一种移动物体运动位置的感测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种移动物体运动位置的感测方法及系统，例如离合器活塞位置感测系统及方法，将移动物体的较长行程分成若干个区域，在每个区域分别设置感测元件，感测随移动物体运动时经过各区域时的磁场信号，并分别产生各个区域的感测信号。微控制单元接收到分段的感测信号之后将其进行温度补偿、修正后按时间、行程、顺序合成连续的反映整个行程的移动物体运动信号，达到感测长行程移动物体运动的目的。带有休眠控制功能的感测系统设有休眠控制电路，监测移动物体是否被驱动并提供监测信号，使整个感测系统控制关联系统休眠或启动运作，以节省能源。

Sensing method and system for moving position of moving object

The invention relates to a mobile object position sensing method and system, such as the clutch piston position sensing system and method, will move the long travel object is divided into several regions, in each region are respectively provided with a sensing element sensing motion of a moving object through the magnetic field signal of each region, and respectively each area of the sensing signal. After the micro control unit receives the sensing signal of the motion segment moving object signal of the temperature compensation and correction according to time schedule, in order to reflect the continuous synthesis of the entire trip, to sense the movement of long stroke movement object. With the sleep control function of the sensing system is provided with a sleep control circuit, monitoring the moving object is being driven and provides the monitoring signal, the sensing system control association system sleep or start operation, to save energy.

【技术实现步骤摘要】
一种移动物体运动位置的感测方法及系统
本专利技术涉及一种移动物体运动位置的感测方法及系统，特别是较长行程的移动物体运动位置的感测方法和系统，例如汽车发动机离合器主缸活塞位置的感测方法和装置。
技术介绍
在控制技术中，感测装置通常用来感测移动物体的运动位置。当移动物体运动行程较长超出感测装置的感测范围时，现有的感测装置无法覆盖此类长行程，因此无法完成此类长行程移动物体的位置感测。例如，在汽车的控制技术中，需要感测汽车发动机离合器位置，并产生离合器位置信号。目前离合器位置信号可由安装在离合器主缸(ClutchMasterCylinder或CMC)上的传感系统产生。随着离合器踏板的踩动，现有的安装在离合器主缸上的传感系统能产生离合器活塞在离合器行程内运动的位置信号。但是卡车等大型车辆，其离合器主缸活塞的行程较长，现有的离合器活塞感测装置可以感测到的运动行程无法覆盖这种长行程的活塞运动。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种感测方法，解决上述问题，具体的：一种移动物体运动位置的感测方法，用于感测移动物体在一个行程内的运动位置，所述行程的长度分成至少两段行程，所述移动物体在所述行程中运动，以产生移动物体在第一段行程内的运动位置信号和在第二段行程内的运动位置信号；分别感测所述移动物体在第一段行程的运动位置信号和所述移动物体在第二段行程的运动位置信号，并产生第一感测信号和第二感测信号；所述第一感测信号和第二感测信号随着所述移动物体在对应的所述第一段行程和第二段行程中运动而变化；将所述第一感测信号和第二感测信号按行程顺序(或时间)合成，以产生全程感测信号，所述全程感测信号随着所述移动物体在所述行程中运动而变化。如前文所述的感测方法，还包括：对应所述第一段行程设置第一感测元件，用于感测所述移动物体经过第一段行程时的运动，并产生所述第一感测信号；对应所述第二段行程设置第二感测元件，用于感测所述移动物体经过第二段行程时的运动，并产生所述第二感测信号。如前文所述的感测方法，还包括：所述第一感测元件在二维空间方向中上感测所述移动物体的在所述第一段行程内的运动产生反映移动物体在所述第一段行程内运动的为正弦和余弦波形的第一周期信号；所述第二感测元件在在二维空间方向上感测所述移动物体的在第二段行程内的运动产生反映移动物体在第二段行程内运动的为正弦和余弦波形的第二周期信号。如前文所述的感测方法，还包括：将所述第一感测元件感测到的第一周期信号从模拟信号转换成数字信号；将所述第二感测元件感测到的第二周期信号从模拟信号转换成数字信号。如前文所述的感测方法，将数字形式的正弦和余弦波形的第一周期信号转换成线性形式的所述第一感测信号；将数字形式的正弦和余弦波形的第二周期信号转换成线性形式的所述第二感测信号。如前文所述的感测方法，还包括：感测所述感测元件的环境温度获得环境温度信号；根据环境温度信号对所述第一感测信号和第二感测信号进行温度补偿，得到温度补偿后线性信号斜率一致的第一补偿感测信号和第二补偿感测信号。如前文所述的感测方法，存储不同环境温度信号对应的不同的温度补偿系数；根据不同的温度参数分别对所述第一感测信号和第二感测信号进行温度补偿；得到第一补偿感测信号和第二补偿感测信号。如前文所述的感测方法，进行温度补偿采用如下计算式：Tang_n＝k×ang_n+b；其中K为温度补偿系数，b为截距，n为≥1的整数，ang_n为第n感测信号，Tang_n为第n补偿感测信号。如前文所述的感测方法，还包括：分别对所述第一补偿感测信号和所述第二补偿感测信号进行修正，得到第一修正感测信号和第二修正感测信号；对第一修正感测信号和第二修正感测信号按行程顺序合成；生成呈线性的反应所述活塞在整个行程内运动的全程感测信号。如前文所述的感测方法，对所述第一补偿感测信号和第二补偿感测信号进行修正，修正所采用如下计算式进行：Lin_n＝Sn×Tang_n+In；其中，Lin_n为修正后的第n修正感测信号，Sn为第n补偿感测信号的斜率修正系数，In为第n补偿感测信号的截距调整系数，n为≥1的整数如前文所述的感测方法，所述对修正后的补偿线性第一修正感测信号和补偿线性第二修正感测信号按行程顺序合并；所述按行程顺序合并是通过以下计算式得到的：Snorm＝Lin_1+Lin_2+Lin_3+Lin_4+.....+Lin_n；其中，n为≥1的整数，Snorm为合并后的运动位置信号。如前文所述的感测方法，还包括：对所述修正感测信号进行诊断；诊断采用如下比较式：1)若Lin_n<WorkrangeLCL，则输出Lin_n＝Clamp_Low；2)若Lin_n>WorkrangeLCL，则输出；Lin_n＝Clamp_High；3)若WorkrangeLCL>Lin_n<WorkrangeUCL，则输出Lin_n＝Sn×Tang+In；其中，Clamp_Low表示信号输出低钳位模式，Clamp_High表示信号输出高钳位模式，WorkrangeLCL表示最小有效工作区间，WorkrangeUCL表示最大有效工作区间。如前文所述的感测方法，在所述移动物体上固定设置磁铁装置，所述磁铁装置随所述移动物体运动而运动，感测所述磁铁装置的运动以确定所述移动物体的运动。如前文所述的感测方法，所述感测元件为3D霍尔感应元件，所述3D霍尔感应元件感测所述磁铁装置的磁场强度在二维空间中二个方向上的磁场信号，并使用其该磁场信号作为运行信号进行运算。如前文所述的感测方法，所述移动物体是离合器活塞，所述行程是活塞缸中的可移动距离。本专利技术的目的之二是为了解决前述的技术问题，提供一种装置，具体方案如下：一种移动物体运动位置的感测系统，用于感测移动物体在一个行程内的运动位置，所述行程的长度分成至少两段行程，所述移动物体在所述行程中运动，以产生移动物体在第一段行程内的运动位置信号和在第二段行程内的运动位置信号；包括：多个感测元件，用于分别感测所述移动物体在第一段行程的运动位置信号和所述移动物体在第二段行程的运动位置信号，并产生第一感测信号和第二感测信号；所述第一感测信号和第二感测信号随着所述移动物体在对应的所述第一段行程和第二段行程中运动而变化；微控制单元，用于将所述第一感测信号和第二感测信号按行程顺序(或时间)合成全程感测信号，所述全程感测信号随着所述移动物体在所述行程中运动而变化。如前文所述的感测系统，所述感测元件包括第一感测元件和第二感测元件；所述第一感测元件设置在所述第一段行程上，用于感测所述移动物体经过第一段行程时的运动，并产生所述第一感测信号；所述第二感测元件设置在所述第二段行程上，用于感测所述移动物体经过第二段行程时的运动，并产生所述第二感测信号。如前文所述的感测系统，所述第一感测元件在二维空间中两个方向上感测所述移动物体的在所述第一段行程内的运动产生反映磁铁装置在所述第一段行程内运动的为正弦和余弦波形的第一周期信号；所述第二感测元件在在二维空间中两个方向上感测所述移动物体的在第二段行程内的运动产生反映磁铁装置在第二段行程内运动的为正弦和余弦波形的第二周期信号。如前文所述的感测系统，所述微控制单元将感测到的第一周期信号从模拟信号转换成数字信号；所述微控制单元将感测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动物体运动位置的感测方法，用于感测移动物体(109)在一个行程内(105)的运动位置，所述行程(105)的长度分成至少两段行程(S1、S2)，所述移动物体(109)在所述行程(105)中运动，以产生移动物体(109)在第一段行程(S1)内的运动位置信号(yd1)和在第二段行程(S2)内的运动位置信号(yd2)；其特征在于包括：分别感测所述移动物体(109)在第一段行程(S1)的运动位置信号(yd1)和所述移动物体(109)在第二段行程(S2)的运动位置信号(yd2)，并产生第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)；所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)随着所述移动物体(109)在对应的所述第一段行程(S1)和第二段行程(S2)中运动而变化；将所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)按行程顺序(或时间)合成，以产生全程感测信号(Snorm)，所述全程感测信号(Snorm)随着所述移动物体(109)在所述行程(105)中运动而变化。

【技术特征摘要】
1.一种移动物体运动位置的感测方法，用于感测移动物体(109)在一个行程内(105)的运动位置，所述行程(105)的长度分成至少两段行程(S1、S2)，所述移动物体(109)在所述行程(105)中运动，以产生移动物体(109)在第一段行程(S1)内的运动位置信号(yd1)和在第二段行程(S2)内的运动位置信号(yd2)；其特征在于包括：分别感测所述移动物体(109)在第一段行程(S1)的运动位置信号(yd1)和所述移动物体(109)在第二段行程(S2)的运动位置信号(yd2)，并产生第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)；所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)随着所述移动物体(109)在对应的所述第一段行程(S1)和第二段行程(S2)中运动而变化；将所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)按行程顺序(或时间)合成，以产生全程感测信号(Snorm)，所述全程感测信号(Snorm)随着所述移动物体(109)在所述行程(105)中运动而变化。2.如权利要求1所述的感测方法，其特征在于还包括：对应所述第一段行程(S1)设置第一感测元件(101)，用于感测所述移动物体(109)经过第一段行程(S1)时的运动，并产生所述第一感测信号(ang_1)；对应所述第二段行程(S2)设置第二感测元件(102)，用于感测所述移动物体(109)经过第二段行程(S2)时的运动，并产生所述第二感测信号(ang_2)。3.如权利要求2所述的感测方法，其特征在于还包括：所述第一感测元件(101)在二维空间方向中上感测所述移动物体(109)的在所述第一段行程(S1)内的运动产生反映移动物体(109)在所述第一段行程(S1)内运动的为正弦和余弦波形的第一周期信号(Bx_1、By_1)；所述第二感测元件(102)在在二维空间方向上感测所述移动物体(109)的在第二段行程(S2)内的运动产生反映移动物体(109)在第二段行程(S2)内运动的为正弦和余弦波形的第二周期信号(Bx_2、By_2)。4.如权利要求3所述的感测方法，其特征在于，还包括：将所述第一感测元件(101)感测到的第一周期信号(Bx_1、By_1)从模拟信号转换成数字信号；将所述第二感测元件(102)感测到的第二周期信号(Bx_2、By_2)从模拟信号转换成数字信号。5.如权利要求4所述的感测方法，其特征在于：将数字形式的正弦和余弦波形的第一周期信号(Bx_1、By_1)转换成线性形式的所述第一感测信号(ang_1)；将数字形式的正弦和余弦波形的第二周期信号(Bx_2、By_2)转换成线性形式的所述第二感测信号(ang_2)。6.如权利要求5所述的感测方法，其特征在于还包括：感测所述感测元件的环境温度获得环境温度信号(Temp)；根据环境温度信号(Temp)对所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)进行温度补偿，得到温度补偿后线性信号斜率一致的第一补偿感测信号(Tang_1)和第二补偿感测信号(Tang_2)。7.如权利要求6所述的感测方法，其特征在于：存储不同环境温度信号对应的不同的温度补偿系数；根据不同的温度参数分别对所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)进行温度补偿；得到第一补偿感测信号(Tang_1)和第二补偿感测信号(Tang_2)。8.如权利要求7所述的感测方法，其特征在于：进行温度补偿采用如下计算式：Tang_n＝k×ang_n+b；其中K为温度补偿系数，b为截距，n为≥1的整数，ang_n为第n感测信号，Tang_n为第n补偿感测信号。9.如权利要求7所述的感测方法，其特征在于还包括：分别对所述第一补偿感测信号(Tang_1)和所述第二补偿感测信号(Tang_2)进行修正，得到第一修正感测信号(Lin_1)和第二修正感测信号(Lin_2)；对第一修正感测信号(Lin_1)和第二修正感测信号(Lin_2)按行程顺序合成；生成呈线性的反应所述活塞(109)在整个行程内运动的全程感测信号(Snorm)。10.如权利要求9所述的感测方法，其特征在于：对所述第一补偿感测信号(Tang_1)和第二补偿感测信号(Tang_2)进行修正，修正所采用如下计算式进行：Lin_n＝Sn×Tang_n+In；其中，Lin_n为修正后的第n修正感测信号，Sn为第n补偿感测信号的斜率修正系数，In为第n补偿感测信号的截距调整系数，n为≥1的整数。11.如权利要求9所述的感测方法，其特征在于：所述对修正后的补偿线性第一修正感测信号(Lin_1)和补偿线性第二修正感测信号(Lin_2)按行程顺序合并；所述按行程顺序合并是通过以下计算式得到的：Snorm＝Lin_1+Lin_2+Lin_3+Lin_4+.....+Lin_n；其中，n为≥1的整数，Snorm为合并后的运动位置信号。12.如权利要求10所述的感测方法，其特征在于还包括：对所述修正感测信号(Lin_n)进行诊断；诊断采用如下比较式：1)若Lin_n<WorkrangeLCL，则输出Lin_n＝Clamp_Low；2)若Lin_n>WorkrangeLCL，则输出；Lin_n＝Clamp_High；3)若WorkrangeLCL>Lin_n<WorkrangeUCL，则输出Lin_n＝Sn×Tang+In；其中，Clamp_Low表示信号输出低钳位模式，Clamp_High表示信号输出高钳位模式，WorkrangeLCL表示最小有效工作区间，WorkrangeUCL表示最大有效工作区间。13.如权利要求1至12任一项所述的感测方法，其特征在于：在所述移动物体(109)上固定设置磁铁装置(166)，所述磁铁装置(166)随所述移动物体(109)运动而运动，感测所述磁铁装置(166)的运动以确定所述移动物体(109)的运动。14.如权利要求13所述的感测方法，其特征在于：所述感测元件为3D霍尔感应元件，所述3D霍尔感应元件感测所述磁铁装置(166)的磁场强度在二维空间中二个方向上的磁场信号(Bx_n、By_n)，并使用其该磁场信号(Bx_n、By_n)作为运行信号进行运算。15.如权利要求13所述的感测方法，其特征在于：所述移动物体是离合器活塞(109)，所述行程(105)是活塞缸(105)中的可移动距离。16.一种移动物体运动位置的感测系统，用于感测移动物体(109)在一个行程内(105)的运动位置，所述行程(105)的长度分成至少两段行程(S1、S2)，所述移动物体(109)在所述行程(105)中运动，以产生移动物体(109)在第一段行程(S1)内的运动位置信号(yd1)和在第二段行程(S2)内的运动位置信号(yd2)；其特征在于包括：多个感测元件(101、102)，用于分别感测所述移动物体(109)在第一段行程(S1)的运动位置信号(yd1)和所述移动物体(109)在第二段行程(S2)的运动位置信号(yd2)，并产生第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)；所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)随着所述移动物体(109)在对应的所述第一段行程(S1)和第二段行程(S2)中运动而变化；微控制单元(210)，用于将所述第一感测信号(ang_1)和第二感测信号(ang_2)按行程顺序(或时间)合成全程感测信号(Snor...

【专利技术属性】
技术研发人员：程达伟，
申请(专利权)人：泰科电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31