專利名稱：補(bǔ)償裝置及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對循環(huán)輸入信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?。另一方面，本發(fā)明 涉及對循環(huán)輸入信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置。本發(fā)明特別適用于發(fā)動機(jī)控制 以補(bǔ)償傳感器在工作期間由于例如環(huán)境溫度改變而引起的該傳感器 的諸如偏置和靈敏度之類的特性改變。
背景技術(shù)：
壓力傳感器是眾所周知的傳感器。壓力傳感器具有偏置電壓，偏 置電壓是在沒有壓力施加到傳感器上時(shí)傳感器的輸出電壓。此外，壓 力傳感器具有偏置電壓溫度特性。這個(gè)特性定義了偏置電壓隨傳感器 的環(huán)境溫度改變的情況。均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)燃(HCCI)發(fā)動機(jī)具有將火花點(diǎn)燃發(fā)動機(jī)與壓 縮點(diǎn)燃發(fā)動機(jī)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來的潛力。這些發(fā)動機(jī)需要主動的燃燒控 制。燃燒的最精確和可靠的信號或指示是汽缸內(nèi)壓力。采用標(biāo)準(zhǔn)的熱 釋放方程，可以非常容易從循環(huán)壓力信號中提取燃燒開始情況等。用 于燃燒定相控制的可用參數(shù)是熱釋放為50%時(shí)的曲柄角。HR50點(diǎn)是 與熱釋放為50%的時(shí)刻相應(yīng)的曲柄角。HR5點(diǎn)是與熱釋放為5%的時(shí) 刻相應(yīng)的曲柄角。US2005/0061063揭示了 一種用于柴油發(fā)動機(jī)的壓力發(fā)熱塞。壓 力發(fā)熱塞被配置成使得發(fā)熱塞內(nèi)的加熱桿可以以軸向滑動方式位移， 從而將氣缸燃燒室內(nèi)的壓力傳遞給壓力傳感器。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種得到改善的對循環(huán)輸入信號特別是氣 缸壓力信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法。按照本發(fā)明，這種對循環(huán)輸入信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償方法包括檢測循環(huán)輸出信號中的第 一事件；產(chǎn)生補(bǔ)償信號；將補(bǔ)償信號與循環(huán)輸入信號組合在一起，得到循環(huán)輸出信號，其 中補(bǔ)償信號在與檢測到第一事件具有確定關(guān)系的時(shí)刻被調(diào)整。本發(fā)明是基于以下的認(rèn)識。已知的壓力發(fā)熱塞工作原理是基于可 動發(fā)熱桿傳遞氣缸壓力所引起的力。此運(yùn)動轉(zhuǎn)換成傳感器的傳感件的 電輸出。可動發(fā)熱桿頂側(cè)焊接到傳感件上，而下側(cè)焊接到金屬膜片上。 發(fā)熱桿和傳感器本體具有不同的溫度系數(shù)。此外，溫度在傳感器各處 也是不均勻的。這樣的一些因素將導(dǎo)致在壓力發(fā)熱塞的溫度改變時(shí)從 傳感件得到的信號中的偏置改變。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，對于進(jìn)一步處理偏置得 到補(bǔ)償?shù)男盘杹碚f改變偏置值的時(shí)刻是關(guān)鍵性的，即使是步長為滿標(biāo) 度的0.125%。例如，如果偏置在255。到295。的曲柄角之間調(diào)整，在 確定HR5和HR50點(diǎn)時(shí)可以出現(xiàn)高達(dá)3°-5°的曲柄角誤差；如果偏置 在295。到480。的曲柄角之間調(diào)整，在確定HR5和HR50點(diǎn)時(shí)可以出 現(xiàn)0.5。左右的曲柄角誤差；而如果偏置在480。到255。的曲柄角之間調(diào) 整，在確定HR5和HR50點(diǎn)時(shí)將出現(xiàn)可忽略的曲柄角誤差。根據(jù)壓 力傳感器信號可以確定曲柄角。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，壓力降到一個(gè)確定值之下 的時(shí)刻可用來定義與執(zhí)行對補(bǔ)償信號的調(diào)整的時(shí)刻的關(guān)系，使得偏置 在480°到255。曲柄角之間調(diào)整。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行補(bǔ)償只需要來 自可動發(fā)熱塞的信號而不需要來自其他處理單元的信號，諸如曲柄角 傳感器所得到的表示曲柄角的信號。這使補(bǔ)償電路能集成入壓力發(fā)熱 塞，而對外界只有四個(gè)連接，即與地的連接、與補(bǔ)償裝置的電源的連 接、提供循環(huán)輸出信號的連接和與發(fā)熱桿的電源的連接。通過將補(bǔ)償 裝置集成在壓力發(fā)熱塞內(nèi)，就可以提供被溫度補(bǔ)償?shù)陌l(fā)熱塞，這種發(fā) 熱塞還可以被補(bǔ)償由于將壓力發(fā)熱塞安裝在發(fā)動機(jī)內(nèi)而可能引入的 偏置。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償信號在檢測到第一事件后經(jīng)過 一段延遲時(shí)間被調(diào)整。在這段延遲時(shí)間后執(zhí)行調(diào)整可以減小在確定HR50和HR5中的誤差。檢測到第 一事件與曲柄角之間的關(guān)系應(yīng)該是 可靠的。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，可靠地檢測到第一事件的時(shí)刻不是執(zhí)行補(bǔ)償信號 調(diào)整的最佳時(shí)刻。壓力曲線與曲柄角之間的關(guān)系在壓力峰值期間因此 在氣缸受到壓力時(shí)是可靠的。執(zhí)行調(diào)整的最佳時(shí)刻是在兩個(gè)相繼的壓 力峰值之間的某個(gè)時(shí)刻，因此是在氣缸內(nèi)幾乎沒有壓力時(shí)。在本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括確定相繼檢測到事件之 間的時(shí)段的步驟，其中延遲時(shí)間與所述時(shí)段有關(guān)。使用確定相繼檢測 到事件之間的時(shí)段的步驟可以得到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與延遲時(shí)間的關(guān)系。這 使得這種方法穩(wěn)健，而且與轉(zhuǎn)速范圍無關(guān)。實(shí)際上，這個(gè)特征使得能 在檢測到第一事件后曲柄再轉(zhuǎn)過預(yù)定角度時(shí)(與檢測到壓力峰值相 應(yīng))執(zhí)行調(diào)整。在本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償信號響應(yīng)于檢測到第一事件并 且在檢測到第 一事件后的這個(gè)時(shí)段內(nèi)檢測到循環(huán)輸出信號中的第二 事件并且隨后再檢測到第 一事件而產(chǎn)生。利用所述特征可以減小確定 補(bǔ)償信號的值需執(zhí)行的計(jì)算的復(fù)雜度。檢測到第二事件的一個(gè)例子是 檢測循環(huán)輸出信號在一個(gè)循環(huán)內(nèi)是否低于一個(gè)預(yù)定值。如果信號低于 所述預(yù)定值，則補(bǔ)償信號的值必須減小一個(gè)步長值，否則補(bǔ)償信號的值必須增大所述步長值。在這個(gè)例子中，假^:從循環(huán)輸入信號中減去補(bǔ)償信號的值。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償信號響應(yīng)于檢測到第一事件并 且在檢測到第 一事件后的這個(gè)時(shí)段內(nèi)檢測到在循環(huán)輸出信號中第二 事件和第三事件并且隨后再檢測到第一事件而產(chǎn)生。利用檢測到第二 和第三事件就有可能不必每個(gè)循環(huán)都要改變補(bǔ)償信號的值。例如，當(dāng)循環(huán)輸出信號低于值A(chǔ)時(shí)檢測到第二事件而當(dāng)循環(huán)輸出信號低于值B 時(shí)檢測到第三事件，其中A〈B。如果檢測到第二事件，就必須減小補(bǔ) 償信號的值。在這種情況下，在一個(gè)循環(huán)內(nèi)， 一個(gè)循環(huán)內(nèi)的輸出信號 的最小值低于所希望的最小值A(chǔ)。如果第二事件和第三事件都沒有檢 測到，就必須增大補(bǔ)償信號的值。在這種情況下，在一個(gè)循環(huán)內(nèi)，輸 出信號的最小值過高，因此將通過增大補(bǔ)償信號的值予以減小。在所有其他情況下，補(bǔ)償信號將不會改變。在本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償信號響應(yīng)于檢測到第 一事件和 另一個(gè)輸入信號而產(chǎn)生。利用檢測到第一事件和這另一個(gè)輸入信號的 組合可以使調(diào)整的時(shí)刻取決于輸出信號而補(bǔ)償信號取決于來自傳感 器的這另一個(gè)信號。例如，壓力傳感器可以用四個(gè)電阻器構(gòu)成，被配 置成使壓力傳感器的輸出信號與溫度無關(guān)。然而，電阻器是與溫度相 關(guān)的。這個(gè)溫度相關(guān)性很容易測量，并且可以用于偏置、靈敏度和非 線性補(bǔ)償。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，第一事件由循環(huán)輸出信號的下降沿 經(jīng)過預(yù)定輸出值確定。使用下降沿具有相應(yīng)的曲柄角大致可知的優(yōu)點(diǎn)。與滿標(biāo)度的16%相應(yīng)的值被認(rèn)為是合適的。在本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例中，在循環(huán)輸出信號低于另 一個(gè)預(yù)定輸 出值時(shí)檢測到第二事件。利用這另一個(gè)預(yù)定輸出值就可以確定補(bǔ)償信 號的當(dāng)前值是過低還是過高。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這種方法非常適合來自氣缸 壓力傳感器的信號。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)償信號是用數(shù)字 信號控制的。使用數(shù)字信號而不是模擬信號可以具有極為可預(yù)測和可 重復(fù)的結(jié)果，而且可以節(jié)省成本。本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供一種裝置，用于提供對諸如來自氣缸 壓力傳感器的傳感器信號和要提供給馬達(dá)管理系統(tǒng)或發(fā)動機(jī)控制單 元的輸出信號之類的循環(huán)輸入信號的改進(jìn)補(bǔ)償。按照本發(fā)明的這種裝置包括檢測循環(huán)輸出信號內(nèi)的第一事件的第一檢測單元；產(chǎn)生補(bǔ)償信號的補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元；以及將補(bǔ)償信號與循環(huán)輸入信號組合起來得到循環(huán)輸出信號的信號 組合單元，其中所述補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元被配置成在與檢測到第一事件 具有確定關(guān)系的時(shí)刻調(diào)整補(bǔ)償信號。使用這種裝置可以在對進(jìn)一步處理輸出信號沒有多大影響的時(shí) 刻執(zhí)行對補(bǔ)償信號的調(diào)整。


以下將結(jié)合附圖就一些典型實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，在這些附圖中圖1示出了按照本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的第 一實(shí)施例的簡化框圖； 圖2示出了按照本發(fā)明的補(bǔ)償裝置的第二實(shí)施例的簡化框圖； 圖3為壓力發(fā)熱塞的剖視圖； 圖4為示出按照本發(fā)明的方法運(yùn)行的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了按照本發(fā)明的補(bǔ)償裝置2的第一實(shí)施例的簡化框圖。 這個(gè)實(shí)施例將結(jié)合對循環(huán)輸入信號中的偏置進(jìn)行補(bǔ)償予以說明。裝置 2包括接收循環(huán)輸入信號的輸入端4。循環(huán)輸入信號可以從例如測量 發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)壓力的壓力傳感器6得到。裝置還包括信號組合單元8， 它具有與裝置的輸入端4連接的第一輸入端10和與偏置信號產(chǎn)生器 單元14的輸出端連接的第二輸入端12。信號組合單元8被配置成將 偏置信號與循環(huán)輸入信號組合起來得到循環(huán)輸出信號。信號組合單元 8通常被配置成從循環(huán)輸入信號中減去偏置信號。然而，如果偏置信 號產(chǎn)生器14產(chǎn)生反向的偏置信號，信號組合單元8就被配置成將這 兩個(gè)輸入信號相加。循環(huán)輸出信號施加到裝置2的輸出端16上。循 環(huán)輸出信號可以由諸如發(fā)動機(jī)控制單元之類的外部處理器18進(jìn)一步 處理。外部處理器18可以用來從循環(huán)輸出信號得出熱釋放和隨后得 出HR50和HR5點(diǎn)的相應(yīng)曲柄角點(diǎn)。循環(huán)輸出信號還提供給用于檢 測循環(huán)輸出信號中的第一事件的第一檢測單元20。優(yōu)選的是，第一事 件是與發(fā)動機(jī)的曲柄角有或多或少可預(yù)測關(guān)系的循環(huán)輸入信號的特 征。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，對于發(fā)動機(jī)控制來說壓力水平通常在滿標(biāo)度的16%是 非常適合峰值檢測的。在壓力曲線下降經(jīng)過所述滿標(biāo)度的16。/。的值C 時(shí)檢測到第一事件。這是成本非常低也非常簡單的檢測方法。應(yīng)指出 的是，可以用更為復(fù)雜的檢測算法來檢測循環(huán)輸出信號中的峰值。此外，裝置2還包括第二檢測單元22和第三檢測單元24。優(yōu)選的是，第二檢測單元22用來檢測在壓力循環(huán)期間壓力降到水平B以 下的事件。在一個(gè)有益的實(shí)施例中，水平B與通常為滿標(biāo)度的12% 的水平相應(yīng)。優(yōu)選的是，第三檢測單元24用來檢測在壓力循環(huán)期間 壓力降到水平A以下的事件。在一個(gè)典型的實(shí)施例中，水平A與通 常為滿標(biāo)度的11%的水平相應(yīng)。應(yīng)指出的是，第二和第三檢測單元的 檢測局限于在一個(gè)循環(huán)內(nèi)的檢測，但是也可以擴(kuò)展到在多于一個(gè)循 環(huán)。第一、第二和第三檢測單元20、 22、 24將相應(yīng)的第一、第二和 第三檢測信號提供給偏置信號產(chǎn)生單元14。偏置信號產(chǎn)生單元用來在 與檢測到第一事件有確定關(guān)系的時(shí)刻調(diào)整偏置信號。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在兩 個(gè)壓力峰值之間執(zhí)行偏置調(diào)整在根據(jù)熱釋放曲線確定HR50和HR5 的曲柄角時(shí)導(dǎo)致很小的誤差甚至沒有誤差。有時(shí)，外部處理器18用來處理來自兩個(gè)氣缸的壓力信號。外部 處理器18交替接入兩個(gè)壓力信號中的一個(gè)信號。這樣就可以根據(jù)相 應(yīng)壓力信號中的每個(gè)峰值確定熱釋放曲線。在這種情況下，調(diào)整偏置 信號必須在外部處理器18正在處理另一個(gè)壓力信號時(shí)執(zhí)行。業(yè)已發(fā) 現(xiàn)，在檢測時(shí)刻與調(diào)整之間的固定延遲是非常簡單而且經(jīng)濟(jì)的適當(dāng)解 決方案。20 ms的延遲適合在850-4000 rpm的范圍內(nèi)正常運(yùn)行的發(fā)動 機(jī)。然而，如果必須支持更寬的范圍，偏置信號產(chǎn)生器可以包括確定相繼檢測到第一事件之間的時(shí)段的時(shí)段確定單元15，其中延遲時(shí)間與所述時(shí)段有關(guān)。這就可以按照曲柄角得到延遲，而不是通過首先確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速再將一個(gè)常數(shù)除以該轉(zhuǎn)速得到的時(shí)間。這樣，調(diào)整在檢測 到第一事件后曲柄再轉(zhuǎn)過固定的角度時(shí)執(zhí)行。發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速也可以由循環(huán)輸出信號的一個(gè)循環(huán)內(nèi)兩個(gè)特定事件(例如壓力曲線向上和向下經(jīng)過為滿標(biāo)度的20%的水平的時(shí)刻)之間的時(shí)段確定。因?yàn)閴毫η€與曲柄角之間有清晰的關(guān)系，因此可以這樣做。在這個(gè)實(shí)施例中，裝置2應(yīng)該包括檢測兩個(gè)特定事件的時(shí)刻的單元(未示出)。時(shí)段確定單元15應(yīng)被配置成根據(jù)所述兩個(gè)相繼檢測到事件的時(shí)刻確定延遲時(shí)間。由于發(fā)動機(jī)的非線性特性，轉(zhuǎn)速與 延遲時(shí)間之間的關(guān)系也可能是非線性的。偏置信號的值可以用簡單的雙向計(jì)數(shù)器產(chǎn)生。如果用信號組合單元8來組合模擬信號，可以將計(jì)數(shù)器值提供給DA變換器。顯然，優(yōu) 選的是DA變換器的字長與計(jì)數(shù)器的字長相應(yīng)。在這種情況下，減小 一個(gè)步長與DA變換器的-1 LSB相應(yīng)，而增大一個(gè)步長與DA變換 器的+lLSB相應(yīng)。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，字長為11比特的DA變換器適合與壓 力傳感器配合使用。偏置信號產(chǎn)生器14被配置成如果在兩個(gè)相繼的調(diào)整時(shí)刻之間的 時(shí)段期間壓力信號沒有低于水平A而且也不總是高于水平B就保持偏 置信號不變。如果在兩個(gè)相繼的調(diào)整時(shí)刻之間的時(shí)段期間壓力信號變 得低于水平A，就將偏置信號減小一個(gè)步長，而調(diào)整在檢測到壓力峰 值后進(jìn)行。此外，如果在兩個(gè)相繼的調(diào)整時(shí)刻之間的時(shí)段期間壓力信 號從未低于水平B，就將偏置信號增大一個(gè)步長，而調(diào)整在檢測到壓 力峰值后進(jìn)行。這意味著，如果壓力信號的最小值高于B，就必須增 大偏置，以降低循環(huán)輸出信號，而如果壓力信號的最小值低于A，就 必須減小偏置，以提高循環(huán)輸出信號。通過這樣做，壓力信號的最小 值將保持在水平A與水平B之間，因?yàn)樵谒紸與水平B之間將存 在與0巴相應(yīng)的水平。應(yīng)指出的是，在一個(gè)特定實(shí)施例中裝置不包括第三檢測單元24。 在這個(gè)實(shí)施例中，由于沒有第三檢測單元24，在每次檢測到第一事件 后都要調(diào)整循環(huán)偏置信號，也就是每個(gè)循環(huán)都要調(diào)整。上面所說明的這個(gè)實(shí)施例是本發(fā)明非常簡單和經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)方式。 可以用一個(gè)檢測單元來確定循環(huán)輸出信號在最后循環(huán)內(nèi)的最小值，而 不是用第二和第三兩個(gè)檢測單元22、 24進(jìn)行水平檢測。于是，偏置 信號產(chǎn)生單元14可以被配置成通過將當(dāng)前偏置值加上當(dāng)前循環(huán)的最 小值與上個(gè)循環(huán)的最小值之差來確定新的偏置值。圖2示出了按照本發(fā)明的補(bǔ)償裝置2的第二實(shí)施例的筒化框圖。 在這個(gè)實(shí)施例中不是用來自第二和第三檢測單元的檢測信號來確定偏置值，而是用從傳感器加到裝置的輸入端28上的另一個(gè)信號來確 定偏置值。眾所周知，壓力傳感器的Wheatstone電橋的電阻是與溫 度相關(guān)的。這種與溫度的相關(guān)性也適合對均勻溫度情況下的偏置的補(bǔ) 償。此外，對于壓力發(fā)熱塞來說，可以確定穩(wěn)態(tài)和時(shí)變的溫度與偏置 值之間的關(guān)系。這個(gè)關(guān)系可用來根據(jù)從傳感器得到的另 一個(gè)輸入信號 確定偏置值。因此，偏置產(chǎn)生器單元14與傳感器連接，以得到與溫 度有關(guān)的信號。與圖1所示的第一實(shí)施例類似，在與檢測到第一事件 具有確定關(guān)系的時(shí)刻例如在檢測到第 一事件后20ms調(diào)整偏置信號。此外，應(yīng)注意的是，傳感件8的增益也是與溫度有關(guān)的?？梢愿?據(jù)從傳感器6得到的這另一個(gè)信號得出對增益或靈敏度的補(bǔ)償。在這 種情況下，偏置產(chǎn)生器單元14更為廣義地說是一個(gè)補(bǔ)償信號產(chǎn)生單 元。單元14于是進(jìn)一步被配置成根據(jù)這另一個(gè)信號確定新的增益值， 在與檢測到第一事件具有確定關(guān)系的時(shí)刻將提供給信號組合單元8的 增益信號調(diào)整到該新的增益值。信號組合單元8于是被配置成在輸入 端12上接收偏置信號和增益信號，并且施加偏置和靈敏度補(bǔ)償。偏 置信號和增益信號將在基本上相同的時(shí)刻被調(diào)整。在圖3中示出了與補(bǔ)償裝置配合使用的壓力發(fā)熱塞30的剖視圖。 壓力發(fā)熱塞30包括加熱桿31，它配置在發(fā)熱塞本體內(nèi)，其中發(fā)熱塞 本體由兩部分組成，上部32.2在連接處而下部32.1在燃燒室側(cè)。膜 片37固定到加熱桿31上。膜片37做成在發(fā)熱塞30的連接端部方向 以氣密方式密封補(bǔ)償裝置。傳感件38例如呈現(xiàn)為應(yīng)變片，徑向配置 在柔性承載件39上。加熱桿31 —側(cè)焊接到柔性承載件39上，而另 一側(cè)焊接到膜片37上。發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)的壓力施加到加熱桿31上使加 熱桿31軸向位移，從而使柔性承載件39形變。這形變產(chǎn)生使傳感件 38伸長的拉伸應(yīng)力，引起可被檢測和評估的信號改變。由于加熱桿 31和發(fā)熱塞本體32.2具有不同的溫度系數(shù)，而且溫度在壓力發(fā)熱塞 30各處會是不均勻的，所以溫度增量將導(dǎo)致傳感件38所測得的偏置 改變。此外，應(yīng)注意的是，在將壓力發(fā)熱塞30安裝在發(fā)動機(jī)內(nèi)期間 也可能引起偏置改變。所有這些影響都可能導(dǎo)致傳感器輸出的偏置漂移。在傳感件提供循環(huán)輸入信號時(shí)，按照本發(fā)明的裝置可以看作高通濾波器，阻滯DC改變和允許AC信號(壓力曲線)通過。該裝置通 過減小偏置漂移到大約1%來保持高的輸出分辨率，而對增益并沒有 影響。圖4為示出按照本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的運(yùn)行的時(shí)序圖。該 圖示出了五個(gè)氣缸壓力循環(huán)。壓力曲線沒有按比例示出，只是示意性 的。垂直軸將壓力值表示為輸出信號的最大值的百分比。標(biāo)為C的水 平線示出了用來檢測第一事件的水平。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，這水平為滿標(biāo)度的 16%通常是合適的。在這個(gè)例子中，檢測是基于峰值檢測。下降沿經(jīng) 過預(yù)定水平觸發(fā)檢測到第一事件。這適度地與峰值的預(yù)定部分被經(jīng)過 的時(shí)刻相應(yīng)。標(biāo)為B和A的水平線分別表示用來檢測第二和第三事件 的水平。業(yè)已發(fā)現(xiàn)對于水平B來說通常為滿標(biāo)度的12%的水平是合適 的，而對于水平A來說通常為滿標(biāo)度的11%的水平是合適的。實(shí)際 上，水平A與B之間的某個(gè)水平與壓力為0巴相應(yīng)。此外，圖4示出了在第一個(gè)壓力循環(huán)內(nèi)壓力降到水平B之下而 一直高于水平A。按照這種狀況，在檢測到第一事件時(shí)確定偏置不需 要調(diào)整。因此，可以看到在檢測到第一事件后X ms輸出信號沒有改 變。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，檢測到壓力曲線下降沿經(jīng)過16%水平的時(shí)刻和20 ms 的延遲這個(gè)組合是非常合適的。對于熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員來說，在 根據(jù)上升沿經(jīng)過16。/。水平來檢測第一事件時(shí)顯然值X應(yīng)作相應(yīng)修改。 在第二個(gè)壓力循環(huán)內(nèi)，壓力沒有降到低于水平B和水平A。在檢測到 第一事件時(shí)這種狀況確定必須調(diào)整偏置。偏置值必須增大。由于從來自傳感器的信號中減去偏置值，因此輸出信號將減小。因此，可以看 到在檢測到第一事件后X ms輸出信號下跌。這步長是離散步長，與 偏置信號增大一個(gè)LSB相應(yīng)。在第三個(gè)壓力循環(huán)內(nèi)，壓力降到低于水 平B而一直高于水平A。因此，偏置值不改變。在第四個(gè)壓力循環(huán)內(nèi)， 壓力沒有降到低于水平B和水平A。因此，偏置值增大，可以看到在 檢測到第一事件后X ms輸出信號下跌。以上通過典型實(shí)施例對本發(fā)明的一些實(shí)施例作了說明。熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的人員可以在不背離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍 的情況下對就這些實(shí)施例所說明的各個(gè)部分作各種修改和變更。例 如，檢測第 一事件可以是檢測峰頂和相應(yīng)時(shí)刻或者檢測在一個(gè)循環(huán)內(nèi) 具有可預(yù)測時(shí)刻的信號的任何其他特征。此外，本發(fā)明也可以適用于 只是對靈敏度進(jìn)行補(bǔ)償。
權(quán)利要求
1.一種對循環(huán)輸入信號進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，包括檢測循環(huán)輸出信號中的第一事件；產(chǎn)生補(bǔ)償信號；以及將補(bǔ)償信號與循環(huán)輸入信號組合在一起，以得到循環(huán)輸出信號，其中所述補(bǔ)償信號在與檢測到第一事件具有確定關(guān)系的時(shí)刻被調(diào)整。
2. 按照權(quán)利要求1所述的補(bǔ)償方法，其中所述補(bǔ)償信號在檢測 到第一事件后經(jīng)過一段延遲時(shí)間被調(diào)整。
3. 按照權(quán)利要求2所述的補(bǔ)償方法，還包括確定相繼檢測到事 件之間的時(shí)段，其中所述延遲時(shí)間與所述時(shí)段有關(guān)。
4. 按照權(quán)利要求l、 2和3中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償方法，其中所述 補(bǔ)償信號響應(yīng)于檢測到第一事件和在檢測到第一事件后的所述時(shí)段 內(nèi)檢測到循環(huán)輸出信號中的第二事件并且隨后再檢測到第一事件而產(chǎn)生。
5. 按照權(quán)利要求l、 2和3中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償方法，其中所述 補(bǔ)償信號響應(yīng)于檢測到第一事件和在檢測到第一事件后的所述時(shí)段 內(nèi)檢測到循環(huán)輸出信號中的第二事件和第三事件并且隨后再檢測到 第一事件而產(chǎn)生。
6. 按照權(quán)利要求l、 2和3中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償方法，其中所述 補(bǔ)償信號響應(yīng)于檢測到第 一事件和另 一個(gè)輸入信號而產(chǎn)生。
7. 按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償方法，其中所述第一 事件由循環(huán)輸出信號的下降沿經(jīng)過預(yù)定輸出值確定。
8. 按照權(quán)利要求4或5所述的補(bǔ)償方法，其中當(dāng)循環(huán)輸出信號 低于另一個(gè)預(yù)定輸出值時(shí)檢測到所述第二事件。
9. 按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償方法，其中所述循環(huán) 輸入信號是從氣缸壓力傳感器得到的。
10. 按照以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的補(bǔ)償方法，其中所述補(bǔ)償 信號被用數(shù)字信號控制。
11. 一種對循環(huán)輸入信號提供補(bǔ)償?shù)难b置，包括 用于檢測循環(huán)輸出信號中的第一事件的第一檢測單元(20); 用于產(chǎn)生補(bǔ)償信號的補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元(14);以及 用于將補(bǔ)償信號與循環(huán)輸入信號組合起來以得到循環(huán)輸出信號的信號組合單元(8),其中所述補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元(14)被配置成 在與檢測到第一事件具有確定關(guān)系的時(shí)刻調(diào)整所述補(bǔ)償信號。
12. 按照權(quán)利要求11所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置，其中所述補(bǔ)償信 號在檢測到第一事件后經(jīng)過一段延遲時(shí)間被調(diào)整。
13. 按照權(quán)利要求12所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置，還包括用于確定 相繼檢測到事件之間的時(shí)段的時(shí)段確定單元(15)，其中所述延遲時(shí) 間與所述時(shí)段有關(guān)。
14. 按照權(quán)利要求11、12和13中任一項(xiàng)所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置， 其中所述補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元(14)被配置成響應(yīng)于檢測到第一事件和 在檢測到第一事件后的所述時(shí)段內(nèi)檢測到循環(huán)輸出信號中的第二事 件并且隨后再檢測到第一事件，產(chǎn)生補(bǔ)償信號。
15. 按照權(quán)利要求11、12和13中任一項(xiàng)所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置， 其中所述補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元(14)被配置成響應(yīng)于檢測到第一事件和 在檢測到第一事件后的所述時(shí)段內(nèi)檢測到循環(huán)輸出信號中的第二事 件和第三事件并且隨后再檢測到第一事件，產(chǎn)生補(bǔ)償信號。
16. 按照權(quán)利要求11、12和13中任一項(xiàng)所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置， 其中所述補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元(14)被配置成響應(yīng)于檢測到第一事件和 另一個(gè)輸入信號而產(chǎn)生補(bǔ)償信號。
17. 按照權(quán)利要求10-16中任一項(xiàng)所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置，其中 所述第一事件由循環(huán)輸出信號的下降沿經(jīng)過預(yù)定輸出值確定。
18. 按照權(quán)利要求10-17中任一項(xiàng)所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置，其中 所述循環(huán)輸入信號是從氣缸壓力傳感器(30)得到的。
19. 按照權(quán)利要求10-18中任一項(xiàng)所述的提供補(bǔ)償?shù)难b置，其中 所述補(bǔ)償信號被用數(shù)字信號控制。
20. —種按照權(quán)利要求11-19中任一項(xiàng)所述的裝置與在工作中向 所述裝置提供循環(huán)輸入信號的傳感器的組合。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種向循環(huán)輸入信號提供補(bǔ)償?shù)难b置和方法。這種裝置包括用于檢測循環(huán)輸出信號中的第一事件的第一檢測單元(20)；用于產(chǎn)生補(bǔ)償信號的補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元(14)；以及用于將補(bǔ)償信號與循環(huán)輸入信號組合起來得到循環(huán)輸出信號的信號組合單元(8)。補(bǔ)償信號產(chǎn)生單元(14)被配置成在與檢測到第一事件具有確定關(guān)系的時(shí)刻調(diào)整補(bǔ)償信號。通過在循環(huán)輸出信號的循環(huán)內(nèi)的適當(dāng)時(shí)刻調(diào)整補(bǔ)償信號，該調(diào)整不會影響對循環(huán)輸出信號的進(jìn)一步處理。本發(fā)明的方法可用來補(bǔ)償傳感器的偏置和靈敏度特性。
文檔編號G01L27/00GK101258394SQ200580051237
公開日2008年9月3日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者保羅斯·T·J·杰尼森, 迪姆·迪克 申請人:森薩塔科技荷蘭有限公司