可變磁阻磁探測頭的診斷方法和探測電路的制作方法
【專利摘要】一種遞送電信號(Uin)的可變磁阻磁探測頭，并且將電信號的升沿與第一閾(Th)相比較以用于從第一狀態(tài)(B0)轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)(B1)，并且將降沿與小于第一閾(Th)的第二閾(Tb)相比較以用于從第二狀態(tài)(B1)轉(zhuǎn)到第一狀態(tài)(B0)。在診斷步驟中，更改第一(Th)或第二閾(Tb)以便令其彼此靠近并且如果在診斷步驟期間按照比相對于參考水平所預(yù)定的診斷閾更大的值更改了第二狀態(tài)(B1)的占空比，則診斷磁探測頭有缺陷。電路實施所述方法。
【專利說明】可變磁阻磁探測頭的診斷方法和探測電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可變磁阻磁探測頭的診斷方法，尤其是用在內(nèi)燃機(jī)中用于測量發(fā)動機(jī)主要機(jī)構(gòu)的位置和轉(zhuǎn)速的類型。本發(fā)明的目的同樣在于實施上述方法的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)動機(jī)、尤其是內(nèi)燃熱機(jī)，常常包括使得能夠了解所述內(nèi)燃機(jī)主要機(jī)構(gòu)(諸如曲軸)的轉(zhuǎn)速以及該機(jī)構(gòu)的角位置的系統(tǒng)。這些信息被用于監(jiān)測內(nèi)燃機(jī)的運轉(zhuǎn)，尤其是注入燃料或通過點火火花塞引發(fā)燃料/助燃劑混合物燃燒的時刻。這樣的系統(tǒng)通常包括固定于主要機(jī)構(gòu)的齒圈以及連接到探測電路的可變磁阻磁探測頭。所述齒圈包括數(shù)十個有規(guī)律地間隔開的齒，除了在一個部位處其中兩個相繼齒之間的間距不同于當(dāng)前節(jié)距(例如為當(dāng)前節(jié)距的兩倍)并且其中所述齒的寬度(或兩齒之間的凹陷部分)占據(jù)了所選示例中兩個正常相繼齒的空間。該部位用作角位置的標(biāo)記以便確定標(biāo)尺Qchelle)的原點。
[0003]所述探測頭遞送電信號，電信號由探測電路進(jìn)行處理以用于遞送二進(jìn)制信號。探測電路通常包括施密特(Schmitt)觸發(fā)器，即當(dāng)輸入信號的電壓超過第一閾時將輸出從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第二狀態(tài)并且當(dāng)輸入信號的電壓降至小于第一閾的第二閾以下時將輸出從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)換到第一狀態(tài)的電路。第一閾和第二閾之間的差構(gòu)成了滯后。在運轉(zhuǎn)中，輸出端處的信號為在兩種狀態(tài)(高的狀態(tài)和低的狀態(tài))之間振蕩的方波信號。
[0004]令內(nèi)燃機(jī)更加可靠的目的已促成提供傳感器的監(jiān)測以便診斷這些傳感器可能出現(xiàn)的故障。在探測系統(tǒng)中可能的故障之一是在探測頭和探測電路之間的連接線之一斷裂。這種故障難以診斷。事實上，如圖2中所圖示，線的斷裂并不通過電信號Uin’的丟失而體現(xiàn)出來，而是通過該信號相對于正確信號Uin的衰減和變形而體現(xiàn)出來。其衰減在低速下尤其敏感，在這種情況下第一閾不再被所述信號越過，以致輸出信號停留在第一狀態(tài)中。所述故障的效應(yīng)被察覺到，并且于是有可能診斷輸出信號的不存在。
[0005]但是，在更大速度的情況下，由于電路上的干擾電容，得到更強(qiáng)的信號。第一閾于是被越過并且輸出端遞送方波信號，其除了時移外類似于正常信號。然而該偏移通過所述系統(tǒng)是不可探測的。因此，盡管存在故障，診斷也不再是可能的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在提供一種用于可變磁阻磁探測頭的診斷方法，以便更加穩(wěn)當(dāng)?shù)靥綔y出探測頭與探測電路之間連接線的斷裂故障。
[0007]鑒于所述目的，本發(fā)明的目的是一種用于遞送電信號的可變磁阻磁探測頭的診斷方法，根據(jù)所述方法，將升沿與第一閾相比較以用于從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)，并且將降沿與小于第一閾的第二閾相比較以用于從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)到第一狀態(tài)，所述方法值得注意之處在于在診斷步驟中，更改第一或第二閾以便令其彼此靠近并且如果在診斷步驟期間按照比相對于參考水平所預(yù)定的診斷閾更大的值更改了第二狀態(tài)的占空比，則診斷磁探測頭有缺陷。I，所述高值不允許示意經(jīng)證實的故障。
頭、所述頭位于所述齒輪相對處的情況下，員率足以管理突然發(fā)生的故障。
變磁阻磁探測頭用于連接到所述探測電路升沿與第一閾相比較以用于從第一狀態(tài)轉(zhuǎn)3相比較以用于從第二狀態(tài)轉(zhuǎn)到第一狀態(tài)，匕施診斷步驟，這通過更改第一或第二閾以比相對于參考水平所預(yù)定的診斷閾更大的診斷。
4月并且其它特點和優(yōu)點將顯而易見，所述丨系統(tǒng)的不意圖；
I情況下由可變磁阻磁探測頭所生成的在施個輸入端IN-、IN+。施密特觸發(fā)器32同樣接收診斷電路33的命令330，以便操縱施密特觸發(fā)器32的高閾Th和低閾Tb，在下文中也分別稱之為第一閾和第二閾。
[0021]圖1中表示了磁探測頭2至接口設(shè)備31的連接線之一 21上的斷路器4。該斷路器4用符號表示連接線21上的故障，其體現(xiàn)為連接中斷。同樣還表示了電容器5，用于用符號表示在磁探測頭2和施密特觸發(fā)器32的輸入端IN-之間實現(xiàn)耦合的干擾電容。
[0022]參照圖2，描述了圖1的系統(tǒng)的當(dāng)前運轉(zhuǎn)，即其中斷路器4閉合。齒10在磁探測頭2前的通過以已知方式在接口電路31的輸出端子313、314之間生成明顯呈方波形式的周期性電信號Uin。取所述周期的開端、即電信號Uin超過平均電壓Um的時刻作為時間參考。施密特觸發(fā)器32在上升方向上將電信號Uin與第一閾Th進(jìn)行比較并且在下降方向上將其與第二閾Tb進(jìn)行比較。施密特觸發(fā)器32因此有兩種狀態(tài)(參照信號0UT)，并且當(dāng)電信號Uin在時刻tl超過第一閾Th時，其從第一狀態(tài)BO轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)BI，并且當(dāng)電信號Uin在時刻t2降到小于第一閾Th的第二閾Tb以下時從第二狀態(tài)BI轉(zhuǎn)到第一狀態(tài)B0。
[0023]在連接故障的情況下，當(dāng)斷路器4斷開時，觀察到電信號Uin’其不再呈方形，但其仍保持周期性，如在圖2中通過點劃線所表示的。施密特觸發(fā)器32在第一狀態(tài)BO和第二狀態(tài)BI之間的觸發(fā)發(fā)生于時刻tl’，遲于時刻tl，且所述觸發(fā)器在第二狀態(tài)BI和第一狀態(tài)BO之間的觸發(fā)發(fā)生于時刻t2’，同樣遲于時刻t2。周期的持續(xù)時間和轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)BI的持續(xù)時間t2-tl和t2’ -tl’在這兩種情況下是基本上相同的。信號OUT’僅僅按值tl’ -tl偏移，其不是可探測的。第二狀態(tài)BI的占空比由觸發(fā)器的第二狀態(tài)BI的持續(xù)時間除以所述周期的持續(xù)時間來定義，基本上等于0.5，因為所述觸發(fā)器在第一狀態(tài)BO中與在第二狀態(tài)BI中的時間基本上一樣長。
[0024]在根據(jù)第一實施例的診斷步驟中，周期性實施前為參考步驟，探測電路33操縱第二閾Tb以便令其靠近第一閾Th，如圖3所示。兩個閾Th-Tb之間的差例如降至在診斷階段以外所觀察到的正常值的10%。在磁探測頭2狀態(tài)良好的情況下，即斷路器4閉合，信號Uin基本上呈方形，如圖解的左側(cè)部分上所示出的。在參考步驟η-1時，就在圖3的圖解左偵牝第二狀態(tài)BI的占空比基本上為如前述所指示的0.5并且用作參考水平。在診斷步驟η時，觀察到第一閾Th在時刻t3被越過，等同于tl，并且第二閾Tb在時刻t4被越過，略早于時刻t2。第二狀態(tài)BI的占空比略微降低至0.4。相對于參考水平所降低的0.1小于值為
0.2的診斷閾S。所述診斷得出結(jié)論是不存在故障并且錯誤信號E停留在第一狀態(tài)B0。
[0025]相反，在磁探測頭2斷開的情況下，即斷路器4斷開，電信號Uin’具有基本上不同于方形的形狀，帶有漸進(jìn)式信號上升和下降，如圖3的圖解右側(cè)部分上所示的。在參考步驟η-1時，在圖解的左側(cè)部分上，第二狀態(tài)BI的占空比基本上為如前述所指示的0.5并且用作參考水平。在診斷步驟η時，在圖解的右側(cè)部分上，觀察到第一閾Th在時刻t3’被越過，遲于時刻tl’，并且第二閾Tb在時刻t4’被越過，早于時刻t2’。第二狀態(tài)BI的占空比大大降低至0.1。相對于參考水平所降低的0.4大于診斷閾S。所述診斷得出結(jié)論是存在故障并且錯誤信號E轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)BI中以用于示意故障。
[0026]在第二實施例中，如圖4中所示，是第一閾Th其在診斷步驟期間被診斷電路33更改，以便閾Th、Tb之間的差距減小到前述值的10%。通過類似于第一實施例的推理，觀察到當(dāng)斷路器4閉合時，第二狀態(tài)BI的占空比在診斷步驟期間從0.5轉(zhuǎn)至0.6，即相對于參考水平的變化為0.1，小于診斷閾S，然而當(dāng)斷路器4斷開時，其轉(zhuǎn)至0.9，即變化為0.4，大于診斷閾S。在該實施例中，同樣正確地實現(xiàn)了診斷。
[0027]診斷步驟周期性地實施，例如齒輪I每轉(zhuǎn)實施一次或是每η轉(zhuǎn)實施一次，η為大于或等于二的整數(shù)。參考水平可以以其它方式確立，例如通過默認(rèn)值或是通過先前多次測量上的均值。如果將診斷閾S選定為0.3，則所述診斷以相同方式實現(xiàn)?？梢韵蛏匣蛳蛳赂脑撛\斷閾而不脫離本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.一種用于遞送電信號（Uin)的可變磁阻磁探測頭（2)的診斷方法，根據(jù)所述方法，將 升沿與第一閾（Th)相比較以用于從第一狀態(tài)（B0)轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)（B1)，并且將降沿與小于 第一閾（Th)的第二閾（Tb)相比較以用于從第二狀態(tài)（B1)轉(zhuǎn)到第一狀態(tài)（B0)，所述方法的 特征在于，在診斷步驟中，更改第一（Th)或第二閾（Tb)以便令其彼比靠近并且如果在診斷 步驟期間按照比相對于參考水平所預(yù)定的診斷閾（S)更大的值更改了第二狀態(tài)（B1)的占 空比，則診斷磁探測頭（2)有缺陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，根據(jù)所述方法，參考水平為在診斷階段（n)之前的時段 (n-1)期間第二狀態(tài)（B1)的占空比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，根據(jù)所述方法，參考水平為在診斷階段（n)之前的至少 兩個時段期間第二狀態(tài)（B1)的占空比的均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，根據(jù)所述方法，診斷閾⑶被包括在0.2和0. 3之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，用于裝備有齒輪（1)的內(nèi)燃機(jī)的系統(tǒng)的磁探測頭（2)， 其中所述頭位于所述齒輪相對處，根據(jù)所述方法，診斷階段（n)以至少一轉(zhuǎn)為周期操縱一 次。
6.一種探測電路（3)，可變磁阻的磁探測頭（2)用于連接到所述探測電路以用于生成 電信號（Uin)，所述電路將所述電信號（Uin)的升沿與第一閾（Th)相比較以用于從第一狀 態(tài)（B0)轉(zhuǎn)到第二狀態(tài)（B1)，并且將其降沿與小于第一閾（Th)的第二閾（Tb)相比較以用于 從第二狀態(tài)（B1)轉(zhuǎn)到第一狀態(tài)（B0)，所述探測電路的特征在于其被配置用于實施診斷步 驟（n)，這通過更改第一或第二閾（Th、Tb)以便令其彼此靠近，并且如果在診斷步驟（n)期 間按照比相對于參考水平所預(yù)定的診斷閾⑶更大的值更改了第二狀態(tài)（B1)的占空比，則 診斷探測頭（2)有缺陷。
【文檔編號】F02D41/00GK104040151SQ201280055783
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月14日
【發(fā)明者】J-P·德克科爾, A·德喬治 申請人:法國大陸汽車公司, 大陸汽車有限公司