[發(fā)明專利]用于磁場傳感器的輸出切換系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380024086.5
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN104285129B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C-P.祖格蘭;R-C.邁爾圖;D-I-D.斯托伊卡;H.昂特斯泰納
• 申請（專利權(quán)）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01D5/14
• 分類號: G01D5/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 申屠偉進,徐紅燕

相關(guān)申請

本申請要求2012年5月7日提交的美國臨時專利申請?zhí)?1/643，677的優(yōu)先權(quán)，其通過引用整體地結(jié)合于本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及傳感器并且更具體地涉及用于磁傳感器的輸出切換系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

磁場傳感器具有許多應(yīng)用，其中的一個是汽車引擎管理應(yīng)用。比如，與旋轉(zhuǎn)的齒輪或極輪相關(guān)聯(lián)的磁場傳感器以及背偏置磁鐵能夠被用來感測凸輪軸的定位和/或旋轉(zhuǎn)。

為了減少引擎排放，引擎的更精確控制是所期望的。這能夠至少部分地由性能更好的、更精確的傳感器提供，諸如提供改進的輸出切換并且更少依賴于旋轉(zhuǎn)元件和傳感器的相對定位的那些傳感器，因為傳感器信號依賴于磁場的強度以及傳感器和目標(biāo)元件之間的距離兩者。

用于確定輸出切換閾值的傳統(tǒng)解決方法典型地是反應(yīng)性的，基于作為對電流信號特性的反應(yīng)的緩慢調(diào)節(jié)。通常采取的兩個方案中的一個：在整個模式之內(nèi)設(shè)定單個閾值，其中在總體模式改變之后緩慢適配（緩慢反應(yīng)性算法），如在圖1A中示出；或依據(jù)上一對的信號最大值和信號最小值持續(xù)地適配（快速反應(yīng)性算法），如在圖1B中示出。雖然這些方案能夠分別改進相位可重復(fù)性和振擺（run-out）（即不居中在軸上的齒輪或極輪的晃動）以及魯棒性（幅度調(diào)制），但是它們提供次優(yōu)的相位精確性。而且，并且參考圖2，描繪了能夠用于以上提及的凸輪軸示例的傳統(tǒng)的傳感器信號處理系統(tǒng)的概念圖。該輸出改變狀態(tài)所處的點由反饋信號的數(shù)量定義，所述反饋信號由偏移調(diào)節(jié)回路提供。由在正向信號路徑（模擬信號處理塊）中存在的抗混疊濾波器（anti-aliasing filter）確定的緩慢回路響應(yīng)將偏移調(diào)節(jié)回路中更新的定時和數(shù)量約束到優(yōu)選地非常小的更新。該緩慢響應(yīng)能夠?qū)е虏黄谕募纳袚Q。

因此，存在對于改進的輸出切換系統(tǒng)和方法的需要。

發(fā)明內(nèi)容

實施例涉及諸如用于傳感器的最優(yōu)切換閾值確定系統(tǒng)和方法。

在實施例中，傳感器系統(tǒng)包括：目標(biāo)輪，所述目標(biāo)輪包括多個目標(biāo)元件；以及傳感器，所述傳感器包括耦合到傳感器電路的傳感器元件，傳感器元件配置成感測目標(biāo)輪的旋轉(zhuǎn)并且為多個目標(biāo)元件中的每一個提供包括最大值和最小值的輸出信號，傳感器電路配置成使用與多個目標(biāo)元件中的一個有關(guān)的至少一個最大值和至少一個最小值以預(yù)測用于多個目標(biāo)元件中的該一個的將來實例（instance）的最優(yōu)切換閾值。

在實施例中，方法包括：通過傳感器元件在目標(biāo)輪的第一旋轉(zhuǎn)期間檢測針對每個目標(biāo)元件的最大值和最小值；并且使用與特定目標(biāo)元件有關(guān)的至少一個最大值和至少一個最小值以預(yù)測用于該目標(biāo)元件在目標(biāo)輪的至少一個隨后旋轉(zhuǎn)中的最優(yōu)切換閾值。

在實施例中，傳感器包括：傳感器元件，所述傳感器元件配置成提供輸入信號；以及傳感器電路，所述傳感器電路耦合到所述傳感器元件以接收輸入信號，傳感器電路包括比較器，所述比較器配置成將所述輸入信號的部分與對輸入信號的該部分預(yù)測的最優(yōu)切換閾值比較并且依賴于該比較來切換傳感器電路的輸出。

附圖說明

考慮到下面對本發(fā)明的各種實施例的詳細(xì)的說明連同附圖一起，可以更完全地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1A是與傳統(tǒng)的單個閾值實施例有關(guān)的信號圖。

圖1B是與傳統(tǒng)的反應(yīng)性閾值實施例有關(guān)的信號圖。

圖2是與傳統(tǒng)的閾值確定電路有關(guān)的電路框圖。

圖3是依據(jù)實施例的目標(biāo)輪和傳感器系統(tǒng)的框圖。

圖4是依據(jù)實施例的預(yù)測性最優(yōu)切換閾值確定系統(tǒng)和方法的信號圖。

圖5A是依據(jù)實施例的預(yù)測性最優(yōu)切換閾值確定系統(tǒng)和方法的信號圖。

圖5B是依據(jù)實施例的預(yù)測性最優(yōu)切換閾值確定系統(tǒng)和方法的信號圖。

圖5C是依據(jù)實施例的預(yù)測性最優(yōu)切換閾值確定系統(tǒng)和方法的信號圖。

圖6是依據(jù)實施例的預(yù)測性最優(yōu)切換閾值確定系統(tǒng)和方法的信號圖。

圖7是依據(jù)實施例的電路框圖。

圖8A是依據(jù)實施例的電路框圖。

圖8B是依據(jù)圖8A的實施例的預(yù)測性最優(yōu)切換閾值確定系統(tǒng)和方法的信號圖。

雖然本發(fā)明順從各種修改和替選形式，但是其細(xì)節(jié)借助于示例在附圖中已被示出并且將被詳細(xì)描述。然而應(yīng)該理解的是，意圖不是要將本發(fā)明限制于所描述的特定實施例。相反地，意圖是覆蓋落在如由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的所有的修改、等價物和替選方案。

具體實施方式