具体实施方式

在实施例的以下描述和附图中，相同或相似的元件在附图中具有相同的附图标记。

发动机的旋转运动来自于一个或多个气缸中燃料燃烧产生的机械能。这种能量导致一个或多个发动机气缸中的一个或多个活塞的线性运动。这种线性运动然后被由所述一个或多个活塞驱动的曲轴转换成旋转运动。

更准确地说，这种发动机的运行分为多个运行循环（也称为燃烧循环），其本身由四个阶段组成：

·将空气/燃料混合物吸入发动机的一个或多个气缸；

·通过这些气缸中的一个或多个活塞压缩所述混合物；

·燃烧和膨胀引发一个或多个活塞的运动；和

·燃烧气体的排放。

运行循环的前两个阶段发生在曲轴的第一次整圈旋转期间（即，在360度上的旋转）。后两个阶段发生在曲轴的第二次整圈旋转期间（即，在进一步的360度上的旋转）。曲轴本身的旋转驱动另一个轴（发动机凸轮轴）的旋转。那么，曲轴的每两次整圈旋转期间产生发动机凸轮轴的一个整圈旋转。

因此，发动机在给定时刻的角度位置由曲轴的角度位置的信息来限定。因此，该位置必须在任何时候都是已知的，以便之后能够在合适的时刻控制允许实现最佳燃烧（喷射器的打开和关闭时刻，火花塞的控制等）的致动器。

换言之，在发动机的一次完整旋转期间，必须进行大量的操作，这些操作与每个气缸在其各自的运行循环中的进程相关联。这些操作在业内被称为“角事件”（évènementangulaire）。

图1示出了带齿的轮101的一个示例，带齿的轮101旨在旋转固定地安装在发动机的轴104上，在这种情况下是曲轴。轮101在其周边上具有一系列齿102，这些齿允许传感器（未示出）跟随其旋转。这些齿基本上是相同的，并且规则地间隔开。这样，当轮转动时，传感器产生周期信号，其周期直接取决于齿在它前面行进的速度。因此，如果轮以恒定速度转动，则产生的信号的周期具有恒定值。然而，如果轮的转动速度改变，则由传感器产生的信号的周期也相应地改变。在所有情况下，发动机控制单元（未示出）接收由传感器产生的信号，并由此推导出轮的瞬时转速。

此外，轮在其周边上包括角度参考区域103。这个区域也被称为“间隙”或“标记”。它是由轮的周边上故意遗漏一定数量的连续齿造成的。因此，几个缺失齿的空间允许传感器识别参考角度位置，并由此推断带齿的轮的绝对角度位置。这个绝对角度位置是通过在每一时刻计数从最后一次检测到角度参考区域以来在传感器前面通过的齿的数量而获得的。

带齿的轮101在其周边上具有数量为n的实际齿102，这些实际齿102规则地间隔开，随后是数量为m的连续的假想齿，这些连续的假想齿形成参考区域103。n和m是不等于零的整数。因此，参考区域103覆盖的角度区域等于m倍的实际齿102的宽度加上m个齿间空间的宽度。在图1所示的示例中，带齿的轮101包括58个实际齿（n=58）和两个假想齿（m=2）。然而，这种测量曲轴转速和角度位置的方法也可以用于其它类型的带齿的轮。例如，n等于36，m等于单位1的轮。以同样的方式，某些带齿的轮具有不是由缺失齿而是由实心齿形成的参考区域，实心齿的宽度相当于几个实际齿102的宽度。最后，确定带齿的轮的旋转速度和绝对角度位置的可能性在于，它包括最小数量的规则间隔开的实际齿，以及传感器可以识别的至少一个奇点，以便识别其周边上的至少一个角度参考区域。

图2示出了由与根据参照图1描述的带齿的轮相关联的传感器产生的信号201的示例。该信号也被称为CRK信号（针对的是英文中的“crankshaft”中的“crank”，其表示“曲轴”）。在所示的示例中，该信号对应于包括轮的参考区域的有限测量窗口，并且是针对该轮的恒定旋转速度获得的。因此，每当齿在传感器前面通过，传感器都会产生信号的沿。通常，传感器产生电压，其瞬时值反映对凹陷（两个齿之间的间隔）、齿或两者之间的中间区域的检测。在图2的示例中，产生的信号是方波类型，即具有基本垂直的沿的信号。当传感器与齿相对时，其值最大，当传感器与凹陷相对时，其值最小。然而，根据所用传感器的类型，产生的信号类型可能不同。实际上，使用不同类型的传感器来实施这种措施是已知的。例如，对于可变磁阻传感器，该信号可以是三角形的，即具有倾斜的沿的信号。对于双向传感器，即能够确定靶标的旋转方向的传感器，信号采取脉冲的形式，脉冲的宽度取决于方向（通常对于正向旋转而言为45微秒，而对于反向旋转而言则为90微秒）。脉冲开始的时刻准确地标定了沿的时刻。

在所有情况下，接收和分析该信号的发动机控制单元都依赖于对信号的沿的获知，从而来跟随轮的旋转。更准确地说，每次检测到沿时，发动机控制单元使归因于检测到的齿的编号递增。其可能是上升沿或下降沿，但不会影响轮的角度位置的确定。

按照惯例，数字k前面有一个散列符号，即符号#k，k从1到n变化，表示所用带齿的轮的n个实际齿的系列中的次序为k的那个实际齿。将值k=1分配给在带齿的轮的正向旋转方向上位于参考区域之后的第一齿。每当检测到新的齿时，k值就会递增，从而知晓带齿的轮的角度位置。特别地，在对于带齿的轮而言数量n+m等于60的情况下，两个齿之间的理论角度为6度。换言之，轮的角度位置以六度的接近度被确定。

因此，图2所示的CRK信号的示例示出了具有60个齿和单个参考区域（其中n等于58，且m等于2）的带齿的轮的齿#56至#3的检测。从将k=1分配给位于角度参考区域之后的第一齿开始，在轮的每一圈上为每个齿分配相同的编号，意味着在轮的每一圈上识别该参考区域。特别地，在轮的第一圈，检测到的沿被任意使用，而不向齿分配识别编号。一旦第一次检测到参考区域，则编号在k=1处重新开始，并从1变化到n，直到下一次检测到参考区域。只要轮转动，循环就重复进行。且一旦第一圈过去，同一齿通常在随后的每一圈被赋予相同的编号k。这保证了以360/（n+m）度的接近度确定轮的绝对角度位置的能力。

在每一圈识别参考区域是必要的，因为这样可以对带齿的轮周边上的每个实际齿带有准确度地识别。这是非常必要的，因为齿的检测中的局部故障会立即导致角度位置确定中的偏移。在下次识别参考区域之前，角度位置都会确定不良。例如，在图2所示的情况下，一个齿的误差（增加一个额外的齿或未能检测到一个齿）使该角度位置的确定错误了六度。这种情况尤其可能针对油浴式曲轴在金属颗粒粘附在其周边上并被传感器识别为带齿的轮的齿时发生。

如前所述，带齿的轮旋转固定在曲轴上，且用于获知其瞬时角度位置。发动机控制操作的最佳同步取决于该角度位置的了良好确定。因此，至关重要的是在每次带齿的轮的参考区域在传感器前面通过时可靠地识别它。

在其下部，图2示出了如何通过执行已知方法来实现检测。与齿k相关联的周期T_k在这里是在由传感器产生的信号201的下降沿之间测量的。参考区域的检测尤其依赖于这些周期的测量和使用。更准确地说，该方法包括，在每次检测次序为k的齿的同时，执行以下步骤：

·确定编号k-1的齿的周期T_k-1与其本身的乘积。该周期T_k-1因此对应于在与编号k-1的齿相关联的信号的沿和与编号k-2的前一齿相关联的信号的相同沿之间经过的持续时间。

·确定编号k-2的齿的周期T_k-2与编号k的齿的周期T_k的乘积；

·确定第一乘积与第二乘积的比值（在下文中记为R₂）；

·将比值R₂与阈值（在下文中记为R_th1）进行比较；且

·如果R₂大于R_th1，则识别参考区域，且从而确定带齿的轮的绝对角度位置，并由于关联性而确定曲轴的绝对角度位置。换言之，一旦比值R₂超过某个值，发动机控制单元就认为它已经识别了刚刚检测到的齿。在这种情况下，这是编号k=2的齿，即位于带齿的轮周边上参考区域之后的第二齿。

然后，发动机控制单元将编号k=1分配给它已经识别为恰好位于参考区域之后的第一齿，并将编号k=2赋予其刚刚检测到的下一齿。然后，对于检测到的每个新齿，它将编号k递增1。

作为示例，在图2的下部显示了用于确定比值R₂的三种不同情况。在分别与编号（1）、（2）和（3）相关联的三种情况下，在刚刚检测到编号k的齿的时刻执行确定。特别地，对于情况（1），齿k是所示信号的齿# 1；对于情况（2），齿k是齿# 2；最后，对于情况（3），齿k是所示信号的齿#3。在每种情况下，周期T_k是与检测到的最后一齿相关联的周期，而周期T_k-1是与前一齿相关联的周期，周期T_k-2是与编号k-1的齿的前一齿相关联的周期。

在三种情况（1）、（2）和（3）下分别获得的比值R₂的三个值说明了该比值如何围绕参考区域变化。它的值从1/3变为9，然后又再次变为1/3。因此，一旦该值超过阈值（通常为3），执行这种方法的发动机控制单元就识别参考区域。因此，在图2上可以清楚地看出，如上所述，该区域在位于该区域之后的第二齿（即齿#2）被检测到时被识别。如上所述，图2示出了带齿的轮的转动速度恒定的情况。因此，在每个实际齿之间测量的周期也是恒定的。在这种情况下，只要比值只涉及在两个实际齿之间测量的周期，则比值R₂等于1。因此，将该比值与阈值进行比较是合适的，以便在轮的每一圈精确识别参考区域。

然而，该周期随着带齿的轮的转动速度而变化。如果速度非常快地增加或降低（即在用于确定比值的三个周期期间），则所确定的R₂的值相应地改变。尽管如此，已知这种用于确定带齿的轮的绝对角度位置的方法在这种速度变化下是稳健的。换言之，即使对于显著的速度变化，在参考区域周围所确定的比值R₂的值总是显著大于其他值。因此，在实践中，总是可以设置一个该值必须与其进行比较的阈值，且该阈值保证参考区域的可靠识别。

然而，如图2所示，允许在每一圈时确定带齿的轮的绝对角度位置的参考区域的识别只有在位于该区域之后的第二齿（即编号k=2的齿#2）在传感器前面经过时才发生。这在存在关于在齿的错误检测后由发动机控制单元建立的角度位置的错误信息的假设中尤其会有影响。在这种情况下，误差只有在下一次参考区域在传感器前面通过时检测到位于所述区域之后的第二齿时才被校正。因此，如上文所述及的，发动机控制操作的同步性在从齿的错误（由于增加或遗漏）检测直到参考区域的检测的整个角度部分上降低。因此，在参考区域在传感器前面通过之后，控制操作的充分再同步“延迟”了一个齿。

图3示出了由与带齿的轮相关联的传感器产生的信号的示例，该信号在根据本发明的方法的第一实施例中使用。

以与参考图2描述的已知方法类似的方式，根据本发明实施例的方法基于确定由传感器测量并由发动机控制单元使用的不同周期T_k之间的比值。区别在于对应于不同周期T_k的数据的处理。实际上，该方法包括，在每次检测次序为k的齿的同时，执行以下步骤：

·确定编号k的齿的周期T_k与其本身的乘积。

·确定编号k-1的齿的周期T_k-1与编号k-2的齿的周期T_k-2的乘积；

·确定第一乘积与第二乘积的比值（在下文中记为R₁）；

·将比值R₂与阈值（在下文中记为R_th1）进行比较；且

·如果R₁大于R_th1，则识别参考区域，且从而确定带齿的轮的绝对角度位置，并由于关联性而确定曲轴的绝对角度位置。

在这种精确情况下，与现有技术的方法相反的是，所涉及的是编号k=1的齿，即位于带齿的轮周边上的参考区域之后的第一齿。

然后，发动机控制单元将编号k=1分配给它刚刚检测到的第一齿。然后，对于检测到的每个新齿，它将编号k递增1。

因此，有利地，曲轴角度位置的确定的可能的误差的校正这一次是在检测到位于参考区域之后的第一齿时发生。因此，发动机控制操作的良好同步在由于增加或遗漏而错误检测到齿后更早恢复。因此，减小了曲轴角度位置确定中的误差的影响。因此，污染气体“过度排放”的可能的影响也减少了。

图3在其下半部分中还说明了确定比值R₁的三种不同情况。

在三种情况（1）、（2）和（3）中分别获得的比值R₁的三个值说明了该比值如何围绕参考区域变化。它的值从9变为1/3，然后又再次变为1/3。因此，一旦该值超过阈值（通常为3），执行这种方法的发动机控制单元就识别参考区域。因此，在图3上可以清楚地看出，如上所述，该区域在位于该区域之后的第一齿（即齿#1）被检测到时被识别。

如上面参照图2所解释的，图3示出了带齿的轮的转动速度恒定的情况。因此，在每个实际齿之间测量的周期也是恒定的。在这种情况下，只要比值只涉及在两个实际齿之间测量的周期，则比值R₁等于1。因此，将该比值与阈值进行比较是合适的，以便在轮的每一圈精确识别参考区域。

然而，本领域技术人员将会理解，旋转速度的大幅增加或减少易于显著减小在所确定的R₁的接连的值之间的差异。换言之，在轮强烈加速或减速的情况下，使用比值R₁来识别参考区域并相应地确定轮的角度位置可能不再适用。

图4示出了根据本发明的方法的第二实施例的步骤图。

在步骤401期间，发动机控制单元检测由用于检测带齿的轮的齿的传感器产生的信号中的新的沿。该沿可以是上升沿或下降沿，直的沿或倾斜的沿。其属于编号k的齿。

在步骤402期间，发动机控制单元测量在该沿和检测到的前一个沿之间的持续时间（即经过的时间）。该持续时间是在由传感器产生的信号中，在一系列齿中将编号k的齿与编号k-1的前一齿分开的周期T_k。如上所述，发动机控制单元通常在其存储器中存储与最后检测到的120个齿相关联的周期T的值，或者存储至少对应于两个连续上止点之间的角度的数量的齿（即4缸发动机上的具有60个齿的靶标上的30个周期）。

在步骤403中，发动机控制单元确定周期T_k自身的乘积与周期T_k-1乘以周期T_k-2的乘积的比值，记为R₁。

在步骤404期间，发动机控制单元将针对比值R₁获得的值与记为R_th1的确定阈值进行比较。例如，R_th1可以位于2.5和4.5之间，或者R_th1可以精确地等于3。

如果R₁的值大于R_th1的值，则该方法执行步骤407，在此期间，发动机控制单元识别参考区域，并因此确定带齿的轮的绝对角度位置，并且由于关联性而确定曲轴的绝对角度位置。然后，发动机控制单元将编号k=1分配给检测到的最后一个齿。

如果R₁的值小于或等于R_th1的值，则该方法执行步骤405，在此期间，发动机控制单元确定周期T_k-1自身的乘积与周期T_k乘以周期T_k-2的乘积的比值，记为R₂。

在步骤406期间，发动机控制单元将针对比值R₂获得的值与记为R_th1的相同确定阈值进行比较。

如果R₂的值大于R_th1的值，则该方法执行步骤409，在此期间，发动机控制单元识别参考区域，并因此确定带齿的轮的绝对角度位置，并且由于关联性而确定曲轴的绝对角度位置。然后，发动机控制单元将编号k=2分配给检测到的最后一个齿，将编号k=1分配给前一齿。

如果R₂的值小于或等于R_th1的值，则发动机控制单元认为在检测到齿k时还没有识别出参考区域。然后对每个检测到的齿执行该方法。

由于该方法的该实施例，一旦检测到位于带齿的轮周边上的参考区域之后的第一齿，就可以识别该参考区域。此外，在假设轮的转动速度强烈变化的情况下，总是使用根据现有技术确定的值来识别参考区域。因此，该方法允许比应用现有技术的方法更早地确定带齿的轮和曲轴的角度位置，同时至少保持根据现有技术的所述方法的稳健性。

在根据本发明的方法的该实施例的变型（未示出）中，该方法的步骤401至409仅在特定情况下执行。

例如，在特定实施例中，执行以下初步步骤：

·确定编号k的齿的周期T_k与编号k-1的齿的周期T_k-1的比值，记为R_p；

·将第三比值R_p与记为R_th2的确定阈值进行比较；

并且，在执行这些步骤之后，只有当R_p大于R_th2时，才执行该方法的其他步骤。本领域技术人员已知的比值R_p的确定允许仅在被认为相关联的情况下使用执行该方法的所有步骤所需的资源。换言之，只有当第一个指示器“宣布”参考区域的接近时，所述确定才会发生。通常，使用的阈值等于1.4。

此外，在该方法的另一个实施例中，步骤401至409仅针对在n-1（其中n是带齿的轮的实际齿的总数）和4之间的齿的编号值k执行。该有限的齿窗（在该齿窗中执行该方法的步骤）原则上确保当参考区域在传感器前面通过时能够识别参考区域，同时限制用于执行各种确定的资源。然而，这种实施方法要求带齿的轮的所有齿已经曾经被分配了一个编号k。换言之，当在第一次检测到参考区域后，轮已经发生了第一整圈的转动。

最后，本领域技术人员将会理解，本发明不受带齿的轮的齿数（实际的或假想的）或轮的周边上存在的一个或多个角度参考区域的数量的限制。其中带齿的轮具有一个以上的角度参考区域的实施例是可能的，例如在带齿的轮周边上的不同角度位置处的两个或三个角度参考区域。

在权利要求中，术语“包括”或“包含”不排除其他元件或其他步骤。单个处理器或若干其他单元可以用于实现本发明。所描述和/或要求保护的各种特征可以有利地组合。它们在说明书或不同的从属权利要求中的存在并不排除将它们组合的可能性。附图标记不应被理解为限制本发明的范围。