用于识别传感轮的标记空隙的方法与流程

本发明涉及一种用于识别传感轮的标记空隙的方法、一种装置、一种计算机程序产品、一种存储器介质以及一种计算单元。

背景技术：

为了检测旋转轴的转动位置，使用传感轮，其如此得到，即传感轮经过（vorbeibewegen）为此设置的传感器而产生传感器信号，从传感器信号中可以读取（ablesen）旋转轴的转动位置。这种传感轮例如用来检测内燃机的曲轴的或凸轮轴的转动位置。传感轮不仅适合于确定轴的转动位置，而且也可以用于检测轴的转速。尤其是凸轮轴上的传感轮因此设有大量标记，从而在传感轮的完整转动期间在配属的传感器中产生大量脉冲。为了能够检测曲轴的绝对转动位置，通常在大量标记中存在标记空隙，其通过例如缺失两个标记的方式来形成。传感器或分析传感器信号的软件模块可以识别传感轮上的标记的空隙且由此确定传感轮的参考转动位置。

市场上已知的传感轮在某些情况下包括多个空隙，其中，通常所有空隙具有相同宽度，所有标记具有相同宽度并且在两个空隙之间总是有至少两个标准的（normal）标记。标记的识别通常如此进行，即，要么标记的开始或结束由传感器检测到且例如作为电压跃变或传感器的信号中的信号边沿被发出（ausgeben）。在检测到例如标记的开始之后直至检测到直接紧随其后（darauffolgenden）的标记的开始所经过的时间段通常被称为增量时间。

为了能够将检测到的增量时间识别成属于一标记空隙，将检测到的增量时间与相邻的增量时间进行比较。如果在此情况下确定了检测到的增量时间与相邻的增量时间的明显偏差，则从现有技术已知的方法得出，检测到的增量时间是属于空隙的增量时间。该方法的优点是，用于识别传感轮空隙的计算耗费这样小，使得可以立即检查每个检测到的增量时间是否在此情况下是属于间隙的增量时间。从现有技术已知的方法的缺点是，传感轮的转速的突变会导致不可靠地识别出标记空隙，或者尽管检测到的增量时间不属于标记空隙，也将其识别成属于一空隙。

技术实现要素：

因此本发明的任务是，提出一种方法，其能够以小的计算耗费可靠地识别出传感轮上的标记空隙。

根据本发明的用于识别传感轮的标记空隙的方法的优点是，从三个直接相继的增量时间出发识别出标记空隙。传感轮包括多个标记和标记空隙，其中，如此地构造出标记，即标记传感器从标记经过标记传感器出发发出标记信号，其中，从标记信号出发确定增量时间，其中，增量时间对应于如下时间段，在识别到一标记之后直至识别到直接相邻的标记经过的时间段。由此可以相对于从现有技术已知的方法明显提高了稳固性。

有利的是，从三个直接相继的增量时间的第一比较出发识别出标记空隙，其中，当第二增量时间与第一增量时间之比和第二增量时间与第三增量时间之比的总和小于能预先给定的比较值时，将标记空隙分配给第三增量时间，其中，第一增量时间、第二增量时间和第三增量时间是三个直接相继的增量时间，其中，第一增量时间在第二增量时间和第三增量时间之前被检测到，并且其中，第二增量时间在第三增量时间之前被检测到。因此，有利地能够在检测到三个直接相继的增量时间之后直接地以相对于从现有技术已知的方法更好的可靠性识别出标记空隙。有利地，当针对所有已经事先检查的增量时间而言已经推断出存在标记空隙时，这样就可以实现连续地找出标记空隙。

有利的是，从三个直接相继的增量时间的第一比较出发并且从三个直接相继的增量时间的第二比较出发识别出标记空隙。

有利的是，当三个直接相继的增量时间的第一比较满足比较标准时，建立标记空隙假设，并且当两个直接相继的增量时间的第二比较满足比较标准时，识别出标记空隙。有利地，在此第一比较的比较标准和第二比较的比较标准是相同的比较标准。只有当第一比较得出满足比较标准时才实施第二比较，从而在实施第一比较之后形成标记空隙假设，其根据第二比较被明确（präzisiert）。仅根据第一比较的结果来实施的第二比较提供的优点是能够节省计算时间。

有利的是，第二比较所基于的三个直接相继的增量时间之一对应于第一比较所基于的三个直接相继的增量时间之一。也就是换句话说，用作用于第一比较的输入值的至少一个增量时间被用作用于第二比较的输入值。

有利的是，当第二增量时间与第一增量时间之比和第二增量时间与第三增量时间之比的总和小于能预先给定的比较值时，满足比较标准，其中，第一增量时间、第二增量时间和第三增量时间是三个直接相继的增量时间，其中，第一增量时间在第二增量时间和第三增量时间之前被检测到，并且其中，第二增量时间在第三增量时间之前被检测到。比较标准因此规定，分别形成中间的增量时间与两个直接相邻的增量时间之比，将这两个比求和并且将求和结果与能预先给定的阈值进行比较。中间的增量时间的概念在此指的是中间的增量时间相对于两个直接相邻的增量时间的位置。中间的增量时间在本发明的意义上尤其不是指平均的增量时间。

在应用有利的比较标准的情况下，第一比较可以确定，是否与中间的增量直接邻接的两个增量中的一个增量可以是标明传感轮的标记空隙的增量。有利地基于找到了第一比较中的入口的最后的增量时间和两个直接据此检测到的增量时间的第二比较可以同样具有如下结果，即在与第二比较的中间的增量时间直接邻接的增量时间之一是分配给传感轮的标记空隙的增量时间。从第一比较的结果和第二比较的结果中可以于是进行组合，从而在找到第一比较中的入口的最后检测到的增量时间，也是找到第二比较中的入口的最先检测到的增量时间，是属于传感轮的标记空隙的增量时间，如果不仅在第一比较而且在第二比较中满足比较标准的话。如果在第一比较中满足比较标准，但在第二比较中不满足，则由此得出，找到第一比较中的入口的最先检测到的增量时间是代表了传感轮的标记空隙的增量时间。

此外有利的是一种装置，其被设置实施根据本发明的方法的每个步骤。

有利的是一种计算机程序产品，其被设置或通过编纂被设置当其在计算单元上运行时，实施根据本发明的方法的每个步骤。

有利的是一种存储器介质，在其上存储根据本发明的计算机程序产品，以及一种计算单元，该计算单元包括根据本发明的存储器介质。

附图说明

参照附图更详细阐释根据本发明的方法的实施方式。其中：

图1示出了传感轮的示意图，利用标记传感器扫描（abtasten）该传感轮；

图2示出了根据本发明的方法的实施例的流程的示意图；

图3示出了检测到的增量时间的顺序（abfolge）的示意图。

具体实施方式

图1示出了传感轮（10）的示意图，其抗扭转地与旋转轴连接。传感轮（10）可以尤其是内燃机的曲轴的传感轮。传感轮（10）沿其圆周包括大量标记（14），这些标记构造成使得它们可以如此改变传感轮（10）的物理特性，即，当标记（14）由于传感轮（10）的旋转而经过（vorbeibewegen）标记传感器（20）时，通过标记传感器（20）检测到该改变。标记（14）可以尤其是以齿为形式的升高处（erhöhungen）。标记传感器（20）可以尤其是霍尔传感器，其检测通过经过标记（14）而改变的磁场。标记（14）如此地沿着传感轮（10）的圆周布置，即，沿传感轮（10）的旋转方向看标记（14）的开始或沿着传感轮（10）的旋转方向看标记（14）的结束等距地布置。传感轮（10）此外包括标记空隙（12），其例如可通过如下方式形成，即沿着传感轮（10）的圆周去掉至少两个相邻的标记。

标记传感器（20）如此设置，使得其将标记信号传输到计算单元（22）上，其中，标记信号例如通过脉冲或信号边沿（signalflanke）描述（wiedergibt）标记（14）的记录的每个时间点。从脉冲或标记信号的信号边沿出发，计算单元（22）可以确定脉冲或标记信号的信号边沿之间的时间间隔且由此确定增量时间。计算单元（22）包括存储器介质（24）。

传感轮（10）、标记传感器（20）以及计算单元（22）有利地是用于控制内燃机的装置的组成部分。

图2示出了根据本发明的方法的实施例的示意性的流程。当传感轮（10）旋转，从而标记（14）经过标记传感器（20）并且标记传感器产生标记信号时，应用根据本发明的方法的实施例。

根据本发明的方法的实施例在步骤100中开始。在步骤100中从标记传感器（20）的最后检测到的脉冲或标记信号的最后检测到的信号边沿出发检测且存储新的增量时间。接下来检查，是否已经存储了三个直接相继的增量时间（40、41、42）。如果还未存储三个直接相继的增量时间（40、41、42），则重新检测且存储增量时间。如果存储了三个直接相继的增量时间（40、41、42），则接下来实施步骤110。方法步骤100因此包括内部回线（schleife）。

在步骤110中检查，是否三个存储的直接相继的增量时间（40、41、42）满足比较标准。为此分别形成三个直接相继的增量时间的中间增量时间（41）与两个直接相邻的增量时间（40、42）之比。增量时间的两个比接下来求和并且将求和的结果与能预先给定的阈值进行比较。如果增量时间之比的总和小于能预先给定的阈值，则在步骤100之后实施步骤130。如果比的总和大于能预先给定的阈值，则在步骤110之后实施步骤120。如果在步骤110中实施的第一比较满足比较标准，则已输送给第一比较的两个外部的增量时间（40、42）中的一个外部的增量时间是对应于传感轮（10）的标记空隙（12）的增量时间。如果三个存储的直接相继的增量时间（40、41、42）满足比较标准，则在步骤110的框架中由此建立标记空隙假设（markierungslückenhypothese）。

在步骤120中检测新的增量时间，该增量时间是直接连接到最后在步骤100的框架中检测到的增量时间（42）。新检测到的增量时间被存储且将之前存储的三个增量时间中的最旧的增量时间删除。接下来重复步骤110。

在步骤130中检测两个其它的增量时间（43、44），其中，这两个其它的检测到的增量时间（43、44）是与在最后在步骤100的框架中检测到的增量时间（42）直接邻接（angrenzen）的增量时间。在步骤130之后实施步骤140。由于在步骤130中没有删除所存储的增量时间，因此在步骤130之后存在至少五个检测到的增量时间（40、41、42、43、44）。

在步骤140中分别形成三个最后检测到的增量时间（42、43、44）的中间增量时间（43）与两个相邻的最后检测到的增量时间（42、44）之比。接下来将中间的增量时间（43）与两个相邻的增量时间（42、44）之比求和并且将求和的结果与能预先给定的阈值进行比较。如果比较得出增量时间之比的总和小于能预先给定的阈值，则在步骤140之后实施步骤160。如果比较得出增量时间之比的总和大于能预先给定的阈值，则在步骤140之后实施步骤150。

在步骤150中将传感轮（10）的标记空隙（12）分配给第一增量时间（40），在步骤110中实施的比较基于第一增量时间。在步骤150之后实施步骤100。

在步骤160中将传感轮（10）的标记空隙（12）分配给不仅找到在步骤110中实施的比较的入口也找到在步骤140中实施的比较的入口的增量时间（42）。在此情况下是在实施步骤140的时间点总共五个存储的增量时间（40、41、42、43、44）中的中间的增量时间。

在所介绍的实施例的框架中，通过在步骤110中实施的第一比较建立标记空隙假设。由于在步骤110中实施的比较仅得出，在步骤110中比较的增量时间之一是属于传感轮（10）的标记空隙（12）的增量时间。通过在步骤140中的第二比较来如下检查标记空隙假设，使得能够在步骤140之后可靠地确定，在步骤110中比较的增量时间中的哪个增量时间分配给传感轮（10）的标记空隙（12）。

在替选的设计中，在步骤110的框架中不建立标记空隙假设，而是当满足比较标准时，将最后检测到的增量时间（42）的标记空隙（12）分配给三个直接相继的增量时间（40、41、42）。在该替选的设计中，有利地利用，仅两个外部的增量时间（40、42）中的一个增量时间能够以高的可能性是属于标记空隙（12）的增量时间。如果三个直接相继的增量时间（40、41、42）中的最先（zuerst）检测到的增量时间（40）是属于标记空隙（12）的增量时间，则在较早经过（durchlauf）步骤110时就已经满足了比较标准，该较早经过如此快速地（kurzfristig）走完（zurückliegt），使得较早经过无法对应于传感轮（10）的完整（vollen）转动（umdrehung）。因此，只有当已经至少两次经过步骤110，而在这至少两次经过中没有满足比较标准时，三个直接相继的增量时间（40、41、42）中的最后检测到的增量时间（42）才分配给标记空隙（12）。该替选的设计不规定在步骤110之后实施步骤130。更确切地说该替选的设计以步骤110结束，如果满足了比较标准的话。如果不满足比较标准，则在该替选的设计的框架中在步骤110之后跟随步骤120。

图3示出了通过标记传感器（20）提供的标记信号的时间上的流程的示意图。在第一时间点（30），标记信号包括至少四个脉冲，从而从各两个相邻的脉冲的时间间隔（abständen）中可以形成三个直接相邻的增量时间（40、41、42）。在时间点31通过标记传感器（20）发出了另一脉冲之后，可以确定第四增量时间（43）。在时间点32通过标记传感器（20）提供了另一脉冲之后，可以计算第五增量时间（44）。增量时间40、41和42被输送给在步骤110的框架中实施的第一比较。为此形成了增量时间41与增量时间40之比以及增量时间41与增量时间42之比。这两个比随后被求和并且与能预先给定的阈值进行比较。在方法步骤130的框架中检测增量时间43和44。现在，在步骤140的框架中实施的第二比较基于增量时间42、43和44。为此形成了增量时间43与增量时间42之比以及增量时间43与增量时间44之比。这两个比被求和并且随后与能预先给定的阈值进行比较。如果不仅在步骤110中实施的第一比较而且在步骤140中实施的第二比较得出，所形成的比的总和小于能预先给定的阈值，则由此获知，不仅找到了在步骤110的框架中实施的比较的入口而且找到了在步骤140的框架中实施的比较的入口的增量时间中的一个增量时间代表了传感轮（10）的标记空隙（12）。在此情况下出于逻辑原因只可能是增量时间42。

如果在步骤110中实施的比较得出增量时间之比的总和小于能预先给定的阈值，并且接下来在步骤140中实施的比较得出增量时间的在那里形成的比的总和大于能预先给定的阈值，则可以推断出代表传感轮（10）的标记空隙（12）的增量时间找到了第一比较中的入口，但没有找到第二比较中的入口。接下来，代表传感轮（10）的标记空隙（12）的增量时间必须是增量时间40。

所介绍的根据本发明的方法的实施例能够实现传感轮（10）的标记空隙（12）的识别，其即便在传感轮（10）的强烈变化的转速的情况下也可靠地运作且仅需要计算单元（22）的这样小的计算功率，使得根据本发明的方法的实施例的实施在比传感轮（10）的典型的增量时间更短的时间段内实现。