用于處理由雙向傳感器供應(yīng)的信號的方法和相應(yīng)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于處理由雙向傳感器提供的信號的方法以及用于執(zhí)行此方法的裝置。
[0002]更具體地，本發(fā)明的領(lǐng)域是信號管理的領(lǐng)域，即管理由車輛(例如汽車)的發(fā)動機中傳感器所提供的信號，以便于確定發(fā)動機的參數(shù)，從而來管理發(fā)動機的合適運行。
【背景技術(shù)】
[0003]在內(nèi)燃發(fā)動機中，通常存在用于改變?nèi)紵业捏w積的至少一個可移動活塞。通常在由至少一個凸輪軸控制的提升閥的幫助下實施燃燒室中流體的進入和排出。通過在氧化劑內(nèi)的燃料燃燒在燃燒室中所產(chǎn)生的能量通過每個活塞被傳送到曲軸。
[0004]為了管理內(nèi)燃發(fā)動機，重要的是知道發(fā)動機的“定相(phasage)”(也被稱作“同步”)。術(shù)語“定相”涉及準確地確定對于發(fā)動機的每個汽缸所處的發(fā)動機循環(huán)的沖程(對于4沖程型的內(nèi)燃發(fā)動機，它們是:進氣沖程、壓縮沖程、燃燒沖程、排氣沖程)。通常通過確定曲軸的位置來確定在發(fā)動機循環(huán)的沖程內(nèi)的準確位置。但是，對于4沖程型內(nèi)燃發(fā)動機，燃燒室中的發(fā)動機循環(huán)的持續(xù)時間對應(yīng)于曲軸的兩次完整回轉(zhuǎn)。因此，為了確定此類型的內(nèi)燃發(fā)動機的定相，需要額外的信息項。于是通?；谕馆嗇S位置傳感器來獲得此項信息。實際上，凸輪軸的旋轉(zhuǎn)速度對應(yīng)于相應(yīng)的曲軸的旋轉(zhuǎn)速度的一半，以及因此，在完整的4沖程發(fā)動機循環(huán)的持續(xù)時間內(nèi)只穿過一次回轉(zhuǎn)。
[0005]通常，對應(yīng)于曲軸的位置傳感器與包括大量齒(通常是36個或60個，不計入能夠來限定目標上原點的一個或兩個缺失的齒)的目標一起協(xié)作，但是與凸輪軸傳感器一起協(xié)作的所使用的目標僅具有幾個齒(例如4個)。對應(yīng)于曲軸的傳感器所提供的信號然后被用于準確地確定曲軸(以及由此確定活塞)的位置。
[0006]但是，當(dāng)此傳感器的信號有缺陷或有噪聲時，規(guī)定在降級模式中使用從對應(yīng)于凸輪軸的傳感器發(fā)出的信號。
[0007]由對應(yīng)于曲軸和對應(yīng)于至少一個凸輪軸的傳感器所提供的信號被發(fā)射至電子裝置，例如通用定時器模塊GTM。在此模塊內(nèi)，數(shù)字相位伺服回路DPLUdigital phase lockedloop)被提供用于管理發(fā)動機位置的同步且產(chǎn)生角鐘(angular clock)。
[0008]當(dāng)發(fā)動機正在停止時，曲軸在對應(yīng)于發(fā)動機停止位置的平衡位置周圍振蕩。如果期望在發(fā)動機已經(jīng)停止之后快速啟動發(fā)動機，則重要的是準確確定發(fā)動機的停止位置。新型位置傳感器(也稱作雙向傳感器)使之成為可能，一方面，與現(xiàn)有技術(shù)的傳感器一樣，用以檢測與齒相對應(yīng)的脈沖沿，但是另一方面還用以確定相對應(yīng)目標的旋轉(zhuǎn)方向。集成在數(shù)字相位伺服回路中的策略使得能夠考慮到涉及目標的旋轉(zhuǎn)方向的信息項，且由此確定發(fā)動機停止時的位置。
[0009]例如文獻JP 2005 233622中的已知類型的雙向傳感器提供呈現(xiàn)有效電平和無效電平的信號。有效電平的持續(xù)時間取決于目標的旋轉(zhuǎn)方向。例如，有效電平的兩倍持續(xù)時間能夠被選定為反向旋轉(zhuǎn)，而有效電平的持續(xù)時間被選定為沿通常方向的旋轉(zhuǎn)。因此對于每個新的脈沖沿能夠確定相對應(yīng)的經(jīng)過方向。因此，數(shù)字相位伺服回路中的相對應(yīng)的策略被用于角鐘的實現(xiàn)。
[0010]然而，存在根據(jù)另一原理操作的雙向傳感器。通過改變例如對應(yīng)于有效電平和/或無效電平的電壓，在信號中給出目標的旋轉(zhuǎn)方向。從文獻JP 2005 233622中也已知此類傳感器，圖6，其信號包括四個不同的電平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，本發(fā)明的目的是提供用于處理由雙向傳感器提供的信號的方法，其使得能夠使用指示相應(yīng)目標的旋轉(zhuǎn)方向的傳感器來提供角鐘，例如通過改變有效電平和/或無效電平的電壓，同時使用的數(shù)字相位伺服回路被編程以檢測有效電平的不同持續(xù)時間。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的方法將使得能夠?qū)嵤┫鄳?yīng)發(fā)動機角位置的可靠的確定。此外，有利地，在相應(yīng)的電子裝置的電平處提供的改變將被限制。
[0012]為此目的，本發(fā)明提出一種用于處理由雙向傳感器提供的信號的方法，所述雙向傳感器檢測目標齒的經(jīng)過，以便在第一電子部件的幫助下產(chǎn)生內(nèi)燃發(fā)動機的角鐘，所述第一電子部件接收源自所述雙向傳感器的信號，所述第一部件是用于在呈現(xiàn)低電平區(qū)段和高電平區(qū)段的信號中確定給定電平的區(qū)段的長度是否或是否不大于預(yù)定閾值的裝置，并且由所述雙向傳感器提供的信號是以方波形式的信號，其至少包括低電平區(qū)段、高電平區(qū)段和中間電平區(qū)段，每個方波對應(yīng)于目標齒經(jīng)過傳感器前方，并且所述信號還包括能夠確定齒的經(jīng)過方向的特征。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，此類處理方法包括下列步驟:
?使用由傳感器提供的信號的所有方波產(chǎn)生第一信號，但僅顯示對應(yīng)于第一電平的區(qū)段和對應(yīng)于第二電平的區(qū)段，
?使用傳感器提供的信號的方波且對應(yīng)于齒經(jīng)過傳感器前方的第一方向產(chǎn)生第二信號，并且在目標沿第二經(jīng)過方向旋轉(zhuǎn)期間呈現(xiàn)恒定電平，
?將所述第一信號連接到所述第一電子部件的輸入，
?將所述第二信號連接到第二電子部件，
?由所述第二電子部件檢測所述第一信號和所述第二信號的上升沿和/或下降沿，
?當(dāng)檢測所述第一信號上的上升沿和/或下降沿時，根據(jù)所述第二信號上是否存在脈沖沿來確定所述經(jīng)過方向，
?當(dāng)在上一步驟處對于所述第一信號的上升沿和/或下降沿所確定的經(jīng)過方向與對于此第一信號的剛好之前的上升沿和/或下降沿所確定的經(jīng)過方向不同時，改變第一部件中的所述預(yù)定閾值的值，所述閾值能夠采用第一預(yù)定值或第二預(yù)定值，以此方式使得所述方波的長度總是在相對應(yīng)的閾值的一側(cè)且同一側(cè)上。
[0014]因此，本發(fā)明的最初構(gòu)思一方面是適應(yīng)性地改變信號，以使信號與部件兼容，以及另一方面改變此部件所使用的閾值。以此方式，部件變得可與若干雙向傳感器兼容。此外，如下文參照附圖給出的描述中出現(xiàn)的，可完成使一個傳感器適應(yīng)另一個傳感器，同時限制對于所述適應(yīng)需要的硬件裝置的數(shù)量和成本。
[0015]本發(fā)明還涉及一種電子裝置，其呈現(xiàn)用于執(zhí)行的如上所述的處理方法的每個步驟的裝置。
[0016]在例如此裝置的電子裝置的一個實施例中，能夠預(yù)見到通用定時模塊，其內(nèi)部插入第一部件和第二部件，以及在通用定時模塊外部的至少一個第三部件，用于產(chǎn)生第一信號和第二信號。
[0017]在根據(jù)本發(fā)明的電子裝置中，例如，第一部件是相位伺服回路，特別是數(shù)字相位伺服回路(DPLL)。
[0018]最后，本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機的管理系統(tǒng)，其特征在于，它包括如上所述的電子裝置以及至少一個雙向傳感器。
【附圖說明】
[0019]參照附圖給出的以下描述，將更好地呈現(xiàn)本發(fā)明的細節(jié)和優(yōu)點，在附圖中:
圖1圖示能夠用于本發(fā)明的執(zhí)行的通用定時器模塊，
圖2圖示在圖1的模塊的部件中所使用的閾值，
圖3圖示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)方向的檢測，
圖4圖示由雙向傳感器提供的第一信號和基于此第一信號獲得的兩個信號，
圖5示意性地圖示能夠在本發(fā)明中執(zhí)行的確定目標齒的經(jīng)過方向的步驟，
圖6是能夠用于本發(fā)明的執(zhí)行的流程圖，以及圖7示意性地圖示本發(fā)明的執(zhí)行。
【具體實施方式】
[0020]圖1圖示通用定時器模塊，隨后稱作GTM。此類模塊能夠用于內(nèi)燃發(fā)動機電子管理系統(tǒng)內(nèi)。在此模塊內(nèi)是第一部件2負責(zé)管理相應(yīng)發(fā)動機的位置的同步且負責(zé)產(chǎn)生角鐘。例如，此第一部件2是數(shù)字相位伺服回路，也稱作DPLL。
[0021]第一部件2是從現(xiàn)有技術(shù)已知的。它通常接收源自插入在相應(yīng)的發(fā)動機中的傳感器(未示出)的兩個信號。第一信號源自與緊固到發(fā)動機曲軸的齒狀目標相關(guān)的傳感器。此類目標通常包括36個或60個齒(不計一個或兩個缺失的齒，使得能夠引入中斷，該中斷限定目標上的原點)，由此產(chǎn)生用以限定所述曲軸的位置的準確信號。在現(xiàn)有技術(shù)中與第一部件2 —起使用的第二信號是不那么準確的信號，其源自例如與發(fā)動機凸輪軸一起旋轉(zhuǎn)的目標相關(guān)聯(lián)的傳感器。然而，由于凸輪軸的旋轉(zhuǎn)速度精確地對應(yīng)于曲軸旋轉(zhuǎn)速度的一半，因此，所接收的源自凸輪軸的信號能夠確定發(fā)動機在720°上的位置，也稱作內(nèi)燃發(fā)動機的“定相”或“同步”。
[0022]對于某些發(fā)動機，當(dāng)發(fā)動機停止時，需要準確地確定發(fā)動機的位置?，F(xiàn)在，當(dāng)發(fā)動機停止時，曲軸在其最終將停止的平衡位置周圍機械振蕩。然后，曲軸在一個方向和另一方向之間交替轉(zhuǎn)動。