激励的电机。电机30例如由交流发电机构成，在其中感应三个相互间以120°移相的电压信号。这种交流电机一般作为发电机在现代化的机动车中使用，并且适用于执行按照本发明的方法。
[0035]交流发电机30的三个相通过U，V，W表示。通过在这里由正二极管34和负二极管35构成的整流元件整流降落在相上的电压。因此在极B+和B-之间产生发电机直流电压Ue_，对于该发电机直流电压负极位于接地。由交流发电机30例如向电池31和/或其它耗电器供电。
[0036]在图2b中示出三个曲线图，它们示出相对于转子旋转角的从属电压变化曲线。在上面的曲线图中标出在相U，V，W上的电压变化曲线和从属的相电压Up。
[0037]在中间曲线图中示出发电机电压Ue，它通过电压变化曲线U，V，W的正和负半波的包络线形成。
[0038]最后，在下面曲线图中，整流的发电机电压Ue_ (参见图2a)，与这个发电机电压Ue_的有效值U feff—起，示出，其施加在B+与B-之间。
[0039]在图3中简示出具有相U，V，W的定子33以及图2a中的正二极管34和负二极管35。此外示出在下面使用的出现电压和电流的术语。
[0040]Uu, Uv, Uw称为从属相U, V, W的相电压，它们降落在外导体与星点之间。Uuv, Uvff,Uffu称为在两个相或其从属的外导体之间的电压.1u, Iv, Iw称为相U，V，W的各个外导体到星点的相电流。I称为所有相在整流之后的总电流。
[0041]现在在图4a中示出三个相电压Uu, Uv, Uw相对于时间的三个曲线图，如它们在具有六个永久磁铁的外极转子的发电机中出现那样。接近矩形的曲线解释为，通过发电机电压或者正二极管或者负二极管在流动方向上导引并因此测得或者14.7V (电池电压和正二极管上的电压)或者一 0.7V (负二极管上的电压)。测量的基准电位是相应的电池接地。
[0042]在图4b中在一个曲线图一起地标出图4a中的相电压Uu, Uv, Uw。在此清楚地看出均匀的相位移。
[0043]在发电机转子一整圈期间电压信号由于六个永久磁铁重复六次。相应地，每相、即每相电压Uu, Uv, Uw每转出现六个下降沿(并且也包括上升沿)。
[0044]现在通过适合的措施可以识别这些下降沿。例如对于每个相电压利用施密特触发器产生TTL信号并且传递到控制器。必需的施密特触发器或者可以安装在控制器里面，或者可以安装在发电机电路里面。对于后一种情况各个TTL信号可以各通过一根导线或者适合组合地只通过一根导线传递。
[0045]在图4b中相电压Uu, Uv, Uw的各下降沿的端部分别以值WwWvJw标记。在两个相互衔接的值之间的时间差、即时间间隔通过At1, At2, At3表示。
[0046]因此在六个永久磁铁均匀地布置在交流发电机里面时，在每转中分别以相互间相同的间隔出现总共18个下降沿和由此18个从属的值。由此在时间差At1, At2,八&期间扫过360° /18=20°的角度。由此由％=20° / Δ \给出角速度ω i或者由η?=ω 乂360° -60s/min给出从属的转速Iii。
[0047]备选地对于下降沿也可以利用上升沿。也可以共同利用下降沿和上升沿，其中每转给出双倍数量的值，这导致转速信号的双倍高的分辨率。一般可以通过许多方式评价相的侧面，例如通过各相同的相或所有的相相互间的正的和/或负的侧沿的时间间隔，或者通过相同的相或所有的相的正的到负的侧沿的时间间隔。
[0048]附加地为了确定曲轴位置可以引用各个相U, V或W的值。在上述的具有六个永久磁铁的示例中可以获得每整圈六个曲轴位置。
[0049]此外为了确定转速备选或附加地也可以引用在图3中所述的其它电压和/或电流。作为值除了侧沿也可以设想过零或极值。由此能够进一步提高由此获得的转速信号的分辨率和/或精度。
[0050]在图5中示出利用传感器轮获得的转速曲线51和附加地利用按照本发明的方法(如同对图4a和4b所述那样)获得的转速曲线52。两者涉及同一转速。如同由曲线图中看到的那样，两个信号曲线相互间几乎没有偏差并且通过按照本发明的方法非常好地再现转速曲线(转速变化)。
[0051]在图6中示出由单缸发动机构成的内燃机的曲轴在启动期间对于一个工作循环的持续时间上的表征性的转速曲线60。
[0052]两次地、而且在0°和360°时达到缸的上死点(OT)(向右标出)。在此相应地用于点火时刻的点火OT对应于在0°时的0T。由转速曲线60清楚地看出，在0°时的点火OT对应于表征这个OT的转速曲线60的段。尤其点火OT的特征在于，紧接着前面的转速最小值具有接下来随后的显著的提高。由此至少能够以一定的程度也由转速曲线获得绝对的曲轴位置，由此满足传感器轮的所有功能。
[0053]现在通过这种方式例如由上述的、可以精确获得的六个曲轴位置精确地获得这六个位置中所期望的位置、尤其是点火0T。
【主权项】
1.一种用于确定内燃机曲轴转速的方法，该曲轴与包括转子(32)和定子(33)的电机(30)直接或减速地耦联， 其中，所述电机的一个或多个信号(Uu, Uv, Uff, Uuv, Uvff, Uffu, Iu, Iv, Iff, I)分别具有一个或多个值(WmWvJw),它们分别对于转子(32)的每转至少一次地出现； 其中，通过计算该值的两个出现时刻之间的时间差(At1, At2, At3)计算转速并且用于控制内燃机。2.如权利要求1所述的方法，其中，计算在同一信号的相同值(Wu,Wv，Ww)的两个相互衔接的出现时刻之间的和/或在同一信号和/或不同信号的不同值(Wu, Wv，Ww)的两个出现时刻之间的时间差(At1, At2, At3)o3.如权利要求1或2所述的方法，其中，一个或多个信号(Uu,Uv, Uff, UOT, Uvff, Uffu, Iu,Iv, Iw, I)包括至少一电压信号(Uu, Uv, Uff, Uuv, Uvw)和/或至少一电流信号(Iu, Iv, Iff,I)o4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了确定曲轴位置利用一选择的信号(Uu, Uv, Uw)的选择的值，它由电机(30)的一个相的电压信号构成。5.如权利要求4所述的方法，其中，通过电机的多个磁激励产生所述相的电压信号，并且其中一个磁激励这样地与其余磁激励偏差地构成，使由它产生的电压信号段在所述曲轴位置上在曲轴每转中具有正好一次所述选择的值。6.如权利要求4或5所述的方法，其中，为了确定曲轴位置附加地进行转速曲线与内燃机工作循环的已知的转速曲线(60)的比较，它具有正好一个表征曲轴位置的段。7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，利用电子电路处理电机的一个或多个in ( Uu, Uy, Uw, U1JY, Uyw, U冊，Iu, Iy, Iw, I ) O8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述电机(30)构造成发电机。9.一种计算单元，它设计成，执行如上述权利要求中任一项所述的方法。10.一种计算机程序，当它在一个计算单元上被执行时，它命令该计算单元执行如权利要求I至8中任一项所述的方法。11.一种可机器读取的存储介质，具有存储在其上的如权利要求10所述的计算机程序。
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定内燃机曲轴转速的方法，该曲轴与包括转子和定子的电机直接或减速地耦联，其中，所述电机的一个或多个信号（UU，UV，UW）分别具有一个或多个值（WU，WV，WW），它们分别对于转子（32）的每转至少一次地出现；其中，通过计算该值的两个出现时刻之间的时间差（Δt1，Δt2，Δt3）计算转速并且用于控制内燃机。
【IPC分类】F02D41/02, F02D41/26, G01P3/66
【公开号】CN104975966
【申请号】CN201510146372
【发明人】S.格罗德, W.菲舍尔, B.赖内克, C.斯坦布雷赫尔
【申请人】罗伯特·博世有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月31日
【公告号】DE102014206173A1