专利名称：用于尤其是汽车变速器控制器的传感器的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种用于尤其是汽车变速器控制器的传感器，此时传感器可以与电源电压和地相联接，并且传感器产生一个信号电压。
为了控制特别是汽车的变速器必须得出变速器状态。为此设有像例如由DE 102 27 633 A1已知的位置开关。在那使用的传感器是例如机械开关，借助于所述开关产生DE 102 27 633 A1中所阐述的二进制代码。同样可以配置电磁效应的霍尔传感器，其另外具有的优点为无接触地工作。
不依赖于所使用的传感器的种类，在DE 102 27 633 A1中通过相应地选择合适的二进制代码从而得知传感器的多个错误。方法为，为不同的变速器状态提供许可的二进制代码，以及不许可的二进制代码，它的出现表明位置开关出现错误。
然而如果例如出现向地的传感器的输出线路的低电阻短路时，这种情况在DE 102 27 633 A1中即为低信号，识别为二进制“0”。如果用错误识别的低信号产生一个许可的二进制代码，则导致的结果是，错误没有被识别，得出错误的变速器状态。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于特别是汽车变速器控制器的传感器，其可以识别例如接地的低电阻短路。
本发明对于一开始所述类型的传感器通过如下方式实现其目的，即信号电压具有两个信号，其中这两个信号与电源电压和地不同。
按照本发明的传感器如果例如出现向地的输出线路的低电阻短路，则结果是，信号电压不能再位于两个事先规定的与地不同的信号上。取而代之的是信号电压由于短路被拉到地电压上。两个信号的信号电压与事先规定的信号之间的偏差可通过后置的变速器控制器作为错误被识别。
本发明的有利的方案为，两个信号为脉宽调制信号。这保证可靠区别两个信号子电源电压信号和地。接地的或者与电源电压的传感器输出线路短路可以确定地作为错误被识别。
本发明的有利的改进方案为，两个信号的接通状态和断开状态之间的差不能低于最小开关高度。这样即使在极小的电源电压下可以确保区分接通状态和断开状态，从而确保传感器的功能作用。
本发明的另外一个有利的方案为，通过事先规定的电压范围来确定两个信号。通过这种方式还可以确保区别电源电压和地电压与两个信号。接地的或者到电源电压的传感器输出线路短路可以由此可靠地作为错误被识别。
特别有利的是，通过事先规定的界限来定义两个信号的电压范围，一个或多个界限依赖于电源电压。通过这种方式可以灵活地确定电压范围，尽管比较简单。
本发明的其他特征、应用可能和优点由以下的附图中所示的本发明实施例的描述中得出。所有所述或所示的特征单独或者以任意形式结合构成本发明的主题，不依赖于权利要求中的总结或者回引以及不依赖于描述中的和附图中的陈述和描绘。
图1展示了按照本发明用于汽车变速器控制器的传感器的实施例的示意方块图。
图2展示了图1中的传感器的第一实施例的输出信号的示意时间图，图3a至3c展示了图1中的传感器的其他实施例的输出信号的示意图。
在图1中描述了一种用于汽车变速器控制器的传感器10。传感器10可以是机械的、电磁的、电容的或者以其它测量原理为基础的传感器。传感器10由电源电压Vs加载，并与地GND相连接。电源电压Vs在汽车中可以为3伏到12伏之间的值，地GND为0伏。传感器10作为输出信号提供信号电压Vout。信号电压Vout可以提供给上述变速器控制器，并在那里用于得出变速器的状态。
传感器10为此规定，考虑两个状态。信号电压Vout因此同样可以具有两种状态，即信号“高”和信号“低”。
此外，传感器10可以这样构成，即信号电压Vout的两个可能的信号“高”和“低”与电源电压Vs和地GND不同。
在图2中描述了传感器10的第一实施例的信号电压Vout的两个可能信号“高”和“低”。两个信号“高”和“低”构成脉宽调制信号。在图2中低信号具有例如接通/断开比20/80，而高信号具有接通/断开比为80/20。
“高”和“低”两个信号由传感器10借助于相应的电路根据传感器10的接通状态产生。
当信号电压在传感器10运行中具有接通/断开比约20/80时，其对应低信号。当信号电压的接通/断开比为80/20时，其对应高信号。其它的接通/断开比表明传感器10出错。
不言而喻，接通/断开比可以通过另外的方式选择。当接通/断开比为99/1和1/99时，其在间上连续出现，则可能引入短的正的或者负的用于诊断的脉冲。当连续出现这样的脉冲时，就此而言至少不存在错误，如果脉冲消失，可以得出传感器10的错误。
在图2中所示两个可能的信号电压Vout的“高”，“低”信号由于接通/断开比而区别于电源电压Vs和地GND。如果传感器输出线路10与地GND或者与电源电压Vs短路，信号电压Vout既不与高信号对应，也不与低信号对应。由此传感器10的短路可以作为错误被识别。
汽车的变速器控制器中必须确保，只有当变速器位于停车挡P时或者在中性位置N上时才启动汽车。借助于若干个传感器10可以得出这个变速器位置。当车外温度较低时，由汽车电池提供的电源电压变低尤其会降到3伏。在这样小的电源电压Vs下，“高”，“低”两个信号必须相互区别。为此“高”，“低”两个信号的接通状态和断开状态即使在较小的电源电压Vs下必须能相互区别。
图2没有给出“高”，“低”两个信号的接通状态E和断开状态A的值。因为“高”、“低”两个信号通过其脉宽调制的构成区别于电源电压Vs和地GND，所以接通状态E可对应电源电压Vs，断开状态A可对应地GND。重要的是接通状态E和断开状态A之间的差，即开关高度H即使在极小的电源电压Vs下不低于最小值。这个最小值例如可以为1.0伏。因而在任何情况下可以确保识别传感器的停车挡位P或者中性位置N。
在图3a至3c中描述了用于传感器10的另一实施例的信号电压Vout的可能的“高”、“低”两个信号。“高”、“低”两个信号通过事先规定的电压范围来确定。
在图3a中通过界限G1＝0.5伏，G2＝1.0伏来定义低信号电压范围，并且通过界限G3＝1.5伏，G4＝2.5伏来定义高信号电压范围。这些界限G1，G2，G3，G4与电源电压Vs无关。相应的此方法由此适用于所给出的“高”，“低”两个信号的电压范围。
当信号电压Vout在传感器10工作时在两个电压范围之一内，其对应每个相应信号“高”或者“低”。当信号电压Vout在两个电压范围外，便出现了错误。
在图3b中通过界限G1＝0.5伏，G2＝0.5 Vs-0.5伏来定义低信号电压范围，并且通过界限G3＝0.5 Vs+0.5伏，G4＝Vs-0.5伏来定义高信号电压范围。这些界限G2，G3，G4依赖于电源电压Vs。相应的方法适用于所给出的“高”，“低”两个信号的电压范围。不言而喻，用于计算界限G1，G2，G3，G4的给出值可以另外选择。
若信号电压Vout在传感器10工作时在上述定义的两个电压范围之一内，其对应每个相应的信号“高”或者“低”。若信号电压Vout在两个电压范围外，便出现了错误。
在图3c中通过界限G1＝0.2×Vs，G2＝0.4×Vs来定义低信号电压范围，并且通过界限G3＝0.5×Vs，G4＝0.85×Vs来定义高信号电压范围。这些界限G1，G2，G3，G4依赖于电源电压Vs。相应的方法同样适用于所给出的“高”，“低”两个信号的电压范围。不言而喻，用于计算界限G1，G2，G3，G4的给出值可以另外选择。
若信号电压Vout在上述定义的两个电压范围之一内，则其对应每个相应信号“高”或者“低”。若信号电压Vout在两个电压范围外，便出现了错误。
所有在图3a至3c中所示的可能的信号电压Vout的“高”，“低”信号由于事先规定的边界区别于电源电压Vs和地GND。当传感器10的输出线路与地GND或者与电源电压Vs短路时，信号电压Vout既不对应高信号，也不对应低信号。由此传感器10短路可作为错误被识别。
权利要求
1.用于特别是汽车的变速器控制器的传感器(10)，传感器(10)可以与电源电压(Vs)和地(GND)相联接，并且传感器(10)产生信号电压(Vout)，其特征为，信号电压(Vout)具有两个信号(高，低)，这两个信号(高，低)与电源电压(Vs)和地(GND)不同。
2.根据权利要求1所述的传感器(10)，其特征为，两个信号(高，低)为脉宽调制信号。
3.根据权利要求2所述的传感器(10)，其特征为，两个信号(高，低)的接通状态(E)和断开状态(A)之间的差不能低于最小开关高度。
4.根据权利要求1所述的传感器(10)，其特征为，通过事先规定的电压范围确定两个信号(高，低)。
5.根据权利要求4所述的传感器(10)，其特征为，通过事先规定的界限(G1，G2，G3，G4)定义两个信号(高，低)的电压范围。
6.根据权利要求5所述的传感器(10)，其特征为，界限(G1，G2，G3，G4)中的一个或多个依赖于电源电压(Vs)。
7.根据上述权利要求之一所述的传感器(10)，其特征为，在汽车的变速器控制的位置开关中使用。
全文摘要
本发明描述了用于汽车变速器控制器的传感器(10)。此传感器(10)可与电源电压(Vs)和地(GND)相连接。传感器(10)产生信号电压(V
文档编号G01D3/08GK1957196SQ200580016333
公开日2007年5月2日 申请日期2005年4月8日 优先权日2004年5月21日
发明者P·韦伯勒, P·施普拉夫克, M·格尔霍伊泽尔 申请人:罗伯特·博世有限公司