确定磁传感器波形图质量的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于评估磁传感器位形质量的方法。该方法包括在由位置传感器感测的目标的旋转期间，将与磁传感器位形质量相关的数据存储在位置传感器内，并且经由位置传感器的针脚输出位置数据；及在目标的非旋转期间，经由针脚输出至少部分与磁传感器位形质量相关的数据。本发明专利技术的优点在于能够改善确定旋转位置传感系统的质量。

【技术实现步骤摘要】
确定磁传感器波形图质量的方法及系统
本专利技术涉及用于改善确定旋转位置传感系统质量的系统。该系统特别适用于确保已经正确建立特定产品线或在磁场中诊断劣化的传感器系统。
技术介绍
许多应用都需要旋转目标的精确和可靠的位置信息。例如，发动机位置信息对于以低排放和高效率运转发动机来说是非常重要的。具体地，通过知道精确的发动机位置，能够精确地控制燃料喷射正时和火花正时以及通过例如瞬时速度波动失火方法探测失火的高级功能提供正确的排放监控。因此，需要确保位置传感系统具有足够的运转裕量以在潜在的工况(包括振动、温度和高转速)下提供正确的位置信息。用于确定发动机位置的一个传感技术具有可变磁阻传感器。可变磁阻发动机位置传感器输出与旋转物体(例如发动机飞轮)相对于位置传感器的速度成比例的振幅和频率的正弦信号。然而，可变磁阻传感器的输出会受到多种变量(包括传感器至移动目标的距离、传感器内的磁路和被感应目标的特性)的影响。速度之外的最重要的因素为传感器至目标的距离，通常称为气隙。由于能够在正常的发动机运行测试期间测量传感器电压，可变磁阻系统易于检查正确建立的质量。例如，能够采用电压验收标准并且用于统计地追踪发动机传感系统的质量性能。使用该方法能够提供电压阈值，其能够用于探测建立质量的问题，例如传感器未完全安装或旋转目标受损。可变磁阻技术正在快速地被更先进的传感器技术所取代。可变磁阻技术被取代的一个原因是它们在交互模块(通常为发动机或动力系控制模块)中需要更加复杂的输入电路。另外，可变磁阻传感器需要在特征和校准方面做出更多的努力以确保合适的寿命性能。另一方面，霍尔效应传感器和巨磁阻传感器正成为常规应用的技术。霍尔效应传感器和巨磁阻传感器提供简单的输出信号，其在控制模块中允许较简单的输入电路以及减少的特征和校准方面的努力。由于简化的传感器输出特性，在发动机制造位置处探测传感器系统劣化不像其它类型的传感器那样稳健。传感器信号提供了探测特定测试状况下传感器是否工作的方法，但是可变数据不可用于确保在一定范围的运转特性内传感系统具有足够的裕量。在所有这些传感器中，传感的主要原理是感应传感器前方金属目标旋转所导致的围绕传感元件的磁场变化。如上所述，在可变磁阻传感器中，该磁场变化能够在完成的发动机组装线上直接地测量。在使用霍尔效应和巨磁阻技术的情况下，需要获得完成的发动机组装线上磁场位形信息。关于这一点，专利技术人已经提出用于测量速度传感器磁场位形的方法。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到上述高级传感器技术带来的一些问题并且已经研发了用于确定与磁传感器位形的质量相关的数据。根据本专利技术一个方面，提供一种用于评估磁传感器位形质量的方法，包括：在由位置传感器感测的目标的旋转期间，将与磁传感器位形质量相关的数据存储在位置传感器内，并且经由位置传感器的针脚输出位置数据；及在目标的非旋转期间，经由针脚输出至少部分与磁传感器位形质量相关的数据。通过将与磁传感器位形质量相关的数据存储在位置传感器内，能够更好地评估输出修改的目标位置的高级位置传感器的运转。此外，传感器具有输出内部测量参数和诊断代码的能力以减少诊断劣化传感器的时间。更进一步，通过单个输出来输出两个不同运转模式期间的两种不同类型的信息的传感器能够减少布线成本和系统复杂性。本专利技术可提供多个优点。例如，该方法提供用于收集并报告用其它方法不能获得的磁传感器位形质量。此外，信号质量数据可包括与感测目标的每个齿相关的信息以便能够将信号劣化与具体传感器元件隔离。更进一步，该方法允许在制造传感器系统后验证其运转。根据本专利技术的一个实施例，经由单输出针脚传送与磁传感器位形质量相关的数据至外部系统。根据本专利技术的一个实施例，该外部系统为发动机控制器或诊断工具。根据本专利技术的一个实施例，该传感器为发动机位置传感器或传动传感器。根据本专利技术的一个实施例，该传感器包括带有在目标旋转期间输出位置信息之前对位置信息调节指令的ASIC。根据本专利技术的一个实施例，该传感器包括带有用于在外部系统改变单输出针脚的状态之后进入诊断模式指令的ASIC，该ASIC包括用于传送与内部存储波形数据、诊断代码和传感器状态代码中至少一个相关的数据的进一步指令。根据本专利技术，提供一种用于确定旋转目标位置的系统，包含：传感器，其带有具有用于感测目标的位置的指令的第一控制器，第一控制器具有用于在目标旋转时经由单输出针脚输出目标的位置信息的进一步指令，并且第一控制器具有用于在目标未旋转时输出除目标的位置信息之外的与磁传感器位形质量相关的数据的进一步指令；以及第二控制器，该传感器外部的第二控制器包括用于在目标停止旋转之后调节单输出针脚状态的指令。根据本专利技术的一个实施例，第二控制器包括用于解释除位置信息之外的信息的进一步指令。根据本专利技术的一个实施例，第二控制器包括用于控制发动机(包括停止发动机旋转)的进一步指令，并且在停止发动机之后第二控制器调节单输出针脚的状态。根据本专利技术的一个实施例，传感器以数据形式从单输出针脚输出与磁传感器位形质量相关的数据，并且与磁传感器位形质量相关的数据为与目标旋转相关的数据，并且在预定条件期间目标的旋转期间确定与磁传感器位形质量相关的数据。根据本专利技术的一个实施例，第二传感器为发动机控制器、诊断控制器或车辆控制器。上述优点和其他优点及特征在结合附图从下面较佳实施的详细描述中更加显而易见。应该明白地是上面的概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。这并不意味着确认所保护的主题的关键的或实质的特征，其范围由遵循详细描述的权利要求唯一限定。此外，所保护的主题不限于解决本公开的任何或所有部分中所述的任何缺点的实施方式。附图说明当通过阅读示例实施例(这里称为详细描述)或参考附图可更全面理解本专利技术的描述的优点。图1为发动机和发动机位置传感系统的示意图。图2显示了位置传感系统的模拟信号。图3显示了位置传感系统和诊断控制器之间的示例数据传递序列。图4显示了在发动机停止期间位置传感器的影响的模拟信号。图5显示了示例位置传感器电路和示例控制器电路。图6为运转位置传感器的方法的示例流程图。图7为用于运转与位置传感器通信的外部控制器的方法的示例流程图。具体实施方式本专利技术涉及用于确定磁传感器位形质量的传感器。在一个非限制性示例中，图1显示了发动机系统内的高级位置传感器。图2显示了在例如感测发动机的位置时高级位置传感器内的示例磁传感器位形和信号。通过图5中所示的电路将如图3中说明的磁传感器位形的质量输出至外部系统或控制器。如图4所示在感测目标的位置之后传感器数据可用于外部系统提供来自或前进至位置传感器的示例数据输出顺序。可根据图6和7中的方法运转位置传感器和接收位置传感器信息的外部控制器。参考图1，包含多个汽缸(图1中显示了其中的一个汽缸)的发动机10由电子发动机控制器12控制。发动机10包括燃烧室30和带有定位于其内且连接至曲轴40的活塞36的汽缸壁32。燃烧室30显示为经由各自的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可通过进气凸轮51和排气凸轮53运转。可替代地，进气门和排气门中的一个或多个可通过电动控制的线圈和电枢总成运转。进气凸轮51的位置可由进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可由排气凸轮传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.28 US 12/8924471.一种用于评估磁传感器位形的质量的方法，包含：在由位置传感器感测的目标的旋转期间，将与磁传感器位形的质量相关的数据存储在所述位置传感器内，并且经由所述位置传感器的单输出针脚输出位置数据；及在所述目标的非旋转期间，经由所述单输出针脚输出除所述目标的所述位置数据之外的与所述磁传感器位形的质量相关的数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在外部系统改变所述位置传感器的输出状态之后，在所述目标未旋转并且所述位置传感器被提供功率时，输出除所述目标的所述位置数据之外的与所述磁传感器位形的质量相关的数据。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磁传感器位形的质量包括与磁场位形的放大相关的数据。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标为发动机曲轴并且其中输出与所述磁传感器位形的质量相关的数据至发动机控制器或诊断工具。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述除所述目标的所述位置数据之外的与所述磁传感器位形的质量相关的数据与所述目标的齿相关。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述单输出针...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·R·古德温，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：