专利名称：用于系统地处理误差的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在传输位置信息时为角度计系统地处理误差的方法和一种用于执行所述方法的装置。
背景技术：
在控制内燃机时，使用传感器，所述传感器显示电动机的位置。因此例如通常的是，使每当标记开始或结束时通过固定地装配有曲轴的传感轮以确定的角度由传感器生成信号。为了能够进行与当前电动机位置的同步，在此通常在传感轮中忽略一个或多个标记。在出版物DE 100 637 55 Al中描述了可以如何进行与当前电动机位置的同步，其中通常在传感轮中忽略一个或多个标记。但是因为标记位置仅仅非常粗略地再现当前电动机位置，所以产生角度基础，利用所述角度基础通过在两个传感器信号之间的准确定义的·数量的脉冲也可以确定中间位置。为此此外需要预测直至下一传感器信号的持续时间。出版物DE 10 2005 047 922 Al描述了一种用于确定第一和第二角度事件之间的角度差的方法。在该方法情况下，在前齿的齿时间被确定并且逐渐地被相加成时间间隔，其中齿角度被相加成差角度并且来自在前的工作任务的齿时间的齿时间被相乘并且利用校正因子被确定。在传输位置信号或角度信号时，可能发生不同类型的误差。在内燃机情况下在借助于传感轮传输角度信息时的系统误差可能例如通过以下方式出现，即传感轮的齿脱落或者在所述齿之间的间距不相等或者显得不相等。在此，将显得不相等例如理解为，两个齿缺乏并且空缺虽然可以是在无空缺情况下间距的恰好三倍大，但是信号检测和传输由于失真而不反映该精确的比例。这种条件迄今仅利用纯软件解决方案得以考虑。
发明内容
以此为背景介绍一种根据权利要求I的用于系统地处理误差的方法和具有权利要求10的特征的用于执行所述方法的装置。实施方式由从属权利要求、说明书和附图得出。对系统误差的考虑因此在具有齿的传感轮情况下通过以下方式来保证，即齿间距的分布图(Profil)被存放在第一存储区域中。在该分布图中为每个齿间距预留存储字，其中设置字段，所述字段包含标称间距值的数量。正常齿间距在此具有值I。如果两个齿缺乏，则值3被记录。在所述的存储字的另一字段中记录与理想间距的偏差。如果例如为了更准确地确定位置规定，在两个齿之间应该输出数量η个脉冲，则对于与理想间距的偏差可以将正数或负数记录到该字段中，所述正数或负数表示针对该增量的附加的或多余的脉冲。传感轮在旋转时在传感器处产生脉冲，所述脉冲被发给分析电路，也即所介绍的电路装置。这些输入脉冲中的每一个在到达时被配备有时基的时间戳。从时间戳的差中计算差时间。诸如用于所接收的脉冲的时间戳和在两个脉冲之间的持续时间的这些所测量的特征参量被存放在两个另外的存储区域中。因为在起动电动机时其位置是未知的，所以在该时刻不能建立与分布图的关系。因此将用于时间戳的值和用于持续时间的值存放在相应的存储区域中，对于地址指针或地址指示器值开始为O并且该地址指示器随着每个相关的传感器信号而递增。在此必要时仅将该传感器在确定的方向上的边沿看成是相关的(高-低或者低-高)。对于所有三个存储区域，有可能设置不同的地址指示器 。空缺本身仍不可靠地被识别并且因此被看作是增量。如果通过识别空缺必要时在空缺本身之后才已知位置，则CPU对于分布图以与用于增量持续时间的存储区域的相应关系来设置地址指示器。为了能够简单地对增量持续时间的总和进行计算，可以为存储时间戳而规定，对于空缺也记录用于缺乏的齿的所计算的时间戳。由此当在多个增量上计算时不必区分是否将空缺计算在内。用于时间戳的存储记录的数量因此可以比对于持续时间的存储记录的数量大缺乏的齿的数量。在该情况下，用于时间戳的存储区域必须具有自己的地址指示器。如果在分布图中设置空缺，则用于具有虚拟时间分段的时间戳的相应的地址指示器被提高了虚拟增量的数量，也即被提高了分布图的相应记录。事后有规则地如此填充跳过的存储记录，使得实现持续时间到虚拟增量上的均匀分布。其中也存在在软件和硬件解决方案之间的差异。因为在起动时，空缺的位置是未知的，所以必须事后插入可能设置的虚拟记录。由此必要的在存储器中的移位可能导致数据相容性问题，因为不仅硬件而且CPU可以写和读访问相同的数据。这可能导致，必要时必须放弃尤其是用于存储增量持续时间的虚拟的记录。所介绍的方法在不考虑用于增量持续时间的虚拟记录的情况下尤其是适合于硬件解决方案。在电动机情况下，通常使用三个传感器，所述传感器的数据为了电动机的方向识别的目的而能够单独地被分析。如果传感器恰好如此被布置，使得在相同的角度时不进行极化变换并且角度值直至下一极化变换均匀地出现，则可以为了速度识别和位置识别而将三个信号例如进行异或逻辑运算(EX0R)。在所获得的组合的输入信号的两个相继的边沿之间的角度应该在结构条件下尽可能相等。如果具有永久磁体的电动机仅具有360°角度上的极对，也即在180°上南极并且在剩余的180°上北极，则三个传感器S0、S1和S2如此被布置，使得所述传感器分别彼此偏移120°。如果传感器对磁场的方向作出反应,则在恰好一个传感器处每隔60°进行信号变换。从三个信号中通过彼此异或逻辑运算形成组合的信号Sx。具有永久磁体的电动机是常见的，所述永久磁体具有布置在360°旋转上的多个极对。如果例如设置具有八个极对的电动机，则分别以交替的序列在角度22. 5°上布置北极和南极。对于具有八个极对的这样的电动机，在45°之后就已经达到一个电旋转，也即一次南极和一次北极并且对于一个机械旋转因此存在八个电旋转。传感器典型地在具有八个极对的这样的电动机情况下以15°偏移地布置。传感器在此或者可以对准永久磁体并且对磁通的方向作出反应或者也可以对准附加地安装的金属传感轮。于是这里也可以将相同数量的位置脉冲均匀地分布到每个这些增量上，以便更准确的位置基础可供使用。同样可能的是，结构条件下的偏差通过较高或较少数量的脉冲来操作。相应的记录可以如在内燃机情况下那样设置在分布图中。甚至传感器的失灵可以被考虑，其方式是，在分布图中对于虚拟增量的数量在缺乏传感器信号的地方记录2。于是这例如是序列1-1-2-1-1-2-…，其周期性继续。于是甚至方向识别仍是可能的。在用于数据值的地址指示器与分布图的地址指示器同步之后，在每个信号变换Sx之后已知，处于哪个增量。典型地由CPU编程的、脉冲数与额定脉冲数的偏差预期地从分布图取得并且在发送脉冲时在相应的增量中被考虑。该偏差可以是正的或者也可以是负的。相应地或多或少向位置传感器输出脉冲。如果传感器失灵，则同样预期地读入分布
图1-1-2-1-1-2-…并且使用在分布图中所读的值(I或2)作为因子，其中将标称地设置的脉冲与所述因子相乘。接着添加针对系统偏差的值(正的或负的)并且从而为位置传感器确定要输出的脉冲的值。
可以考虑，在电动机的情况下除了传感轮或传感器的机械影响之外，电影响也可能起作用。因此，例如在内燃机情况下具有两个缺乏的齿的空缺不必在电信号中显得为在无空缺的情况下正常齿间距三倍那么长。所述电失真也可以在系统偏差方面以相同的方式被考虑并且一起被存放在分布图中。为了预测时间区间，例如可以假设，运行的增量与在前的、在不缺齿时、也即在分布图中分别记录I的增量一样长地持续。如果CDT_TX是要预测的区间持续时间，DT_T是最后所测量的时间区间的持续时间并且QDT_T是要预测的区间的预设值或测量值与最后的区间之比，则适用的是
权利要求
1.用于在利用位置传感器(52)传输位置信息时为角度计(80)系统地处理误差的方法，其中位置传感器(52)具有标记(58)，所述标记利用至少一个传感器(56)被检测，其中分布图与这些标记(58)相关联地被存放在第一存储区域(72)中，其中该第一存储区域(72)通过第一地址指针被寻址，所述第一地址指针随着每个位置信号(60)被递增，其中位置传感器(52)根据其位置通过标记(58)产生位置信号(60)，所述位置信号作为信息承载特征参量，所述特征参量从第二地址指针的地址指针值O开始被存放在至少一个其他存储区域(74)中，其中该第二地址指针随着每个位置信号(60)被递增，并且其中通过以下方式建立在该其他存储区域(74)中的特征参量和在第一存储区域(72)中的分布图之间的同步，即两个地址指针除了差之外彼此相同，并且在分布图中所存储的值被用于改变向角度计(80)输出的脉冲的数量。
2.根据权利要求I所述的方法，其中通过由分布图相应地设置地址指针来实现同步。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中作为位置传感器(52)使用传感轮(10)，所述传感轮具有以齿间距(14)布置的齿(12)，其中齿间距(14)的分布图被存放。
4.根据权利要求3所述的方法，其中在分布图中为每个齿间距(14)预留存储字，其中设置字段，所述字段包含标称间距值的分配给齿间距(14)的数量，并且设置另一字段，在所述另一字段中记录齿间距(14)与理想间距的偏差。
5.根据权利要求I至4之一所述的方法，其中位置传感器(52)产生脉冲，所述脉冲设置有时基的时间戳，从时间戳的差中计算差时间，并且作为特征参量计算用于所接收的脉冲的时间戳和在分别两个脉冲之间的持续时间。
6.根据权利要求I至5之一所述的方法，其中如果存在相关的位置信号(60)，则地址指针被递增。
7.根据权利要求I至6之一所述的方法，其中使地址指针与中央计算单元(70)同步。
8.根据权利要求I至7之一所述的方法，其中使用多个传感器(56)，所述传感器的数据单独地被分析。
9.根据权利要求8所述的方法，其中对传感器(56)的数据相互逻辑运算。
10.用于在利用位置传感器(52)传输位置信息时为角度计(80)系统地处理误差的装置，尤其是用于执行根据权利要求I至9之一所述的方法，具有用于与位置传感器(52)的标记(58)相关联地接纳分布图的第一存储区域(72)，和用于接纳特征参量的至少一个其他存储区域(74)，所述特征参量基于通过标记(58)所产生的位置信号(60)产生。
全文摘要
本发明介绍一种用于系统地处理误差的方法和一种用于执行所述方法的装置。所述方法用于在利用位置传感器传输位置信息时为角度计系统地处理误差，其中位置传感器具有标记，所述标记利用至少一个传感器检测，其中分布图与这些标记相关联地被存放在存储区域中，其中位置传感器根据其位置通过标记产生位置信号，所述位置信号作为信息承载特征参量，所述特征参量从地址指针值0开始被存放在另一存储区域中，其中该地址指针随着每个位置信号递增，并且其中建立在位置信号和分布图之间的同步，并且将在分布图中所存储的值用于改变在角度计处输出的脉冲的数量。
文档编号F02B77/08GK102859328SQ201180016923
公开日2013年1月2日 申请日期2011年3月16日 优先权日2010年3月31日
发明者E.贝尔, B.贝克, B.帕夫洛克 申请人:罗伯特·博世有限公司