CN111664013B - 发动机同步系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种发动机同步方法，可以包括：基于从曲轴位置传感器产生的脉冲信号，检测安装在曲轴上的曲柄齿的齿号；计算从曲轴位置传感器产生的脉冲信号的一个下降沿到下一个下降沿之间的齿周期，并基于计算出的齿周期检测缺齿；基于在检测到缺齿的时刻检测到的齿号，确定检测到的缺齿是否为实际缺齿；和当确定检测到的缺齿为实际缺齿时，执行发动机的同步控制。

Description

发动机同步系统及其控制方法
技术领域
本发明的示例性形式涉及发动机同步系统及其控制方法；尤其是，涉及一种发动机同步系统及其控制方法，当基于来自曲轴位置传感器的曲轴信号确定曲柄角时，能够防止在确定曲柄角时产生错误。
背景技术
该部分中的陈述仅提供与本发明有关的背景信息，并可能不构成现有技术。
配备有内燃发动机的车辆适于根据其行驶条件等来控制燃料喷射和点火的正时。特别地，为了抑制由于多缸发动机中的输出减少或不完全燃烧而产生的有害气体，需要精确地同步每个气缸的燃料喷射和点火正时。
对于发动机的这种同步，首先必须针对每个气缸准确地检测曲轴的旋转位置。韩国专利申请公开第2003-0029367号(2003年4月14日)公开了一种用于检测曲轴的精确旋转位置的常规技术。这项常规的技术使用曲轴位置传感器和凸轮位置传感器，曲轴位置传感器用于精确地检测曲轴的位置。
曲轴位置传感器感测形成在曲轴的同步旋转体上的不规则齿，以检测曲轴的旋转角度和速度，并将它们作为脉冲型曲轴信号输出。凸轮位置传感器感测在用于进气和排气的凸轮轴的同步旋转体上形成的角度识别突起，以检测凸轮轴的位置和下降沿以及上升沿正时，并将它们作为脉冲型凸轮信号输出。电子控制单元(ECU)可以基于曲柄信号检查每个气缸中活塞的位置，并基于凸轮信号检查每个气缸中活塞的行程。借助于此，电子控制单元可以控制每个气缸的燃料喷射和点火的正时。
在使用曲轴位置传感器15来指定曲轴位置(以同步曲轴)的情况下，如图1所示，曲轴位置传感器15检测布置在与曲轴同轴设置的传感器轮12的外周缘上的齿13的数量，和用于基于曲轴信号处理单元200中的检测结果确定曲轴位置的缺齿14。
在使用凸轮位置传感器11指定凸轮位置(以使凸轮10同步)的情况下，凸轮位置传感器11检测进气阀和排气阀中凸轮10的边缘以从凸轮信号处理单元100中的凸轮边缘的图案的组合中指定凸轮位置。
发动机同步单元300最后基于曲轴信号处理单元200和凸轮信号处理单元100中的同步信息来执行发动机的同步。
如上所述，为了指定曲柄位置，有必要确定位于传感器轮12的外周缘上的缺齿14的位置。为此，如图4所示，传统上使用从曲轴位置传感器产生的脉冲信号中的一个下降沿与下一个下降沿之间的齿周期T(tooth period)来确定缺齿的点。例如，在如图4所示没有两个齿的缺齿的情况下，当齿周期满足以下等式(1)和(2)时，确定缺齿14在点Tn-1处：
(Tn-2)×2<(Tn-1) 等式(1)；和
(Tn-2+Tn)<Tn-1<(Tn-2+Tn)×2.5 等式(2)
其中Tn：最后一个(the latest tooth period)齿周期，Tn-1：紧接的上一个齿周期，Tn-2：上一个之前的一个齿周期。
然而，我们发现当发动机熄火时开启发动机起动命令并输入曲柄信号时，即使某点是由于曲轴等的反向旋转引起的非实际的缺齿点，也可以以满足上述等式(1)和(2)的方式输入齿周期，在这种情况下可能无法正确地识别缺齿点。例如，前一工作循环中的最后一个曲柄齿的齿周期以及当前工作循环中的第一曲柄齿和第二曲柄齿的齿周期可能像缺齿一样被识别。
图6示出了这种情况。在图6的示例中，实际的缺齿位于传感器轮12的第2和第62曲柄齿中。然而，发现在发动机重新起动时，靠近第34齿的齿周期满足上述等式(1)和(2)，使得曲轴信号处理单元200基于相应的缺齿点确定曲轴位置。发动机同步单元300基于所确定的曲柄位置执行完全同步控制。然而，由于所确定的曲柄位置与实际曲柄位置之间的不一致，发动机基于不正确的位置而被同步，从而导致燃料喷射和点火正时的误差。因此，如图6所示，尽管发动机同步，发动机的RPM却没有增加，发动机无法重新起动。
因此，我们发现，当如在现有技术中确定缺齿点仅取决于齿周期时，以与缺齿的齿周期模式相似的方式输入齿周期可能导致尽管没有实际的缺齿点，仍错误地确定为缺齿。如果基于这样的错误确定使发动机同步，则燃料喷射和点火在不正确的位置进行，这可能无法重新起动发动机或对发动机的燃料效率和耐用性产生不利影响。
发明内容
本发明涉及一种发动机同步系统及其控制方法，该发动机同步系统及其控制方法能够通过禁止错误地将非缺齿点确定为缺齿来防止在错误位置进行发动机同步。
通过以下描述可以理解本发明的其他目的和优点，并且参照本发明的形式，本发明的其他目的和优点将变得显而易见。同样，对于本发明所属领域的技术人员而言显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过所要求保护的手段及其组合来实现。
在本发明的一种形式中，发动机同步方法包括：基于从曲轴位置传感器产生的脉冲信号，检测安装在曲轴上的曲柄齿的齿号(teeth number)；计算从曲轴位置传感器产生的脉冲信号的一个下降沿到下一个下降沿之间的齿周期，并基于计算出的齿周期检测缺齿；基于在检测到缺齿的时刻检测到的齿号，确定检测到的缺齿是否为实际缺齿；和当确定检测到的缺齿为实际缺齿时，执行发动机的同步控制。
根据本发明的另一种形式，由于即使当使用齿周期检测到缺齿的疑似位置时，也可以解决由于错误地确定缺齿的位置而引起的与发动机同步故障有关的问题，疑似位置不直接用于发动机同步，而是使用曲柄齿号进行检查。
发动机同步方法还可包括：使用曲轴位置传感器检测直到发动机停止的曲轴的曲柄齿的齿号；和将曲柄齿中的紧接在发动机停止之前检测到的曲柄齿的齿号作为停止齿号存储在存储器中，其中，在检测曲柄齿的齿号时，将曲柄齿中的在发动机重新起动后由曲轴位置传感器最初检测出的曲柄齿的齿号设定为通过将紧接在发动机停止之前存储的停止齿号加1而计算出的值，以及基于设定的齿号计数随后检测到的每个曲柄齿的齿号。
根据另一种形式，即使在发动机停止然后重新起动时，也可以将唯一的齿号分配给曲柄齿。
确定所检测到的缺齿是否为实际缺齿可以包括：当在检测缺齿的时刻分配的齿号在距实际缺齿所在的曲柄齿的齿号的预定范围内，则将基于曲轴的齿周期检测到的缺齿确定为实际缺齿。
根据其他形式，即使如在发动机重新起动中那样，在分配给曲柄齿的唯一齿号与实际曲柄齿的唯一齿号之间出现一些误差时，也可以使用相应的齿号来检查缺齿的位置。
发动机同步方法可以进一步包括确定曲轴是否反向旋转，并且当检测到曲轴的反向旋转时，在检测曲柄齿的齿号时，基于检测到的曲轴的反向旋转时的脉冲信号，减去齿号的数量，以对曲柄齿的齿号进行计数。
根据本发明的一种形式，即使在发动机反向旋转发生时，也可以将正确的齿号分配给检测到的曲柄齿。
在基于计算出的齿周期来检测缺齿时，在当前齿周期(Tn)、紧接的上一个齿周期(Tn-1)和上一个之前的一个齿周期(Tn-2)满足以下等式时(1)和(2)，可以确定在紧接的上一个齿周期(Tn-1)中存在缺失的齿：
(Tn-2)×2<(Tn-1) 等式(1)；和
(Tn-2+Tn)<Tn-1<(Tn-2+Tn)×2.5 等式(2)。
在执行发动机的同步控制中，可以通过将确定的缺齿的位置与从用于检测进气阀和排气阀中的凸轮的角度的凸轮位置传感器检测到的凸轮边缘的位置进行比较来指定曲柄角，并且可以通过基于指定的曲柄角通过控制车辆中的燃料喷射正时和点火正时来执行发动机的同步控制。
根据本发明的另一种形式，发动机同步系统包括：曲轴信号处理单元，配置成基于从曲轴位置传感器检测到的脉冲信号来处理曲轴同步并检测曲轴位置；曲轴位置传感器配置成检测安装在曲轴上的曲柄齿和缺齿；凸轮信号处理单元，配置成基于来自凸轮位置传感器的凸轮信号来处理凸轮同步并检测凸轮的位置，凸轮位置传感器配置成检测与与发动机的旋转轴互锁的进气凸轮和排气凸轮中的每个的旋转角度相对应的边缘；和发动机同步单元，配置成基于由曲轴信号处理单元和凸轮信号处理单元处理的曲轴同步和凸轮同步来使发动机同步，其中，曲轴信号处理单元包括：齿周期计算单元，配置成计算从曲轴位置传感器产生的脉冲信号的一个下降沿与下一个下降沿之间的齿周期；齿号计算单元，配置成计算曲轴的曲柄齿的齿号；和曲轴状态确定单元，配置成借助于齿周期计算单元和齿号计算单元来确定曲轴的缺齿。
齿号计算单元可以将紧接在发动机停止之前检测到的曲柄齿中的曲柄齿的齿号作为停止齿号存储在设置在车辆中的存储器中，将曲柄齿中的在发动机重新起动时由曲轴位置传感器最初检测到的曲柄齿的齿号设置为通过将紧接在发动机停止之前存储的停止齿号加1而获得的值，并且基于设定的齿号计数随后检测到的每个曲柄齿的齿号。
曲轴状态确定单元可以基于由齿周期计算单元计算出的齿周期来检测缺齿，并且当检测到缺齿的时刻分配的齿号在距实际缺齿所处的曲柄齿的齿号的预定范围内时，将基于曲轴的齿周期检测到的缺齿确定为实际缺齿。
发动机同步单元可以通过将所确定的缺齿的位置与通过凸轮同步确定的凸轮边缘的位置进行比较来确定曲柄角，并且可以基于确定的曲柄角通过控制车辆中的燃料喷射正时和点火正时来执行发动机的同步控制。
曲轴信号处理单元可以包括用于确定曲轴是否反向旋转的反向旋转确定单元，并且齿号计算单元可以基于当由反向旋转确定单元检测出曲轴的反向旋转时的脉冲信号来减去齿号的数量，以计数曲柄齿的齿号。
根据本文提供的描述，其他应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和特定示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了使本发明易于理解，现在将通过示例的方式，并参考附图描述本发明的各种形式，其中：
图1是示出根据本发明的一种形式的发动机同步系统的框图；
图2是示出根据本发明的一种形式的发动机同步方法的流程图；
图3A是示出用于确定曲轴是否沿相反方向旋转的检测装置的图；
图3B是示出在曲轴正向旋转期间由图3A的检测装置生成的脉冲信号的图；
图3C是示出在曲轴反向旋转期间由图3A的检测装置产生的脉冲信号的图；
图4是示出从曲轴位置传感器产生的脉冲信号的图，并且示出在缺齿附近的齿周期；
图5是示出当执行根据本发明的一种形式的发动机同步方法时的发动机同步状态的图；和
图6是示出当执行传统的发动机同步方法时的发动机同步状态的图。
本文描述的附图仅出于说明目的，并且不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
然而，本发明可以以不同的形式实现，并且不应被解释为限于本文阐述的形式。而是提供这些形式使得本发明将是透彻和完整的，并将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
图1是示出发动机同步系统的示例的框图。参照图1，发动机同步系统包括凸轮信号处理单元100、曲轴信号处理单元200和发动机同步单元300。
凸轮信号处理单元100基于来自凸轮位置传感器11的凸轮信号检测凸轮10的位置，以处理凸轮同步。凸轮传感器11在进气阀和排气阀中的凸轮10的凸轮轴旋转时检测凸轮边缘，并且将其作为脉冲型凸轮信号输出至凸轮信号处理单元100，脉冲型凸轮信号的电压相位在高电平H和低电平L之间转化。例如，当凸轮传感器11的输出为高电平H时，凸轮10位于由虚线指示的线L1上方，而当凸轮传感器11的输出为低电平L时，凸轮10则位于线L1下方。此处，凸轮10设置为打开和关闭布置在燃烧室中的进气阀和排气阀，并且凸轮轴与曲轴同步旋转。
曲轴信号处理单元200通过曲轴位置传感器15检测曲轴的位置，以处理曲轴同步。曲轴位置传感器15设置在与曲轴同轴设置的传感器轮12的附近。传感器轮12具有沿其外周形成的多个曲柄齿13。曲轴位置传感器15感测不规则的曲柄齿13以检测曲轴的旋转角度和速度，并将检测结果作为脉冲型曲轴信号输出至曲轴信号处理单元200。在这种情况下，没有在传感器轮12的整个圆周上形成齿，而是一部分齿在整个圆周上缺失。曲柄信号处理单元200将该缺失部分确定为缺齿14，以基于对应位置确定曲柄位置。
在本发明的一种形式中，曲轴信号处理单元200包括微控制器210、齿周期计算单元220、反向旋转确定单元230、齿号计算单元240和曲轴信号确定单元250。
微控制器210从曲轴位置传感器15接收脉冲信号，并根据脉冲信号的信号特性生成中断服务程序(以下称为“ISR”)。
齿周期计算单元220从微控制器210接收ISR信息，并且基于接收到的每个曲柄齿的ISR信息，连续地计算脉冲信号的下降沿和下一个下降沿之间的齿周期。
反向旋转确定单元230从微控制器210接收ISR信息，并基于接收到的ISR信息确定曲轴是反向旋转还是正向旋转。曲轴是否反向旋转可以通过齿周期T的变化来确定，或者可以通过脉冲信号的脉冲宽度的变化来确定。替代地，也可以如下所述使用多个曲轴位置传感器。在下文中，将描述通过多个曲轴位置传感器15a和15b检测曲轴的反向旋转的方法。
图3A示出了用于确定曲轴是否沿相反方向旋转的检测装置。图3B是示出在曲轴正向旋转期间由图3A的检测装置生成的脉冲信号的图。图3C是示出在曲轴反向旋转期间由图3A的检测装置产生的脉冲信号的图。
如图3A所示，作为曲轴位置传感器，第一曲轴位置传感器15a和第二曲轴位置传感器15b可以以规则的间隔设置，以确定曲轴是否沿相反方向旋转。由于第一曲轴位置传感器15a和第二曲轴位置传感器15b以规则的间隔设置，因此从第一曲轴位置传感器15a和第二曲轴位置传感器15b测量的脉冲信号也具有一定的相位差，如图3B和图3C所示。
例如，如图3B所示，在曲轴正向转动期间，来自第二曲轴位置传感器15b的脉冲信号在来自第一曲轴位置传感器15a的脉冲信号的上升沿(a)处处于上升状态，而来自第二曲轴位置传感器15b的脉冲信号在来自第一曲轴位置传感器15a的脉冲信号的下降沿(b)处处于下降状态。在这种情况下，当曲轴反向旋转时，来自第一曲轴位置传感器15a和第二曲轴位置传感器15b测量的脉冲信号之间的相位差改变。因此，如图3C所示，来自第二曲轴位置传感器15b的脉冲信号在来自第一曲轴位置传感器15a的脉冲信号的上升沿(a)处处于下降状态，而来自第二曲轴位置传感器15b的脉冲信号在来自第一曲轴位置传感器15a的脉冲信号的下降沿(b)处处于上升状态。这样，可以使用来自两个曲轴位置传感器的脉冲信号之间的相位差来确定曲轴是反向旋转还是正向旋转。
齿号计算单元240从微控制器210接收ISR信息，并从反向旋转确定单元230接收关于曲轴是否反向旋转的信息，并计算此时检测到的曲柄齿13的唯一齿号。
具体地，为了给每个曲柄齿13分配唯一的齿号，齿号计算单元240可以在检测到与相关联的曲柄齿13相对应的脉冲信号的上升沿时，通过将已经确定的齿号增加1来为已经编号的齿之后的每个曲柄齿13分配齿号。例如，当在先前的发动机循环中确定任何缺齿14的位置时，在确定的缺齿14的位置处的曲柄齿13的齿号是已知值(例如，如上所述图6中的第2齿和第62齿)。因此，通过将相关联的齿的齿号增加1，将齿号分配给在相关联的曲柄齿13之后检测到的每个曲柄齿。
在一种形式中，齿号计算单元240将紧接在发动机停止之前最终检测出的曲柄齿13的齿号作为停止齿号存储在车辆中设置的存储器中，在重新起动发动机时，将由曲轴位置传感器15最初检测到的曲柄齿13的齿号设置为在紧接在发动机停止之前存储的停止齿号加1所得的值，并基于相关联的齿号对随后检测到的每个曲柄齿13的齿号进行计数。在这种情况下，即使当发动机停止然后重新起动时，也可以检查检测到的曲柄齿13的唯一齿号，并将其用于确定曲柄位置。
同时，当曲轴沿反方向旋转时，通过检测脉冲信号的上升沿或下降沿分配的齿号与实际齿的唯一齿号不一致。因此，当反向旋转确定单元230确定曲轴反向旋转时，齿号计算单元240通过反映它来校正齿号。
更具体地，齿号计算单元240基于当反向旋转确定单元230确定曲轴反向旋转时检测到的脉冲信号减去齿号的数量，并对曲柄齿的齿号进行计数。例如，当从停止齿号开始对齿号进行五次计数并且在反向旋转期间对齿号进行两次计数时，可以通过将减去两次计数齿号的三次计数齿号加入到停止齿号而获得的齿号设置为当前齿号。例如，在图5的示例中，在检测到第72曲柄齿之后，在确定曲轴反向旋转之后，检测到的齿号为71而不是73。
曲柄信号确定单元250基于由相应的齿周期计算单元220和齿号计算单元240计算出的齿周期T和齿号来确定缺齿点。为此，曲柄信号确定单元250首先基于由齿周期计算单元220计算出的齿周期来检测疑似的缺齿点。例如，如图4所示，当齿周期满足以下等式(1)和(2)时，可以确定缺失两个齿的缺齿在点Tn-1处：
(Tn-2)×2<(Tn-1) 等式(1)；和
(Tn-2+Tn)<Tn-1<(Tn-2+Tn)×2.5 等式(2)
其中Tn：最近一个齿周期，Tn-1：紧接的上一个齿周期，Tn-2：上一个之前的一个齿周期。
然而，如上所述，根据发动机的运转状态，缺齿14的疑似点可能与实际缺齿14存在的位置不一致。因此，为了确定缺齿14的疑似点是存在实际缺齿14的位置，曲柄信号确定单元250使用由齿号计算单元240计算出的齿号。
具体地，当在检测到缺齿14的疑似点的时刻由齿号计算单元240分配给曲柄齿13的齿号在距实际缺齿14所在的曲柄齿13的齿号的预定范围内时，曲柄信号确定单元250将使用曲轴的齿周期检测出的缺齿确定为实际缺齿14。
例如，在图5的示例中，在实际缺齿14存在的点处的齿的唯一编号为2和62。因此，当分配给缺齿14疑似点处的齿的齿号是2或62，则可以将检测到的疑似缺齿点确定为实际缺齿位置。另外，在发动机的重新起动过程中，曲柄齿13的唯一齿号和由齿号计算单元240分配的齿号之间可能会发生一些误差。因此，考虑到这一点，即使当齿号在距缺齿14存在的位置处的曲柄齿13的唯一编号(在图5的示例中为2或62)的预定范围内(例如，在数2和3内)时，也可以将检测到的缺齿14的疑似点确定为实际缺齿14的位置。如果齿号距缺齿14存在的点处的唯一齿号超出了的预定范围，则该齿号被分配给关联的曲柄齿13，则该缺齿14的疑似点不被确定为实际缺齿14的位置，但是推迟缺齿的位置确定，直到检测到下一个缺齿14的疑似点为止。在图5的示例中，基于由齿周期计算单元220计算出的齿周期，在第71个齿处检测到缺齿14的疑似位置，但是曲轴信号确定单元未确定缺齿位置，因为第71齿超出了从实际缺齿所在点的齿(编号2和62)开始的预定范围。同时，当确定了缺齿14时，曲柄信号确定单元250基于所确定的缺齿14来确定当前曲柄位置(曲柄角)。
发动机同步单元500基于由凸轮信号处理单元100和曲轴信号处理单元200处理的凸轮同步和曲轴同步来执行发动机同步。发动机同步单元500基于通过凸轮同步和曲轴同步确定的曲柄位置信息和凸轮位置信息来控制高压燃油泵410、喷射器420和火花塞430(在汽油发动机中)来为发动机的每个气缸执行控制以使燃料喷射正时与发动机同步。
图2是示出根据本发明的一种形式的发动机同步方法的流程图。
如图2所示，当发动机转动时，曲轴位置传感器15根据形成有曲柄齿13的传感器轮12的旋转，以特定脉冲模式的形式生成电信号(S10)。
由曲轴位置传感器15产生的脉冲信号被发送到曲轴信号处理单元200的微控制器210，并且微控制器210根据脉冲信号的信号特性生成中断服务程序(ISR)(InterrruptService Routine)(S20)。
由微控制器210生成的ISR信息被发送到齿周期计算单元220和齿号计算单元230两者以计算齿周期T和齿号。
如上所述，齿周期计算单元220针对从ISR信息检测到的每个特定脉冲，计算一个下降沿与下一个下降沿之间所需的时间作为齿周期T(S30)。
齿号计算单元240基于ISR信息，将计数的齿号分配给与检测到脉冲信号的上升沿或下降沿的点相对应的曲柄齿13(S100)。在另一种形式中，在步骤S100中，当发动机熄火然后重新起动时，齿号计算单元240将在紧接发动机停止之前的最后计数的曲柄齿13的齿号作为停止齿号存储在存储器中，将在发动机重新起动时最初由曲轴位置传感器15检测到的曲柄齿13的齿号设定为通过在紧接发动机停止之前存储的停止齿号加1而获得的值，并基于相关联的齿号对随后检测到的每个曲柄齿的齿号进行计数。
同时，当曲轴反向旋转时，由齿号计算单元240计数的齿号可能与实际对应齿的唯一齿号不一致。因此，优选的是，在对齿号计数之前，基于ISR信息，首先判定曲轴是否向反方向旋转(S90)。当在S90中确定曲轴反向旋转时，在S100中，当检测到曲轴的反向旋转时，基于脉冲信号减去齿号的数量，以对检测到的齿13的齿号进行计数。
同时，当在S30中计算出齿周期T时，曲轴信号确定单元250基于计算出的齿周期T检测疑似的缺齿点(S40)。当通过计算齿周期T检测到疑似缺齿点时，曲轴信号确定单元250基于在S100中计数的齿号来确定是否将对应的疑似齿点确定为缺齿14的位置。例如，如上所述，在检测到缺齿14的疑似点时刻确定分配的齿号是否在从实际缺齿14所在的曲柄齿13的齿号开始的预定范围内(S50)。
如果在检测缺齿14的疑似点时刻分配的齿号在距实际缺齿14所在的曲柄齿13的齿号的预定范围内，则将基于曲轴的齿周期T检测到缺齿14的疑似点确定为实际缺齿14的位置(S60)。
另一方面，在S50中，当在检测缺齿14的疑似点时刻分配的齿号超出了距实际缺齿14所在的曲柄齿13的齿号的预定范围时，如图5所示，不确定缺齿14的位置，但是根据ISR信息再次检测另一缺齿14的疑似点(S40)。
当在S60中确定了缺齿的位置时，曲轴信号确定单元250基于所确定的缺齿14的位置来确定当前的曲轴位置(曲柄角)(S70)。
发动机同步单元500基于由凸轮信号处理单元100和曲轴信号处理单元200处理的凸轮同步和曲轴同步来执行发动机同步。发动机同步单元500基于通过凸轮同步和曲轴同步确定的曲柄位置信息和凸轮位置信息来控制高压燃油泵410、喷射器420和火花塞430(在汽油发动机中)来为发动机的每个气缸执行控制以使燃料喷射正时与点火正时。
图5是示出当执行发动机同步方法时的发动机同步状态的图。如图5所示，根据本发明的发动机同步方法，即使在齿号不同于实际缺齿14所在的曲柄齿13的唯一齿号(2或62)的曲柄齿13的位置处检测到缺齿14的疑似位置，也无法确定缺齿14的位置，但是，当在齿号与曲柄齿的唯一齿号(2或62)相一致或相邻近的曲柄齿13的位置处检测到缺齿14的疑似点时，确定缺齿14的位置。在这种情况下，可以防止基于错误的曲柄位置的发动机同步。因此，可以改善发动机的起动性能，并防止由于燃料喷射和点火的正时误差而引起的燃料效率和发动机耐久性的劣化。
根据本发明的示例性形式，即使在基于检测到的齿周期，检测出疑似缺齿点时，也可以在不将疑似的缺齿点直接确定为缺齿的情况下，通过参照齿号确定缺齿来防止在不正确的位置处的发动机同步。
这使得可以改善发动机的起动性能和发动机耐久性，并防止由于燃料喷射和点火正时的误差而引起的燃料效率的劣化。
尽管已经针对特定形式描述了本发明，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种改变和修改。

Claims (9)

1.一种发动机同步方法，包括以下步骤：
基于从曲轴位置传感器产生的脉冲信号，检测安装在曲轴上的曲柄齿的齿号；
计算从所述曲轴位置传感器产生的脉冲信号的一个下降沿与下一个下降沿之间的齿周期，并基于计算出的齿周期检测缺齿；
基于在检测到所述缺齿的时刻检测到的齿号，确定检测到的缺齿是否为实际缺齿；和
当确定检测到的缺齿为实际缺齿时，执行发动机的同步控制，
其中，确定检测到的缺齿是否为实际缺齿的步骤包括：当在检测到所述缺齿的时刻分配的齿号落在距离实际缺齿所在的曲柄齿的齿号的预定范围内时，将基于所述曲轴的齿周期检测到的缺齿确定为实际缺齿。
2.根据权利要求1所述的发动机同步方法，还包括以下步骤：
使用所述曲轴位置传感器检测所述曲轴的曲柄齿的齿号，直到所述发动机停止；和
将紧接在所述发动机停止之前检测到的所述曲柄齿的齿号作为停止齿号存储在存储器中，
其中，在检测所述曲柄齿的齿号时，将曲柄齿中由所述曲轴位置传感器在发动机重新起动之后最初检测到的曲柄齿中的曲柄齿的齿号设置为通过将紧接在所述发动机停止之前存储的所述停止齿号加1而计算出的值，并且
其中，基于所设置的齿号对随后检测到的每个曲柄齿的齿号进行计数。
3.根据权利要求2所述的发动机同步方法，还包括确定所述曲轴是否反向旋转，
其中，当检测到所述曲轴的反向旋转时，在检测所述曲柄齿的齿号时，基于检测到曲轴反向旋转时的脉冲信号减去齿号的数量，对曲柄齿的齿号进行计数。
4.根据权利要求1所述的发动机同步方法，其中，在基于计算出的齿周期来检测缺齿时，在当前齿周期Tn、紧接的上一个齿周期Tn-1和上一个之前的一个齿周期Tn-2满足以下等式1和等式2时，确定在紧接的上一个齿周期Tn-1中存在所述缺齿：
等式1：(Tn-2)×2<(Tn-1)
等式2：(Tn-2+Tn)<Tn-1<(Tn-2+Tn)×2.5。
5.根据权利要求1所述的发动机同步方法，其中，在执行所述发动机的同步控制时，通过将所确定的缺齿的位置与由配置成检测在进气阀和排气阀中的凸轮的角度的凸轮位置传感器检测到的凸轮边缘的位置进行比较来指定曲柄角，以及通过基于所指定的曲柄角控制车辆中的燃料喷射正时和点火正时来执行所述发动机的同步控制。
6.一种发动机同步系统，包括：
曲轴信号处理单元，配置成基于从曲轴位置传感器检测到的脉冲信号来处理曲轴同步并检测曲轴位置，所述曲轴位置传感器配置成检测安装在所述曲轴上的曲柄齿和缺齿；
凸轮信号处理单元，配置成基于来自凸轮位置传感器的凸轮信号来处理凸轮同步并检测凸轮的位置，所述凸轮位置传感器配置成检测与发动机的旋转轴互锁的进气凸轮和排气凸轮中的每个的旋转角度相对应的边缘；和
发动机同步单元，配置成基于由所述曲轴信号处理单元和所述凸轮信号处理单元处理的所述曲轴同步和所述凸轮同步来使所述发动机同步，
其中，所述曲轴信号处理单元包括：
齿周期计算单元，配置成计算从所述曲轴位置传感器产生的脉冲信号的一个下降沿与下一个下降沿之间的齿周期；
齿号计算单元，配置成计算所述曲轴的曲柄齿的齿号；和
曲轴状态确定单元，配置成通过所述齿周期计算单元和所述齿号计算单元来确定所述曲轴的缺齿，
其中，所述曲轴状态确定单元配置成：
基于由所述齿周期计算单元计算出的齿周期来检测所述缺齿，并且
当在检测到所述缺齿的时刻分配的齿号落在距离实际缺齿所在的曲柄齿的齿号的预定范围内时，将基于所述曲轴的齿周期检测到的缺齿确定为实际缺齿。
7.根据权利要求6所述的发动机同步系统，其中，所述齿号计算单元配置成：
将紧接在所述发动机停止之前检测到的曲柄齿中的曲柄齿的齿号作为停止齿号存储在设置在车辆中的存储器中，
将曲柄齿中由所述曲轴位置传感器在发动机重新起动之后最初检测到的曲柄齿的齿号设置为通过将紧接在发动机停止之前存储的所述停止齿号加1而计算出的值，并且
基于所设置的齿号对随后检测到的每个曲柄齿的齿号进行计数。
8.根据权利要求6所述的发动机同步系统，其中，所述发动机同步单元配置成：
通过将所确定的缺齿的位置与通过凸轮正时确定的凸轮边缘的位置进行比较来确定曲柄角，以及
通过基于所确定的曲柄角控制车辆中的燃料喷射正时和点火正时来执行所述发动机的同步控制。
9.根据权利要求6所述的发动机同步系统，其中：
曲轴信号处理单元包括反向旋转确定单元，所述反向旋转确定单元配置成确定曲轴是否反向旋转；并且
齿号计算单元基于当反向旋转确定单元检测到曲轴的反向旋转时的脉冲信号减去齿号的数量，对曲柄齿的齿号进行计数。
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