünfte Registriereinheit, in welcher ein einen Stoppzeitpunkt der Ausgabe des ersten Signals angebender Wert gespeichert ist, eine sechste Registriereinheit, in welcher ein einen Zeitpunkt zum zwangsweise Stoppen der Ausgabe des ersten Signals angebender Wert gespeichert ist, einen Aufwärtszähler, der dahingehend konfiguriert ist, um jede vorbestimmte Zeit aufwärts zu zählen, und eine dritte Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Starten der Ausgabe des ersten Signals, wenn der Kurbelzählwert gleich oder größer als der in der vierten Registriereinheit gesetzte Wert ist, Stoppen der Ausgabe des ersten Signals, wenn der Kurbelzählwert gleich oder größer als der in der fünften Registriereinheit gesetzte Wert ist, und zwangsweisen Stoppen der Ausgabe des ersten Signals, wenn ein Zählwert des Aufwärtszählers gleich dem in der sechsten Registriereinheit gesetzten Wert ist, unabhängig von dem Kurbelzählwert.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer Ausgabeschaltung, die dahingehend konfiguriert ist, um ein zweites Signal auf der Grundlage eines der Abfolge von Bits des Kurbelwinkels entsprechenden Kurbelzählwerts auszugeben, wobei die Ausgabeschaltung umfasst eine siebte Registriereinheit, in welcher ein einen Startzeitpunkt einer Ausgabe des zweiten Signals angebender Wert gespeichert ist, einen achte Registriereinheit, in welcher ein einen Stoppzeitpunkt der Ausgabe des zweiten Signals angebender Wert gespeichert ist, einen Aufwärtszähler, der dahingehend konfiguriert ist, um jede vorbestimmte Zeit aufwärts zu zählen, und eine vierte Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Starten der Ausgabe des zweiten Signals, wenn der Kurbelzählwert gleich oder größer als der in der siebten Registriereinheit gesetzte Wert ist, und Stoppen der Ausgabe des zweiten Signals, wenn ein Zählwert des Aufwärtszählers gleich dem in der achten Registriereinheit gesetzten Wert ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer neunten Registriereinheit, in welcher ein Wert gespeichert ist, der einen Ausgabezeitpunkt eines Bezugspositionssignals angibt, das zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel änderbar ist, und einer sechsten Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Ausgeben des Bezugspositionssignals mit einem beliebigen Pegel von dem hohen und niedrigen Pegel als einen vorbestimmten Pegel, so lange ein Zählwert des ersten Zählers gleich dem in der neunten Registriereinheit gesetzten Wert ist, und Ausgeben des Bezugspositionssignals mit einem von dem vorbestimmten Pegel invertierten Pegel, so lange sich der Zählwert des ersten Zählers von dem in der neunten Registriereinheit gesetzten Wert unterscheidet.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer zehnten Registriereinheit, in welcher ein Wert gespeichert ist, der einen Ausgabezeitpunkt eines Bezugspositionssignals angibt, welches zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel änderbar ist, einem dritten Zähler, der dahingehend konfiguriert ist, um einen Zählwert des ersten Zählers zu dividieren, und einer sechsten Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Ausgeben des Bezugspositionssignals mit einem beliebigen Pegel von dem hohen und niedrigen Pegel als einen vorbestimmten Pegel, so lange ein Zählwert des dritten Zählers gleich dem in der zehnten Registriereinheit gesetzten Wert ist, und Ausgeben des Bezugspositionssignals mit einem von dem vorbestimmten Pegel invertierten Pegel, so lange sich der Zählwert des dritten Zählers von dem in der zehnten Registriereinheit gesetzten Wert unterscheidet.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer elften Registriereinheit, in welcher ein Wert gespeichert ist, der einen ersten Inversionszeitpunkt eines Ausgabesignals angibt, welches zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel änderbar ist, einer zwölften Registriereinheit, in welcher ein einen zweiten Inversionszeitpunkt des Ausgabesignals angebender Wert gespeichert ist, und einer siebten Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Ausgeben des Ausgabesignals mit einem Pegel von dem hohen und niedrigen Pegel als einen vorbestimmten Pegel, so lange ein Zählwert des ersten Zählers gleich dem in der elften Registriereinheit gesetzten Wert ist, und Ausgeben des Ausgabesignals mit einem von dem vorbestimmten Pegel invertierten Pegel, so lange der Zählwert des ersten Zählers gleich dem in der zwölften Registriereinheit gesetzten Wert ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einer dreizehnten Registriereinheit, in welcher ein Wert gespeichert ist, der einen ersten Inversionszeitpunkt eines Ausgabesignals angibt, welches zwischen einem hohen Pegel und einem niedrigen Pegel änderbar ist, einer vierzehnten Registriereinheit, in welcher ein einen zweiten Inversionszeitpunkt des Ausgabesignals angebender Wert gespeichert ist, einem vierten Zähler, der dahingehend konfiguriert ist, um einen Zählwert des ersten Zählers zu dividieren, und einer siebten Steuereinheit, die konfiguriert ist zum Ausgeben des Ausgabesignals mit einem beliebigen Pegel des hohen und niedrigen Pegels als einen vorbestimmten Pegel, so lange ein Zählwert des vierten Zählers gleich dem in der dreizehnten Registriereinheit gesetzten Wert ist, und Ausgeben des Ausgabesignals mit einem von dem vorbestimmten Pegel invertiertem Pegel, so lange der Zählwert des vierten Zählers gleich dem in der vierzehnten Registriereinheit gesetzten Wert ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, zudem mit einem Analog-zu-Digital-Wandler, einer Analog-zu-Digital-Setzregistriereinheit, in welcher ein Bootzeitpunkt des Analog-zu-Digital-Wandlers gespeichert ist, und einer achten Steuereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um den Analog-zu-Digital-Wandler zu booten, wenn ein Kurbelzählwert entsprechend der Abfolge von Bits des Kurbelwinkels den in der Analog-zu-Digital-Setzregistriereinheit gesetzten Wert erreicht.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 2, wobei das Kurbelsignal einen Impulsfehlabschnitt entsprechend einem Impulsintervall aufweist, in welchem eine vorbestimmte Anzahl von Kurbelimpulsen übersprungen werden, und die ersten und zweiten Zähler jeweils zum aufwärts Zählen gestaltet sind, zudem mit einer Erfassungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um das Kurbelsignal zu empfangen, um das Impulsintervall entsprechend dem Impulsfehlabschnitt auf der Grundlage des empfangenen Kurbelsignals zu erfassen, und einem fünften Zähler, der in Synchronisation mit dem Taktzyklus des Multiplikationstaktsignals aufwärts zählt und als Reaktion auf einen Endzeitpunkt des Impulsintervalls entsprechend dem Impulsfehlabschnitt gelöscht wird.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 25, zudem mit einer fünfzehnten Registriereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um darin einen vorbestimmten Korrekturzeitpunkt zu speichern, einer sechzehnten Registriereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um darin einen Wert zu speichern, den der erste Zähler bei dem vorbestimmten Korrekturzeitpunkt annehmen sollte, und einer Aktualisiereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um einen Zählwert des ersten Zählers mit dem in der sechzehnten Registriereinheit gespeicherten Wert zu aktualisieren, wenn ein Zählwert des fünften Zählers mit dem in der fünfzehnten Registriereinheit gespeicherten Wert übereinstimmt.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 25, wobei der fünfte Zähler derart gestaltet ist, dass eine Umspringoperation verhindert ist, und dass ein Zählwert des fünften Zählers bei einem vorbestimmten Maximalwert gestoppt ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 25, wobei ein Zylinderidentifikationssignal, welches erzeugt wird, wenn eine Drehposition einer Nockenwelle eine vorbestimmte Bezugsposition erreicht, in die Maschinensteuereinheit eingegeben wird, zudem mit einer siebzehnten Registriereinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um einen Zählwert des fünften Zählers zu speichern, wenn das Zylinderidentifikationssignal erzeugt ist, und einer Bestimmungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um auf der Grundlage des in der siebzehnten Registriereinheit gespeicherten Zählwerts zu bestimmen, ob das Zylinderidentifikationssignal innerhalb einer vorbestimmten Zone erzeugt ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 25, wobei die Erfassungseinheit aufweist eine Impulsfehlabschnitt-Bestimmungseinheit, die dahingehend konfiguriert ist, um zeitlich benachbarte vorangehende und gegenwärtige Impulsintervalle des Kurbelsignals zu erfassen, um zu bestimmen, ob das gegenwärtige Impulsintervall größer als eine vorbestimmte Länge ist, wobei die vorbestimmte Länge durch Multiplikation des vorangehenden Impulsintervalls mit einem vorbestimmten Bestimmungsverhältnis erlangt wird, und um zu bestimmen, ob das gegenwärtige Impulsintervall das dem Impulsfehlabschnitt entsprechende Impulsintervall ist, wenn das gegenwärtige Impulsintervall größer als die vorbestimmte Länge ist, ein erstes Setzregister, in welchem ein als das vorbestimmte Bestimmungsverhältnis zu verwendender erster Wert gespeichert ist, ein zweites Setzregister, in welchem ein als das vorbestimmte Bestimmungsverhältnis zu verwendender zweiter Wert gespeichert ist, wobei der zweite Wert größer als der erste Wert ist, und wobei die Impulsfehlabschnitt-Bestimmungseinheit dahingehend konfiguriert ist, um den ersten Wert als das vorbestimmte Bestimmungsverhältnis während einer ersten Periode nahe bei dem Impulsfehlabschnitt zu verwenden und den zweiten Wert als das vorbestimmte Bestimmungsverhältnis während einer zweiten Periode mit Ausnahme der ersten Periode zu verwenden.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 29, wobei die Erfassungseinheit aufweist, eine achtzehnte Registriereinheit, in welcher ein einen Startzeitpunkt der zweiten Periode angebender Wert gespeichert ist, und eine neunzehnte Registriereinheit, in welcher ein Wert gespeichert ist, welcher eine Anzahl von signifikanten Flanken des Kurbelsignals zwischen dem Startzeitpunkt der zweiten Periode und einem Endzeitpunkt der zweiten Periode angibt, wobei eine Periode, von welcher der Zählwert des fünften Zählers mit dem in der achtzehnten Registriereinheit gespeicherten Wert übereinstimmt, bis zu welcher eine Anzahl von signifikanten Flanken des Kurbelsignals entsprechend dem in der neunzehnten Registriereinheit gespeicherten Wert erzeugt ist, auf die zweite Periode gesetzt ist, und eine Periode mit Ausnahme der zweiten Periode auf die erste Periode gesetzt ist.
Maschinensteuereinheit nach Anspruch 29, wobei die Impulsfehlabschnitt-Bestimmungseinheit dahingehend konfiguriert ist, um eine Bestimmung darüber zu verhindern, ob das gegenwärtige Impulsintervall größer als die vorbestimmte Länge ist, statt dass der zweite Wert verwendet wird.
Verfahren des Erfassens eines Winkels einer sich drehenden Welle als eine Abfolge von Bits, mit Empfangen eines ersten Signals mit einer Abfolge von Impulsen, die Winkelintervallen einer Drehung der sich drehenden Welle entsprechen, Empfangen eines zweiten Signals mit einer Abfolge von Taktimpulsen, deren Taktzyklus eine positive ganze Zahl eines Teils eines Impulszyklus des ersten Signals ist, aufwärts oder abwärts Zählen in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals, wobei ein erster Zählwert des Zählens eine höhere Ordnung der Abfolge von Bits repräsentiert, aufwärts oder abwärts Zählen in Synchronisation mit dem Taktzyklus des zweiten Signals, wobei ein zweiter Zählwert des Zählens eine niedrigere Ordnung der Abfolge von Bits repräsentiert, und Löschen des zweiten Zählwerts in Synchronisation mit dem Impulszyklus des ersten Signals.