在具有电子控制单元(EMU)的发动机里，电子控制计算所基于的主 要信息是发动机曲轴的位置。一个电子控制单元包括处理器、软件和 电子硬件来处理信号和实现发动机运转。在大多数情况下，曲轴位置 以各自的气缸上止点位置(TDC)作为参考点。使用角度信息精确地对 有关发动机燃烧的关键事件定时，反过来这一点又对发动机的性能和 排放产生影响。信息的准确性是必需的，因为任何错误也会导致发动 机控制单元不工作，从而导致发动机停止运转。通常来说信号故障有 两种可能：(i)传感器、线路或者连接件的故障导致信号失灵，或者(ii) 在传感器信号线路上的高水平的外部噪声干扰了发动机位置的计算。
为了识别多气缸内燃机的气缸，大多数ECU需要来自于凸轮轴传 感器和曲轴传感器的信号。大多数发动机都这样配置是为了凸轮轴每 转一圈，曲轴能转两圈。比较有代表性的是，发动机曲轴包括一个与 曲轴耦合运转的曲柄轮。该曲柄轮包括很多元件，至少一个参考元件， 比如一个缺失间隙、特大的元件、一个附加元件或者不同结构或形状 的元件等等。曲轴传感器放在靠近曲柄轮的位置以产生元件经过的信 号。这个信号信息传给ECU，由ECU计算在标记元件之后的元件的数量 并确定曲轴的位置，这也被称为同步。这一点能够使ECU确定曲轴360 度的位置。然后ECU必须使用凸轮传感器的信号来确定曲轴是否在第 一个位置还是第二个位置。因此，如果来自曲轴传感器的信息中断了， 那么ECU将丢失曲轴的位置，并且不会知道曲轴是在第一个转还是第 二个转。因此，ECU无法确定哪一个气缸应该喷油(比如对一个典型的 柴油发动机来说，气缸是在动力行程还是在排气行程)。如果曲轴传感 器信息中断发生了，发动机也许会失效。
将这个问题减到最小的一个尝试是提供两个曲轴传感器；其思想 是一个曲轴传感器作为另一个的备份传感器。根据这个结构，ECU接收 来自其中一个传感器的信息。如果它发生了故障，ECU将完成“转换” 到另一个传感器。虽然多余的传感器确实一定程度上能够解决这个问 题，但是却仍具有重要的性能问题。万一一个传感器发生了故障，ECU 会丢失发动机的位置并无法计算速度。ECU必须停止喷油并从发动机中 移走负载。一旦转换到工作传感器，喷油不能被启动直到曲轴位置和 曲轴转数被确定为止。曲轴传感器信号的同步和正确曲轴转数的确定 需要时间。在这段时间内，停止喷油和移走发动机负载会显著地降低 发动机的性能。

本发明提供与一个包含曲轴和可操作地耦合到该曲轴上的旋转部 件的内燃机一块使用，产生一个连续的有用信号流来确定曲轴的位置 的方法，该连续的信号流从来自于第一个曲轴位置传感器的第一个信 号序列和来自于第二个曲轴位置传感器的第二个信号序列中获得，该 方法包括：
调制所述的第二个信号序列以产生一个被调制的信号序列，其类 似于所述的第一个信号序列，从而产生两个彼此相似的信号序列；和
产生一个信号流，其根据
(i)第一个信号序列和所述的被调制的信号序列的结合，如果所述 的第一个和第二个曲轴位置传感器都运行，
(ii)第一个信号序列，如果所述的第一个曲轴位置传感器运行而 所述的第二个曲轴位置传感器不运行，和
(iii)被调制的信号序列，如果所述的第二个曲轴位置传感器运行 而所述的第一个曲轴位置传感器不运行，
其中产生一个连续的信号流，甚至所述的第一个和第二个曲轴位 置传感器中的一个出现运行故障，这个信号流继续存在。
附图说明
图1A描述了根据本主题发明的一个实施例的一个曲轴位置装置的 原理图。
图1B描述了根据本主题发明的一个实施例的一个发动机控制系统 的原理图。
图2显示了根据本主题发明的一个实施例的来自本发明的一个实 施例的传感器的信号序列和由这些信号产生的处理信号。
图3显示了根据本主题发明的一个实施例的在带有处理器的第一 个和第二个传感器之间的一个基本连接的原理图。
图4显示了根据本主题发明的一个实施例的信号脉冲以描述来自 于第一个和第二个传感器的信号序列的对准。
图5是一个监控图，其显示了对应于图4中所描述的信号的第一 个和第二个传感器信号。
图6显示了从第一个和第二个传感器信号产生处理的信号的的处 理器的电子部件的一个布置。
图7显示了用来处理来自第一个和/或第二个传感器信号的处理逻 辑电路。
图8显示了对来自于第二个传感器的信号序列进行处理以模拟来 自于第一个传感器的信号，从而生成了一个信号以代替一个空白信号。
图9显示了对来自于第二个传感器的信号序列进行处理以模拟来 自于第一个传感器的信号，从而生成了一个空白信号以代替一个非空 白信号。
图10是一个监控图，其显示了来自于第一个和第二个传感器的模 拟信号和被处理信号。
图11是一个监控图，其显示了如图10所示的来自于第一个和第 二个传感器的信号序列和被处理信号的数字化型信号。
图12是一个简单图，其显示了图7所提供的流程图的时间步长的 一个样例。

在一个基本的实施例中，本主题发明和一个连续的信号流的产生 方法有关，该信号流从两个来自于至少两个单独的曲轴位置传感器的 单独的信号流中获得。该连续的信号流被输入一个发动机控制处理器， 其利用信号信息来控制发动机各种各样的运转。其中一个信号流被ECU 改变以模拟或仿真另一个信号流，从而产生两个相似的信号流。
可选的是，两个信号流都可以被改变以相似于一个不同于第一个 和第二个信号流的预定的信号流。两个相似信号流的产生作为产生连 续的信号流的基础，据此曲轴位置可以被不断地监控。利用两个相似 的信号流带来一个好处是，如果一个或另一个曲轴位置传感器出现故 障，仍然可以保持连续的信号。这克服了从发动机中移走负载的需要， 并且每当一个曲轴位置传感器发生间歇或永久故障的时候，也不需要 复位信号流。因此，发动机的性能会显著地提高。
因此，本主题发明的一个方面是和一个连续的信号流的产生方法 有关，该信号流从来自于第一个和第二个曲轴位置传感器的信号序列 中获得。比较有代表性的是，该方法结合一个包含与旋转部件，如曲 柄轮，耦合运转的曲轴的发动机一起使用。在曲柄轮的周围布置了很 多元件，如铁磁齿，并且至少有一个参考元件。第一个和第二个曲轴 位置传感器放在靠近旋转部件的位置以感应元件经过的信号。在一个 特别的方面，第一个和第二个曲轴位置传感器相互之间偏移，其中一 个位于下游。第一个曲轴位置传感器产生第一个信号序列，而第二个 曲轴位置传感器产生第二个信号序列。第二个信号序列被调制以相似 于第一个信号序列，从而产生两个彼此相似的信号序列。只要一个或 两个信号序列产生了，一个连续有效的曲轴信号就会保持。这使得ECU 或类似设备能够不断地监控曲轴的位置和发动机的速度，即使其中一 个曲轴位置传感器出现故障。反过来，这也减少了由停止喷油和移走 发动机负载所带来的性能问题。
在一个更特别的实施例中，前述方法中的调制步骤包括改变第二 个信号序列以生成参考元件信号，其对应于来自第一个传感器的参考 元件信号；并且/或者生成一个元件信号，其对应于前面所说的第一个 传感器的元件信号，以代替来自于前面所说的第二个传感器的参考元 件信号。在一个可选的实施例中，第一个和第二个信号序列都可以被 调制以相似于预定的、想得到的信号序列。
为了促进对本发明原理的理解，我们参考图中所描述的优选实施 例并用特定的语言来描述。
根据本主题发明的原理，图1A显示了一个曲轴接口110和接收从 曲轴接口发送的信号的信号处理器150，其与内燃机一起使用。曲轴 22驱动一个旋转部件20。对一个四循环发动机来说，每个发动机循环 内，曲轴22旋转两次。装置110包括第一个曲轴位置传感器10和第 二个曲轴位置传感器12，它们与一个把模拟信号转化为数字信号的转 换器14通信连接。第一个和第二个曲轴位置传感器10，12和转换器 14一起包括曲轴接口110。来自于第一个和第二个曲轴位置传感器10， 12的数字信号分别通过线路111和112从转换器14发送到信号处理器 150。旋转部件20可以是任何常规的包含各种各样元件的曲柄轮或类 似设备。如图1A所示，旋转部件20和一个曲柄轮有关，该曲柄轮包 含90减1个齿元件24，当每个元件经过上述第一个和第二个曲轴位置 传感器10，12时就会产生一个信号。信号处理器150包含电子和软件 部件，接收和处理来自第一个曲轴位置传感器10的输出信号和来自第 二个曲轴位置传感器12的输出信号，以便来自第二个曲轴位置传感器 12的信号被改变以仿真来自第一个曲轴位置传感器10的信号。利用来 自于第一个曲轴位置传感器10或者第二个曲轴位置传感器12的信号， 信号处理器150产生一个有效的曲轴信号序列，其中尽管第一个曲轴 位置传感器10或者第二个曲轴位置传感器12出现运行故障，但是该 有效的曲轴信号序列会继续存在。
图2描述了一个独特方法的实施例，该方法是调制来自第二个曲 轴位置传感器的信号信息，使能够具有无冲击(即没有负载损失)的曲 轴位置感应。利用来自于第一个曲轴位置传感器210的信号序列和来 自于第二个曲轴位置传感器220的信号序列以产生一个有效的曲轴信 号序列230和时钟信号序列240。每一个凸起的或高电平信号代表着旋 转部件的一个元件经过曲轴位置传感器。高电平信号之间的间隔或低 电平信号代表着元件之间的间隔。不管哪里有一个缺失的元件，都会 有一个比正常的低电平信号或缺失信号(或者有时被认为是间隙信号) 更长的间隔。缺失信号作为实施例的参考信号。例如，211代表着来自 于第一个曲轴位置传感器的缺失信号，而223代表着来自于第二个曲 轴位置传感器的缺失信号。有效的曲轴信号230是由第一个和第二个 信号序列结合产生的信号序列，其中来自于第二个曲轴位置传感器的 信号序列被改变以仿真来自于第一个曲轴位置传感器的信号序列。高 电平信号222被空白以仿真来自于第一个曲轴位置传感器的间隙信号 211，在有效的曲轴信号230和时钟信号240上分别被记为缺失信号232 和242。第二个曲轴位置传感器的间隙信号223被改变产生一个相应于 第一个曲轴位置传感器213的高电平信号，在有效的曲轴信号230和 时钟信号240上分别被记为高电平信号233和243。
图中描述的不同的实施例显示了各个方面，包括发动机控制系统 如何配置和曲轴位置信号流如何被调制以确定曲轴位置和最终控制各 个发动机的行程。图1B显示了一个发动机控制系统100的一个实施例 的原理图，其利用如图1A所示的曲轴接口110和信号处理器150。根 据上下文，利用该系统来确定一个运行的内燃机曲轴的位置并控制所 述的发动机的运行。发动机具有气缸和与曲轴耦合运行的活塞杆。而 且，旋转部件和曲轴耦合运行以便在每一个发动机循环里，旋转部件 旋转两圈。第一个和第二个曲轴传感器放在靠近由曲轴传感器接口110 表示的曲轴旋转部件的位置。第一个曲轴位置传感器和第二个曲轴位 置传感器分别通过线路111和112(也显示为曲轴1和曲轴2)连接到第 一个处理器150(也显示为左组FPGA)，也如图3所示。通常来说，这 里使用的“线路”指的是电线或者其他用于电子信号通信的导电装置。 在一个有代表性的实施例里，旋转部件包括一个轮子，其具有多个等 间距的元件且具有至少一个元件缺失(间隙)。当旋转部件旋转时，等 间距的元件和间隙经过第一个和第二个曲轴传感器，从而产生一个连 续的信号序列。信号处理器150处理从第一个和第二个曲轴位置传感 器接收到的信号，使得来自于第二个曲轴位置传感器的信号序列仿真 来自于第一个曲轴位置传感器的信号序列。利用来自于第一个和第二 个曲轴位置传感器的信号序列组成一个有效的曲轴信号序列(也显示 为375曲轴)。发动机控制系统还包括至少一个通信连接到信号处理器 的发动机控制处理器。发动机控制处理器包括程序(软件)和/或电路来 控制发动机的特定的操作，比如，但不限于，往汽缸里喷油和/或点火。 发动机控制处理器基于有效的曲轴信号序列和来自于信号处理器的凸 轮信号来控制这些操作。因此，信号处理器通过线路153把有效的曲 轴信号序列发送到第一个发动机控制处理器120(也显示为R375)和第 二个发动机控制处理器130(也显示为L375)。
除了有效的曲轴信号序列，信号处理器150还产生一个时钟信号 序列，它是有效的曲轴信号序列的复制，如图3所示。时钟信号序列 的来源和它们的功能将在下文中被更详细地描述。通过线路154(也显 示为375 T2时钟)把时钟信号序列发送到第一个和第二个发动机控制 处理器120，130。信号处理器通过线路113(也显示为凸轮)也接收来 自于凸轮轴传感器(未示出)的凸轮信号。通过线路152(也显示为375 凸轮)把凸轮信号序列发送到第一个和第二个发动机控制处理器120， 130。
图1B也显示了一个主处理器140。主处理器对曲轴位置感应系统 100的运行不是必需的，但是可以利用它来对系统100做各种各样的分 析。主处理器140分别通过线路157和159(也显示为561曲轴1和561 曲轴2)接收来自于第一个和第二个曲轴位置传感器的信号，而不用处 理。主处理器140通过线路158(也显示为561凸轮)也接收凸轮信号， 还通过线路156(也显示为561有效曲轴)接收有效的曲轴信号序列。第 一个发动机控制处理器、第二个发动机控制处理器和主处理器都通过 线路151(也显示为曲轴信号选择)接收一个曲轴状态信号。
第一个和第二个发动机控制处理器120，130负责每组气缸的运转 (代表性地基于12或16气缸的发动机，分别是6或8个气缸)。因此， 在一个16气缸的发动机里，典型的布置将包括左和右信号处理器，各 自与两个发动机控制处理器进行通信，并且各自控制8个气缸。
系统100也包括外部信号转换器159和155(也显示为INV和转换 器)。在处理期间，信号处理器150对有效的曲轴信号和时钟信号进行 转换。外部信号处理器159转换这些信号。转换器同时提供一个健壮 的(+5V)推挽信号，其对干扰信号具有更大的弹性。
图6描述了信号处理器600的部件和设计的一个例子，该信号处 理器负责处理来自于曲轴位置传感器的信号序列。信号处理器600包 括计数器670、第一个处理模块610、第二个处理模块620和分配/输 出电路650。如上所述，第一个和第二个曲轴位置感应器产生对应于元 件经过传感器的高电平信号，对应于元件间隔的低电平信号和对应于 缺失元件的缺失信号。计数器作为定时器，被处理模块610，620使 用来确定高电平和/或低电平信号的时间周期。第一个处理模块610处 理来自第一个曲轴位置传感器的信息，第二个处理模块620处理来自 第二个曲轴位置传感器的信息。第一个和第二个处理模块610，620保 证信号是同步的，也就是说在间隙信号之前的元件信号的数量被正确 的计算并与旋转部件元件的数量相关。那些熟悉本技术的人，根据在 此的教导，将会懂得处理模块可以是任何合理的软件和/或电子电路， 其被配置以实现预期的功能。例如，信号处理器包括带有内置程序模 块的存储介质(软盘，芯片等)，所述的程序模块包括用来处理信号的 计算机可读代码。此外，电子电路，比如模拟电路，可以依照预期的 功能被配置以处理信号。
关于第二个处理模块620，它被配置以产生对应于第一个曲轴位置 传感器信号的缺失信号和高电平信号。基于第一个和第二个曲轴位置 传感器的预定的间距，第二个处理模块620被配置以确定第一个曲轴 位置传感器在第二个信号序列中检测到缺失信号的位置。例如，利用 90-1曲柄轮作为旋转部件，把曲轴位置传感器隔开成12度(也就是3 个元件)，当第二个信号序列记下第86个高电平信号(见图9)时，第二 个处理模块被配置以产生一个低电平信号。对一个可替代的60-2曲柄 轮的情况，第一个和第二个曲轴位置传感器被分隔成12度(也就是2 个元件)，处理模块在第56个信号处产生一个低电平信号。相反，当 处理模块已经计数了88个信号时，第二个处理模块620被配置以在那 一点及时地产生一个高电平信号，并用它代替正常的缺失信号(见图 8)。对一个可替代的60-2曲柄轮的情况，第一个和第二个曲轴位置传 感器被分隔成12度，当第57个信号被计数时，处理模块产生一个高 电平信号。特定的逻辑电路状态，据此状态产生仿真的缺失信号和高 电平信号，将根据发生的特定的状态在下文中被描述。
基于被处理的第一个曲轴位置传感器信号序列612和被处理的第 二个曲轴位置传感器信号序列622，信号处理器600产生一个有效的曲 轴位置信号序列。即使第一个或第二个曲轴位置传感器出现故障，该 有效的曲轴位置信号序列仍保持不变。如图4所示，第一个和第二个 被处理的信号序列418和419，分别被轻微的歪斜，如虚线400所示。 如果两个信号序列被输入，输出分配处理模块被配置以便利用第一个 上升沿414和最后的上升沿416产生有效的曲轴信号序列422的方波 信号420。如果一个或另一个信号丢失了，比如某些操作故障，有效的 曲轴信号序列422将类似于剩下的信号序列。
通常如上所述，用两个独立的处理模块610，620实现曲轴位置传 感器信号的处理。图7和一个流程图相关，其显示了其中一个处理模 块的处理逻辑电路。处理过程的细节将在下面描述。处理具有5个状 态：INIT 736，SYNC 714，HIGH 722和MISSING 732。当发动机启动 时，处理过程从INIT状态736开始，接着到SYNC状态714并继续 LOW-HIGH-LOW-HIGH-LOW------LOW-MISSING-HIGH-LOW-HIGH-LOW等状 态，如图12所示。一旦信号序列经历了各个状态，并且处理模块计算 了预定的元件数目，那么信号就被认为是同步的。一旦信号序列同步 了，信号处理器600启动来自于第二个曲轴位置传感器的信号序列的 改变过程。在同步之后，如果其中一个信号丢失(太长的MISSING状态 732)或者HIGH状态722的长度太长，处理过程就会返回到INIT状态 736再次开始同步。尽管第二个处理模块包括附加的设计去调制第二个 信号序列以仿真第一个信号序列，比如产生对应于来自于第一个信号 序列的缺失信号的低电平信号和产生对应于来自于第二个信号序列的 缺失信号的高电平信号，但必须注意的是第二个处理模块620包含与 第一个处理模块610同样的功能和设计。每一个状态在下文中将被详 细地描述，并且第二个处理模块620附加的功能在适当的地方将被简 要说明。
A.INIT状态。如果曲轴输入信号处于低电平的时间等于或大于前 一次测量周期的两倍，或者如果高电平信号处于高电平的时间大于前 一次高电平时间的25％(正常)或100％(缺失元件后的第一个)，那么 就从MISSING状态732进入INIT状态736。复位端被处理器拉到低电 平也可以进入INIT状态。在INIT状态736里，所有的计数器、错误 标志和定时器都被设定为缺省值。曲轴输出被设定为0。当在曲轴输入 信号上有低电平到高电平的变化时，会采取以下行为：(i)保存高电平 时间开始的时标；和(ii)进入SYNC状态。
B.SYNC状态。当在曲轴输入信号上有低电平到高电平的变化时， 从INIT状态736进入SYNC状态714。该术语“SYNC状态”不要和同 步混淆，当处理模块统计缺失信号之后的预定的元件数时，才发生同 步。在SYNC状态，指示信号是否同步的一个标志被设定为错误，并且 曲轴输出被设定为0。一旦同步了，曲轴输出就被设定为1，其意味着 被处理的信号从处理模块发送出去了。当处理模块已经统计了缺失齿 后的88个齿时，就会发生同步。第一个齿被计数为0。在MISSING状 态期间，这一点发生如下描述。
当在曲轴输入信号上有高电平到低电平的变化时，会采取以下行 为：(i)保存低电平时间开始的时标；(ii)用低电平时间开始的时标减 去高电平时间开始的时标以计算高电平时间；(iii)进入LOW状态718。
C.LOW状态。当在曲轴输入信号上有高电平到低电平的变化时，就 从SYNC状态714或者HIGH状态722进入LOW状态718。在LOW状态期 间，进行缺失元件的检测，并且产生仿真的高电平信号。根据下列状 态的完成进行缺失元件的的检测：
当前时间-低电平时间开始>先前的周期时间
一个周期是指高电平时间之间的时间总数。假设第二个处理模块， 在LOW状态期间生成了附加元件。如果统计的元件数量等于缺失元件 之前的最后一个元件(对90-1的曲柄轮来说第88个齿)，那么在曲轴 输出上就会生成一个附加齿。信号被同步并且完成以下状态：
当前时间-低电平时间开始>＝先前的低电平时间
直到完成以下状态才设定附加元件：
当前时间-低电平时间开始>先前的周期时间
如图8所示，显示了来自于第二个传感器的输入和有代表性的附 件元件。这个过程产生了带有附加元件89的曲轴输出814。如果信号 没有被同步，那么对曲轴1过程来说，曲轴输出被设定为0。
当以下两个状态中的一个发生时，就会从LOW状态中退出：
(i)当在曲轴输入信号上有低电平到高电平的变化时，就会采取以 下行为：
保存高电平时间开始的时标。
用高电平时间开始的时标减去低电平时间开始的时标以计算低电 平时间。
把齿计数器增加“1个齿”。
(ii)当在曲轴输入信号上检测到缺失齿时，就会采取以下行为：
用当前时标减去低电平时间开始的时标以计算周期。
用周期时间除以2以计算低电平时间。
保存低电平时间开始的时标。
D.HIGH状态。当在曲轴输入信号上有低电平到高电平的变化时， 就从MISSING状态732或者LOW状态718进入HIGH状态722。在HIGH 状态期间，产生仿真的间隙信号。监控曲轴信号以检测“保持高电平” 行为，其意味着当输入信号等于1，由于传感器信号丢失，被绑定为逻 辑高电平。如果完成了下列状态，曲轴信号被认为是“保持高电平”：
当前时间-高电平时间开始>先前的高电平时间+25％(100％在缺 失齿之后的第一个齿)
在曲轴信号是“保持高电平”的情况下，曲轴输出就被设定为0， 以避免在产生T2时钟和曲轴90-1信号的干扰。
在第二个处理模块的情况，产生一个仿真的低电平信号，其与对 应于被处理的第一个信号序列里的缺失信号的缺失信号有关。至于来 自于第二个曲轴位置传感器的信号的处理过程，如果统计的元件数量 等于曲轴1缺失元件的位置并且信号成功地被同步，那么曲轴输出就 被设定为0(从而产生低电平信号)。此发生的元件数量在信号处理器中 被确定并且不能被改变。在包含90-1曲柄轮的旋转部件的例子中，如 果曲轴位置传感器以12度间隔，那么元件数量是86。这将产生如图9 所示的输出信号。图9显示了来自于第二个曲轴位置传感器的输入信 号910，有效的缺失或间隙信号920，和由此被处理的信号930。
当以下两个状态中的一个发生时，就会从HIGH状态722中退出：
(i)当在曲轴输入信号上有高电平到低电平的变化时，就会采取以 下行为：
用当前时标减去低电平时间开始的时标以计算周期。
保存低电平时间开始的时标。
用低电平时间开始的时标减去高电平时间开始的时标以计算高电 平时间。
进入LOW状态
(ii)当在曲轴输入信号上检测到“保持高电平”信号时，就会采 取以下行为：
用当前时标减去低电平时间开始的时标以计算周期。
保存低电平时间开始的标志。
用低电平时间开始的时标减去高电平时间开始的时标以计算高电 平时间。
进入INIT状态。
E.MISSING状态。当检测到一个缺失齿时，就从LOW状态718进入 MISSING状态732。在这个状态里，计数器、计时器和错误标志都被设 定/清除为一个新的曲轴转数。齿计数寄存器必须与期望的齿数进行核 查以能够确定信号是否被认为是同步。在一个包含90-1齿的调速轮的 旋转部件的特定的实施例中，如果被统计的齿数等于所期望的齿数， 就会设定同步标志。在90-1的情况下，既然缺失齿之后的第一个齿被 认为是齿0，那么所期望的齿数就是88。
当以下两个状态中的一个发生时，就会从MISSING状态中退出：
(i)在等于两个周期时间的时间内没有检测到上升变化：
进入INIT状态
(ii)当在曲轴输入信号上有低电平到高电平的变化时，就会采取 以下行为：
保存高电平时间开始的时标。
用高电平时间开始的时标减去低电平时间开始的时标以计算低电 平时间。
进入HIGH状态722。
在来自于第一个和第二个曲轴位置传感器的信号序列被处理之 后，利用逻辑OR电路和信号处理器150的程序，把两个信号序列对准 以产生有效的曲轴信号230。图4表明利用一个信号的第一个上升沿， 在此指的是第二个信号系列220的信号412，和一个信号的最后的下降 沿，在此指的是低一个信号序列210的信号410，对准信号410以产生 一个信号420。如果被处理的第一个信号序列和被处理的第二个信号序 列都被生成或者生成一个，那么来自于信号处理器的有效的曲轴信号 序列就是1。如果两个都没生成，那么有效的曲轴信号将是0。
在系统时钟信号序列的每一个上升沿，锁信号序列、有效的曲轴 信号序列和凸轮信号序列输出都会被最近的值更新。
根据表1提供的值(由于信号处理器150在后面发生转置，所以使 用NOT符号)，信号处理器150的分配/输出电路被配置以输出信号。
表1
时钟信号154       ＝NOT[(处理过的曲轴1)OR(处理过的曲轴2)]
有效曲轴156       ＝NOT[(处理过的曲轴1)OR(处理过的曲轴2)]
有效曲轴154       ＝NOT[(处理过的曲轴1)OR(处理过的曲轴2)]
561曲轴1          ＝NOT曲轴1
561曲轴2          ＝NOT曲轴2
561凸轮           ＝NOT凸轮
375凸轮           ＝凸轮
曲轴传感器选择    ＝0如果曲轴1被处理过的信号和曲轴2被处 理过的信号都完成
＝1如果在曲轴1过程或者曲轴2过程里的错误标志被设定，由 于
1)缺失信号(L0W状态时间太长)
2)HIGH状态时间太长
3)在缺失齿之间的齿数错误
图10是一个示波器监控图，其显示如上所描述的第一个曲轴位置 传感器1010的模拟信号、第二个曲轴位置传感器1012的模拟信号和 由来自于第一个和/或第二个曲轴位置传感器的被处理的信号所产生 的有效的曲轴信号1014。从第一个曲轴位置传感器感应到的缺失元件 (或间隙信号)在1011处显示。即使来自于第二个传感器相对应的信号 显示了一个元件信号1013，有效的曲轴信号1014记为对应于来自于第 一个传感器的缺失元件1011的缺失元件1023信号。此外，来自于第 二个曲轴位置传感器的间隙信号在有效的曲轴信号序列中记为元件信 号1019，其对应于来自于第一个曲轴位置传感器的元件信号1018。图 10显示了第三个元件1021的扩展(往左偏移)，其由间隙信号1017引 起的。因此，在第二个和第三个元件之间的低电平信号比其他低电平 信号窄得多。图11表示一个示波器监控图，其分别显示了来自于第一 个和第二个曲轴位置传感器1010，1012的模拟信号的数字化型1110 和1112。
图5显示了第一个曲轴位置信号序列1110，第二个曲轴位置信号 序列1112和有效的曲轴信号序列1014的数字化型信号的特写镜头， 在第二个曲轴位置信号序列1112里围绕着间隙信号在图10中显示。 图5显示了在缺失元件之后的第二个和第三个元件之间的窄的低电平 信号510的主要成分。在来自于第一个曲轴位置信号序列的第二个元 件513的下降沿512和来自于第二个曲轴位置信号序列的零元件(缺失 元件后即刻)515的上升沿514之间，窄的低电平信号是不同的。图5 表明熟悉本技术的人必须仔细地确定第一个和第二个曲轴位置传感器 的间隔。那些熟悉本技术的人懂得，只要在来自于第二个曲轴位置信 号序列的缺失元件之后的第一个元件的上升沿和来自于第一个曲轴位 置信号序列的前面的元件的下降沿之间产生足够的低电平信号，第二 个曲轴位置传感器就可以位于第一个曲轴位置传感器的隔开的下游。 即使低电平信号被削减，下降沿的位置仍然是正确的，并且因为在下 降沿上生成了所有的喷油脉冲位置，所以偏斜低电平信号对喷油没有 影响。然而，如果曲轴位置传感器彼此之间放得太近，低电平信号就 会丢失，从而导致喷油时间不同步。
回过来参照图1A，优选的，第二个曲轴位置传感器12被定位，使 得它位于与第一个曲轴位置传感器10相隔12度(也就是3个高电平信 号)的下游。这个距离可以较高或者较低，只要生成了如图10中所讨 论的低电平信号1017。而曲轴位置传感器的位置将被绕着曲轴、旋转 部件和/或发动机的曲轴箱的间距和/或安装约束所规定。表2显示了 在5个不同转速下的各自的低电平时间，这里第二个曲轴位置传感器 12位于与第一个曲轴位置传感器间隔成12度的下游。
表2
50转/分钟          低电平时间＝0.54°
100转/分钟         低电平时间＝0.36°
330转/分钟         低电平时间＝0.28°
400转/分钟         低电平时间＝0.36°
1000转/分钟        低电平时间＝0.79°
在其他的实施例里，在第二个处理模块(如上图6所描述的620) 里对HIGH状态设定了一个改进的情况以减少高电平时间，其对应于在 第二个信号序列里的零元件(图5和11中的515)。
如果(元件计数器＝零元件)且((当前时间-高电平开始时 间)<(先前的周期时间/4))，那么被处理的第二个曲轴信号序列输出 ＝’0’。
反过来，这增加了低电平信号1024。随着这个改进，1024的宽度 将从0.28和0.79的范围增加到1.28和1.79的范围，如上面表1所 示。这将提高这些曲轴信号之间的相位容限。
根据另一个实施例，本主题发明和一个机车发动机所使用的计算 机程序产品有关，上述产品包括：一个计算机可用的媒体，其包括计 算机可读的程序代码模块，其嵌入在所述的计算机可用的媒体中，用 来处理来自于第一个和第二个曲轴位置传感器的信号，上述第一个和 第二个曲轴位置传感器产生数字高电平信号序列，数字低电平信号序 列和至少一个参考信号；计算机可读的第一个程序代码模块，其用来 使得计算机统计两个连续参考信号之间发生的高电平信号的数量；计 算机可读的第二个程序代码模块，其用来使得上述计算机把来自于上 述第一个或第二个曲轴位置传感器的至少一个高电平信号转换成在上 述高电平信号序列上的一个预位置置的参考信号；和计算机可读的第 三程序代码模块，其用来使得上述计算机生成至少一个高电平信号以 代替来自于上述第一个或第二个曲轴位置传感器的所述的至少一个参 考信号。计算机可读的媒体可以是任何合适的媒体，其用来包含计算 机程序代码，包括，但不限于，计算机软盘，光盘，便携存储器，处 理器，存储器，硬盘，和任何其他的熟悉本技术的人所知道的媒体来 包含一个程序模块。
技术要求所引用的参考文献的教学在此被这个参考文献完整地合 并到它们符合在此教学的程度。虽然本发明的各种实施例在此都已经 被显示和描述了，但是很明显这样的实施例仅仅是通过例子提供的。 可以做许多变更，改变和替代而不偏离本发明。因此，打算仅仅限制 本发明在附加权利所要求的精神和范围内。例如，那些熟悉本技术的 人将承认除了常规的90-1和60-2曲轴轮之外，可以实现包含很多元 件以产生信号流的任何数量的旋转部件装置。此外，虽然包含一个缺 失元件的曲柄轮或元件在此被例证为参考元件，但是许多不同的元件 都可以被实现，比如，但不限于，一个更宽的元件或者不同形状的元 件。除了磁性传感器，可变磁阻传感器和霍尔传感器之外，任何能够 感应旋转部件的元件经过的传感器都可以据此教学而实现。在此描述 的方法，系统和装置被用来确定内燃机的曲轴位置以控制曲轴旋转， 包括，但不限于，被柴油、汽油等类似的燃料所提供功率的内燃机。 本实施例可以适合许多发动机配置包括，但不限于，直列式4，6。，8， 12和16气缸发动机和V4，V6，V8和V16发动机。
附图标记
第一个曲轴位置传感器 10
第二个曲轴位置传感器 12
转换器 14
旋转部件 20
曲轴 22
齿元件 24
附加元件 89
发动机控制系统 100
装置 110
曲轴接口 110
线路 113
主处理器 140
信号处理器 150
信号处理器 150
线路 152
线路 153
线路 154
线路 156
线路 158
第一个曲轴位置传感器的信号序列 210
间隙信号 211
高电平信号对应于 213
第二个曲轴位置传感器的信号序列 220
高电平信号 222
第一个曲轴位置传感器和 223
间隙信号 223
线路 111和112
有效的曲轴信号序列 230
有效的曲轴信号 230
时钟信号序列 240
时钟信号 240
时钟信号 240
外部信号转换器 159和155
线路 157和159
虚线 400
第一个上升沿 414
最后的上升沿 416
方波信号 420
有效的曲轴信号序列 422
高电平信号 233和243
下降沿 512
第二个元件 513
上升沿 514
零元件 515
信号处理器 600
第一个处理模块 610
第一个曲轴位置传感器的信号序列 612
第二个处理模块 620
第二个曲轴位置传感器的信号序列 622
分配/输出电路 650
计数器 670
SYNC状态 714
LOW状态 718
HIGH状态 722
MISSING状态 732
INIT状态 736
INIT状态 736
第二个传感器 810
附加元件 812
曲轴输出 814
第二个被处理的信号序列 418和419
第二个曲轴位置传感器的信号序列 910
间隙信号 920
产生的被处理信号 930
第一个曲轴位置传感器 1010
缺失元件 1011
第二个曲轴位置传感器的信号序列 1012
元件信号 1013
有效的曲轴信号 1014
有效的曲轴信号 1014
间隙信号 1017
间隙信号 1017
元件信号 1018
元件信号 1019
第三个元件 1021
窄的低电平信号510下降沿 512
缺失元件 1023
低电平信号 1024
低电平信号 1024
数字化型 1110和1112