CN103133169B - 发动机位置管理系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机位置管理系统，使用增强型时间处理单元eTPU实现快速同步容错的发动机位置管理系统；曲轴信号处理模块，对输入的曲轴位置传感器检测的曲轴位置信号的跳变边沿进行多次采集；凸轮轴信号处理模块，对输入的凸轮轴位置传感器检测的凸轮轴位置信号的电平和跳变边沿进行多次的混合采集；同步逻辑处理模块，根据曲轴信号处理模块输出的曲轴状态量信号和凸轮轴信号处理模块输出的凸轮轴状态量信号进行处理和分析，并输出同步状态量信号，实时的改变发动机状态，最终实现曲轴和凸轮轴同步。本发明还公开了一种发动机位置管理的控制方法。本发明能够快速、稳定地完成发动机同步的过程。

Description

发动机位置管理系统及控制方法

技术领域

本发明涉及一种发动机位置检测同步逻辑的控制系统，特别是涉及一种使用eTPU(增强型时间处理单元)单元的快速同步容错发动机位置管理系统。本发明还涉及一种用eTPU单元进行发动机位置管理的控制方法。

背景技术

当代柴油机为了提高其经济性、稳定性和改善其排放性，采用先进的控制单元已经势在必行。发动机的控制重点在于找到发动机的机械位置，以确定活塞的上止点位置进行准确喷油。目前业内主要是通过同时采集曲轴位置信号和凸轮轴位置信号，并将两个信号结合起来计算、判断做为发动机位置测量的主要手段。

发动机底层驱动主要分为两个部分，分别是发动机位置管理模块和发动机喷油管理模块。发动机位置管理模块，主要用于采集和检测曲轴位置传感器反馈的曲轴位置信号和凸轮轴位置传感器反馈的凸轮轴位置信号，并将两组信号整形后送入发动机控制单元(以下简称ECU)进行识别判断，以确定发动机位置，并最终同步上发动机的机械位置。从发动机起动到正常运转的过程长短常常影响着用户的感官享受，若是起动钥匙点火时间过短，导致ECU还没来得及完成同步位置的检测，使得发动机不能正常工作是会引起客户的抱怨的。传统的同步检测方式是在凸轮轴位置信号采集通道设定并捕捉凸轮轴位置信号跳变边沿，但在实际的发动机运行工况下由于信号杂波和噪声影响会引起ECU对凸轮轴位置信号跳变边沿的误判断。虽然可以用检测校验的方法在下一个发动机循环校验同步，但是需要耗费额外的时间，并且会使得用户感觉车辆起动较慢，不能带来很好的用户体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种发动机位置管理系统，能够快速、稳定地完成发动机同步的过程；为此，本发明还要提供一种发动机位置管理的控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的发动机位置管理系统，使用eTPU单元实现快速同步容错的发动机位置管理系统；包括：曲轴信号处理模块、凸轮轴信号处理模块和同步逻辑处理模块；

所述曲轴信号处理模块，对输入的曲轴位置传感器检测的曲轴位置信号的电平跳变边沿进行多次采集并滤除杂波，得到真实有效的曲轴位置信号，输出曲轴状态量信号；

所述凸轮轴信号处理模块，对输入的凸轮轴位置传感器检测的凸轮轴位置信号的电平和电平跳变边沿进行多次的混合采集，并滤除杂波，得到真实有效的凸轮轴位置信号，输出凸轮轴状态量信号；

所述同步逻辑处理模块，根据曲轴信号处理模块输出的曲轴状态量信号和凸轮轴信号处理模块输出的凸轮轴状态量信号进行处理和分析，输出同步状态量信号，实时的改变发动机状态，最终实现曲轴和凸轮轴同步，只有在曲轴和凸轮轴同步的时候，才能认为目前判定的发动机位置有效，允许在正确的喷油角度驱动喷油动作。

所述曲轴信号处理模块，当检测到经过硬件处理后的曲轴位置信号电平跳变边沿时，开始计算曲轴的齿数并查找缺齿的位置；通过窗口方式(在一段时间内进行检测，这段时间被称为“窗口”，该方式即为“窗口方式”)来预估下一次检测曲轴位置信号电平跳变边沿的区间，在该区间内成功捕获到需要检测的曲轴位置信号电平跳变边沿，则认为抓住了下一齿的到来时刻，此时累加齿数，并校验缺齿位置；当所有检测完成，曲轴信号处理模块输出一个曲轴状态量信号。

所述凸轮信号处理模块，当曲轴位置已经确定时，基于曲轴角度在设定范围内开启对凸轮轴位置信号的检测；检测时需预估凸轮轴特征齿的出现位置，并检测凸轮轴特征齿出现时，凸轮轴位置信号电平跳变前、后的电平持续信号是否正常；电平检测后，并在预估的凸轮轴特征齿出现位置，凸轮轴位置信号的电平跳变边沿处设定检测电平跳变信号的窗口范围；当在设定的窗口范围中正确检测到电平跳变信号后，则再一次对电平跳变后的持续电平信号进行检测；当所有检测完成，凸轮轴信号处理模块输出一个当前的凸轮轴状态量信号。

本发明的发动机位置管理的控制方法，包括以下步骤：

步骤一、曲轴位置传感器检测到发动机的曲轴位置信号后，发送曲轴状态量信号至发动机控制单元；

步骤二、凸轮轴位置传感器检测到发动机凸轮轴位置信号后，发送凸轮轴状态量信号至发动机控制单元；

步骤三、发动机控制单元对接收到的曲轴位置信号和凸轮轴位置信号进行处理、分析；然后，对凸轮轴位置信号滤波，滤除干扰信号并且在凸轮轴位置信号出现后，完成快速识别和同步，使得发动机迅速点火。

上述方法能让用户感觉不到起动延迟，提高驾驶舒适度，起动的稳定性，并能减少起动电机的拖动时间，延长其机械寿命。

本发明利用eTPU单元通道特性，进行多次实时电平采集和窗口方式的电平跳变信号边沿采样，使得发动机在起动当中既增加其多次采样的容错性又保证了快速起动的稳定性。而传统的做法是利用eTPU单元单个通道进行电平跳变边沿采集，一旦采集到电平跳变信号触发则认为采集到了凸轮轴位置信号，这样对eTPU单元的利用率并不高，且在性能方面大大降低了其容错性。

在实际的现场工况中，发动机起动时常常会因为周边噪声、震动或其他因素带来的杂波信号，引起发动机控制单元对同步状态误判断。虽然在后期的检验或许能成功校验出问题并执行重新同步的操作，但起动延时的现象会给用户带来不满。若发动机控制单元不做后期校验或校验方式不正确，还可能因为误同步而导致误喷油，不但浪费燃油并且在不正确时刻喷油也会对发动机机体造成损伤。本发明可以很好的解决这一问题，快速、稳定的同步机制使得用户在感觉不到起动延时的情况下，还能增加发动机起动的安全性、可靠性和稳定性，进而提高人们的驾车舒适性。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是发动机位置同步过程迁移图；

图2是凸轮轴位置信号检测时序图；

图3是对凸轮轴位置信号检测的迁移图；

图4是初始化凸轮轴检测模块流程示意图；

图5是凸轮轴位置信号检测逻辑流程示意图；

图6是发动机位置管理系统示意框图。

具体实施方式

所述发动机位置管理系统结构框图如图6所示，包括：曲轴信号处理模块、凸轮轴信号处理模块和同步逻辑处理模块。

如图1所示，所述发动机位置管理系统，发动机位置同步过程包括5个阶段，分别是：曲轴寻齿阶段，曲轴位置信号校验阶段，凸轮轴位置信号寻齿(查找)阶段，发动机位置同步完成阶段和发动机位置半同步阶段。

所述曲轴寻齿阶段，是指发动机控制当中，在系统初始化时对曲轴位置信号起动波形进行检测前的消抖和滤波处理。在发动机由点火钥匙引导起动电机带动时，为保证齿信号正确与稳定，对最开始的电机起动时产生的齿波形均需要进行杂波滤除，避免由杂波引起的误同步，导致起动时间增加。在对起动波形滤波完成后，将同步状态量信号转入曲轴位置信号校验阶段。除了在初始化时进入初始的曲轴寻齿阶段外，在发动机同步过程的其它阶段中一旦出现曲轴位置信号校验异常等严重错误时也将重新转入曲轴寻齿阶段。

所述曲轴位置信号校验阶段，是指在发动机起动前对曲轴位置信号能够正常检测。进入该阶段说明发动机曲轴位置信号已经能够被识别，可以利用每齿的曲轴位置信号电平跳变边沿产生的中断，进行角度的估算和计算，并能够计算出发动机转速等实时参数，从而为后续基于角度的凸轮轴位置信号检测提供了依据。校验方式主要通过对缺齿的识别和校验，当曲轴缺齿信号校验成功后将同步状态量信号转入凸轮轴位置信号寻齿阶段。

所述凸轮轴位置信号寻齿阶段，是指在发动机起动前对凸轮轴位置信号的检测和校验阶段，进入该阶段说明发动机曲轴位置信号良好，并且能够提供基于发动机机械角度的时钟信号进行凸轮轴位置信号边沿采集和校验；采用电平检测和电平跳变边沿检测相结合的检测方式，当凸轮轴位置信号校验成功后将同步状态量信号转入发动机位置同步完成阶段。

所述发动机位置同步完成阶段，是指发动机控制单元已经完成了对曲轴位置信号和凸轮轴位置信号的检测和校验。进入该阶段说明发动机曲轴位置信号和凸轮轴位置信号正常且时序正确，此时发动机会进入同步状态，标志着已经可以进行正常的喷油动作。在此阶段后若在运转过程中凸轮轴位置信号出现异常的情况，导致凸轮轴位置信号检测异常则会将发动机的同步状态量信号转入发动机位置半同步阶段。

所述发动机位置半同步阶段，是指在发动机同步后的运转过程中凸轮轴位置信号出现异常的情况。进入该阶段说明凸轮轴位置信号不正确，并给系统层(是指更高级和发动机控制策略相关的层级)预警告，可以做出对应的降级策略。发动机位置半同步阶段标志着曾经同步过，并不需要执行停机操作。若在发动机位置半同步阶段中后续又在正确的检测范围检测到正确的凸轮轴位置信号，则会将发动机的同步状态量信号重新转入发动机位置同步完成阶段。

对凸轮轴位置信号的检测过程如图2所示。图2中上端的波形为曲轴位置信号，曲轴位置信号下端的波形为凸轮轴位置信号。图2中A与A箭头之间所指的区间为边沿采样窗口；B箭头所指的为凸轮轴位置信号的下降沿，C箭头所指的为凸轮轴位置信号的上升沿；1b、2b、5b、6b箭头所指的表示对凸轮轴位置信号的高电平进行采样，3b、4b箭头所指的表示对凸轮轴位置信号的低电平进行采样。图2中1、3、6、11、16、21、26、31、36表示曲轴位置信号的齿号。图2中最下端的阶梯形表示发动机位置同步过程，包括曲轴寻齿阶段1a、凸轮轴特征齿寻齿阶段(即凸轮轴位置信号寻齿阶段)2a、特征齿验证成功阶段3a和发动机位置同步完成阶段4a。

在曲轴寻齿阶段1a寻找曲轴缺齿，当曲轴的缺齿验证通过以后，eTPU单元可以产生基于机械齿的角度时钟。

凸轮轴特征齿寻齿阶段2a是基于曲轴盘物理位置角度检测凸轮轴特征齿的。根据设计者的相位时序图，可以使得eTPU单元在凸轮轴特征齿的出现范围内，进行凸轮轴位置信号电平采样和电平跳变边沿的采样。例如对传统的单齿型凸轮轴位置信号，可在特征齿信号出现时，对凸轮轴位置信号的前、后电平(如图2中1b、2b、5b、6b箭头所指的位置)和电平跳变后的保持时间中(如图2中3b、4b箭头所指的位置)进行数据采样，并且可在电平跳变边沿处(如图2中B、C箭头所指的位置)将eTPU单元的动作单元设定为捕获模式，进行边沿采样窗口(如图2中A与A箭头之间所指的区间)方式的边沿跳变检测。这样做的好处在于，一旦基于曲轴盘的角度时钟生成后，针对凸轮轴这样基于角度的采集会非常的准确，可任意增加其校验严密性和容错性，不会因为发动机抖动、噪声带来的毛刺信号引起凸轮轴位置信号的误采集。并且多次的电平采样大大提高其容错性，即使其中有一个电平跳变边沿正好被干扰，也可以利用前后的电平值进行判断其是否为毛刺引起，对实际信号的采集和描绘起到了可对比，可判断的作用。在窗口方式的边沿检测中，由于设定窗口的范围，可以大大减小其采集的噪声的几率，并且电平跳变的上升沿和下降沿的双边沿检测可以准确的抓住凸轮轴特征齿出现时，凸轮轴位置信号电平跳变的时间点，对于发动机位置管理中计算凸轮轴对曲轴的偏移量起到关键作用，利用该偏移量对发动机的位置诊断也能起到充分作用。

经过凸轮轴特征齿寻齿阶段2a找到凸轮轴特征齿后，进入特征齿验证成功阶段3a，即特征齿校验成功。特征齿验证成功阶段3a是凸轮轴特征齿寻齿阶段2a寻齿过程并最终找到凸轮轴特征齿的结果。

凸轮轴特征齿校验成功后，进入发动机位置同步完成阶段4a，即发动机控制单元已经完成了对曲轴位置信号和凸轮轴位置信号的检测和校验。

参见图3所示，对所述凸轮轴位置信号的检测包括以下内容：

1、初始化凸轮轴检测模块，当ECU上电时，CPU会对eTPU单元发出初始化命令，使eTPU单元初始化凸轮轴检测模块的引脚并进入凸轮轴位置信号检测状态。

2、等待角度时钟建立，在发动机同步的过程中，首先寻找曲轴缺齿，当曲轴的缺齿验证通过以后，才开始寻找凸轮轴特征齿；当曲轴位置信号并没有完全校验通过时，凸轮轴检测模块将等待曲轴位置信号检验完成并建立起角度时钟，否则会一直等待，即使检测到凸轮轴特征齿出现时，凸轮轴位置信号的电平跳变边沿也不会对其进行操作。

3、基于角度的凸轮轴初始电平检测，对凸轮轴位置信号进行定角度的电平采集，当采集次数达到设定值时，则和设定的校验字进行对比。校验字是设计者根据实际相位关系写入的，若校验通过则进入下一级检测，若不通过则等待下一轮采集开始(即下一发动机循环)。

4、基于角度的边沿检测，对凸轮轴位置信号进行窗口方式的电平跳变边沿采集；当在设定的窗口范围中检测到正确的凸轮轴特征齿出现时，凸轮轴位置信号的电平跳变边沿后进入下一级检测，否则返回到基于角度的凸轮轴初始电平检测。

5、基于角度的电平检测，对凸轮轴位置信号第一电平跳变边沿后的电平(如图2中3b、4b箭头所指的位置)进行定角度的电平采集，当采集次数达到设定值时，则会和设定的校验字进行对比，若二者相等，则校验通过，进入下一级的检测，否则返回基于角度的凸轮轴初始电平检测。

6、基于角度的边沿检测，对凸轮轴位置信号进行窗口方式的电平跳变边沿采集，当在设定的窗口范围中检测到正确的凸轮轴特征齿出现时，凸轮轴位置信号的电平跳变边沿后，进行定角度的电平检测，若校验通过则进入下一级的检测，否则返回基于角度的凸轮轴初始电平检测。

图3所示对所述凸轮轴位置信号的检测包括两次“基于角度的边沿检测”，这两次检测内容相同，因为控制逻辑上需要做两次检测，并有前后顺序关系；这两次“基于角度的边沿检测”的电平值是不同的。

7、凸轮轴正常状态检测，即发动机位置同步完成阶段的检测。凸轮轴位置校验完全正确且后续的正常运转中的每个发动机循环都会设定凸轮轴位置信号的检测窗口，并在窗口中能检测到凸轮轴位置信号，若不能正常检测到凸轮轴位置信号，则进入下一级的凸轮轴异常状态检测，即表示凸轮轴位置信号丢失的发动机位置半同步阶段检测。

8、凸轮轴异常状态检测，在发动机位置半同步阶段检测中，每个发动机循环均会设定凸轮轴位置信号的检测窗口，并在窗口中能检测到凸轮轴位置信号，若能够正常检测到凸轮轴位置信号则转入凸轮轴正常状态检测。

下面，将参照图4、图5所示的流程图，对图3中的凸轮轴位置信号各种检测进行详细描述。

如图4所示，当在给发动机控制单元供电后，发动机控制单元中的CPU会对eTPU单元进行初始化，包括初始化凸轮轴检测模块(“凸轮轴检测模块”位于“凸轮轴信号处理模块”中，是凸轮轴信号处理模块的组成部分之一)。初始化凸轮轴检测模块具体的过程是：

步骤101，禁止凸轮轴检测通道(“凸轮轴检测通道”位于“凸轮轴检测模块”中)的所有定时匹配任务和电平跳变检测任务，即禁止动作单元动作。

步骤102，配置eTPU单元中使用的通道模式，不同的通道模式所对应的eTPU单元程序的进入点不同。

步骤103，禁止边沿检测，设定凸轮轴检测通道对电平跳变边沿的检测方式，由于设计的是电平跳变边沿加电平的混合检测方式，且最先开始的是电平检测，所以先不设定任何电平跳变边沿检测，可在后续程序执行中根据时序更改。

步骤104，初始化凸轮轴检测模块的变量，例如：凸轮轴状态量信号等。

步骤105，设定凸轮轴检测通道动作单元的匹配关系，写入对应触发点的角度值，并激活所述对应触发点的预约定时事件(即触发点角度值)。此时凸轮轴检测通道的检测开始，并会在对应的角度匹配成功后开始执行对应线程中的程序。

图5是凸轮轴位置信号检测流程，具体过程如下：

步骤201、当凸轮轴检测通道线程触发后，禁止当前通道的动作单元动作，避免多个线程被激活。

步骤202、清除由匹配成功或是捕获成功而进入对应线程激活的标志位，防止该线程重复进入。

步骤203、判断当前发动机曲轴寻齿状态是否完成，若曲轴寻齿完成则进入步骤204，否则进入步骤215重新设定首次的凸轮轴位置信号采集定时事件。

步骤204、记录进入线程的次数。

步骤205、判断当前是否边沿采集标志置位，若边沿采集标志置位说明本次线程进入是基于边沿捕获的，则进入步骤220判断是否检测超时，若检测超时，则在步骤223中清除之前记录的采集数据，并在步骤224中重新设定凸轮轴位置信号首次采集定时事件；若在步骤220中检测未超时，则在步骤221中写入需要采集边沿的值，并在步骤222中设定下一次电平采集的定时事件。

步骤206、根据不同的进入线程计数值将采集的电平存入对应变量。

步骤207、进行阶段电平采集结束标志的判断，若采集未结束，则进入步骤216设置采集凸轮轴位置信号间隔定时事件；若采集结束则进入步骤208。

步骤208、判断是否是最后的电平采集，若不是最后一次的电平采集，则进入步骤217，设置边沿采集窗口和边沿采集事件，并置位边沿采集标志位；若是最后一次电平采集则进入步骤209。

步骤209、判断和校验凸轮轴位置信号是否正确，若采集的凸轮轴位置信号和设定的校验字不同，则在步骤223中清除之前记录的采集数据，并在步骤224中重新设定凸轮轴位置信号首次采集定时事件；若采集的凸轮轴位置信号和设定的校验字相同，则通过采集校验，进入步骤210。

步骤210、给曲轴检测通道发送链接请求信号，通知曲轴检测通道凸轮轴特征齿信号已经完全同步找到，可以更新发动机同步状态。

步骤211、清除之前记录的采集数据。

步骤212、改变标志位的值，使其下一次触发的进入点进入凸轮轴正常状态检测。

步骤213、设定正常的检测边沿。

步骤214、将对应的窗口范围检测值写入匹配动作单元，进入发动机正常运转的凸轮轴正常状态检测。

以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种发动机位置管理系统，其特征在于，使用增强型时间处理单元eTPU实现快速同步容错的发动机位置管理系统；包括：曲轴信号处理模块、凸轮轴信号处理模块和同步逻辑处理模块；

所述曲轴信号处理模块，对输入的曲轴位置传感器检测的曲轴位置信号的电平跳变边沿进行多次采集并滤除杂波，得到真实有效的曲轴位置信号，输出曲轴状态量信号；

所述凸轮轴信号处理模块，对输入的凸轮轴位置传感器检测的凸轮轴位置信号的电平和电平跳变边沿进行多次的混合采集，并滤除杂波，得到真实有效的凸轮轴位置信号，输出凸轮轴状态量信号；

所述同步逻辑处理模块，根据曲轴信号处理模块输出的曲轴状态量信号和凸轮轴信号处理模块输出的凸轮轴状态量信号进行处理和分析，输出同步状态量信号，实时的改变发动机状态，最终实现曲轴和凸轮轴同步，只有在曲轴和凸轮轴同步的时候，才能认为目前判定的发动机位置有效，允许在正确的喷油角度驱动喷油动作；

发动机同步过程分为以下阶段实现：曲轴寻齿阶段，曲轴位置信号校验阶段，凸轮轴位置信号寻齿阶段，发动机位置同步完成阶段和发动机位置半同步阶段；

所述曲轴寻齿阶段，是指发动机控制当中，在系统初始化时对曲轴位置信号起动波形进行检测前的消抖和滤波处理，在对起动波形滤波完成后，将同步状态量信号转入曲轴位置信号校验阶段；除了在初始化时进入初始的曲轴寻齿阶段外，在发动机同步过程的其它阶段中一旦出现曲轴位置信号校验异常严重错误时也将重新转入曲轴寻齿阶段；

所述曲轴位置信号校验阶段，是指在发动机起动前对曲轴位置信号能够正常检测，进入该阶段说明发动机曲轴位置信号已经能够被识别，能利用每齿的曲轴位置信号电平跳变边沿产生的中断，进行角度的估算和计算，并能够计算出发动机转速；校验方式是对缺齿的识别和校验，当曲轴缺齿信号校验成功后将同步状态量信号转入凸轮轴位置信号寻齿阶段；

所述凸轮轴位置信号寻齿阶段，是指在发动机起动前对凸轮轴位置信号的检测和校验，进入该阶段说明发动机曲轴位置信号良好，并且能够提供基于发动机机械角度的时钟信号进行凸轮轴位置信号边沿采集和校验；校验方式是采用电平检测和电平跳变边沿检测相结合的检测方式，当凸轮轴位置信号校验成功后将同步状态量信号转入发动机位置同步完成阶段；

所述发动机位置同步完成阶段，是指发动机控制单元已经完成了对曲轴位置信号和凸轮轴位置信号的检测和校验；进入该阶段说明发动机曲轴位置信号和凸轮轴位置信号正常且时序正确，此时发动机会进入同步状态，标志着已经可以进行正常的喷油动作；在此阶段后若在运转过程中凸轮轴位置信号出现异常的情况，导致凸轮轴位置信号检测异常则会将发动机的同步状态量信号转入发动机位置半同步阶段；

所述发动机位置半同步阶段，是指在发动机同步后的运转过程中凸轮轴位置信号出现异常的情况，进入该阶段说明凸轮轴位置信号不正确，并给系统层预警告，可以做出对应的降级策略；发动机位置半同步阶段标志着曾经同步过，并不需要执行停机操作；若在发动机位置半同步阶段中后续又在正确的检测范围检测到正确的凸轮轴位置信号，则会将发动机的同步状态量信号重新转入发动机位置同步完成阶段。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述曲轴信号处理模块，当检测到经过硬件处理后的曲轴位置信号跳变沿时，开始计算曲轴的齿数并查找缺齿的位置；通过窗口方式来预估下一次检测曲轴位置信号电平跳变边沿的区间，在该区间内成功捕获到需要检测的曲轴位置信号电平跳变边沿，则认为抓住了下一齿的到来时刻，此时累加齿数，并校验缺齿位置；当所有检测完成，曲轴信号处理模块输出一个曲轴状态量信号。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述凸轮轴信号处理模块，当曲轴位置已经确定时，基于曲轴角度在设定范围内开启对凸轮轴位置信号的检测；检测时需预估凸轮轴特征齿出现的位置，并检测凸轮轴特征齿出现时凸轮轴位置信号电平跳变前、后的持续信号是否正常；电平检测后，在预估的凸轮轴特征齿出现位置，凸轮轴位置信号电平跳变边沿跳变处设定检测电平跳变信号的窗口范围；当在设定的窗口范围中正确检测到电平跳变信号后，则再一次对电平跳变后的持续电平信号进行检测；当所有检测完成，凸轮轴信号处理模块输出一个当前的凸轮轴状态量信号。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于：对所述凸轮轴位置信号的检测包括：

初始化凸轮轴检测模块，当ECU上电时，CPU会对增强型时间处理单元eTPU发出初始化命令，使增强型时间处理单元eTPU初始化凸轮轴检测模块的引脚并进入凸轮轴位置信号检测状态；

等待角度时钟建立，在发动机同步的过程中，首先寻找曲轴缺齿，当曲轴的缺齿验证通过以后，开始寻找凸轮轴特征齿；当曲轴位置信号没有完全校验通过时，凸轮轴检测模块等待曲轴位置信号检验完成并建立起角度时钟，否则一直等待，即使检测到凸轮轴位置信号的电平跳变也不会对凸轮轴检测模块进行操作；

基于角度的凸轮轴初始电平检测，对凸轮轴位置信号进行定角度的电平采集，当采集次数达到设定值时则和设定的校验字进行对比；若校验通过则进入下一级检测，若不通过则等待下一轮采集开始；

基于角度的边沿检测，对凸轮轴位置信号进行窗口方式的电平跳变边沿采集；当在设定的窗口范围中检测到正确的凸轮轴特征齿出现时，凸轮轴位置信号电平跳变边沿后进入下一级检测，否则返回到基于角度的凸轮轴初始电平检测；

基于角度的电平检测，对凸轮轴位置信号第一电平跳变边沿后的电平进行定角度的电平采集，当采集次数达到设定值时则和设定的校验字进行对比，若二者相等，则校验通过，进入下一级级的检测，否则返回基于角度的凸轮轴初始电平检测；

基于角度的边沿检测，对凸轮轴位置信号进行窗口方式的电平跳变边沿采集，当在设定的窗口范围中检测到正确的凸轮轴特征齿出现时，凸轮轴位置信号电平跳变边沿后，进行定角度的电平检测，若校验通过则进入下一级检测，否则返回基于角度的凸轮轴初始电平检测；

凸轮轴正常状态检测，凸轮轴位置校验完全正确且后续的正常运转中的每个发动机循环都会设定凸轮轴位置信号的检测窗口，并在窗口中能检测到凸轮轴位置信号，若不能正常检测到凸轮轴位置信号，则进入下一级的凸轮轴异常状态检测；

凸轮轴异常状态检测，即在发动机位置半同步阶段检测中，每个发动机循环均会设定凸轮轴位置信号的检测窗口，并在窗口中能检测到凸轮轴位置信号，若能够正常检测到凸轮轴位置信号则跳入凸轮轴正常状态检测。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：所述初始化凸轮轴检测模块的过程是：禁止凸轮轴检测通道的所有定时匹配任务和跳变检测任务；设置增强型时间处理单元eTPU中使用的通道模式，不同的通道模式所对应的增强型时间处理单元eTPU程序的进入点不同；设定凸轮轴检测通道对电平跳变边沿的检测方式；初始化凸轮轴控制模块的变量；设定凸轮轴检测通道动作单元的匹配关系，写入对应触发点的角度值，并激活所述对应触发点的预约定时事件；此时凸轮轴检测通道的检测开始，并会在对应的角度匹配成功后开始执行对应线程中的程序。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于：凸轮轴位置信号的检测过程如下：

当凸轮轴检测通道线程触发后，禁止当前通道的动作单元动作，避免多个线程被激活；

清除由匹配成功或是捕获成功而进入对应线程激活的标志位，防止该线程重复进入；

判断当前发动机曲轴寻齿状态是否完成，若曲轴寻齿完成则记录进入线程的次数；否则重新设定首次的凸轮轴位置信号采集定时事件；

判断当前是否边沿采集标志置位，若边沿采集标志置位说明本次线程进入是基于边沿捕获的，则判断是否检测超时，若检测超时，则清除之前记录的采集数据，并重新设定凸轮轴位置信号首次采集定时事件；若检测未超时，则写入需要采集边沿的值并设定下一次电平采集的定时事件；

根据不同的进入线程计数值将采集的电平存入对应变量；

进行阶段电平采集结束标志的判断，若采集未结束，则设置凸轮轴位置信号间隔定时事件；若采集结束则判断是否是最后的电平采集，若不是最后一次的电平采集，则设置边沿采集窗口和边沿采集事件，并置位边沿采集标志位；若是最后一次电平采集则判断和校验凸轮轴位置信号是否正确，若采集的凸轮轴位置信号和设定的校验字不同，则清除之前记录的采集数据，并重新设定凸轮轴位置信号首次采集定时事件；若采集信号和设定的校验字相同，则通过采集校验；

给曲轴检测通道发动链接请求信号，通知曲轴检测通道凸轮轴特征齿信号已经完全同步找到，可以更新发动机同步状态；并清除之前记录的采集数据改变标志位的值，使其下一次触发的进入点进入正常的凸轮轴正常状态检测；

设定正常的检测边沿；并将对应的窗口范围检测值写入匹配动作单元，进入发动机正常运转的凸轮轴正常状态检测。

7.一种发动机位置管理的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、曲轴位置传感器检测到发动机的曲轴位置信号后，发送曲轴状态量信号至发动机控制单元；

步骤二、凸轮轴位置传感器检测到发动机凸轮轴位置信号后，发送凸轮轴状态量信号至发动机控制单元；

步骤三、发动机控制单元对接收到的曲轴位置信号和凸轮轴位置信号进行处理、分析；然后，对凸轮轴位置信号滤波，滤除干扰信号并且在凸轮轴特征齿信号出现后，完成快速识别和同步，使得发动机迅速点火；

其中，发动机同步过程分为以下阶段实现：曲轴寻齿阶段，曲轴位置信号校验阶段，凸轮轴位置信号寻齿阶段，发动机位置同步完成阶段和发动机位置半同步阶段；

所述曲轴寻齿阶段，是指发动机控制当中，在系统初始化时对曲轴位置信号起动波形进行检测前的消抖和滤波处理，在对起动波形滤波完成后，将同步状态量信号转入曲轴位置信号校验阶段；除了在初始化时进入初始的曲轴寻齿阶段外，在发动机同步过程的其它阶段中一旦出现曲轴位置信号校验异常严重错误时也将重新转入曲轴寻齿阶段；

所述曲轴位置信号校验阶段，是指在发动机起动前对曲轴位置信号能够正常检测，进入该阶段说明发动机曲轴位置信号已经能够被识别，能利用每齿的曲轴位置信号电平跳变边沿产生的中断，进行角度的估算和计算，并能够计算出发动机转速；校验方式是对缺齿的识别和校验，当曲轴缺齿信号校验成功后将同步状态量信号转入凸轮轴位置信号寻齿阶段；

所述凸轮轴位置信号寻齿阶段，是指在发动机起动前对凸轮轴位置信号的检测和校验，进入该阶段说明发动机曲轴位置信号良好，并且能够提供基于发动机机械角度的时钟信号进行凸轮轴位置信号边沿采集和校验；校验方式是采用电平检测和电平跳变边沿检测相结合的检测方式，当凸轮轴位置信号校验成功后将同步状态量信号转入发动机位置同步完成阶段；

所述发动机位置同步完成阶段，是指发动机控制单元已经完成了对曲轴位置信号和凸轮轴位置信号的检测和校验；进入该阶段说明发动机曲轴位置信号和凸轮轴位置信号正常且时序正确，此时发动机会进入同步状态，标志着已经可以进行正常的喷油动作；在此阶段后若在运转过程中凸轮轴位置信号出现异常的情况，导致凸轮轴位置信号检测异常则会将发动机的同步状态量信号转入发动机位置半同步阶段；

所述发动机位置半同步阶段，是指在发动机同步后的运转过程中凸轮轴位置信号出现异常的情况，进入该阶段说明凸轮轴位置信号不正确，并给系统层预警告，可以做出对应的降级策略；发动机位置半同步阶段标志着曾经同步过，并不需要执行停机操作；若在发动机位置半同步阶段中后续又在正确的检测范围检测到正确的凸轮轴位置信号，则会将发动机的同步状态量信号重新转入发动机位置同步完成阶段。