CN113302389B - 用于内燃发动机的同步方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于同步包括四冲程内燃发动机的至少一个可移动活塞的发动机的方法，所述方法包括：涉及对第二存储器空间进行初始化的第一步骤（e1），涉及等待第四信号（CAM_TOT）上的沿的第二步骤（e2），涉及测试计数器（CPT）的值的第四步骤（e4），涉及选择第二信号（CAM_IN）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置和第三信号（CAM_EX）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置的第八步骤（e8）。

Description

用于内燃发动机的同步方法
技术领域
本发明总体上涉及内燃发动机的同步技术。
本发明更具体地涉及一种用于确定热力发动机的至少一个凸轮轴的旋转状态的方法。
背景技术
内燃发动机性能的控制以及污染物排放的控制是对于汽车制造商而言的重要参数。为此，特别地，需要以相对高的精度知晓在发动机循环期间活塞在它们各自气缸中的位置。
文献FR 2441829公开了通过在固连到曲轴的靶标（cible）上识别与对应于各个活塞冲程的确定相位的角位置相关的区域来检测与气缸位置相关的信息的装置。固连的靶标由具有沿其周边设置的识别元件的盘构成。然后，通常处于固定位置的传感器检测这些识别元件，并产生由电脉冲组成的信号，其允许在进气阶段期间识别例如到达参考活塞的上止点（PMH）的通道。
然而，单单这些识别元件不足以精确地知晓在发动机循环期间气缸的位置。实际上，对于四冲程内燃发动机，在给定的活塞返回对应于发动机循环结束的其初始位置之前，曲轴执行两圈旋转，即720°的角度。这造成的结果是，基于对固连到曲轴的靶标旋转的单独观察，无法提供关于每个气缸的信息而不存在循环中两个发动机冲程的不确定性；上止点的位置的识别既覆盖进气阶段也覆盖排气阶段。
由于无法从固连到曲轴的靶标的单独观察中推导出在发动机循环期间每个气缸位置的精确确定，为了知晓气缸是处于发动机循环的前半部分或处于发动机循环的后半部分（即在固连到曲轴的靶标的第一圈期间的进气阶段及随后的压缩阶段，或者所述靶标的第二圈期间的膨胀阶段及随后的排气阶段），因此需要寻找附加的信息。
为了获得这样的附加的信息，本领域技术人员已知使用牢固地安装在凸轮轴上或者甚至任何其他轴上的盘（或靶标），该轴由基于曲轴的1/2齿轮减速器驱动。组合来自曲轴传感器和凸轮轴传感器的信号允许系统精确地检测例如参考气缸的进气阶段的上止点。
为了对燃烧的最佳控制，越来越普遍的是内燃发动机包括至少两个凸轮轴，例如，第一凸轮轴与排气相关联，而第二凸轮轴与进气相关联。
此外，仍然为了改善内燃发动机的性能，也越来越普遍的使用称为可变气门正时（distribution variable）的技术，其允许改善发动机循环期间进气门或排气门的打开或关闭的同步性。因此，有越来越多的传感器被使用以用于确定发动机循环期间活塞的位置。
图1示出了典型地为现有技术的电压源式传感器2，其例如联接到发动机控制计算机4。传感器2例如是专用于检测内燃发动机凸轮轴位置的传感器。这种传感器2通常包括三个引脚，其中第一传感器引脚2_1联接到例如第一计算机引脚4_1，其旨在例如传输用于激活传感器2的信号，第二传感器引脚2_2联接到第二计算机引脚4_2，其旨在接收表示凸轮轴位置的信号，且最后，第三传感器引脚2_3联接到第三计算机引脚4_3，其通常联接到车辆的电接地。尽管性能良好，但为了优化计算机和传感器之间的连接，电压源式传感器2使用3个引脚可能是麻烦的。
图2示出了例如在专利申请FR1756119中公开的电流源式传感器6。该传感器6运行并且仅使用两个引脚联接到发动机控制计算机4。例如，第一传感器引脚6_1联接到第一计算机引脚4_1，第二传感器引脚6_2联接到第二计算机引脚4_2。因此，对于与电压源式传感器2的性能水平相同的性能水平，在发动机控制计算机4上释放了一个引脚，从而允许在布线密度以及连接器方面作出节省。
电流源式传感器6传递呈矩形“电流”型信号形状的信息。因此，对于电流传感器，两个电流水平是可能的，并且它们表示在传感器6前面存在或不存在靶标的齿。
巧妙地，为了进一步减少布线密度，专利申请FR1756119提出至少两个电流源式传感器6的并联联接；借助于称为“分流器”的电流测量装置的这种联接是可能的。因此，例如可以仅在两根导线上联接至少两个电流源式传感器6。
然而，利用这种组装，表示齿在电流源式传感器6前面存在或不存在的电流水平是接近的，并且难以确定齿在所述传感器6前面的通过。此外，也难以确定检测到的电流水平变化的来源。
发明内容
本发明旨在通过提出一种使用并联联接的至少两个电流源式传感器来确定热力发动机的至少两个凸轮轴的旋转状态的方法来克服现有技术的缺点。
为此，本发明在其最一般的意义上涉及一种用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，活塞的运动驱动与至少一个第一凸轮轴和第二凸轮轴协作的曲轴；曲轴还与在第一靶标的周边上具有确定数量的齿的第一靶标协作，第一凸轮轴与第二靶标协作，且第二凸轮轴与第三靶标协作，第二靶标在第二靶标的周边上具有确定数量的齿，第三靶标在第三靶标的周边上具有确定数量的齿；第一传感器一方面适于检测第一靶标的齿的通过，且另一方面适于生成第一信号（CRK）；第二传感器一方面适于检测第二靶标的齿的通过，且另一方面适于生成第二信号（CAM_IN）；第三传感器一方面适于检测第三靶标的齿的通过，且另一方面适于生成第三信号（CAM_EX），第二传感器和第三传感器是并联联接的电流源式传感器， 该并联联接允许生成第四信号（CAM_TOT），第二传感器和第三传感器也联接到负责发动机管理的计算机，第一信号（CRK）包括对应于第一靶标的齿数的确定数量的沿，第二信号（CAM_IN）包括对应于第二靶标的齿的通过的方波，第三信号（CAM_EX）包括对应于第三靶标的齿的通过的方波，第四信号（CAM_TOT）包括对应于第二信号（CAM_IN）和第三信号（CAM_EX）的和的方波，方波包括上升沿和下降沿，第一存储器空间适于存储第二信号（CAM_IN）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置和第三信号（CAM_EX）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置，以及所述方波的沿的方向，所述方法的特征在于，其包括：
·第一步骤（e1），其包括对适于存储与第四信号（CAM_TOT）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的位置相关联的信息的第二存储器空间进行初始化，第一步骤（e1）还包括对适于计数由第一靶标完成的一圈或多圈旋转的数量的计数器进行初始化的步骤；
·第二步骤（e2），其包括等待第四信号（CAM_TOT）上的沿，该沿表示第二靶标的齿在第二传感器前面的通过或第三靶标的齿在第三传感器前面的通过，第二步骤（e2）还包括当在第四信号（CAM_TOT）上检测到沿时转到第三步骤（e3）；
·第三步骤（e3），其包括在第二存储器空间中一方面记录检测到的沿的性质，即上升沿或下降沿，且另一方面记录所述检测到的沿相对于第一靶标的角位置；
·第四步骤（e4），其包括测试计数器（CPT）的值，在计数器（CPT）的值等于值N的情况下，则转到第五步骤（e5），否则转到第二步骤（e2）；
·第五步骤（e5），其包括等待第四信号（CAM_TOT）上的新的沿，并且当在第四信号（CAM_TOT）上检测到沿时转到第六步骤（E6）；
·第六步骤（e6），其包括用存储在第二存储器空间中的第一靶标的前一圈旋转的相应沿的值计算最后检测到的沿的角位置平均值；
·第七步骤（e7），其包括计算围绕所述检测到的沿的角位置平均值确定的角位置范围α；
·第八步骤（e8），其包括当第二信号（CAM_IN）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置和第三信号（CAM_EX）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置包含在第七步骤（e7）中计算的角位置范围内时，选择这些理论角位置；在第二信号（CAM_IN）和第三信号（CAM_EX）的方波的任何理论角位置不包含在所计算的角位置范围内的情况下，则转到第九步骤（e9），在两个信号（CAM_IN）或（CAM_EX）中仅一个信号的方波的理论角位置包含在计算的角位置范围内的情况下，则转到第十步骤（e10），在第二信号（CAM_IN）的单个方波的单个理论角位置和第三信号（CAM_EX）的单个方波的单个理论角位置包含在所计算的角位置范围内的情况下，则转到第十一步骤（e11）；
·第九步骤（e9），其包括生成警告，所述警告意味着三个信号中的至少一个信号上的故障；
·第十步骤（e10），其包括的是检测到的沿不分配给信号（CAM_IN或CAM_EX），其中“不分配”针对的是不具有如下这种方波的信号（CAM_IN或CAM_EX），所述方波的理论角位置在所述沿的所计算的角位置范围内；
·第十一步骤（e11），其包括在计数器（CPT）的值小于值N的情况下转到第三步骤（e3），否则转到第十二步骤（e12）。
在一个实施例中，在第八步骤（e8）期间，此外，在两个信号（CAM_IN）或（CAM_EX）中仅一个信号的方波的理论角位置包含在所确定的角位置范围内的情况下，将所述检测到的沿的方向与相应信号（CAM_IN）或（CAM_EX）的方向进行比较。
为了优化本发明的方法，在第八步骤（e8）期间，此外，在第二信号的方波的理论角位置（CAM_IN）以及第三信号（CAM_EX）的单个方波的单个理论角位置包含在所确定的角位置范围内的情况下，将所述检测到的沿的方向与相应信号（CAM_IN）或（CAM_EX）的方向进行比较。
作为替代实施例，计数器（CPT）的值N等于2。
为了改进检测，在第六步骤（e6）期间，在第一靶标的N转上计算检测到的沿的角位置平均值。
在第二信号（CAM_IN）的单个方波的至少一个理论角位置和第三信号（CAM_EX）的单个方波的单个理论角位置包含在所计算的角位置范围内的情况下，并且当计数器（CPT）已经达到值N'时，执行第十二步骤（e12），其包括将值（V）的相移应用于两个靶标中的一个上。
在第十三步骤（e13）期间，第四信号（CAM_TOT）的沿也被检测和存储。
作为替代实施例，在第十四步骤（e14）期间，在两个靶标中的一个上的相移激活之前的第二存储器空间的未分配的沿的平均值与相移激活之后的第四信号（CAM_TOT）的所述沿的记录值之间进行比较。
在另一个可选实施例中，将未相移的信号分配给具有未受第二靶标的相移影响的沿的信号。
附图说明
借助于下文参考附图以纯说明性的方式对本发明的实施例的描述将更好地理解本发明，在附图中：
- 图1示出了现有技术的典型电压源式传感器的示例；
- 图2示出了现有技术的典型电流源式传感器的示例；
- 图3是表示源自图2的多个传感器的并联联接的不同信号的曲线图；
- 图4是本发明的方法的算法。
具体实施方式
内燃发动机包括能够在燃烧室中移动的确定数量的活塞。由燃烧室中的燃料燃烧产生的在燃烧室中的能量通过活塞传递到同一发动机轴上，该轴也称为曲轴，或者有时在下文中称作英文中的“crank”（法文中"vilebrequin"的同义词）或缩写为CRK。燃料的进入和燃烧气体的排出最经常地借助于由与曲轴协作的至少一个凸轮轴控制的气门来进行。
为了在内燃发动机运行期间（即在发动机循环期间）知晓活塞在气缸中的位置，固连到曲轴的第一靶标通常用于确定对应于各个活塞冲程的确定阶段的角位置。第一靶标是借助于具有沿着其周边设置的识别元件（例如齿）的盘来制成的。为了知晓参考点（例如也作为参考的活塞的上止点），通常使用机械异常，即在第一靶标的周边上缺失一个（或多个）齿。当然，第一靶标可以包括取决于期望精度的可变数量的齿。
如前所述，为了在发动机循环期间检测第一靶标的运动，使用第一传感器来检测齿在所述第一传感器的感测部分前面的通过。例如，第一传感器使用霍尔效应技术，并且在第一靶标的齿的通过期间生成电压峰值。
在替代实施例中，第一传感器可以是电流源式传感器，其允许在所述第一传感器和负责发动机管理的计算机之间的电布线量显著减少。
本发明的方法将针对具有两个凸轮轴的内燃发动机的情况进行描述。安装在进气口上的第一凸轮轴控制进气门的打开和关闭。受控的气门的数量可以根据内燃发动机的类型而变化。第二凸轮轴本身安装在排气口处。第二凸轮轴适用于控制排气门。当然，受控的排气门的数量可以变化。
第一凸轮轴联接到固连到第一凸轮轴的第二靶标。类似地，第二凸轮轴包括固连到第二凸轮轴的第三靶标。
第二靶标例如是在其周边上具有确定数量的齿的盘。固连到第二凸轮轴的第三靶标也是在其周边上具有确定数量的齿的盘。一般地，如本领域技术人员所知，第二靶标和第三靶标由基于曲轴的1/2齿轮减速器驱动。因此，第二靶标和第三靶标对于第一靶标的两圈旋转而完成一圈旋转。在本发明实施例的剩余部分中，第二靶标和第三表表是相同的，并且各自具有两个齿。同一靶标的两个齿具有不同的轮廓，例如具有两个不同的长度。
为了在发动机循环期间推断活塞在气缸中的位置，有利地使用第二传感器和第三传感器。例如，第二传感器固定地安装在第二靶标的对面，且第三传感器固定地安装在第三靶标的对面。
在本发明的优选实施例中，第二传感器和第三传感器是电流发生器式传感器。此外，它们优选地并联联接在一起。因此，得益于这种联接和两个传感器的电流源式技术，在第二传感器、第三传感器和负责发动机管理的计算机之间的布线密度的节省得以改善。
图3示出了源自位于第一靶标处的第一传感器的第一信号（表示为CRK）、源自第二传感器的第二信号（表示为CAM_IN）、以及源自第三传感器的第三信号（表示为CAM_EX）。此外，示出了表示为CAM_TOT的第四信号，其表示通过平行于第二传感器和第三传感器的布线的信号。
第一信号CRK由具有确定幅度的电压峰值组成。第一信号CRK表示第一靶标的齿在第一传感器前面的通过。在图3的示例中，第一靶标具有58个齿，其由第一信号CRK的图上的58个电压峰值表示。此外，第一信号CRK具有无电压峰值的区域，该区域表示在第一靶标上缺失两个齿。在第一信号CRK上的无电压峰值的这个空间允许识别所述第一靶标的完整的一圈旋转。如前所述，为了完成完整的发动机循环，需要曲轴的两圈旋转，因此需要第一靶标的两圈旋转，即720度。
表示从第二传感器输出的信号的第二信号CAM_IN具有两个电流水平。这些电流水平表示齿在第二传感器的感测部分前面的通过。电流水平是确定的，并且可以具有例如2mA量级的低水平（1mA = 0.001A）和8 mA量级的高水平的值。当然，电流水平可以根据传感器的类型而变化。
在这里所示的实施例中，第二靶标和第三靶标被认为具有相同的轮廓。在图3所示的实施例中，第二靶标具有两个齿，且第三靶标也具有两个齿。
在该实施例中，第二信号CAM_IN相对于第一靶标同步，且因此相对于第一信号CRK同步。第二信号CAM_IN包括位于第一靶标的第17号齿和第18号齿之间的并且表示第二信号CAM_IN从高状态到低状态的过渡的编号为1的第一沿。该第一沿1位于105°CRK处。
编号为2的第二沿位于第一靶标的第33号齿和第34号齿之间。该第二沿2表示第二信号CAM_IN从低水平到高水平的过渡。该第二沿2位于203°CRK处。
编号为3的第三沿位于第一靶标的第67号齿和第68号齿之间。当然，本领域技术人员会理解，第一靶标的第67号齿实际上对应于第一靶标的第7号齿再加上第一靶标的一圈。该第三沿3表示第二信号CAM_IN从高水平到低水平的过渡。该第三沿3位于404°CRK处。
编号为4的第四沿位于第一靶标的第100号齿和第101号齿之间。可以用和之前相同的推理来推导实际的齿号。该第四沿4表示第二信号CAM_IN从低水平到高水平的过渡。该第四沿4位于601°CRK处。
表示为CAM_EX的第三信号也是相对于第一靶标并因此相对于第一信号CRK进行参考的。因此，第三信号CAM_EX包括位于第一靶标的第33号齿和第34号齿之间的并且表示第三信号CAM_EX从高状态到低状态的过渡的编号为5的第五沿。该第五沿5位于202°CRK处。
编号为6的第六沿位于第一靶标的第50号齿和第51号齿之间。该第六沿6表示第三信号CAM_EX从低水平到高水平的过渡。该第六沿6位于303°CRK处。
编号为7的第七沿位于第一靶标的第84号齿和第85号齿之间。该第七沿7表示第三信号CAM_EX从高水平到低水平的过渡。该第七沿7位于506°CRK处。
编号为8的第八沿位于第一靶标的第100号齿和第101号齿之间。该第八沿8表示第三信号CAM_EX从低水平到高水平的过渡。该第八沿8位于603°CRK处。
这些沿相对于第一靶标的两个齿来进行参照，并且在该实施例中，没有任何动作被施加到可变凸轮轴。此外，第二信号CAM_IN和第三信号CAM_EX的沿的以度CRK（degréCRK）为单位的位置是使用本领域技术人员掌握的技术来确定的，该技术允许获得接近至靶标的度或½度的定位。
在该实施例中，有利地，第三靶标以相对于第二靶标16齿（即96°CRK）的角度偏置而安装在第二凸轮轴上。
图3中所示的两个信号CAM_IN和CAM_EX是在第二传感器和第三传感器的输出上存在的信号，但是由于所述传感器之间的并联联接，这两个信号不是单独地可用的。可用的且提供给负责发动机管理的计算机的信号是第四信号CAM_TOT。有利地，第四信号CAM_TOT因此对应于两个信号CAM_IN和CAM_EX的和。
因此，第四信号CAM_TOT包括三个电流水平，不同于信号CAM_IN和CAM_EX（两个电流水平）。
第四信号CAM_TOT具有对应于4 mA电流水平的第一水平、对应于10 mA电流水平的第二水平以及最后对应于16 mA电流水平的第三水平。当然，三个水平的值是作为示例提供的。
第四信号CAM_TOT具有例如编号为A的第一沿，其表示从第三水平到第二水平的过渡，并且对应于第一信号CAM_IN的编号1的第一沿。
第四信号CAM_TOT具有编号为B的第二沿，其表示从第二水平到第一水平的过渡，并且对应于第三信号CAM_EX的编号5的第五沿。
第四信号CAM_TOT具有编号为C的第三沿，其表示从第一水平到第二水平的过渡，并且对应于第二信号CAM_IN的编号2的第二沿。
第四信号CAM_TOT具有编号为D的第四沿，其表示从第二水平到第三水平的过渡，并且对应于第三信号CAM_EX的编号6的第六沿。
第四信号CAM_TOT具有编号为E的第五沿，其表示从第三水平到第二水平的过渡，并且对应于第二信号CAM_IN的编号3的第三沿。
第四信号CAM_TOT具有编号为F的第六沿，其表示从第二水平到第一水平的过渡，并且对应于第三信号CAM_EX的编号7的第七沿。
第四信号CAM_TOT具有编号为G的第七沿，其表示从第一水平到第二水平的过渡，并且对应于第二信号CAM_IN的编号4的第四沿。
最后，第四信号CAM_TOT具有编号为H的第八沿，其表示从第二水平到第三水平的过渡，并且对应于第三信号CAM_EX的编号8的第八沿。
在说明书的剩余部分中，将描述本发明的方法，该方法允许在发动机循环期间基于第四信号CAM_TOT确定至少一个参考活塞的位置。
本发明的流程图的步骤可以在内燃发动机的起动阶段之后（即例如在发动机同步阶段已经完成之后，以及在传感器的校准阶段已经完成之后）开始。传感器的校准阶段被理解为指传感器已经到达用于沿的稳定位置。在这种传感器校准阶段期间，该传感器将其磁换向阈值设置为确保这种稳定性的值，而无论各种装配条件如何。
在本说明书的剩余部分中，首先估计的是可变凸轮轴被停用，并且发动机各种元件的所有校准和/或标定过程已经完成。此外，在优选实施例中，本发明的方法基于对第一靶标的运动的检测来执行，且因此基于对第一靶标的第一齿（或参考齿）的通过的检测来执行。
另外，在本发明的优选实施例中，例如在负责发动机管理的计算机中给予第一存储器空间，以用于存储有关于第二信号CAM_IN和第三信号CAM_EX的沿相对于第一信号CRK的理论位置的信息。
因此，例如，在靶标位置校准的阶段期间，第一存储器空间（或在说明书剩余部分中的第一表格）填充有对应于第二靶标的齿在第二传感器前面的通过和第三靶标的齿在第三传感器前面的通过的沿的理论位置。
关于第二靶标（第二信号CAM_IN），以下信息被存储在第一存储器空间中：
·第一下降沿在100°CRK处；
·编号2的第二上升沿在200°CRK处；
·第三下降沿在400°CRK处；
·第四上升沿在600°CRK处；
关于第三靶标（第三信号CAM_EX）：
·第一下降沿在200°CRK处；
·第二上升沿在300°CRK处；
·第三下降沿在500°CRK处；
·第四上升沿在600°CRK处；
在优选实施例中，还给予了第二存储器空间（或第二表格），其旨在用于实时存储和处理第二靶标和第三靶标的沿的位置。例如，这些信息被存储在第二表格或存储器字段中。此外，作为本发明方法的可选实施例，在第一靶标的多圈旋转上计算相对于第一信号CRK的第二信号CAM_IN的沿的位置值的平均值和第三信号CAM_EX的沿的位置值的平均值。这些数据也可以存储在第二存储器空间中。
如图4所示，本发明的方法包括适于对专用于存储和处理与相对于第一信号CRK的第二信号CAM_IN的方波的沿的位置相关的、以及与相对于第一信号CRK的第三信号CAM_EX的方波的沿的位置相关的信息的第二存储器空间进行初始化（即重置为零）的第一步骤e1。在一个实施例中，第二存储器空间可以是表格。在该相同的第一步骤e1中，还可以实施称为CPT且适于计数由第一靶标完成的圈数的计数器的初始化。
在第二步骤e2期间，本发明的方法等待在第四信号CAM_TOT上出现沿，该沿表示第二靶标的齿在第二传感器前面的通过或第三靶标的齿在第三传感器前面的通过。一旦检测到沿，本发明的方法转到第三步骤e3。
在第三步骤e3期间，本发明的方法一方面记录检测到的沿的性质（即上升沿或下降沿），并且另一方面，记录检测到的沿相对于第一靶标（相对于第一靶标的参考点）的角位置。在用于说明由本发明实现的方法的示例中，信号CAM_TOT的第一个检测到的沿A是下降的，并且位于105°CRK处。这两个信息被存储在第二存储器空间中。一旦信息被存储，该方法转到第四步骤e4。
在第四步骤e4期间，本发明的方法进行计数器CPT的值的测试，以便知晓第一靶标是否已经完成例如对应于一个完整的发动机循环的两圈旋转。例如，对于第一靶标的每圈旋转，计数器CPT递增1。在计数器CPT的值等于2的情况下（由第一靶标完成两圈旋转），则该方法转到第五步骤e5，否则它再次转到第二步骤e2。
在第一靶标的完整的两圈旋转尚未完成的情况下，则在这一系列步骤e2、e3和e4期间，该方法检测并记录第四信号CAM_TOT的所提及的沿B、C、D、E、F、G、H的位置和方向。在优选实施例中，第二步骤e2期间的沿的检测一直执行，直到第一靶标的第二圈旋转的结束（CPT = 2）。
作为第二步骤e2的可选实施例，执行沿的检测，直到检测到的沿的数量等于第一存储器空间的第二信号CAM_IN和第三信号CAM_EX的理论沿的和。
在第二步骤e2的另一个可选实施例中，如果在第一靶标的第二圈旋转结束（CPT =2）后未检测到所有沿，则再次进行第一靶标的接连的两圈旋转，直到检测到所有沿。
本发明的方法的目的是能够将第四信号CAM_TOT的检测到的沿重新分配给第二信号CAM_IN或第三信号CAM_EX。
在第五步骤e5之前，在已经检测到并存储了第四信号CAM_TOT的所有沿A、B、C、D、E、F、G、H之后，第二存储器空间具有以下信息。
在沿的时刻的发动机角位置 105° 202° 203° 303° 404° 506° 601° 603°
沿的方向
CAM_IN X X X X X X X X
CAM_EXT X X X X X X X X
沿的编号 A B C D E F G H
作为替代实施例，第四信号CAM_TOT的沿A、B、C、D、E、F、G、H的角位置的值在第一靶标的确定圈数上被平均。例如10圈。因此，得益于本发明的方法，第四信号CAM_TOT的所有检测到的沿被分配给两个信号，即第二信号CAM_IN和第三信号CAM_EX。
第五步骤e5涉及检测新的沿（对应于第一靶标的新一圈旋转）。一旦在第四信号CAM_TOT上检测到新的沿，该方法预见转到第六步骤e6。
在第六步骤e6期间，将在第四信号CAM_TOT上检测到的沿的特征（即其方向和其角位置）与存储在第二存储器空间中的第一靶标的n-2的先前的那圈旋转的沿的特征进行比较。一旦找到对应的沿（在该示例中，将选择的是沿A），该方法将测量的最后一沿的值集成到第二存储器空间中选择的所述沿的平均值的计算中，即其角位置。在该实施例中，针对沿A的角位置计算的新平均值是105°CRK；对应于沿A的旧的平均值加上所述沿A的新的测量值，整体取平均。一旦该操作完成，该方法进行到第七步骤e7。当然，也可以进行另一种类型的计算。
在该第七步骤e7期间，本发明的方法巧妙地计算了角位置偏差或角位置范围，其表示为例如约为围绕沿A的经计算的角位置平均值±10°CRK的α。在该示例中，角位置范围的值是95°CRK至115°CRK。
在第八步骤e8期间，然后将存储在第一存储器空间中的值(即第二信号CAM_IN的方波相对于第一信号CRK的沿的理论角位置和第三信号CAM_EX的方波相对于第一信号CRK的沿的理论角位置)与角位置范围α的值进行比较，即95°CRK和115°CRK。
在这种情况下，只有第三信号CAM_EX在95°CRK到115°CRK的角位置范围内不具有理论沿。因此，巧妙地，根据本发明的方法，在第四信号CAM_TOT上检测到的沿A不能被分配给第三信号CAM_EX，该步骤在第十步骤e10期间完成。
在沿的时刻的发动机角位置 105° 202° 203° 303° 404° 506° 601° 603°
沿的方向
CAM_IN X X X X X X X X
CAM_EXT X X X X X X X
沿的编号 A B C D E F G H
因此，为了说明这个示例，对应于105°CRK的信号CAM_EX的情况被象征性地从上述第二存储器空间中移除，因为这个示例是不可能的。巧妙地，得益于本发明的方法，可以假设信号CAM_TOT的第一沿A是源自第二传感器的沿，且因此是属于信号CAM_IN的沿。
在替代实施例中，随后将第一沿A（下降沿）的性质与第一存储器空间中的相应理论沿的性质进行比较。在这种情况下，两个沿不匹配，证实了第三信号CAM_EX不可能是所寻求的信号的事实。
在第一沿未能被分配的情况下，那么该方法预见转到第九步骤e9，在第一沿能够被分配给第二信号CAM_IN和第三信号CAM_EX的情况下，该方法预见转到第十一步骤e11。
在第九步骤e9期间，其等同于在角度检测范围内没有检测到沿，因此本发明的方法有利地认为这意味着在读取第四信号CAM_TOT的沿时的错误。该方法巧妙地填补一个专用的存储器空间，其使得在车库中的维修期间，被授权在车辆上操作的个人会被通知在读取或分析第四信号CAM_TOT时可能出现的错误。
在本说明书的剩余部分中，本发明的方法的步骤顺序将被呈现，这些步骤对于分配（或不分配）第四信号CAM_TOT的所有检测到的沿是必要的。这种分配（或不分配）是在第一靶标完整的一圈旋转期间完成的。因此，本发明的方法测试计数器CPT，以便检测第一靶标是否实际完成了对应于一个完整的发动机循环的两圈旋转。在尚未完成第一靶标的两圈旋转的情况下，该方法预见转到第六步骤e6，否则该方法预见转到第十一步骤e11。
在第六步骤e6期间，当第一靶标继续旋转时（在内燃发动机运行期间），第二沿B出现在第四信号CAM_TOT上（见图3）。该第二沿B是下降沿，并且位于202°CRK处。由于已经描述了计算平均值的原理，因此在下文中将不再详细描述。
此外，实施了围绕所述检测沿B的角位置平均值确定的角位置范围α的相同计算。因此，关于第二沿B，角位置范围α在192°CRK和212°CRK之间。
因此，本发明的方法探寻的是，在第一存储器空间中是否有第二信号（CAM_IN）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置和第三信号（CAM_EX）的方波相对于第一信号（CRK）的沿的理论角位置中的至少一个值在角位置范围α内。
在这种情况下，在本发明的所述方法的第八步骤e8的这个阶段，两种理论情况是尚合情理的：位于202°CRK处的第二信号CAM_IN的理论沿和位于203°CRK处的第三信号CAM_EX的理论沿。
本发明的方法巧妙地对尚合情理的沿的方向进行比较。关于隶属于第二信号CAM_IN的沿，其是下降的，而关于隶属于第三信号CAM_EX的沿，其是上升的。作为提醒，第二沿B是下降沿。因此，借助于这个额外的比较步骤，可以在本发明方法的这个阶段确定检测到的第二沿B不是可归于第三信号CAM_EX的沿。因此，如下所述，将这种情况从第二存储器空间中移除。
在沿的时刻的发动机角位置 105° 202° 203° 303° 404° 506° 601° 603°
沿的方向
CAM_IN X X X X X X X X
CAM_EXT X X X X X X
沿的编号 A B C D E F G H
因此，巧妙地，得益于本发明的方法，可以假设第四信号CAM_TOT的第二沿B源自第二传感器且因此属于信号CAM_IN。
本发明的方法随后继续进行如前所述的一连串步骤。关于第四信号CAM_TOT的第三沿C，其是上升沿且其位于203°CRK处（见图3）。根据本发明的方法，执行了围绕所述沿C的角位置平均值确定的角位置范围α的相同计算。因此，所寻求的角位置范围是193°CRK到213°CRK。
本发明的方法探寻的是，在第一存储器空间中是否有沿的至少一个理论值在经确定的角位置范围α内。在这种情况下，在所述方法的第八步骤e8的这个阶段，两种理论情况是尚合情理的：位于200°CRK处的第二信号CAM_IN的理论沿和位于200°CRK处的第三信号CAM_EX的理论沿。
本发明的方法巧妙地对尚合情理的沿的方向进行比较。关于隶属于第二信号CAM_IN的沿，其是下降的，而关于隶属于第三信号CAM_EX的沿，其是上升的。作为提醒，实际的第三沿C是上升沿。因此，借助于这个额外的比较步骤，可以在本发明方法的这个阶段确定检测到的第三沿C不是可归于第二信号CAM_IN的沿。因此，将这种情况从第二存储器空间中移除，如下文象征性示出的。
在沿的时刻的发动机角位置 105° 202° 203° 303° 404° 506° 601° 603°
沿的方向
CAM_IN X X X X X X X
CAM_EXT X X X X X X
沿的编号 A B C D E F G H
本领域技术人员现在将理解用于检测和分配沿D、E和F的方法的一系列步骤。因此，在对第四信号CAM_TOT的所有检测到的沿执行该方法之后，第二存储器空间呈现有以下尚合情理的情况。
在沿的时刻的发动机角位置 105° 202° 203° 303° 404° 506° 601° 603°
沿的方向
CAM_IN X X X X X
CAM_EXT X X X X X
沿的编号 A B C D E F G H
当第八沿H出现在第四信号CAM_TOT上时，该第八沿H是上升沿并且作为实际平均值位于601°CRK处，角位置范围α的计算是围绕所述沿H的角位置平均值而进行的。针对第八沿H所寻求的角位置范围是591°CRK至611°CRK。
在第八步骤e8期间，本发明的方法探寻的是，在第一存储器空间中是否有信号CAM_IN和CAM_EX的沿的至少一个理论值在角位置范围591°CRK到611°CRK内。
第二信号CAM_IN和第三信号CAM_EX在值的范围内包括沿相同方向但值略有不同的沿（见图3）。由于这两种情况都是尚合情理的，因此不进行任何选择，并且用于每个信号的标记象征性地保持被分配。
在沿的时刻的发动机角位置 105° 202° 203° 303° 404° 506° 601° 603°
沿的方向
CAM_IN X X X X X
CAM_EXT X X X X X
沿的编号 A B C D E F G H
第八沿出现在第四信号CAM_TOT上。该第八沿H是上升沿，并且作为实际平均值位于603°CRK处。针对第八沿H所寻求的角位置范围是593°CRK到613°CRK。
本发明的方法所探寻的是，在第一存储器空间是否有信号CAM_IN和CAM_EX的沿的至少一个理论值在经计算的角位置范围内。
第二信号CAM_IN和第三信号CAM_EX在值的范围内包括沿相同方向但值略有不同的沿。因此，第四信号CAM_TOT的第七沿G不能被分配给第二信号CAM_IN或第三信号CAM_EX。由于这两种情况都是尚合情理的，所以对于第四信号CAM_TOT的第八沿H不进行任何选择，并且用于每个信号的标记象征性地保持被分配。
在沿的时刻的发动机角位置 105° 202° 203° 303° 404° 506° 601° 603°
沿的方向
CAM_IN X X X X X
CAM_EXT X X X X X
沿的编号 A B C D E F G H
得益于本发明，在前述应用示例的大多数情况下，可以确定基于第四信号CAM_TOT的沿并将其分配给位于第二靶标和第三靶标上的各种传感器。因此，得益于本发明的方法，有可能以相对高的精度确定凸轮轴的位置，其从而巧妙地允许为了控制可变气门正时而进行每个沿的实际位置的学习。
此外，得益于本发明的方法，只有两种情况（即在本示例中，八分之二的沿）不能被分配。
巧妙地，本发明的方法在额外的步骤期间完成了对第四信号CAM_TOT的检测到的沿的分配测试。因此，如果第四信号CAM_TOT的所有检测到的沿被分配给第二信号CAM_IN和/或第三信号CAM_EX，则本发明的方法停止。实际上，在这种情况下，这意味着第四信号CAM_TOT的检测到的8个沿已经被分配给两个传感器。在这种情况下，这意味着4个沿被分配给第二信号CAM_IN，且4个沿被分配给第三信号CAM_EX。
在分配测试揭示分配异常的情况下，则本发明的方法填补一个专用存储器区域，该存储器区域专用于指示关于沿的分配的异常的存在。
本发明方法的第十二步骤e12巧妙地涉及激活至少一个凸轮轴的相移。在一个实施示例中，相移在第二靶标上完成，并且具有-20°CRK的值V。巧妙地，相移大于α，允许更容易辨别未分配的沿。
在第十三步骤e13期间，本发明的方法在第一靶标的接下来的新的两圈旋转期间，在转到第十四步骤e14之前，巧妙地获取第四信号CAM_TOT的所有检测到的沿并将其存储在第二存储器空间中。
在第十四步骤e14期间，本发明的方法将第二靶标上的相移激活之前的第二存储器空间的未分配的沿的平均值与相移激活之后的第四信号CAM_TOT的所述沿的记录值进行比较。
计算角位置范围α（围绕第四信号CAN_TOT的未分配的沿的实际平均值±10°CRK）的相同计算。作为提醒，在这个示例中，只有信号CAM_TOT的第七沿G和第八沿H没有被分配。
在第十五步骤e15期间，该方法执行未分配的沿的值和在第十三步骤e13期间显露的沿的新值之间的比较。由于对第二靶标施加-20°CRK的相移，因此对应于第四信号CAM_TOT的沿B、D、F和G的值具有20°CRK的偏置。巧妙地，本发明的方法将落在角位置范围内的未分配的沿分配给未相移的信号。在这种情况下，信号CAM_TOT的第八沿H不具有相移（具有或不具有相移均为相同值），因此根据本发明的方法，其涉及的是第三信号CAM_EX。该沿（在这种情况下是现在具有相移的第七沿）因此被分配给第二信号CAM_IN。
得益于本发明，现在可以基于并联联接的至少两个电流源式传感器来确定固连到内燃发动机旋转轴上的至少一个靶标的位置，同时显著减少电布线的密度。
上文通过示例描述了本发明。应当理解，本领域技术人员能够在不脱离本专利范围的情况下实现本发明的各种变型。

Claims (8)

1.一种用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，所述活塞的运动驱动与至少一个第一凸轮轴和一个第二凸轮轴协作的曲轴；所述曲轴还与在第一靶标的周边上具有确定数量的齿的第一靶标协作，所述第一凸轮轴与第二靶标协作，且所述第二凸轮轴与第三靶标协作，所述第二靶标在第二靶标的周边上具有确定数量的齿，所述第三靶标在第三靶标的周边上具有确定数量的齿；第一传感器一方面适于检测所述第一靶标的齿的通过，且另一方面适于生成第一信号CRK；第二传感器一方面适于检测所述第二靶标的齿的通过，且另一方面适于生成第二信号CAM_IN；第三传感器一方面适于检测所述第三靶标的齿的通过，且另一方面适于生成第三信号CAM_EX，所述第二传感器和所述第三传感器是并联联接的电流源式传感器，所述并联联接允许生成第四信号CAM_TOT，所述第二传感器和所述第三传感器也联接到负责发动机管理的计算机，所述第一信号CRK包括对应于所述第一靶标的齿数的确定数量的沿，所述第二信号CAM_IN包括对应于所述第二靶标的齿的通过的方波，所述第三信号CAM_EX包括对应于所述第三靶标的齿的通过的方波，所述第四信号CAM_TOT包括对应于所述第二信号CAM_IN和所述第三信号CAM_EX的和的方波，方波包括上升沿和下降沿，第一存储器空间适于存储所述第二信号CAM_IN的方波相对于所述第一信号CRK的沿的理论角位置和所述第三信号CAM_EX的方波相对于所述第一信号CRK的沿的理论角位置以及所述方波的沿的方向，所述方法的特征在于，其包括：
·第一步骤(e1)，其包括对适于存储与所述第四信号CAM_TOT的方波相对于所述第一信号CRK的沿的位置相关联的信息的第二存储器空间进行初始化，第一步骤(e1)还包括对适于计数由所述第一靶标完成的一圈或多圈旋转的数量的计数器(CPT)进行初始化的步骤；
·第二步骤(e2)，其包括等待所述第四信号CAM_TOT上的沿，所述沿表示所述第二靶标的齿在所述第二传感器前面的通过或所述第三靶标的齿在所述第三传感器前面的通过，第二步骤(e2)还包括当在所述第四信号CAM_TOT上检测到沿时转到第三步骤(e3)；
·第三步骤(e3)，其包括在所述第二存储器空间中一方面记录检测到的沿的性质，即其是上升沿或是下降沿，且另一方面记录所述检测到的沿相对于所述第一靶标的角位置；
·第四步骤(e4)，其包括测试所述计数器(CPT)的值，在所述计数器(CPT)的值等于值N的情况下，则转到第五步骤(e5)，否则转到第二步骤(e2)；
·第五步骤(e5)，其包括等待所述第四信号CAM_TOT上的新的沿，并且当在所述第四信号CAM_TOT上检测到沿时转到第六步骤(E6)；
·第六步骤(e6)，其包括用存储在所述第二存储器空间中的所述第一靶标的前一圈旋转的相应沿的值计算最后检测到的沿的角位置平均值；
·第七步骤(e7)，其包括计算围绕所述检测到的沿的角位置平均值确定的角位置范围α；
·第八步骤(e8)，其包括当所述第二信号CAM_IN的方波相对于所述第一信号CRK的沿的理论角位置和所述第三信号CAM_EX的方波相对于所述第一信号CRK的沿的理论角位置包含在第七步骤(e7)中计算的所述角位置范围内时，选择这些理论角位置；在所述第二信号CAM_IN和所述第三信号CAM_EX的方波的任何理论角位置不包含在所计算的角位置范围内的情况下，则转到第九步骤(e9)，在两个信号CAM_IN或CAM_EX中仅一个信号的方波的理论角位置包含在所计算的角位置范围内的情况下，则转到第十步骤(e10)，在所述第二信号CAM_IN的单个方波的单个理论角位置和所述第三信号CAM_EX的单个方波的单个理论角位置包含在所计算的角位置范围内的情况下，则转到第十一步骤(e11)；
·第九步骤(e9)，其包括生成警告，所述警告意味着三个信号中的至少一个信号上的故障；
·第十步骤(e10)，其包括的是检测到的沿不分配给信号CAM_IN或CAM_EX，其中“不分配”针对的是不具有如下这种方波的信号CAM_IN或CAM_EX，所述方波的理论角位置在所述沿的所计算的角位置范围内；
·第十一步骤(e11)，其包括在所述计数器(CPT)的值小于值N的情况下转到第三步骤(e3)。
2.根据权利要求1所述的用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，其特征在于，在第八步骤(e8)期间，此外，在两个信号CAM_IN或CAM_EX中仅一个信号的方波的理论角位置包含在所确定的角位置范围内的情况下，将所述检测到的沿的方向与相应信号CAM_IN或CAM_EX的方向进行比较。
3.根据权利要求1所述的用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，其特征在于，在第八步骤(e8)期间，此外，在所述第二信号CAM_IN的方波的理论角位置和所述第三信号CAM_EX的单个方波的单个理论角位置包含在所确定的角位置范围内的情况下，将所述检测到的沿的方向与相应信号CAM_IN或CAM_EX的方向进行比较。
4.根据权利要求1所述的用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，其特征在于，所述计数器(CPT)的值N等于2。
5.根据权利要求1所述的用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，其特征在于，在第六步骤(e6)，在所述第一靶标的N转上计算检测到的沿的角位置平均值。
6.根据权利要求1所述的用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，其特征在于，在所述第二信号CAM_IN的单个方波的至少一个理论角位置和所述第三信号CAM_EX的单个方波的单个理论角位置包含在所计算的角位置范围内的情况下，并且当所述计数器(CPT)已经达到值N′时，执行第十二步骤(e12)，其包括将值V的相移应用于两个靶标中的一个上。
7.根据权利要求6所述的用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，其特征在于，在第十三步骤(e13)期间，检测并存储第四信号CAM_TOT的沿。
8.根据权利要求7所述的用于检测四冲程内燃发动机气缸中至少一个可移动活塞的位置的方法，其特征在于，在第十四步骤(e14)期间，在两个靶标中的一个上的相移激活之前的第二存储器空间的未分配的沿的平均值与相移激活之后的第四信号CAM_TOT的所述沿的记录值之间进行比较。
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