CN106605126A

CN106605126A - 车辆计算机

Info

Publication number: CN106605126A
Application number: CN201580047082.8A
Authority: CN
Inventors: Y.勒罗伊
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2017-04-26
Also published as: WO2016034273A1; FR3025601A1; US10132718B2; FR3025601B1; US20170307476A1

Abstract

一种机动车辆计算机（10），包括连接到曲轴传感器（20）的输入端口（11）和从所述曲轴传感器接收的信号的处理模块（12），其特征在于，所述计算机包括：·第一适配模块（14），被适配为使由第一类型（A）的曲轴传感器提供的信号符合处理模块的预先定义的输入格式；·第二适配模块（15），被适配为使由第二类型（B）的曲轴传感器提供的信号符合处理模块的所述输入格式；·路由装置（13），被适配为将输入端口连接到第一适配模块或连接到第二适配模块；·检测连接到输入端口的曲轴传感器的类型的装置；·根据所检测的曲轴传感器的类型来命令路由装置的装置。

Description

车辆计算机

本发明涉及机动车辆计算机的领域，并且更特别地有关于曲轴传感器（其还以名称“capteur crank（曲柄传感器）”而被已知，法语术语“vilebrequin”被按英语翻译为“crankshaft（曲柄轴）”）对机动车辆计算机的连接。

曲轴传感器例如被使用在当前的热马达机动车辆中以用于精确确定曲轴的角位置，该角位置可以尤其被利用于确定不同的活塞在被称为四冲程（进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程、然后排气冲程）的内燃马达的马达循环中的位置。

以已知的方式，曲轴传感器与和曲轴联结的目标关联，曲轴被借助于连杆连接到内燃马达的（多个）活塞。该目标一般呈现为其外周是齿形的盘的形式。一般地，这些齿具有相同的高度，但是间距和长度不完全相同，以便实现目标的角定位的编码。

多种类型的曲轴传感器是已知的并且被利用于当前的机动车辆中。

例如，作为曲轴传感器，已知的是使用可变磁阻传感器。以已知的方式，可变磁阻传感器是无源传感器，其与联结于曲轴的铁磁性目标关联，主要包括如下的测量装置：其测量所述测量装置和目标之间的间隙，该间隙由于所述目标旋转并且目标的各齿在传感器前面滚动而随时间变化。磁场测量装置形成表示磁场随时间的变化的曲线模拟信号。

作为曲轴传感器，还已知的是使用霍尔效应传感器。以已知的方式，霍尔效应传感器是包括磁场发生器和测量由所述发生器形成的磁场的装置的有源传感器，所述磁场由于所述目标旋转并且目标的各齿在传感器前面滚动而随时间变化。已知的霍尔效应传感器还包括处理由测量磁场的装置所测量的信号的电子电路，所述信号形成表示按时间索引的目标的各齿的形状的方波数字信号。

在所有情况下，由曲轴传感器形成的信号被提供给处理模块，该处理模块应当从所述信号得出曲轴的角位置。

由于可能的不同类型的曲轴传感器，对于所形成的信号而言，多种格式是可能的：

·在可变磁阻传感器的情况下表示磁场随时间的变化的曲线模拟信号，

·在霍尔效应传感器的情况下表示按时间索引的目标的各齿的形状的方波数字信号。

由于这些原因，当前的机动车辆计算机被按照曲轴传感器的类型而专门化。因此发现了：一方面，针对可变磁阻传感器而专门化的计算机，并且另一方面，针对霍尔效应传感器而专门化的计算机。以更一般的方式，具有模拟输出信号的传感器和具有数字输出信号的传感器。

本发明的目的在于通过提出允许具有与多种类型的曲轴传感器兼容的机动车辆计算机的方案来克服现有技术的方案的全部或部分的限制（尤其是上面揭示的那些限制）。

为此并且根据第一方面，本发明有关于一种机动车辆计算机，其包括连接到曲轴传感器的输入端口和用于处理从所述曲轴传感器接收的信号的模块，特别是在于所述计算机包括：

·第一适配模块，被适配为使由第一类型的曲轴传感器提供的信号符合处理模块的预先定义的输入格式，

·第二适配模块，被适配为使由第二类型的曲轴传感器提供的信号符合处理模块的所述输入格式，

·路由装置，被适配为将输入端口连接到第一适配模块或连接到第二适配模块，

·检测连接到输入端口的曲轴传感器的类型的装置，以及

·根据所检测的曲轴传感器的类型来命令路由装置的装置。

因此，根据本发明，不管曲轴传感器的类型如何，都使用相同的计算机输入端口以用于连接曲轴传感器。随后按照曲轴传感器的类型，所述计算机的输入端口被连接到第一适配模块或第二适配模块，这两者都按照相同的格式在输出处提供信号。这样，不管连接到输入端口上的曲轴传感器的类型如何，处理模块总是按照相同的格式接收信号。

此外，计算机可以自动地并且以动态的方式检测连接到输入端口上的曲轴传感器的类型。然而，根据其它示例，如果随后将被连接到计算机的曲轴传感器的类型已经是已知的，则不排除在生产阶段以静态方式配置路由装置。

在特定的实施方式中，计算机还可以包括单独地或根据所有技术上可能的组合取得的以下特征中的一个或多个。

根据本发明的一个变型，曲轴传感器中的一个对应于可变磁阻传感器。

根据本发明的另一变型，另一个曲轴传感器（20）对应于霍尔效应传感器。

根据优选的实施方式，检测装置包括曲轴传感器的诊断模块。这样的布置对于不使用或者使用很少的专用附加硬件组件的曲轴传感器类型检测来说是有利的。实际上，所述检测利用如下的诊断模块：该诊断模块必需存在于计算机中以用于以循环方式监测所述曲轴传感器的良好运转。

在一个特定的变型中，诊断模块采取连接到计算机的输入端口的电阻桥的形式，所述电阻桥的中点连接到处理模块，该处理模块分析电阻桥的中点的电压水平并且将其与先前存储在处理模块的电存储器中的基准值进行比较。

在本发明的第二方面中，本发明有关于用于根据前述特征的计算机的曲轴传感器类型的检测方法，方法包括通过将所述曲轴传感器认为是第一类型来诊断曲轴传感器的步骤，并且：

·当在诊断步骤期间检测到对于第一类型的曲轴传感器而言正常的行为时，把连接到计算机的曲轴传感器检测为是第一类型，

·当在诊断步骤期间检测到对于第一类型的曲轴传感器而言异常的行为时，将连接到计算机的曲轴传感器认为是第二类型。

有利地，当在诊断步骤期间检测到对于第一类型的曲轴传感器而言异常的行为时，发起验证曲轴传感器是第二类型的步骤。

还有利地，所提及的验证步骤对应于通过将所述曲轴传感器认为是第二类型来进行曲轴传感器的诊断。

通过阅读以决不是限制性的示例的方式给出的以下描述并参照各图将更好地理解本发明，在各图中：

- 图1是组成本发明的计算机的示例实现的示意性表示，

- 图2是图示根据本发明的曲轴传感器类型的检测方法的主要步骤的图。

在这些图中，从一个图到另一个图相同的标号指明相同或类似的元件。为了清楚的原因，除非相反地提及，否则元件不是按比例表示的。

图1示意性地表示机动车辆的电子计算机10的示例实现。

如由图1图示那样，计算机10尤其包括连接到曲轴传感器20的输入端口11和在所述输入端口11上接收的信号的处理模块12。

在下文的描述中，以非限制性的方式置于如下的情况：其中曲轴传感器20与联结于曲轴的目标（在图中未表示）关联，曲轴连接到机动车辆的热马达的至少一个活塞。在这样的配置中，以常规的方式利用曲轴传感器20以用于确定曲轴的角位置并且由此得出例如活塞在其马达循环中的位置。

处理模块12执行用于确定曲轴的角位置的预先定义的一组操作，该一组操作在本发明的范围之外并且在此将不详述。

处理模块12包括例如至少一个处理器和至少一个电存储器，在所述电存储器中存储采用一组程序代码指令的形式的计算机程序，所述程序代码被执行以用于根据从曲轴传感器20接收的信号来确定曲轴的角位置。在一个变型中，处理模块12替换地或补充地包括FPGA、PLD等类型的一个或多个可编程逻辑电路和/或专用集成电路（ASIC），专用集成电路被适配为实现对于根据从曲轴传感器20接收的信号确定曲轴的角位置而言所必需的全部或部分操作。

换句话说，处理模块12包括用于处理从曲轴传感器20接收的信号的、被以软件（特定的计算机程序）和/或硬件（FPGA、PLD、ASIC等）方式配置的一组装置。

针对要由处理模块12处理的信号预先定义输入格式。根据这些信号，处理模块12通过认为曲轴传感器20的信号是以预先定义的输入格式接收的来确定曲轴的角位置。

如由图1图示那样，计算机10还包括被适配为将计算机10的输入端口11连接到第一适配模块14或连接到第二适配模块15的路由装置。在由图1图示的非限制性示例中，路由装置包括解编器电路13。

第一适配模块14被适配为使由第一类型A的曲轴传感器20提供的信号符合处理模块12的预先定义的输入格式。

第二适配模块15被适配为使由第二类型B的曲轴传感器20提供的信号符合处理模块12的预先定义的输入格式。

不同类型的曲轴传感器20一般以不同的相应的格式提供信号。例如，如先前指示的那样，可变磁阻传感器提供表示磁场随时间的变化的曲线模拟信号，而霍尔效应传感器提供表示按照时间索引的目标的齿的形状的方波数字信号。

由于第一和第二适配模块14、15被适配为使由不同的相应的类型的曲轴传感器提供的信号符合处理模块12的输入格式，因此所述计算机10与多种类型的曲轴传感器兼容。

在下文的描述中，以非限制性的方式置于如下的情况：其中第一类型A的曲轴传感器20对应于递送模拟信号的可变磁阻传感器，并且其中第二类型B的曲轴传感器20对应于递送数字信号的霍尔效应传感器。

在这样的情况下，连接到计算机10的输入端口11的曲轴传感器20可以无差别地是可变磁阻传感器或霍尔效应传感器。如果曲轴传感器20是可变磁阻传感器，则解编器电路13被命令以使得将输入端口11连接到第一适配模块14。相反，如果曲轴传感器20是霍尔效应传感器，则解编器电路13被命令以使得将输入端口11连接到第二适配模块15。

第一适配模块14被配置用于转换由可变磁阻传感器提供的曲线模拟信号，以用于获得具有处理模块12的预先定义的输入格式的信号。

以类似的方式，第二适配模块15被配置用于转换由霍尔效应传感器提供的方波数字信号，以用于获得具有处理模块12的预先定义的输入格式的信号。

不排除处理模块12的预先定义的输入格式对应于由所支持的曲轴传感器的类型之一提供的信号的格式。例如，处理模块12的预先定义的输入格式可以对应于由霍尔效应传感器提供的方波数字信号的格式，在这种的情况下，第二适配模块15可以是简单的。在该情况下，第二适配模块15可以由如下组成：将解编器电路13连接到处理模块12的电线路；或者针对于消除容易出现于由霍尔效应传感器提供的信号中的寄生信号的滤波装置。

路由装置（即在由图1图示的示例中的解编器电路13）可以被以静态方式配置用于将输入端口11连接到第一和第二适配模块14、15中的一个或另一个。例如，如果在计算机10的生产阶段知道将连接到输入端口11的曲轴传感器20是霍尔效应传感器，则于是路由装置可以被以静态方式配置用于将输入端口11连接到第二适配模块15。“以静态方式”意指计算机10可能不再由其本身来修改路由装置的配置（除了在所述计算机10上的外部干预（软件更新等）之外）。

在优选的实施方式中，计算机10包括检测连接到输入端口11的曲轴传感器20的类型的装置，以及根据所检测的曲轴传感器20的类型来命令解编器电路13的装置。

由于检测装置的原因，计算机10可以在没有外部干预的情况下自动地确定连接到输入端口11的曲轴传感器20的类型，并且根据所检测的类型来命令解编器电路13处于恰当的位置处。

检测装置可以是专用于检测曲轴传感器20的类型的装置，并且为此采取任何适配的形式。缺点在于这样的专用于检测的装置典型地在计算机10的寿命期间将仅被实现一次：在曲轴传感器20连接到输入端口11之后的所述计算机10的首次启动时，或者很可能以后在车辆的寿命期间改换曲轴传感器20的情况下。设想安装专用于该检测效果的设备于是将是成本相当昂贵的。

在优选的实施方式中，并且如由图1图示那样，检测装置包括曲轴传感器20的诊断模块16。此外，在由图1图示的非限制性示例中，命令装置对应于处理模块12。

实际上，必要的是将诊断模块与机动车辆的不同传感器相关联，以便以循环方式验证每个传感器的良好运转。于是检测利用必需存在于计算机中的诊断模块。因此，曲轴传感器20的诊断模块16有利地被利用于确定所述曲轴传感器20的类型。因而，专用于检测曲轴传感器20类型的附加硬件组件的数量被相当地减少（甚至是没有，如果修改仅仅是在软件上的话）。

诊断模块16可以采取任何适配的形式，例如连接到计算机10的输入端口11的电阻桥，所述电阻桥的中点连接到处理模块12。因此，处理模块12可以通过分析电阻桥的中点的电压水平并且通过将该电压水平与先前存储在处理模块12的电存储器中的基准值进行比较来诊断曲轴传感器20。

图2示意性地表示由图1的计算机10实施的检测曲轴传感器20的类型是方法50的主要步骤。

如由图2图示那样，检测方法50首先包括通过将曲轴传感器20认为是可变磁阻传感器来诊断曲轴传感器20的步骤51。

在上面提到的示例中，该诊断步骤51对应于测量诊断模块16的电阻桥的电压水平并对应于将其与先前存储在处理模块12的电存储器中的基准值进行比较。优选地存储多个基准值：

·针对可变磁阻传感器的正常行为的至少一个预期值，

·针对可变磁阻传感器的异常行为的至少一个预期值。

要注意的是，在本发明的上下文中，可变磁阻传感器的异常行为可以对应于各种场景：

·连接在输入端口11上的曲轴传感器20不是可变磁阻传感器，

·连接在输入端口11上的曲轴传感器20是可变磁阻传感器，但是是故障的或者在输入端口11上存在故障或不良连接（开路、接地或电池短路）。

然而，曲轴传感器20的故障检测或输入端口11上的不良连接的检测在本发明的范围之外，因而其在此后不被考虑。然而，将注意到，处理模块12可以存储与可变磁阻传感器的异常行为相关联的多个基准值，异常行为分别对应于可变磁阻传感器的故障以及对应于并非是可变磁阻传感器的曲轴传感器的存在。

如由图2图示那样，当在诊断步骤51（图2中的参考510）期间检测到针对可变磁阻传感器的正常行为时，那么连接到计算机10的曲轴传感器20被检测为是本示例中的第一类型A的可变磁阻传感器。

相反，如果在诊断步骤51（图2中的参考511）期间检测到针对可变磁阻传感器的异常行为，则那么连接到计算机10的曲轴传感器20被认为是本示例中的第二类型B的霍尔效应传感器。

在诊断步骤51期间检测到针对可变磁阻传感器的异常行为之后，可以在没有附加验证的情况下认为连接到输入端口的曲轴传感器20是霍尔效应传感器。然而，并且如由图2图示那样，检测方法50优选地包括验证曲轴传感器20确实是霍尔效应传感器的步骤52。

优选地，验证步骤52包括通过在该情况下认为曲轴传感器20涉及霍尔效应传感器来进行曲轴传感器20的诊断。有利地，通过认为曲轴传感器20涉及霍尔效应传感器，曲轴传感器20的诊断实现诊断模块16。在必要的情况下，处理模块12还可以存储基准值，基准值包括：

·针对霍尔效应传感器的正常行为的至少一个预期值，

·针对霍尔效应传感器的异常行为的至少一个预期值。

如由图2图示那样，当在验证步骤52（图2中的参考520）期间检测到针对霍尔效应传感器的正常行为时，那么连接到计算机10的曲轴传感器20被确认为是本示例中的第二类型B的霍尔效应传感器。

相反，如果在验证步骤52（图2中的参考521）期间检测到针对霍尔效应传感器的异常行为，则那么连接到计算器10的曲轴传感器20例如被认为是故障的，而不能关于其类型得出结论。

以更一般的方式，注意的是上面所考虑的实施方式和实现方式是以非限制性的示例的方式来描述的，并且因此其它变型是可想见的。

尤其是，已经通过考虑计算机10仅与两种类型的曲轴传感器兼容来描述了本发明。根据其它示例，不排除具有与更大数量的曲轴传感器类型兼容的计算机10。例如，通过如下来获得与三种类型的曲轴传感器兼容的计算机10：添加第三适配模块并且具有适配于将所述计算机10的输入端口11连接到第一、第二和第三适配模块中的任何一个的路由装置。

Claims

1.一种机动车辆计算机（10），包括连接到曲轴传感器（20）的输入端口（11）和从所述曲轴传感器接收的信号的处理模块（12），其特征在于，所述计算机包括：

·第一适配模块（14），被适配为使由第一类型（A）的曲轴传感器提供的信号符合处理模块（12）的预先定义的输入格式，

·第二适配模块（15），被适配为使由第二类型（B）的曲轴传感器提供的信号符合处理模块（12）的所述输入格式，

·路由装置（13），被适配为将输入端口（11）连接到第一适配模块（14）或连接到第二适配模块（15），

·检测连接到输入端口（11）的曲轴传感器（20）的类型的装置，以及

·根据所检测的曲轴传感器（20）的类型来命令路由装置（13）的装置。

2.根据权利要求1所述的计算机（10），其中，曲轴传感器（20）中的一个对应于可变磁阻传感器。

3.根据权利要求2所述的计算机（10），其中，另一曲轴传感器（20）对应于霍尔效应传感器。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的计算机（10），其中检测装置包括曲轴传感器的诊断模块（16）。

5.根据权利要求4所述的计算机（10），其中诊断模块（16）采取连接到计算机（10）的输入端口（11）的电阻桥的形式，所述电阻桥的中点连接到处理模块（12），所述处理模块（12）分析电阻桥的中点的电压水平并将其与先前存储在处理模块（12）的电存储器中的基准值进行比较。