[发明专利]测量铁磁部件的循环运动的系统和方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及测量系统，该测量系统使用由铁磁部件所产生的磁场来估计与该铁磁部件的循环运动相关的量值(速度、位置等)。更具体的说本发明涉及与铁磁部件的旋转运动相关的测量。

背景技术

使用磁场测量方式来确定汽车车轮的转速是已知的。例如，文献EP-A-0828161描述了一种检测方法和装置，其中磁性传感器靠近车轮设置以使用磁性传感器的铁磁特性并从中推断出车轮的转速。为了降低靠近车轮(底盘、门等)的其它磁性源的影响，对源自于靠近车轮设置的多个传感器的信号进行差动测量。因此消除了源自于附近放置的固定值的磁场源的场分量。

通过磁场的测量，希望能够提取出与汽车发动机的铁磁部件(例如，机轴、凸轮轴等)的转动相关的信息。

机轴或者凸轮轴的角度位置目前是通过光编码器来确定的。这样的编码器必须与使得测量值失真的泥土(soil)相隔离。这实现起来很复杂。

然而，将已知的用于车轮的磁性系统转换成对其他车辆元件的运动的评估，特别是对发动机的转动元件的运动的分析，是个问题，因为可变磁场(与期望进行旋转测量的部件的磁场相比，其具有不可忽略的振幅)干扰测量值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于在被其它可变电源所干扰的环境下从铁磁部件发出的磁场的测量值中提取与铁磁部件的转动相关的信息的方法和系统。

更大体上说，本发明的实施方式的目的是分析在由一个或多个可变电源产生的噪音干扰的环境中的铁磁部件的循环运动。

为了实现全部或部分的这些和其它目的，本发明提供了一种用于测量在受具有交流分量的至少一种电源的噪音干扰的环境中的铁磁部件的循环运动的系统，包括：

对运动的所述部件敏感的至少一个第一磁强计；

所述电源中的电流的图像的传感器；

用于计算所述电源对所述第一磁强计测量的信号产生的噪音的估计值的装置；以及

用于从所述测量的信号中减去所述估计值的装置。

根据本发明的实施方式，所述交流电源中的电流的图像是其两端的电压。

根据本发明的实施方式，所述计算装置包含至少一个威纳滤波器(Wienerfilter)。

根据本发明的实施方式，所述磁强计被设置得与所述铁磁部件的距离比与任何其它移动铁磁部件的距离更近。

根据本发明的实施方式，所述系统包括：

靠近第二运动铁磁部件设置的至少一个第二磁强计；

用于计算所述第二部件对所述第一磁强计测量的信号产生的噪音的估计值的装置；以及

用于从所述测量的信号中减去该估计值的装置。

根据本发明的实施方式，所述具有交流分量的所述电源是与车辆发动机相关联的交流发电机。

根据本发明的实施方式，所述具有交流分量的电源是电动机的交变电流。

本发明还提供用于估计在受具有交流分量的至少一个电源产生的噪音干扰的环境中的至少一个铁磁部件的循环运动的方法，该方法包括步骤如下

测量至少被所述铁磁部件所影响的磁场的图像；

测量所述电源中的电流的图像；

对所述磁场的图像进行关联滤波，以消除所述电源的影响。

根据本发明的一个实施方式，通过使用至少一个第二磁强计利用关联滤波来消除来自另一个铁磁部件的噪音分量，所述至少一个第二磁强计与该另一个部件相关联。

本发明的前述和其他的目的、特征和优势将在下列结合附图对特定实施方式的非限制性的描述中详细讨论。

附图说明

图1是装备有根据本发明的实施方式的系统的汽车的简化图，该系统用于测量发动机的旋转部件的运动；

图2是示例汽车的运动部件的局部简化透视图；

图3是示出本发明的实现模式的框图；

图4以时序图的形式示出了利用图3的系统所获得的响应的示例；以及

图5是本发明的另一实施方式的框图。

具体实施方式

相同的部件在不同的附图中用相同的附图标记表示。为了清楚，仅显示并将描述对本发明的理解有用的那些部件和步骤。特别是，没有详细描述能沿着一个或多个轴线提供信息的磁强计的实际成型，本发明能够兼容常用的磁强计。另外，也没有详细描述与被分析的循环运动相关的信息的利用，本发明在此也兼容进行循环运动的部件的测量值(速度、位置等)的常规使用。

图1是装备有根据本发明的实施方式的系统的汽车1的简化的俯视图，该系统用于分析发动机的铁磁部件的旋转运动。

在该示例中，期望估计出车辆的发动机2的凸轮轴(图1中未示出)的旋转速度。