[发明专利]用于处理由旋转目标的旋转传感器所产生的信号的方法和装置

说明书

提出了一种由针对旋转目标的旋转的电压电平型传感器所产生的初级信号的处理方法。初级信号包括脉冲，对于给定的目标转速，所述脉冲在目标在所确定的第一旋转方向上旋转时具有第一正电压电平，或者在目标在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上旋转时具有与所述第一电压电平不同的第二正电压电平。通过将初级信号与所确定的第一电压阈值（TH1）相比较而生成第一二级信号（COMP1），第一电压阈值（TH1）在第一电压电平与第二电压电平之间。通过将初级信号与所确定的第二电压阈值（TH2）相比较而生成第二二级信号（COMP2），第二电压阈值（TH2）在第二电压电平与零电压之间。相对于第一二级信号在第二二级信号中有意引入所确定的延迟（τ）。然后将第二二级信号的有效沿与第二二级信号的所述有效沿之前的第一二级信号的最后一个有效沿之间的持续时间与所确定的时间阈值相比较，以便据此推断目标的旋转方向。

技术领域

本发明总体上涉及内燃发动机同步技术，并且更特别地涉及对这种发动机的曲轴的角位置传感器的信号的处理。

本发明更尤其涉及一种处理由旋转目标的旋转传感器所产生的信号以根据该信号推断目标的旋转方向的方法和装置。

本发明尤其在汽车领域中得到应用。本发明可以例如在如喷射和/或点火控制器的发动机控制计算机中实施。

背景技术

为了使得能够实现内燃发动机的喷射和/或点火的同步，发动机曲轴可以配有旋转目标，该旋转目标与跟传感器的信号处理（exploitation）电子器件相关联的固定传感器协作。该电子器件可以包括硬件元件和/或软件元件。该电子器件被适配并配置成基于传感器的信号精确地确定曲轴的角位置，并且因此确定发动机活塞的位置。

旋转目标例如是与曲轴旋转接合的齿轮。这种目标包括大量的齿，在不考虑使得能够在目标上限定角参考区域的一两个缺少的齿的情况下一般是三十六或六十个齿。

更具体而言，由处理电子器件通过算入（compter）传感器从目标最后一次通过传感器前面的角参考区域以来“看到的”目标的齿数来确定发动机的角位置。从电气的角度来看，目标的齿的侧面通过传感器前面被表示为传感器信号的沿，也即，根据传感器的布置和技术而是上升沿或下降沿。这些沿中的每一个对应于处理电子器件所记录的曲轴的角位置的增量。这个角增量例如对于36个齿的目标等于10度，或者对于60个齿的目标等于6度。

为了在停止之后高效地重新起动发动机，重要的是要精确地知道发动机的停止位置。这里涉及到的效率尤其是在喷射和点火的同步速度方面评估的，这决定了燃料消耗量和CO₂排量。同样，该效率在发动机的重新起动的灵活性方面评估的，也就是说，使用者可感知到的振动和噪音的低水平。这些效率标准对于配有英语称作“停止与起动（stop and start）”功能的车辆而言尤其重要，这种功能是用于减少市区内行车地段的燃料消耗量，同时使得能够实现发动机的立即并且安静的重新起动。

不过，虽然理论上说车辆发动机始终是在同一个方向上旋转，但是有可能发生的是，在发动机停止时曲轴围绕对应于发动机停止位置的平衡位置轻微振荡。这是因为一方面的发动机惯性与另一方面的发动机制动的相反的现象导致的。现在，从传感器的视角看到的是目标的齿在与正常方向相反的方向上通过传感器前面，与在正常方向上通过的情况是一样的。只不过是齿的相反侧面使得传感器做出响应。这表明，如果未采取任何措施检测旋转方向，则齿在与正常方向相反的方向上通过传感器前面会引起再次算入角增量，而实际上应当引起扣除所述增量。角误差于是等于角增量的值的两倍，也就是说，在前述示例中分别等于20度或12度。

为了精确地知道发动机的停止位置，使用双向传感器。这种传感器不但使得能够检测目标的齿的侧面在传感器前面的通过，而且还能确定所述目标的旋转方向。传感器的信号处理电子器件中集成的策略于是使得能够虑及关于目标的旋转方向的信息，并且因而精确地知道发动机在其停止时的位置。