专利名称：确定磁传感器波形图质量的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明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。
背景技术：
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，发明人已经提出用于测量速度传感器磁场位形的方法。
发明内容
本发明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。
根据本发明一个方面，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。本发明可提供多个优点。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。根据本发明的一个实施例，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。根据本发明的一个实施例，该外部系统为发动机控制器或诊断工具。根据本发明的一个实施例，该传感器为发动机位置传感器或传动传感器。根据本发明的一个实施例，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。根据本发明的一个实施例，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。根据本发明，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。根据本发明的一个实施例，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。根据本发明的一个实施例，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。根据本发明的一个实施例，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。根据本发明的一个实施例，第二传感器为发动机控制器、诊断控制器或车辆控制
ο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。
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发明的描述的优点。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。
具体实施例方式本发明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M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57确定。燃料喷射器66显示配置为以本领域技术人员所知的直接喷射的方式将燃料直接喷射至汽缸30内。可替代地，可以本领域技术人员所知的进气道喷射的方式将燃料喷射至进气道。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨(未显示)的燃料系统(未显示)将燃料输送至燃料喷射器66。响应控制器12从驱动器68提供工作电流至燃料喷射器66。此外，进气歧管44显示为与带有节气门板64的可选的电子节气门62通信。在一个示例中，可使用低压直接喷射系统，其中燃料压力能够提高至大约20-30巴。可替代地，可使用高压双级燃料系统产生高压燃料。无分电器点火系统88响应控制器12经由火花塞92提供点火火花至燃烧室30。 通用或宽域排气氧(UEGO)传感器1 显示为连接至催化转化器70上游的排气歧管48。可替代地，双态排气氧传感器可替代UEGO传感器126。在一个示例中，转化器70能够包括多个催化剂块。在另一示例中，能够使用多个排放控制装置(每个均带有多个块)。在一个示例中，转化器70可为三元催化剂。图1中所示的控制器12显示为常规的微型计算机，包括微处理器单元102、输入/ 输出端口 104、只读存储器106、随机存取存储器108、保活存储器110和常规的数据总线。 控制器12显示为可从连接至发动机10的传感器接收多种信号，除了之前论述的那些信号， 还包括来自连接至冷却套筒114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ECT)、来自连接至加速踏板130用于感测由脚132施加的力的位置传感器134、来自连接至进气歧管44的压力传感器122的发动机歧管压力(MAP)的测量值、来自传感器120的进入发动机的空气质量的测量值、和来自传感器58的节气门位置的测量值。也可以感测(未显示传感器)大气压用于由控制器12处理。在本发明的优选方面，发动机位置传感器118在曲轴每转产生预定数目的等距脉冲，根据其能够确定发动机速度(RPM)。在一些示例中，控制器12与发动机位置传感器118(其感测曲轴40的位置)双向通信。另外在一些示例中，发动机位置传感器118与诊断控制器150双向通信(例如，参考图3的示例双向通信电路)。在其它实施例中，诊断控制器150可与控制器12通信以检索与磁传感器位形的质量相关的数据。发动机控制器12和诊断控制器150包括能够调节发动机位置传感器118的输出状态的输出。在一个示例中，当发动机位置传感器118未探测目标的旋转时，发动机位置传感器118的输出可被强制为定义的电平逻辑。例如，当目标的旋转未被发动机位置传感器 118探测到时，发动机位置传感器118的输出能够被设置为高电平逻辑。在一个示例中，通过连接至高电平逻辑电压的电阻器提供高电平逻辑。发动机位置传感器118也可配置有监视发动机位置传感器输出状态的输入。在一个示例中，该输入为至逻辑装置(例如与非门) 的输入。只要输出改变状态(无论是通过位置传感器还是外部控制器的动作)，位置传感器输入便记录该状态改变。外部控制器能够通过将电阻连接至高电平逻辑电压的一侧通过例如晶体管接地来改变发动机位置传感器118的状态。因此，当外部控制器内的晶体管关闭时，外部控制器强制位置传感器118的输入变为低电平逻辑状态。当外部控制器内的晶体管处于打开状态时，传感器118的输入保持在高电平逻辑状态。这样，当位置传感器118未探测旋转目标时，外部控制器能够将指令通信至位置传感器118。在一些示例中，在混合动力车辆中发动机可连接至电动马达/电池系统。混合动力车辆可具有并联配置、串联配置或它们的组合或变形。此外，在一些实施例中，可采用其它发动机配置，例如柴油发动机。现参考图2，显示了位置传感系统的模拟信号。位置传感器202感测正向或反向通过传感器202的目标的金属齿204。通过位置传感器202产生目标的目标磁场位形206。 正弦波形208代表根据目标磁场位形206得到的速度信道和方向信道。此外，数字输出信号210提供目标位置信息至外部系统。图2的传感器具有高级算法以评估目标(例如齿轮)的磁场位形并且调节信号处理的内部放大和阈值。位置传感器使用算法和调节值的组合以提供从传感器输出的处理的方形波信号(例如210)。方形波处理屏蔽电路的实际磁场波形(其可指示信号健康度)。 因此，通过存储目标磁场位形206的属性，能够确定位置传感器是否按需要运转。现在参考图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顺序。可通过位置传感器和诊断控制器之间的单个通信连接传送通信信号302。识别表304描述了直接地位于其下面的通信信号的脉冲302。代表半字节1-8的脉冲持续时间能够被调节以改变由半字节1-8代表的数据。在这个示例中，在由位置传感器观测的旋转事件已经停止，并且传感器工作时，位置传感器能够进入诊断指令模式。诊断控制器发送带有足够编码以确保随机电噪声不会启动诊断指令模式的数字化信号。具体的，诊断控制器输出同步脉冲以设立用于唤醒位置传感器诊断指令模式以及用于提供时基以测量所有后续脉冲的初始条件。来自诊断控制器 (例如读取模块)的半字节信息跟随同步脉冲。以充分定义以确认通信不是噪声脉冲而是向传感器提供的所需信号至的独特模式提供半字节信息。在一个示例中，信号信息的速度大约为每时标事件3微秒(usee)。在有效信息请求之后，位置传感器将请求的数字信息发送回诊断控制器。从位置传感器通信至诊断控制器的过程类似于至诊断控制器的初始指令。具体地，通过位置传感器将初始同步脉冲发送至诊断控制器并且随后传感器数据以半字节数据组的形式附于其后。在一个示例中，从位置传感器传递的数据指示内部算法的放大等级。此外，目标的每个磁性齿的峰值相关的信息被连续发送至诊断控制器。提供高达目标轮的期望齿数的数据。 在一个示例中，提供了不同的58组齿信息。提供了从诊断指令模式退出的三个条件传感器断电、来自读取模块的指令传感器返回至正常功能的新数字脉冲、或重新开始发动机的旋转(根据传感器感测)。上述的通信方法对生产控制模块(例如图1的控制器12)中的实施方案也是有效的。另外，提供特征用于将位置传感器内部诊断信息发送回诊断控制器。此外，如果需要， 方法可用于更新传感器校准值。现在参考图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。具体地， 信号涉及配置用于感测旋转的发动机曲轴的位置的发动机位置传感器。图4的顶部开始的第一图显示从例如发动机飞轮齿或其它齿轮齿至位置传感器的位置传感器轮齿传感器输入。图4顶部开始的第二图显示传感器内执行的示例计算。在一个示例中，计算为对位置传感器轮齿传感器输入的调节以补偿位置传感器工况。例如，由齿轮直接产生的并且由位置传感器轮齿传感器感测的波形边缘能够针对目标速度或发动机速度以及能够影响波形边缘的其它状况进行调节。图4顶部开始的第三图显示了位置传感器发动机位置输出以及位置传感器和诊断控制器之间的通信。顶部开始的第四图代表发动机速度。每个图的X轴代表时间，并且时间从图4的左侧至右侧增加。在Ttl的左侧处，在发动机速度显示于高电平时发动机在旋转。另外，响应在发动机旋转时飞轮齿通过位置传感器，位置传感器轮齿传感器波形的输入从低电平至高电平改变状态。响应于在图4中从顶部开始的第二图内所示的传感器计算，更新位置传感器轮齿传感器波形边缘。传感器计算曲线上的每个点代表边缘位置更新。一旦位置传感器轮齿传感器波形边缘被调节，从发动机位置传感器输出如在图4顶部开始的第三图所示的发动机位置波形。注意的是边缘正时补偿相对于图4中所示的正时较小。因此，传感器输入波形和传感器输出波形之间的边缘正时调节是不可辨认的。在Ttl的右侧并且继续至T1时，发动机减速至停止。在发动机减速期间，由传感器执行的计算数目减少，因为传感器接收到较少的发动机位置信息。然而，位置传感器持续输出指示发动机位置的波形。
在T1处，响应缺少飞轮输入停止传感器计算。在一个示例中，在预定的时间量之后，位置传感器输出到达高电平状态。在一个示例中，当目标以相对于反向的正向移动时在不同时间量之后，位置传感器的状态到达高电平状态。在T1的右侧并且继续至T2时，发动机位置传感器监视飞轮用于输入。但是，由于发动机不在旋转，位置传感器不探测飞轮齿，并且位置传感器轮齿传感器输入保持高电平。 同样，位置传感器输出保持高电平，因为缺少从外部控制器(例如发动机控制器或诊断控制器)至位置传感器的输入。在T2处，通过诊断控制器开关位置传感器输出。在一个示例中，图5中所示的电路驱动位置传感器输出至如在T3处所示的低逻辑状态。位置传感器同时监视位置传感器输出和位置传感器轮齿传感器输入。如果传感器探测到位置传感器输出中的变化而没有探测到至位置传感器轮齿传感器输入的输入，则位置传感器将位置传感器输出解释为来自外部控制器的指令。在T3的右侧并且继续至T4时，位置传感器监视同步脉冲的位置传感器输出。在一些示例中，会像图3中所示描述的那样发生同步脉冲。在其它示例中，位置传感器可在从输出传感器位置的运转模式转换至传感器诊断指令模式之前等待位置传感器输出的状态中不同的预定的顺序。同步脉冲使得位置传感器进入诊断指令模式。一旦进入诊断指令模式，位置传感器等待来自请求所需数据的诊断控制器的指令。在T4处，诊断控制器发送多个指令脉冲指令位置传感器输出不同类型的传感器数据。例如，一个指示可请求目标磁场位形的放大等级。另一个指示可请求每个磁性齿的峰值。这样，位置传感器可输出由外部控制器具体请求的信息。在T5的右侧并且持续至T6的时间，位置传感器输出同步脉冲至诊断控制器指示所请求的数据将随后而来。在T6处输出同步脉冲之后，通过在从T6至T7时改变位置传感器输出的状态，位置传感器开始传输请求的数据至外部控制器。应提及地是当发动机开始旋转时，位置传感器能够停止传输不是位置信息的数据并且开始传输被追踪目标(例如曲轴)的位置信息。现在参考图5，显示了示例位置传感器电路和示例控制器电路。区块500包含一些示例位置传感器的示例组件。在一些示例中，专用集成电路(ASIC) 502包含控制器、存储器、数字输入和数字输出。在一些示例中，ASIC 502包括用于调节从旋转目标感测的边缘正时的指令。此外，ASIC 502能够存储、检索并且传输传感器诊断信息。例如，ASIC 502能够报告多个位置传感器输入转换相较于多个位置传感器输出转换的差。这样，ASIC 502能够确定位置传感器是否传输精确的位置信息。此外，ASIC 502能够提供并且经由位置传感器输出来输出内部计算相关的信息。例如，ASIC能够输出对位置传感器轮齿传感器输入信息作出的平均正时和峰值正时调节。图6提供了能够执行的一个示例方法ASIC 502。在一些示例中，ASIC输出可在被最终传送至输出晶体管508或类似装置之前被传送至控制逻辑504。晶体管508显示为常开的NPN装置。当晶体管508激活时，晶体管508 将电阻器515的一侧接地。因此，晶体管508的集电极为位置传感器输出并且在晶体管508 断开时其假定高电平逻辑。当晶体管508导通时，晶体管508的集电极假定低电平逻辑状态。晶体管508的输出被传送至ASIC输入与门510并且至外部控制器520的输入。在与门510的输出传送至ASIC 502之前其被传送至位置传感器输入逻辑506。在其它示例中，晶体管508的输出可直接地输入至传感器输入控制逻辑506。区块520包含一些示例诊断控制器和发动机控制器的示例组件。具体地，控制器 516连接于控制器输入控制逻辑522和控制器输出控制逻辑518。控制器516也经由控制器输出控制逻辑518与输出晶体管514连通。位置传感器信息被输入至控制逻辑522并且传送至外部诊断控制器516的输入。外部诊断控制器516能够通过打开和闭合NPN晶体管 514来控制位置传感器的输出状态。然而，除非预定条件组已经发生，否则外部诊断控制器 516不会闭合晶体管514。在一个示例中，在晶体管514被激活之前的预定时间量，位置传感器的输出状态必须在预定的电平逻辑。如果晶体管514被激活并且相较于由晶体管514 输出的转换数目外部控制器516感测在522处的不同数目的位置传感器输出转换，诊断外部控制器516复原晶体管514并且退出传感器诊断指令模式。应该提及的是可预测到其它电路实施例并且图5不意图限制本发明的范围。例如，在一些实施例中，NPN晶体管可由PNP晶体管替代。在其它实施例中，其它输出装置可替代图3中所示的双极晶体管。因此，图1和5中的系统包括用于确定磁传感器位形的质量的系统，包含配置用于感测目标的位置的传感器，该传感器配置有在目标旋转时提供目标的位置信息至单输出针脚的输出，并且当目标未旋转时该传感器配置用于经由单个输出针脚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。系统包括位置信息为与目标的位置相关的方波，并且在预定的条件期间目标旋转期间时确定与磁传感器位形相关的数据。系统包括经由单输出针脚将与磁传感器位形相关的数据传送至外部系统。系统包括外部系统为发动机控制器或诊断工具。系统包括传感器为发动机位置传感器或传动传感器。系统包括传感器包括带有在目标旋转期间在输出位置信息之前对位置信息调节指令的ASIC。系统包括传感器包括带有用于在外部系统改变单输出针脚状态之后用于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。此外，图1和5中的系统提供用于确定旋转目标的位置的系统，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。系统包括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。系统包括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。系统包括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。系统包括第二传感器为发动机控制器、诊断控制器或车辆控制器。现参考图6，显示了用于运转传感器的方法的示例流程图。图6的方法可通过如图 1和5中的位置传感器来执行。在602处，方法600判断车辆点火系统是否接通或车辆是否处于允许发动机启动的状态。如果是，方法600前进至604处。否则，方法600前进至退出。
在604处，方法600为位置传感器提供功率。在一个示例中，可通过电池提供功率至传感器。在另一示例中，经由控制器(例如图1中的控制器10)提供调节的功率至位置传感器。在输送功率至位置传感器之后，方法600前进至606处。在606处，方法600判断是否已经探测到感测目标的旋转。感测目标可为传动组件(例如涡轮传感器或输出轴传感器)或发动机组件(例如凸轮轴或曲轴)。通过位置传感器的轮齿传感器输入感测目标。在一个示例中，轮齿传感器输入为霍尔效应装置。如果方法600判断探测到旋转或移动的目标，方法600前进至608。否则，方法800前进至616。在608处，方法600通过感测逻辑电平的改变来确定旋转或移动目标的位置。例如，当感测到轮齿或其它位置部件时，传感器输入可从低状态被驱动至高状态。在已经确定位置之后，方法600前进至610。在610处，方法通过将位置信息存储至存储器保持追踪来自旋转或移动目标的位置传感器输入。追踪位置信息以便可确定例如振幅、平均频率、周期和信号转换次数的变量。在一个示例中，追踪的信息可用于预测边缘转换以便以很小延迟或没有延迟将旋转目标的位置报告至外部控制器。此外，还可追踪其它波形数据，例如位置传感器对代表旋转或移动目标的位置的信息的正时调节。在完成波形追踪之后，方法600前进至612处。在612处，方法600将来自位置传感器输入的追踪的波形信息以及计算的变量存储至存储器内。信息被存储并且可检索供以后使用。在一个示例中，ASIC将感测目标齿轮的每个齿相关的信息存储至存储器内。在信息存储至存储器内之后，方法600前进至614 处。在614处，方法600输出感测目标的位置。在一个示例中，以数字脉冲序列的方式输出位置信息。可响应感测目标的速度调节数据脉冲序列的边缘转换的正时。此外，在一些示例中，考虑到环境变量(例如温度)可调节边缘转换的正时。在更新目标位置之后，方法600前进至退出。在616处，方法600在未探测到感测目标的移动之后采取任何动作之前等待预定的时间量。在一个示例中，时间量可为移动或旋转目标的最低期望速度。例如，在转动起动期间期望发动机能够以高于200RPM转动。因此，通过知道在一个发动机转数内发动机位置标记的数目，能够确定大于200RPM的发动机速度的发动机位置标记之间的时间量。如果发动机标记之间存在的时间比在200RPM下的发动机标记之间的时间大得多，其可确定发动机或目标不在旋转。在等待周期已经期满之后，方法600前进至618处。在618处，方法600判断追踪目标(例如发动机曲轴)是否在旋转或移动。如果不，方法600前进至620处。否则，方法600返回至606处。在620处，方法600监视位置传感器状态的改变。此外，在一些示例中，方法600持续监视传感器轮齿传感器输入用于确定追踪目标是否开始移动。如果追踪目标开始移动， 方法返回至606。如果方法600判断在没有来自轮齿传感器输入的情况下输出已经改变状态，方法600判断外部控制器正在请求存储的传感器数据。在方法600前进以发送传感器信息(例如图3中的序列)至传感器输出之前，方法600等待多个可能序列中的至少一个预定序列。如果方法600判断在位置传感器输出处观测到预定序列，方法600前进至622 处。否则，方法前进以退出以便方法600可再次执行。在一些示例中，如果来自诊断控制器的新指令指示传感器以返回至运转模式，方法600还可返回至606处。此外，响应于位置传感器的功率损失，位置传感器返回至运转模式。在622处，方法600输出传感器信息至传感器输出。在一个示例中，位置传感器信息以数字形式输出至传感器输出针脚。基于来自诊断控制器的请求，传感器能够根据诊断控制器的请求有选择地输出信息。此外，在一些示例中，位置传感器可输出全部存储的位置传感器信息。存储的传感器信息能够包括信息(例如自检数据)、状态信息(例如内部电压数据)、和/或计算的波形信息(例如信息边缘正时调节、输入脉冲之间的平均时间、脉冲之间的最大和最小时间等)。一旦位置传感器发送请求信息，传感器输出被设置为所需状态 (例如高电平或低电平逻辑状态)。在位置传感器设置为所需状态之后，方法600前进以退出ο现参考图7，显示了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。在702处，方法700判断由位置传感器感测的目标的位置信息是否被更新。在一个示例中，方法700比较脉冲序列的边缘之间的时间与预定时间。如果位置传感器输出的脉冲边缘之间的时间少于预定时间，方法700判断目标位置被更新并且方法700前进至712处。 如果位置传感器输出的脉冲边缘之间的时间多于预定时间，方法700判断目标位置未被更新，因此目标必须在停止。如果方法700确定目标位置信息未被更新，方法700前进至704 处。在704处，方法700判断位置传感器输出的边缘之间的时间是否超过预定时间。如果不，方法700返回至702处。否则，方法700前进至706处。在706处，方法700判断是否需要位置传感器数据。在一个示例中，以预定的间隔 (例如每十个运转周期)请求位置传感器数据。在另一示例中，如果已经作出请求起动发动机并且如果尚未探测到来自位置传感器的期望输出，方法700请求位置传感器信息。在另一示例中，能够响应来自例如诊断工具的操作者请求来请求传感器信息。如果方法700确定不需要传感器信息，方法700前进以退出。否则，方法700前进至708处。在708处，方法700改变传感器输出的状态以指示位置传感器诊断控制器正在请求位置传感器信息。在一个示例中，方法700执行如图3中所示的预定输出序列以请求位置传感器信息。在外部控制器调节位置传感器输出的状态之后，方法700前进至710处。 在一个示例中，图5中所示的电路改变位置传感器输出的状态。在710处，为了请求位置传感器信息，方法700监视位置传感器的位置传感器输出。在一个示例中，方法700在请求位置传感器信息之后的预定时间量内监视位置传感器输出内的改变。具体地，方法700等待同步脉冲。如果通过位置传感器经由位置传感器输出发送位置传感器信息，方法700读取位置传感器信息并且将信息存储至存储器内用于后续处理。另一方面，如果在位置传感器输出处没有通过外部控制器观测到位置传感器信息， 外部控制器可对位置传感器信息作出第二次请求。在监视位置传感器输出用于请求位置传感器信息之后，方法700前进以退出。在712处，方法700处理位置传感器目标位置信息。在一个示例中，方法700根据由位置传感器提供的位置信息确定感测目标的旋转位置。此外，方法700能够根据目标位置信息确定感测目标的速度和加速度。在处理目标位置信息之后，方法700前进以退出。应该提及的是本发明预测了不同于轮齿传感器输入的其它类型的位置传感器输入。例如，光碟传感器可替代轮齿传感器。因此，图6和7中的方法提供用于评估磁传感器位形质量的方法，包含在由位置传感器感测的目标旋转期间，将与磁传感器位形质量相关的数据存储在位置传感器内，并且输出位置(例如指示旋转目标的角位置的方波，方波代表位于旋转目标上的齿的位置)； 并且在目标未旋转期间，经由针脚输出至少部分与磁传感器位形质量相关的数据。方法包括在外部系统改变位置传感器的输出状态之后在目标未旋转并且传感器被提供功率时输出至少部分与磁传感器位形质量相关的数据。方法包括磁传感器位形质量包括有关于磁场位形放大的数据。方法包括目标为发动机曲轴并且与磁传感器位形质量相关的数据输出至发动机控制器或诊断工具。方法包括至少部分与磁传感器位形质量相关的数据与目标的齿相关。方法包括从位置传感器的数字输出输出至少部分与磁传感器位形质量相关的数据， 并且传送位置传感器的数字输出至位置传感器的输入。方法包括在目标停止旋转之后外部控制器使数字输出从第一逻辑状态改变为第二逻辑状态，并且在外部控制器从第一逻辑状态改变数据输出之后，位置传感器输出至少部分与磁传感器位形质量相关的数据。方法包括位置传感器为变速器位置传感器或发动机位置传感器。本领域技术人员可了解，下面在流程图中描述的具体程序可代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或多个。同样，可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种步骤或功能，或在一些情况下有所省略。同样，处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例所必需的，而只是为了说明和描述的方便。尽管没有明确说明，可根据使用的具体策略，可重复实现一个或多个说明的步骤或功能。本发明得出了该说明。本领域技术人员通过阅读会考虑多种改变和修改而不偏离本发明的实质和范围。例如，以天然气、汽油、柴油或可替代燃料运转的I3、I4、I5、V6、V8、 VlO和V12的发动机配置能够使用本发明实现其优点。
1权利要求
1.一种用于评估磁传感器位形质量的方法，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针脚输出位置数据；及在所述目标的非旋转期间，经由所述针脚输出至少部分与所述磁传感器位形质量相关的所述数据。
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传感器被提供功率时输出所述至少部分与所述磁传感器位形质量相关的所述数据。
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输出与所述磁传感器位形相关的所述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，所述至少部分与所述磁传感器位形质量相关的所述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，从所述针脚输出所述至少部分与所述磁传感器位形相关的所述数据，所述针脚为所述位置传感器的数字输出，并且其中所述位置传感器的所述数字输出传送至所述位置传感器的输入。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述目标停止旋转之后外部控制器将所述数字输出从第一逻辑状态改变至第二逻辑状态，并且在所述外部控制器从所述第一逻辑状态改变所述数字输出之后所述位置传感器输出所述至少部分与所述磁传感器位形质量相关的所述数据。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置传感器为变速器位置传感器或发动机位置传感器。
9.一种用于确定磁传感器位形质量的系统，包含配置用于感测目标位置的传感器，所述传感器配置有在所述目标旋转时提供所述目标位置信息至单输出针脚的输出，并且所述传感器配置用于当所述目标未旋转时经由所述单输出针脚输出除所述目标位置信息之外的与磁传感器位形质量相关的数据。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述位置信息为与所述目标的所述位置相关的方波，并且在预定条件期间的所述目标旋转期间确定与所述磁传感器位形质量相关的所述数据。
全文摘要
本发明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。本发明的优点在于能够改善确定旋转位置传感系统的质量。
文档编号G01D18/00GK102435220SQ20111026926
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月13日 优先权日2010年9月28日
发明者W·R·古德温 申请人:福特环球技术公司