[发明专利]在反向旋转时稳健的同步方法

说明书

本发明的目的是一种用于同步内燃发动机的方法，该内燃发动机包括其上安装有靶标的至少一个凸轮轴、凸轮轴位置传感器和处理单元，该方法根据所确定的靶标的旋转方向发送同步信号或同步故障信号。

技术领域

本发明涉及一种基于凸轮轴靶标的齿的上升或下降沿的检测来同步内燃发动机，以便确定发动机的位置的方法。

本发明特别适用于在发动机的反向旋转阶段稳健的同步方法的实施。

背景技术

已知为了确定内燃发动机在发动机循环中的位置而既确定发动机曲轴的位置又确定发动机凸轮轴的位置。

为此，至少两个呈带齿的轮的形式的靶标分别牢固地安装在曲轴和凸轮轴上，并且在曲轴和凸轮轴旋转期间，相应的传感器分别检测每个靶标的齿的沿。随后对检测到的数据进行处理，以便从中推断发动机的位置。

关于凸轮轴，特定的同步方法针对其而旨在识别由传感器检测的靶标的每个沿，以便从中推断与速度（以每分钟转数为单位的发动机转速）和发动机位置相关的信息，该信息随后可以与曲轴位置数据进行比较，以便补齐和/或校正这些数据。

该同步方法仅考虑到基于凸轮轴靶标位置而获取到的信息来执行（即没有与曲轴相关的数据），以便在如果曲轴有故障的情况下允许发动机在降级模式下运行。

传统实施的同步方法包括，对于由传感器检测到的凸轮轴靶标的每个齿沿，确定该齿沿的时间显著值（signature temporelle），并且考虑到相对于理论显著值的容差，将该显著值与靶标的每个沿的预先计算的理论显著值进行比较。

如果该比较没有产生任何对应关系，则不执行同步。

如果该比较产生了单个对应关系，则执行同步，并且检测到的沿被识别为其理论显著值对应于检测到的沿的时间显著值的沿。

最后，如果该比较产生了几个对应关系，则对下一个沿重复该方法，以便细化对应关系。

然而，从文献US 2013/151194中已知的这种类型的同步方法并非对于发动机经历的所有情况均稳健。

第一个示例是发动机的反向旋转，其例如在车辆在齿轮啮合的情况下倒行时（例如在斜坡上）发生。

在这种情况下，由凸轮轴靶标的传感器测量的信号可能类似于车辆前进时会被测量的信号，并且其可能导致凸轮轴靶标的沿的错误识别。

例如，在图1a中就是这种情况，其在上部示出了发动机转速随时间变化的曲线（在这种情况下是负的），并且在下部示出了凸轮轴靶标的沿在传感器前面的行进，十字对应于在同步算法的实施过程中识别的沿。同步算法被配置为仅检测向前的前进。然而，在第一区域A1中观察到在反向旋转期间的大约二十个接续的错误检测，并且在第二区域A2中观察到大约二十个接续的其他错误检测，其每次对应于向前旋转，而实际上发动机处于反向旋转。

换言之，在这些区域中，凸轮轴向前旋转的行进被错误地检测到。

在这种情况下，由同步算法提供的信息与源自曲轴靶标位置分析的数据不匹配，这可能在发动机计算机处产生故障或者在确定曲轴位置时不恰当地检测到故障。

在曲轴位置的分析也是错误的情况下，发动机将仅基于凸轮轴的信号以降级模式运行。在这种情况下，如果错误地检测了旋转，则可能会授权燃料的喷射并且会损坏发动机。

另一个示例是发动机突然熄火，即接近发动机停机的一个阶段，在此阶段中，发动机在停机之前，先在一个方向上进行多次回弹，然后在另一个方向上进行多次回弹。