[发明专利]用于检测旋转角的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于检测旋转角的方法。

背景技术

由自由的网络百科全书维基百科（WIKIPEDIA）已知一种旋转编码器，其可以与发动机的轴连接。编码器提供了确定划分为多个部分的旋转角的可能性。在这种情况下可以规定，由多个传感器同时扫描圆形编码盘的扇形的同心地设置的部分区域。旋转编码器的缺点特别是，一方面，强制需要多个传感器，而另一方面，布置编码盘和所属的传感器需要较高的结构的费用，特别是在遵守取决于要求的最大容许的编码器系统旋转角测量偏差的制造公差方面。

由飞思卡尔半导体公司的G. Emerson和E.Kilbride的专利文献“Application-Note,Using the engine position(crank and cam)eTPU functions”的第2页和第3页第三段已知，为了检测机器的驱动轴的旋转角而使用带有35个轮齿的齿轮。该齿轮在给定的位置上具有齿槽，其中，齿槽可以用作齿轮和驱动轴旋转的起点或终点的标志。为了扫描轮齿和齿槽可以使用传感器。这种技术方案特别是具有以下缺点：一方面，根据齿槽的位置，在非常不利的情况下，初始化与提供关于驱动轴旋转角的信息之间持续的时间相对较长，也就是当例如在初始化过程之后——例如在机器启动时——需要轴旋转几乎完整的一周，以将齿槽输送到传感器。

发明内容

在这种背景下，本发明的任务在于提供一种改进现有技术的方法。

该任务通过具有权利要求1的特征的方法实现。本发明有利的结构形式是从属权利要求的对象。

按照本发明的对象，提供一种用于检测发动机第一轴的第一旋转角的方法，其中

-设置带有传感器可读的标记的第一标记载体，其中，所述标记构成第一标记样本，

-第一标记样本具有标记段，所述标记段至少包括第一标记段和第二标记段，

-第一标记载体由第一轴置于旋转运动中，

-并且在第一轴的旋转角和第一标记载体的旋转角之间存在比例关系，

借助第一传感器扫描第一标记载体，并且在扫描期间由第一传感器产生第一传感器信号，其中，借助第一标记载体上的标记对第一传感器信号进行调制，并且其中

设置运算器，包括

-存储单元，所述存储单元包括具有存储标记段的存储区，这些存储标记段至少具有第一存储标记段和第二存储标记段，

-传感器信号输入端，

-具有时间信号的计时器，

其中，借助运算器实施第一传感器信号的时间曲线与所述时间信号之间的对应，并且其中

借助运算器执行以下方法步骤：

a）从第一传感器信号中重新得到第一标记段，接着

b）由重新得到的第一标记段确定用于排除第一存储标记段的第一排除标准，接着

c）借助第一排除标准至少排除第一存储标记段，接着

d）检查存储标记段的总数减去排除的存储标记段的数量的差是否等于1，并且，假如差等于1，则转到方法步骤g），假如差大于1，则转到方法步骤e），

e）从第一传感器信号重新得到另一个标记段，确定另一个排除标准，借助所述另一个排除标准排除另一个存储标记段，接着

f）再次执行方法步骤d）

g）由未排除的存储标记段推导出第一旋转角。

详细地，存在多种可能性来构成和改进按照本发明的方法。为此，一方面参阅权利要求1的从属权利要求，另一方面参阅以下与附图相结合的描述。

应该注意的是，连续地实施借助第一传感器对第一标记载体的扫描，并且在扫描第一标记载体的标记段期间优选将时间信号的时间信息借助运算器对应于第一传感器的传感器信号。由于在优选的实施形式中，至少对于旋转的一部分来说，第一轴的角速度是已知的或能够估计的并且近似视为恒定的，由用于所述至少近似恒定的角速度ω的计算规则得出，其作为旋转角变化量除以时间变化量Δt的商计算：

因此，对于第一轴的旋转中角速度至少近似已知且近似恒定的那部分，由时间变化量可以直接推断出角度变化量：

此外优选的是，在每次借助第一传感器扫描第一标记载体的标记或者标记段之后借助运算器更新角速度。

此外应该注意的是，按照第一标记载体的示例性结构形式，规定将同类结构的标记或者同类结构的标记段多次集成到第一标记载体中。以构成为齿轮的第一标记载体为例，在说明书的最后几段的一段中查照附图直观地描述这一点，特别是参见图3的附图说明。