[发明专利]用于机动车辆的发动机的凸轮轴传感器的自动校准的方法

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆发动机的凸轮轴传感器（10）的自动校准方法，其允许减小传感器（10）的输出信号上的波动。为此，该方法提出，在标靶（14）的每次新的一圈旋转时，比较每个齿（D₁、D₂、D₃）的磁场的新的最大值（Bmax1’、Bmax2’、Bmax3’）与标靶（14）的前一圈旋转的相同的所述齿（D₁、D₂、D₃）的最大值（Bmax1、Bmax2、Bmax3）。仅当这些与标靶（14）的前一圈旋转的最大值（Bmax1’、Bmax2’、Bmax3’）（根据预定标准）不同时，才使用新的最大值（Bmax1’、Bmax2’、Bmax3’）计算切换阈值（S1d’、S2a’、S2d’、S3a’、S3d’）。此外，本发明提出使用磁场（B）的单个最小值，即在标靶（14）的一圈旋转中的绝对最小值（Bmin），以便计算切换阈值（S1d’、S2a’、S2d’、S3a’、S3d’）。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的凸轮轴传感器的自动校准的方法。更具体地，本发明涉及自动地确定安装于机动车辆的发动机的凸轮轴的端部处的具有齿的轮（也被称为标靶）的“失圆度”。

背景技术

凸轮轴传感器被用于机动车辆中以在发动机燃烧循环中确定不同汽缸的位置，即确定每个汽缸是处于进气阶段、压缩阶段、燃烧膨胀阶段还是排气阶段。这些传感器包括磁场发生器（例如：永磁体）、磁场检测装置（例如霍尔效应单元、磁阻MR单元、巨磁阻GMR单元…）以及用于处理由磁场检测装置所接收的信号的电子电路。被称为有源传感器的这些传感器将数字信号传送到中央处理器以进行处理。

磁场发生器也可以是由磁性材料制成的、呈南极和北极交替的标靶。在这种情况下，根据所使用的检测装置，传感器集成或不集成永磁体。在下文中，南极和北极将被类比为机械标靶的齿和槽。

已知，凸轮轴传感器与联结至凸轮轴的标靶相关联。该标靶呈盘状，该标靶的周围具有齿。这些齿具有相同的高度，但是具有不同的间距（槽）和长度，以便在机动车辆的热机的燃烧循环中实现对汽缸定位的编码（本身已知）。

存在于传感器中的磁场检测装置检测标靶的齿在该检测装置前方的通过，并且所引起的信号允许以本身已知的方式来确定每个汽缸相对于发动机燃烧循环的位置。

为了确定发动机循环中每个汽缸的位置，则观察在标靶的一圈期间由凸轮轴传感器所感测的磁场变化的曲线。该曲线具有一系列方波，这些方波各自对应于标靶的齿。通过测量每个方波之间的间距以及每个方波的持续时间，可以确定每个汽缸相对于发动机燃烧循环的位置。为此，重要的是要保证由传感器所生成的信号的电气沿的位置关于标靶的机械沿的位置的精度。由于这些电气沿中的每一个表示齿的机械沿的通过，因此目的在于将由传感器和标靶相对于彼此以变化的方式隔开所导致的信号相移减小至最小。当磁信号交叉穿过与其幅值成比例的预定切换阈值时，则由传感器所生成的电信号改变状态（高或低）。为此，将该切换（commutation）阈值固定（为幅值的75％，这对应于关于大部分现有标靶的电气沿/机械沿之间的精度的最佳值），以确定限定齿的每个沿的通过时刻。由此，从检测到所感测磁场的第一最大值和第一最小值起，确定切换阈值对应于该幅值的75％，并且如果所测量的磁场的值下降到低于该阈值，则认为检测到下降沿，并且相反地，如果所测量的磁场的值上升到超过该切换阈值，则检测到上升沿（或反之亦然）。

这样使得优化沿的检测时刻。然而，这种方法首先需要所有齿均具有相同的高度并且不存在几何形状缺陷（传感器和标靶）。但是，传感器具有对标靶在凸轮轴上的定位以及对该标靶的几何形状敏感的缺点。