[发明专利]对传感器的输出信号进行编码的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对确定轴的转角、尤其是内燃机曲轴转角的装置中的传感器的输出信号进行编码的方法，其中所述轴与具有非对称分度的齿和齿槽的传感轮连接，并且为该传感轮配有至少一个包括有两个传感器元件的差动传感器，其中该差动传感器产生输出信号，该输出信号是两个传感器元件的信号的差分(Differenz)，其中所述输出信号是矩形信号，该矩形信号可以采用第一值或第二值。本发明还涉及一种用于实施所述方法的计算机程序。

背景技术

测定曲轴角度对于内燃机的控制具有重要的意义。现有技术中，已知的解决方案是在曲轴和/或凸轮轴上应用尤其是增量传感器。通常，传感盘具有增量标记，包括齿和齿槽，它们可以与曲轴和凸轮轴的信号共同作用，实现对发动机位置的测定。

这种型式的传感器系统可以通过增量标记的不均匀布置，对曲轴的绝对位置进行测定。通常的实现方法是具有60减2个齿的传感轮，也就是58个齿以及2齿的传感轮槽。

这种槽的不足之处在于，在槽之内用于精确确定曲轴角度的增量不足。在槽之内，通过发动机的控制进行曲轴角度的推算，然而这种推算由于曲轴角速度的不均匀性是有缺陷的。内燃机的现代工作方法对于精度，尤其是用于测定喷射位置的精度提出了更高的要求，无论是汽油发动还是柴油发动机。

可以通过增量标记的非对称分布以及齿与齿槽的不对称布置来避免传感轮槽。取代传感轮槽，使齿和齿槽之间的分度在一个或多个齿/齿槽对上有变化。为了提高在识别这种变化时的精度，通常使齿和齿槽总体上构造为不对称，并且在替代了以前传感轮槽的范围里，使不对称例如简单地发生转动。如果例如齿占据的曲轴角度为4°，而齿槽占据的曲轴角度为2°，那么通过这种比例的倒转就代替了传感轮槽，也就是说通过齿占据例如2°，而齿槽占例如4°。

通过对下降的齿面进行分析处理，即使在从前的槽内，也在每6°曲轴角度为发动机控制器提供信号，并且附带地通过对齿时间与槽时间的比例进行分析处理，识别出传感轮的经证实的位置。

由于当前典型的曲轴角度传感器的结构型式使得难于进行所述附带的对齿时间与槽时间的比例的分析处理。这些传感器一般为所谓的差动传感器。信号处理包括了由空间上相互分开的传感器元件形成适合的差分。相比于只具有一个传感器元件的所谓单传感器的主要优点是，明显改善了传感器信号的再现性。再现性的改善意味着，在检测和扫描传感轮的增量标记时统计误差的减小。由于外部干扰场或传感轮至传感器的气隙变化而引起的磁场的所有变化，在单传感器的情况下作用于传感器的开关阈，但对于差动传感器来说则没有。即差动传感器相对于安装位置和外部磁场来说更坚固稳定。差动传感器在差分信号过零点时在齿或者说齿槽的中间接通。非对称地划分的传感轮只是在从一种齿与槽的分度过渡到另一种齿与槽的分度时才一次性地产生非对称的输出信号。因此只是在代替了以前传感轮槽的变化的齿距的开始和结束时，才给发动机控制的分析处理提供不等于1的齿时间与槽时间的比例。在检测其余的传感轮时，尽管齿距不对称但齿时间与槽时间大致相等。

另外还已知，附带地对曲轴的旋转方向进行分析处理。将这种信息传输到发动机控制器的一种已知的解决方案是，应用可变的脉冲长度。因为通过发动机控制器来确定由曲轴所掠过的角度的增量只是使用了侧缘(Flanke)之一，一般是升起的侧缘，因此其它的侧缘可以被用来对其它的信息进行编码。旋转方向在这里通过脉冲长度的变化来传送。

现有技术的缺点在于：对传感轮槽的分析处理或者对传感轮的代替了传感轮槽的变化的分度的分析处理，只能根据识别升起的侧缘来实现，它们被传送给发动机控制器。

发明内容

本发明的任务提出一种方法，它可以更好地识别出传感轮的变化的分度，这种变化的分度代替了传感轮槽。

这项任务如此完成：用于对确定轴的转角、尤其是内燃机曲轴转角的装置中的传感器的输出信号进行编码的方法，其中所述轴与具有非对称分度的齿和齿槽的传感轮连接，并且为该传感轮配有至少一个包括有两个传感器元件的差动传感器，其中该差动传感器产生输出信号，该输出信号是两个传感器元件的信号的差分，其中所述输出信号是矩形信号，该矩形信号可以采用第一值或第二值，其中由所述两个传感器元件的信号求出轴的旋转方向以及掠过传感器的齿与相邻的齿槽的分度比例，并将旋转方向以及分度编码成为按脉冲宽度编码的输出信号。

优选规定，所述分度就是齿的角度段与紧接着的齿槽的角度段之比。齿的角度段和齿槽的角度段就是它们在传感轮上所掠过的角度范围。在技术背景中已知的分度为6°的传感轮中，两者分别为6°。