[發明專利]用于自動校準凸輪軸傳感器以校正間隙跳動的方法

有效

• 申請號: 201980037703.2
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN112166302B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: D·布斯卡倫
• 申請（專利權）人: 法國大陸汽車公司;大陸汽車有限公司
• 主分類號: G01D5/244
• 分類號: G01D5/244;G01D18/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄧雪萌;王麗輝

本發明涉及一種用于自動校準機動車凸輪軸傳感器（10）的方法。傳感器包括處理模塊（13），處理模塊（13）被配置為基于表示由靶（14）的旋轉引起的并由單元（12）測量的磁場變化的原始信號（20）生成表示齒（D1、D2、D3）在所述單元（12）前經過的時刻的輸出信號（30）。該校準方法使得對于每個齒（D_j），不僅可以根據靶的前一圈旋轉（N?1）期間針對所述齒（D_j）的局部最小值（m_j,N?1）和局部最大值（M_j,N?1）來確定切換閾值，而且可以根據校正值（?_k,N）來確定切換閾值，所述校正值（?_k,N）是根據在新的一圈旋轉（N）期間在先前的齒（D_k）在單元前經過時基于原始信號的局部最大值（M_k,N）和/或局部最小值（m_k,N）計算的。

技術領域

本發明涉及用于機動車輛的傳感器領域。特別地，本發明涉及一種用于自動校準機動車輛的凸輪軸傳感器的方法。

背景技術

例如，在機動車輛中使用凸輪軸傳感器來確定燃燒循環的哪個沖程正在發動機的氣缸中發生（進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程或排氣沖程）。例如，這樣的信息允許計算機確定在什么時刻噴射燃料以及將燃料噴射到什么氣缸中。

這種凸輪軸傳感器通常包括靶（例如金屬盤，其外圍是帶齒的）、磁場發生器（例如永磁體）、磁場測量單元（例如霍爾效應單元或磁阻單元）和電子信號處理模塊。

靶的齒通常都具有相同的高度，但是可以具有不完全相同的間隔（凹陷部分）和長度，以便對靶的角度位置進行編碼。

因此，靶的旋轉和各種齒在磁場發生器前的經過將在由測量單元測量的磁場中產生變化，可以分析這些變化，以便識別靶的各種齒，并解碼靶的角度位置，且最終解碼剛性連接到靶的凸輪軸的角度位置。

測量單元向處理模塊提供表示測量的磁場強度的原始信號。然后，處理模塊根據該原始信號生成輸出信號，該輸出信號表示靶的各種齒在測量單元前經過的時刻。

該輸出信號例如是包括一系列矩形波的電信號。每個矩形波的高部分對應于齒在測量單元的通過。每個正方形的低部分對應于凹陷部分在測量單元前的經過。矩形波的每個高部分包括上升沿和下降沿，它們大致地對應于齒的機械沿在測量單元前的經過。

通常，輸出信號的每個上升沿和下降沿（即電信號的每次轉變）是基于為原始信號預先限定的切換閾值來確定的。換句話說，當原始信號超過切換閾值時，輸出信號呈現上升沿，而當原始信號低于切換閾值時，輸出信號呈現下降沿。通常，使用對應于原始信號幅度的大約75%的切換閾值（所謂“原始信號的幅度”是針對所述原始信號所觀察到的最大值和最小值之間的差）。

例如，可以限定固定的切換閾值，其在傳感器運行期間不改變值。然而，這種解決方案特別地是不精確的，因為在傳感器運行期間，原始信號的最小值和最大值可能顯著變化，尤其是取決于溫度。

因此，在現有技術中已知的是，根據在靶的一圈旋轉（tour de cible）期間觀察到的原始信號的最小值和最大值，為每次靶的新的一圈旋轉更新切換閾值的值。然后，切換閾值的更新值用于靶的下一次一圈旋轉。這種解決方案提高了傳感器的精度。

然而，傳感器的精度通常也受到靶的幾何形狀缺陷的影響（例如，如果不是所有的齒都具有完全相同的高度）。這種缺陷的后果是在測量單元和靶的齒之間的間隙距離對于每個齒來說不是相同的。原始信號隨后對每個齒采用不同的最大值和最小值，并且被限定為對一個齒最佳的切換閾值可能被證明對另一個齒完全不合適。

因此，現有技術中已知的是為靶的每個齒確定不同的切換閾值。用于靶的每個齒的每個切換閾值可以針對靶的新的一圈旋轉而更新，以便用于靶的下一次一圈旋轉。這種解決方案進一步提高了傳感器的精度。