用于检查转速传感器的翻转趋势的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于检查安装在转速传感器中的辅助磁体的方法、一种用于执行该方法的控制装置和一种具有该控制装置的传感器。
【背景技术】
[0002]由WO 2007 014947 Al已知一种转速传感器，用于基于以一转速转动的编码器磁场通过磁阻式测量敏感元件/磁阻式感测元件检测转速。在这个转速传感器中，磁阻式测量敏感元件的电阻与编码器磁场的依赖关系(下面称为读取特征曲线)在编码器磁场的值域上被线性化。所述线性化之所以能够实现，是因为一个电流密度矢量被强加在通过磁阻式测量敏感元件的电流上，该电流密度矢量与该磁致伸缩式测量敏感元件的优选方向/从优磁化方向并因此与该磁致伸缩式测量敏感元件的易轴成45°角。在此，在转速传感器中这样设置测量敏感元件，使得优选方向位于编码器磁场的运动方向上。在这个转速传感器中还建议使用一辅助磁体，该辅助磁体应仅仅不重要地影响转速传感器的传感特性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，改进已知的转速传感器。
[0004]这个目的通过独立权利要求的特征得以实现。优选的改进方案是从属权利要求的内容。
[0005]按照本发明的一个方面，包括一种用于检查在转速传感器中的辅助磁场的方法，该辅助磁场设置成，在磁阻式测量敏感元件的难轴上削弱磁阻式测量敏感元件的预磁化，其中，所述磁阻式测量敏感元件设置成，其电阻随在其易轴方向上以待检测的转速转动的编码盘而变化，该方法包括下述步骤:将测试磁场加载在辅助磁场上，并且基于和磁阻式测量敏感元件的电阻有关的输出信号与描述辅助磁场错误的给定条件的对比，检查所述辅助磁场。
[0006]所述方法基于下述考量，即:所述辅助磁体可以在开头所述的转速传感器中使用，以提高其读取特征曲线的斜率和进而提高磁阻式测量敏感元件的灵敏度。这一点可以由下述方式实现，即:其辅助磁场设置成，使得它反作用于磁阻式测量敏感元件在其难轴上的本征预磁化。但是，例如由有缺陷地调整的或者过于老化的辅助磁体所引起的有缺陷的辅助磁场也可能导致磁阻式测量敏感元件的不期望的表现。这可能导致对转速的错误的检测，这例如当在车辆中作为轮转速传感器使用时可能是威胁安全的。在这里尤其可能伤害ISO26262标准的ASIL安全性要求等级，在其范围内要保证具有电的和/或电子的部件的系统在机动车中的功能安全性。
[0007]在这里，所述方法源于这种考量，即:附加地检查辅助磁场的错误。因为读取特征曲线依赖于辅助磁体和其辅助磁场，所以可以通过改变辅助磁体来检查上述依赖关系。因此建议，通过用测试磁场加载辅助磁场，对磁阻式测量敏感元件上的磁场的改变如辅助磁场的衰减和/或失位进行模拟，并且观察与读取特征曲线有关的转速传感器输出信号的反应。利用输出信号的反应可以对辅助磁体做出不同的判断，例如辅助磁体是否位置正确地设置、转速传感器是否还允许辅助磁体略微地位置偏移、辅助磁场是否还足够高，等等。通过这种方式可以总是测试转速传感器中的辅助磁体的无错误的使用并且提高转速传感器的失效可靠性。
[0008]在所述方法的一种改进方案中，磁阻式测量敏感元件的电阻随编码盘而变化的依赖关系具有反向点，从该反向点开始，电阻的依赖于编码盘的在难轴方向上的编码器磁场的变化与电阻的依赖于在易轴方向上的编码器磁场的变化相比改变其符号。
[0009]这个改进方案基于这种考量，即:磁阻式测量敏感元件在难轴上的预磁化对于尽可能陡斜的读取特征曲线、即对于高的灵敏度要尽可能接近零。因此辅助磁体要通过其辅助磁场使磁阻式测量敏感元件在难轴上的本征预磁化接近零。但是磁阻式测量敏感元件在难轴上的预磁化在这个状态下通过略微改变在磁阻式测量敏感元件上在难轴上的磁场可以容易地改变符号并且导致读取特征曲线倾翻。这在下面称为翻转(Flippen)。所述翻转的缺陷是，通过成轴镜像的读取特征曲线，输出信号的与待测量的转速有关的信号变化曲线颠倒，由此可能使待测量的转速在输出信号中倍增。这种转速倍增是上述错误的一个示例，所述错误例如通过辅助磁体的错误定位产生并且可以通过所述方法找到。在行驶动态控制中这个错误可能例如以错误的方式表明车辆不存在的侧滑。
[0010]为了找到这个错误，可以在磁阻式测量敏感元件上施加一在磁阻式测量敏感元件的易轴上作用的交变磁场，该交变磁场模拟待测量的转速。在此其间辅助磁体可以通过其辅助磁场在磁阻式测量敏感元件的难轴上作用，其中可以将在周期性的输出信号中的频率突变确定为上述给定条件，所述频率突变表明磁阻式测量敏感元件和进而转速传感器的之前所述的翻转。
[0011]在所述方法范围内，一种检查辅助磁体的可能过程可以由下述方式实现，S卩:使测试磁场这样长时间地变化，直到输出信号满足给定条件。也就是说，当例如所述给定条件是之前所述的翻转时，辅助磁场可以这样长地通过增大或下降而变化，直到在转速传感器的输出信号中可通过频率倍增识别到翻转。
[0012]在此在所述方法的一特别优选的实施例中，可以给出描述辅助磁场相对于磁阻式测量敏感元件的位置的储备值，该储备值与测试磁场的在输出信号满足给定条件时的大小/高度有关。这个改进方案基于这种考量，即:不仅可以针对错误本身，而且也可以针对辅助磁体相对于错误的皮实度来检查辅助磁体。储备值越高，产生配属于给定条件的错误(例如由于微小的无意中的辅助磁体失位而引起的翻转)的可能性越低。
[0013]原则上可以将测试磁场任意地施加在磁阻式测量敏感元件上。但是特别优选，基于通过测试电导体的电流来激励测试磁场。优点是，这种测试导体可以节省空间甚至安置在转速传感器内部，该转速传感器安装在最终应用中。通过这种方式转速传感器可以在其运行期间在应用中检查错误并且例如将在错误情况下的转速传感器的输出信号表征为错误。
[0014]按照本发明的另一方面，一种用于检查转速传感器中的辅助磁场的装置被设置成，执行所述方法。
[0015]在所述装置的一种改进方案中，所述装置具有存储器和处理器。在此所述方法以计算机程序的形式储存在存储器中，当计算机程序从存储器装载到处理器中时，处理器用于执行所述方法。
[0016]在此，所述装置可以被设计成转速传感器制造过程范围内的测试站或者被设计成完成的转速传感器的附加部件。特别优选，在所述装置中携带有之前所述的测试电导体。
[0017]按照本发明的另一方面，计算机程序包括程序编码模块，用于当计算机程序在计算机上或者所述装置之一上执行时执行所述方法的所有步骤。
[0018]按照本发明的另一方面，计算机程序产品包括程序编码，该程序编码存储在可计算机读取的数据载体上，并且该程序编码当在数据处理装置上运行时执行所述方法之一。
[0019]按照本发明的另一方面，转速传感器包括:一磁编码器，用于根据待检测的转速激励出编码器磁场；一具有磁阻式测量敏感元件的读取头，用于根据编码器磁场和磁阻式测量敏感元件给出输出信号；一激励出辅助磁场的辅助磁体，该辅助磁体影响磁阻式测量敏感元件的灵敏度；和一用于检查转速传感器中的辅助磁场的装置。
[0020]在一种特别的改进方案中，所述传感器是轮转速传感器。
[0021]按照本发明的另一方面，车辆包括所述轮转速传感器。
【附图说明】
[0022]结合下面对结合附图详细解释的实施例的描述，将能更清楚且更明确地理解本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现它们的方式方法，其中:
[0023]图1示出具有行驶动态调节系统的车辆的示意图，
[0024]图2示出图1的行驶动态调节系统中的转速传感