DE102011053565A1

DE102011053565A1 - System für die feststellung der qualität eines drehpositionssensorsystems

Info

Publication number: DE102011053565A1
Application number: DE102011053565A
Authority: DE
Inventors: William Russel Goodwin
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2012-03-29
Also published as: CN102435220A; RU2552874C2; US20120078564A1; RU2011139347A; CN102435220B; US8442793B2

Abstract

Ein Verfahren für die Verbesserung eines Positionssensorsystems, das ein sich drehendes Objekt misst, wird präsentiert. Bei einer Ausführungsform gibt das Verfahren die Position des sich drehenden Objekts aus, während sich das Objekt dreht, und das Verfahren folgt einem externen Befehl auf der Sensorausgangszeile, wenn sich das Objekt nicht dreht, um andere Informationen als die Positionsinformationen auszugeben.

Description

Gebiet
Die vorliegende Beschreibung bezieht sich auf ein System für die Verbesserung der Feststellung der Qualität eines Drehpositionssensorsystems. Das System kann besonders nützlich sein, um sicherzustellen, dass eine spezifische Produktionsbaugruppe richtig hergestellt wurde, oder um eine Verschlechterung des Sensorsystems im Einsatz diagnostizieren.
Hintergrund und Zusammenfassung
Genaue und zuverlässige Positionsinformationen in Verbindung mit sich drehenden Objekten sind für viele Anwendungen wünschenswert. Zum Beispiel können Motorpositionsinformationen für den Betrieb eines Motors mit geringen Emissionen und hoher Effizienz wichtig sein. Durch die Kenntnis der genauen Motorposition ist es insbesondere möglich, die Kraftstoffeinspritzung und Zündung genau zeitlich zu steuern sowie eine ordnungsgemäße Emissionsüberwachung durch detaillierte Funktionen wie Fehlzündungserkennung durch sofortige Drehzahlfehlzündungsverfahren bereitzustellen. Deshalb ist es wünschenswert, sicherzustellen, dass ein Positionssensorsystem eine ausreichende Betriebsmarge hat, um richtige Positionsinformationen über potenzielle Betriebsbedingungen zu liefern, zum Beispiel Vibration, Temperatur und hohe Drehzahlen.
Eine Sensortechnologie, die für die Feststellung der Motorposition verwendet wird, ist ein Reluktanzumformer. Reluktanzumformer-Motorpositionssensoren geben ein sinusförmiges Signal aus, das eine Amplitude und eine Frequenz aufweist, die proportional zur Drehzahl des sich drehenden Objekts (z. B. ein Motorschwungrad) in Bezug auf den Positionssensor sind. Jedoch kann die Ausgabe des Reluktanzumformers durch viele Variablen beeinflusst werden, zum Beispiel die Nähe des Sensors zum sich bewegenden Objekt, die Magnetschaltung im Sensor und die Eigenschaften des abgetasteten Ziels. Der wichtigste Faktor neben der Drehzahl ist die Entfernung des Sensors zum Ziel, die normalerweise als Luftspalt bezeichnet wird. Ein Reluktanzumformersystem kann einfach auf die ordnungsgemäße Herstellungsqualität geprüft werden, da die Sensorspannung während des normalen Motorfunktionstests gemessen werden kann. Zum Beispiel kann ein Spannungsakzeptanzkriterium angewandt und verwendet werden, um die Qualitätsleistung des Motorsensorsystems statistisch zu verfolgen. Mithilfe dieser Methode ist es möglich, Spannungsschwellengrenzwerte anzugeben, die verwendet werden können, um Fehler bei der Herstellungsqualität zu erkennen, zum Beispiel einen Sensor, der nicht vollständig installiert ist oder ein sich drehendes Ziel, das beschädigt ist.
Reluktanzumformertechnologien werden rasch durch fortschrittlichere Sensortechnologien ersetzt. Ein Grund dafür, dass Reluktanzumformertechnologien ersetzt werden, ist, dass sie komplexere Eingangsschaltungen im Schnittstellenmodul erfordern, normalerweise ein Motor- oder ein Antriebsstrangsteuerungsmodul. Zusätzlich erforderten Reluktanzumformersensoren erheblich mehr Charakterisierungs- und Kalibrierungsaufwand, um die richtige Leistung über die Lebensdauer sicherzustellen.
Andererseits sind Halleffekt- und Giganto-Magneto-Resistive(GMR)-Sensoren im Begriff, zur üblicherweise angewandten Technologie zu werden. Hall- und GMR-Sensoren liefern ein einfacheres Ausgangssignal, das eine weniger komplexe Eingangsschaltung im Steuerungsmodul ermöglicht, sowie einen geringeren Charakterisierungs- und Kalibrierungsaufwand. Aufgrund der vereinfachten Sensorausgangseigenschaften ist die Erkennung einer Verschlechterung des Sensorsystems am Fertigungsort des Motors nicht so robust wie bei anderen Arten von Sensoren. Das Sensorsignal bietet eine Möglichkeit, zu erkennen, ob ein Sensor bei den spezifischen, getesteten Bedingungen funktioniert, es sind aber keine Variablendaten verfügbar, um sicherzustellen, dass das Sensorsystem eine ausreichende Marge für einen Bereich der Betriebseigenschaften hat.
Bei all diesen Sensoren besteht das Hauptprinzip der Abtastung darin, ein sich änderndes Magnetfeld rund um das Sensorelement zu erkennen, das durch die Drehung des metallischen Ziels vor dem Sensor verursacht wird. Bei Reluktanzumformersensoren, wie oben angegeben, kann diese magnetische Variabilität direkt an der fertigen Motorbaugruppe gemessen werden. Bei Halleffekt- und GMR-Technologien ist es wünschenswert, die Magnetprofilinformationen an der fertigen Motorbaugruppe zu erhalten. Dazu hat der Erfinder ein Verfahren für die Messung des Magnetprofils des Drehzahlsensors vorgeschlagen.
Der Erfinder hat hierbei die oben erwähnten Probleme mit fortschrittlichen Technologien erkannt und ein Verfahren für die Feststellung der Daten entwickelt, die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils verbunden sind. Bei einer Ausführungsform beinhaltet die vorliegende Beschreibung ein Verfahren für die Beurteilung des Betriebs des Positionssensors, umfassend: während der Drehung eines Objekts, das von einem Positionssensor erfasst wird, Speicherung der Daten, die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils verbunden sind im Positionssensor und Ausgabe der Positionsdaten über einen Pin des Positionssensors; und während der Nicht-Drehung des Objekts Ausgabe mindestens eines Teils der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, über den Pin.
Durch Speicherung der Daten, die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils in einem Positionssensor verbunden sind, kann es möglich sein, den Betrieb eines fortschrittlichen Positionssensors besser zu beurteilen, der eine geänderte Objektposition ausgibt. Des Weiteren hat ein Sensor die Fähigkeit, intern gemessene Parameter und Diagnosecodes auszugeben, die die Zeit für die Diagnose einer Sensorverschlechterung verringern. Weiter noch kann ein Sensor, der zwei verschiedene Arten von Informationen während zwei verschiedener Betriebsmodi über einen einzigen Ausgang ausgibt, die Verkabelungskosten und die Komplexität des Systems verringern.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Zum Beispiel sorgt die Methode für die Erfassung und Berichte der Qualität eines Magnetsensorprofils, die sonst nicht verfügbar wären. Des Weiteren können die Signalqualitätsdaten Informationen in Verbindung mit jedem Zahn des abgetasteten Objekts umfassen, sodass die Signalverschlechterung auf spezifische Sensorsystemelemente eingeschränkt werden kann. Weiter noch ermöglicht die Methode die Überprüfung des Systembetriebs nach der Herstellung.
Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung sind schnell aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, wenn diese allein oder in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
Es ist zu verstehen, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt wird, um in einer vereinfachten Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weitergehend beschrieben werden. Es ist nicht beabsichtigt, Schlüssel- oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu bestimmen, dessen Umfang eindeutig durch die Ansprüche definiert wird, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Des Weiteren ist der beanspruchte Gegenstand nicht beschränkt auf Implementierungen, die irgendwelche Nachteile lösen, die oberhalb oder in irgendeinem Teil dieser Offenlegung erwähnt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die hierin beschriebenen Vorteile werden durch Lesen eines Beispiels einer Ausführungsform besser verständlich, die hierin als detaillierte Beschreibung bezeichnet wird, wenn diese allein oder unter Bezugnahme auf die Zeichnungen gelesen wird, wobei:
1 ein schematisches Diagramm eines Motors und eines Motorsensorsystems ist;
2 simulierte Signale eines Positionssensorsystems zeigt;
3 eine beispielhafte Datenübertragungsabfolge zwischen einem Positionssensorsystem und einem Diagnosecontroller zeigt;
4 simulierte Signale von Interesse für einen Positionssensor während eines Motorstopps zeigt;
5 eine beispielhafte Positionssensorschaltung und eine beispielhafte Controllerschaltung zeigt;
6 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens für den Betrieb eines Positionssensors ist; und
7 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens für den Betrieb eines externen Controllers ist, der mit einem Positionssensor kommuniziert.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung ist mit einem Sensor für die Feststellung der Qualität eines Magnetsensorprofils verbunden. In einem nicht einschränkenden Beispiel zeigt 1 einen fortschrittlichen Positionssensor in einem Motorsystem. 2 zeigt ein beispielhaftes Magnetsensorprofil und Signale im fortschrittlichen Positionssensor, wenn zum Beispiel eine Position eines Motors erfasst wird. Die Qualität des Magnetsensorprofils kann zu einem externen System oder einem Controller ausgegeben werden, wie in 3 durch die in 5 dargestellte Schaltung veranschaulicht. Die Sensordaten sind für ein externes System nach der Erkennung einer Position eines Objekts wie in 4 dargestellt verfügbar, die eine beispielhafte Datenausgabeabfolge von einem fortschrittlichen Positionssensor zeigt. Der Positionssensor und der externe Controller, der Positionssensorinformationen erhält, können gemäß den Verfahren von 6 und 7 betrieben werden.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein interner Verbrennungsmotor 10, der aus einer Vielzahl von Zylindern besteht, wobei ein Zylinder in 1 abgebildet ist, vom elektronischen Motorcontroller 12 gesteuert. Motor 10 umfasst Verbrennungskammer 30 und Zylinderwände 32 mit Kolben 36, der darin positioniert und mit Kurbelwelle 40 verbunden ist. Verbrennungskammer 30 ist in Kommunikation mit Ansaugkrümmer 44 und Auspuffkrümmer 48 über das jeweilige Einlassventil 52 und Auslassventil 54 dargestellt. Jedes Einlass- und Auslassventil kann mit einer Einlassnocke 51 und einer Auslassnocke 53 betrieben werden. Alternativ können ein oder mehrere Einlass- und Auslassventile durch eine elektromechanisch gesteuerte Ventilspulen- und Ankeranordnung betrieben werden. Die Position von Einlassnocke 51 kann durch Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position von Auslassnocke 53 kann durch Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
Kraftstoffeinspritzventil 66 wird in einer Position dargestellt, in der es Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was Fachleuten als Direkteinspritzung bekannt ist. Alternativ kann der Kraftstoff in ein Saugrohr eingespritzt werden, was Fachleuten als Saugrohreinspritzung bekannt ist. Kraftstoffeinspritzventil 66 liefert flüssigen Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des FPW-Signals von Controller 12. Der Kraftstoff wird von einer Kraftstoffanlage (nicht dargestellt), die einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler umfasst, an das Kraftstoffeinspritzventil 66 geliefert. Kraftstoffeinspritzventil 66 erhält Betriebsstrom von Treiber 68, der Controller 12 entspricht. Außerdem ist Ansaugkrümmer 44 in Kommunikation mit einer optionalen elektronischen Drosselklappe 62 dargestellt, die eine Position von Drosselplatte 64 zur Steuerung der Luftströmung von Lufteinlass 42 zum Ansaugkrümmer 44 anpasst. In einem Beispiel kann ein Direkteinspritzsystem mit niedrigem Druck verwendet werden, bei dem der Kraftstoffdruck auf ungefähr 20–30 bar erhöht werden kann. Alternativ kann ein zweistufiges Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet werden, um einen höheren Kraftstoffdruck zu erzeugen.
Das verteilerlose Zündsystem 88 liefert als Reaktion auf Controller 12 einen Zündfunken über Zündkerze 92 zur Verbrennungskammer 30. Der Universal Exhaust Gas Oxygen(UEGO)-Sensor 126 ist gekoppelt an den Auspuffkrümmer 48 dem Katalysator 70 nachgeschaltet dargestellt. Alternativ kann der UEGO-Sensor 126 durch einen zweistufigen Abgassauerstoffsensor ersetzt werden.
Katalysator 70 kann in einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks umfassen. In einem weiteren Beispiel können mehrere Emissionskontrollgeräte mit jeweils mehreren Bricks verwendet werden. Katalysator 70 kann in einem Beispiel ein Drei-Wege-Katalysator sein.
Controller 12 ist in 1 als herkömmlicher Mikrocomputer dargestellt, umfassend: Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabe-Ports 104, ROM 106, RAM 108, Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Controller 12 ist beim Empfang verschiedener Signale von Sensoren dargestellt, die mit Motor 10 gekoppelt sind, zusätzlich zu den Signalen, die vorher beschrieben wurden, zum Beispiel: Kühlmitteltemperatur (ECT) von Temperaturfühler 112 gekoppelt mit Kühlhülse 114; Positionssensor 134 gekoppelt mit einem Gaspedal 130 für die Erkennung der vom Fuß aufgewandten Kraft 132; Messung des Ladedrucks (MAP) von Drucksensor 122 gekoppelt mit Ansaugkrümmer 44; Messung der Luftmasse, die in den Motor einströmt, von Sensor 120; und Messung der Drosselklappenposition von Sensor 58. Der barometrische Druck kann ebenfalls für die Verarbeitung durch Controller 12 erfasst werden (Sensor nicht abgebildet). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung produziert Motorpositionssensor 118 eine vorbestimmte Anzahl an gleich verteilten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle, aus der die Motordrehzahl (U/min) bestimmt werden kann.
In einigen Beispielen befindet sich der Controller 12 in der bidirektionalen Kommunikation mit einem Motorpositionssensor 118, der die Position der Kurbelwelle 40 erkennt. Des Weiteren befindet sich in einigen Beispielen Motorpositionssensor 118 in bidirektionaler Kommunikation mit einem Diagnosecontroller 150 (siehe 3 für ein Beispiel eines bidirektionalen Kommunikationsschaltkreises). Bei anderen Ausführungsformen kann Diagnosecontroller 150 mit Motorcontroller 12 kommunizieren, um Daten in Verbindung mit der Qualität des Magnetsensorprofils abzurufen.
Motorcontroller 12 und Diagnosecontroller 150 beinhalten Ausgänge, die den Zustand des Ausgangs des Motorpositionssensors 118 anpassen können. In einem Beispiel hat Motorpositionssensor 118 einen Ausgang, für den ein definierter Logikpegel erzwungen werden kann, wenn der Motorpositionssensor 118 keine Drehung des Objekts erkennt. Zum Beispiel kann der Ausgang von Motorpositionssensor 118 auf einen hohen Logikpegel eingestellt werden, wenn von Motorpositionssensor 118 keine Drehung eines Objekts erkannt wird. In einem Beispiel wird der hohe Logikpegel durch einen Widerstand bereitgestellt, der mit einer hohen Logikpegelspannung verbunden ist. Motorpositionssensor 118 kann auch mit einem Eingang konfiguriert werden, der den Zustand des Motorpositionssensorausgangs überwacht. In einem Beispiel ist der Eingang ein Eingang zu einem Logikgerät, zum Beispiel einem AND- oder OR-Gatter. Immer wenn der Ausgang seinen Zustand ändert, ob durch Aktionen des Positionssensors oder einen externen Controller, registriert der Positionssensoreingang die Änderung des Zustands. Ein externer Controller kann den Zustand des Motorpositionssensors 118 durch Kopplung einer Seite des Widerstands, der mit der hohen Logikpegelspannung verbunden ist, mit der Erde, zum Beispiel durch einen Transistor, ändern. Daher zwingt der externe Controller, wenn der Transistor im externen Controller sich schließt, den Eingang von Positionssensor 118 zu einem niedrigen Logikpegelzustand. Der Eingang von Sensor 118 bleibt auf einem hohen Logikpegelzustand, wenn der Transistor im externen Controller offen ist. So kann der externe Controller Anweisungen zum Positionssensor 118 kommunizieren, wenn der Positionssensor 118 kein sich drehendes Objekt erkennt.
In einigen Beispielen kann der Motor mit einem Elektromotor-/Batteriesystem in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine parallele Konfiguration, serielle Konfiguration oder eine Variante oder Kombination davon haben. Des Weiteren können bei einigen Ausführungsformen andere Motorkonfigurationen eingesetzt werden, zum Beispiel ein Dieselmotor.
Unter Bezugnahme auf 2 werden simulierte Signale eines Positionssensorsystems gezeigt. Positionssensor 202 erkennt Metallzähne 204 eines Ziels, das den Sensor 202 entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung passiert. Ein Zielmagnetprofil 206 des Ziels wird von Positionssensor 202 produziert. Sinuswellen 208, die einen Drehzahlkanal und einen Richtungskanal darstellen, werden vom Zielmagnetprofil 206 abgeleitet. Außerdem liefern digitale Ausgangssignale 210 Zielpositionsinformationen für externe Systeme.
Der Sensor von 2 verfügt über fortschrittliche Algorithmen zur Bewertung des Magnetprofils des Ziels (z. B. eines Zahnrads) und zum Anpassen der internen Verstärkung und der Festlegung des Schwellenwerts der Signalverarbeitung. Der Positionssensor verwendet eine Kombination aus Algorithmen und angepassten Werten, um die verarbeiteten Rechteckwellensignale (z. B. 210) zu liefern, die vom Sensor ausgegeben werden. Die Rechteckwellenverarbeitung maskiert die tatsächliche Magnetwellenform für die Schaltung, die ein Hinweis auf den Signalzustand wäre. Daher ist es durch Speichern der Attribute des Zielmagnetprofils 206 möglich, festzustellen, ob der Positionssensor wie gewünscht funktioniert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird eine beispielhafte Datenübertragungsabfolge zwischen einem Positionssensorsystem und einem Diagnosecontroller gezeigt. Kommunikationssignal 302 kann über einen einzelnen Kommunikationslink zwischen einem Positionssensor und einem Diagnosecontroller übertragen werden. Identifizierungstabelle 304 beschreibt die Impulse von Kommunikationssignal 302, das sich unmittelbar darunter befindet. Die Dauer der Impulse, die die Halbbytes 1–8 darstellen, können so angepasst werden, dass die Daten, die von den Halbbytes 1–8 dargestellt werden, geändert werden.
In diesem Beispiel ist, nachdem ein Drehungsereignis, das von einem Positionssensor beobachtet wurde, beendet wurde, und während der Sensor mit Strom versorgt wird, der Positionssensor verfügbar, um den Diagnosebefehlsmodus aufzurufen. Der Diagnosecontroller sendet ein digitalisiertes Signal mit ausreichender Verschlüsselung, um sicherzustellen, dass zufälliges elektrisches Rauschen den Diagnosebefehlsmodus nicht in Gang setzt. Insbesondere gibt der Diagnosecontroller einen Synchronisationsimpuls aus, um eine Anfangsbedingung zu entwickeln, die den Positionssensordiagnosebefehlsmodus aufweckt und eine Zeitbasis für die Messung aller nachfolgender Impulse angibt. Halbbyteinformationen vom Diagnosecontroller (z. B. ein Lesemodul) folgen dem Synchronisationsimpuls. Die Halbbyteinformationen werden in einem eindeutigen Muster geliefert, das ausreichend definiert ist, um zu bestätigen, dass die Kommunikation kein Störsignalimpuls ist, sondern ein absichtliches Signal, das vom Sensor geliefert wird. In einem Beispiel ist die Rate der Signalinformationen ca. 3 μs pro Tick-Ereignis.
Nach einer gültigen Informationsanforderung sendet der Positionssensor die angeforderten digitalen Informationen zum Diagnosecontroller zurück. Der Vorgang der Kommunikation vom Positionssensor zum Diagnosecontroller ist dem anfänglichen Befehl zum Diagnosecontroller ähnlich. Insbesondere wird ein anfänglicher Synchronisationsimpuls vom Positionssensor zum Diagnosecontroller gesendet und anschließend folgen die Sensordaten in Halbbyte-Datensätzen. In einem Beispiel geben die vom Positionssensor übertragenen Daten die Verstärkungsstufe für den internen Algorithmus an. Des Weiteren werden Informationen zu Spitzenwerten für jeden der Magnetzähne des Ziels nacheinander zum Diagnosecontroller gesendet. Daten werden bis zur Anzahl der erwarteten Zähne für das Zielrad geliefert. In einem Beispiel werden 58 unterschiedliche Sätze von Zahninformationen geliefert.
Es werden drei Ausstiegsbedingungen für den Diagnosemodus bereitgestellt; Trennen der Stromversorgung zum Sensor, ein neuer digitaler Impuls vom Lesemodul, das den Sensor anweist, zur normalen Funktion zurückzukehren, oder der Neustart der Drehung des Motors, wie vom Sensor erfasst.
Die oben beschriebene Kommunikationsmethode gilt auch für die Implementierung in ein Produktionssteuerungsmodul (z. B. Controller 12 von 1).
Außerdem werden Funktionen für das Senden interner Positionssensor-Diagnoseinformationen zurück zum Diagnosecontroller bereitgestellt. Das Weiteren kann die Methode verwendet werden, um Sensorkalibrierungswerte zu aktualisieren, falls gewünscht.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 werden simulierte Signale von Interesse für einen Positionssensor während eines Motorstopps gezeigt. Die Signale sind insbesondere mit einem Motorpositionssensor verbunden, der so konfiguriert ist, dass er die Position einer sich drehenden Motorkurbelwelle erkennt. Der erste Plot von oben in 4 zeigt die Positionssensor-Zahnsensoreingabe zum Positionssensor, zum Beispiel von einem Motorschwungrad oder einem anderen Zahn. Der zweite Plot von oben in 4 zeigt ein Beispiel der Berechnungen, die im Sensor durchgeführt werden. In einem Beispiel sind die Berechnungen Anpassungen der Positionssensor-Zahnsensoreingaben zur Kompensation der Positionssensor-Betriebsbedingungen. Zum Beispiel können Wellenformflanken, die direkt von einem Zahnrad erzeugt und vom Positionssensor-Zahnsensor erfasst wurden, für die Objekt- oder Motordrehzahl angepasst werden, genauso wie andere Bedingungen, die Wellenformflanken beeinflussen können. Der dritte Plot von oben in 4 zeigt den Positionssensor-Motorpositionsausgang und die Kommunikation zwischen dem Positionssensor und einem Diagnosecontroller. Der vierte Plot von oben stellt die Motordrehzahl dar. Die X-Achse jedes Plots stellt die Zeit dar; die Zeit erhöht sich von links nach rechts in 4.
Beim Zeitpunkt links von T₀ dreht sich der Motor, da die Motordrehzahl auf hohem Niveau angezeigt wird. Außerdem ändert die Eingabe der Positionssensor-Zahnsensorwellenform den Zustand von einem hohen Niveau zu einem niedrigen Niveau als Reaktion darauf, dass der Schwungradzahn den Positionssensor beim Drehen des Motors passiert. Die Positionssensor-Radsensorwellenformflanken werden als Reaktion auf die Sensorberechnungen aktualisiert, wie im zweiten Plot von oben in 4 dargestellt. Jeder Punkt auf der Sensorberechnungskurve stellt eine Flankenpositionsaktualisierung dar. Sobald die Positionssensor-Zahnsensorwellenformflanken angepasst sind, wird die Motorpositionswellenform vom Motorpositionssensor ausgegeben, wie im dritten Plot von oben in 4 dargestellt. Es ist zu beachten, dass die Flankentimingkompensation im Vergleich zu den in 4 dargestellten Timings gering ist. Daher sind die Flankentiminganpassungen nicht zwischen der Sensoreingangswellenform und der Sensorausgangswellenform unterscheidbar.
Zum Zeitpunkt rechts von T₀ und weiter bis T₁ verlangsamt sich der Motor, bis er schließlich stoppt. Während der Verlangsamung des Motors ist die Anzahl der vom Sensor durchgeführten Berechnungen verringert, da vom Sensor weniger Motorpositionsinformationen empfangen werden. Nichtsdestotrotz gibt der Positionssensor weiterhin eine Wellenform aus, die die Motorposition angibt.
Bei T₁ enden die Sensorberechnungen als Reaktion auf fehlende Schwungradeingabe. In einem Beispiel geht der Positionssensorausgang nach einer vorbestimmten Zeit in einen höheren Zustand. In einem Beispiel geht der Zustand des Positionssensors nach einem anderen Zeitraum in einen höheren Zustand, wenn das Ziel sich in Vorwärtsrichtung und nicht in Rückwärtsrichtung bewegt.
Zum Zeitpunkt rechts von T₁ und weiter bis T₂ überwacht der Motorpositionssensor das Schwungrad auf Eingaben. Aber da sich der Motor nicht dreht, erkennt der Positionssensor keine Schwungradzähne und der Positionssensor-Radsensoreingang bleibt hoch. In ähnlicher Weise bleibt der Positionssensorausgang hoch, da Eingaben von einem externen Controller (z. B. einem Motorcontroller oder Diagnosecontroller) zum Positionssensor fehlen.
Bei T₂ wird der Positionssensorausgang vom Diagnosecontroller umgeschaltet. In einem Beispiel bringt die in 5 dargestellte Schaltung den Positionssensorausgang zu einem niedrigen Logikzustand wie unter T₃ dargestellt. Der Positionssensor überwacht gleichzeitig den Positionssensorausgang und den Positionssensor-Zahnsensoreingang. Wenn der Sensor eine Änderung beim Positionssensorausgang erkennt, ohne eine Eingabe beim Positionssensor-Zahnsensoreingang zu erkennen, interpretiert der Positionssensor den Positionssensorausgang als Anweisung von einem externen Controller.
Zum Zeitpunkt rechts von T₃ und weiter bis T₄ überwacht der Positionssensor den Positionssensorausgang auf einen Synchronisationsimpuls. In einigen Beispielen kann der Synchronisationsimpuls wie in 3 beschrieben erfolgen. In anderen Beispielen kann der Positionssensor auf eine andere vorbestimmte Abfolge im Zustand des Positionssensorausgangs warten, bevor er vom Betriebsmodus der Ausgabe der Motorposition zum Sensordiagnosebefehlsmodus übergeht. Der Synchronisationsimpuls führt dazu, dass der Positionssensor den Diagnosebefehlsmodus aufruft. Nach Aufrufen Diagnosebefehlsmodus wartet der Positionssensor auf Anweisungen vom Diagnosecontroller, der die gewünschten Daten anfordert.
Zum Zeitpunkt T₄ sendet der Diagnosecontroller eine Vielzahl von Befehlsimpulsen und weist den Positionssensor an, verschiedene Arten von Sensordaten auszugeben. Zum Beispiel kann eine Anweisung die Verstärkungsstufe des Zielmagnetprofils anfordern. Eine andere Anweisung kann Spitzenwerte für jeden der magnetischen Zähne anfordern. So kann der Positionssensor Informationen ausgeben, die speziell vom externen Controller angefordert wurden.
Zum Zeitpunkt rechts von T₅ und weiter bis T₆ gibt der Positionssensor einen Synchronisationsimpuls an den Diagnosecontroller aus, der angibt, dass die angeforderten Daten folgen. Nach Ausgabe des Synchronisationsimpulses an T₆ beginnt der Positionssensor, die angeforderten Daten an den externen Controller zu übertragen, indem er den Zustand des Positionssensorausgangs von T₆ zu T₇ ändert.
Es sollte erwähnt werden, dass, wenn der Motor sich zu drehen beginnt, der Positionssensor mit dem Übertragen anderer Daten als den Positionsinformationen stoppen und mit der Übertragung von Positionsinformationen für das Objekt beginnen kann, das verfolgt wird (z. B. eine Kurbelwelle).
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird eine beispielhafte Positionssensorschaltung und eine beispielhafte Controllerschaltung gezeigt. Grenzwert 500 enthält einige Beispielkomponenten eines beispielhaften Positionssensors. In einem Beispiel umfasst eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) 502 einen Controller, Speicher, digitale Eingänge und digitale Ausgänge. In einigen Beispielen umfasst ASIC 502 Anweisungen für die Anpassung des Timings der Flanken, die von einem sich drehenden Objekt erfasst wurden. Das Weiteren kann ASIC 502 Sensordiagnoseinformationen speichern, abrufen und übertragen. Zum Beispiel kann ASIC 502 eine Differenz bei einer Reihe von Positionssensoreingangsübergängen im Vergleich zu einer Reihe von Positionssensorausgangsübergängen melden. So kann ASIC feststellen, ob der Positionssensor genaue Positionsinformationen überträgt. Außerdem kann die ASIC Informationen in Verbindung mit internen Berechnungen über den Positionssensorausgang liefern und ausgeben. Zum Beispiel kann die ASIC die Durchschnitts- und Spitzentiminganpassungen ausgeben, die an den Positionssensor-Zahnsensoreingangsinformationen vorgenommen wurden. 6 liefert ein beispielhaftes Verfahren, das ASIC 502 ausführen kann.
In einigen Beispielen kann ASIC zur Steuerlogik 504 geleitet werden, bevor sie schließlich zu einem Ausgabetransistor 508 oder einem ähnlichen Gerät weitergeleitet wird. Transistor 508 wird als NPN-Gerät dargestellt, das normalerweise offen ist. Transistor 508 setzt eine Seite des Widerstands 515 erheblich der Erde aus, wenn Transistor 508 aktiviert wird. Daher ist der Kollektor von Transistor 508 der Positionssensorausgang und er nimmt einen hohen Logikpegel an, wenn Transistor 508 aus ist. Der Kollektor von Transistor 508 nimmt einen niedrigen Logikpegel an, wenn der Transistor 508 ein ist. Der Ausgang von Transistor 508 wird zum AND-Gatter des ASIC-Eingangs 510 und zu einem Eingang des externen Controllers 520 geleitet. Der Ausgang von AND-Gatter 510 wird zur Positionssensor-Eingangslogik 506 geleitet, bevor er an ASIC 502 weitergegeben wird. In anderen Beispielen kann der Ausgang von Transistor 508 direkt an Sensoreingang-Steuerlogik 506 eingegeben werden.
Grenzwert 520 enthält einige Beispielkomponenten von beispielhaften Diagnose- und Motorcontrollern. Insbesondere ist Controller 516 mit Controllereingangs-Steuerlogik 522 und Controllerausgangs-Steuerlogik 518 gekoppelt. Controller 516 kommuniziert außerdem mit Ausgangstransistor 514 über Controllerausgangs-Steuerlogik 518. Positionssensorinformationen werden an Eingangssteuerlogik 522 eingegeben und gehen zu einem Eingang des externen Diagnosecontrollers 516 weiter. Der externe Diagnosecontroller 516 kann den Ausgangszustand des Positionssensors kontrollieren, indem er NPN-Transistor 514 öffnet und schließt. Jedoch schließt der externe Diagnosecontroller 516 Transistor 514 nur, wenn ein vorbestimmter Satz an Bedingungen erfüllt ist. In einem Beispiel muss der Ausgangszustand des Positionssensors für einen vorbestimmten Zeitraum auf einem vorbestimmten Logikpegel sein, bevor Transistor 514 aktiviert wird. Zum Beispiel muss der Positionssensorausgang für einen vorbestimmten Zeitraum in einem hohen Zustand sein, bevor Transistor 514 aktiviert wird. Wenn Transistor 514 aktiviert ist und der externe Controller 516 eine andere Anzahl an Positionssensor-Ausgangsübergängen bei 522 gegenüber der Anzahl der Übergänge erkennt, die von Transistor 514 ausgegeben werden, deaktiviert der externe Diagnosecontroller 516 Transistor 514 und beendet den Sensordiagnose-Befehlsmodus.
Es sollte erwähnt werden, dass andere Schaltungsausführungsformen antizipiert sind und 5 den Umfang oder die Breite der vorliegenden Beschreibung nicht einschränken soll. Zum Beispiel können bei einigen Ausführungsformen die NPN-Transistoren durch PNP-Transistoren ersetzt werden. Bei anderen Ausführungsformen können andere Ausgabegeräte die bipolaren Transistoren ersetzen, die in 3 abgebildet sind.
Daher beinhalten die Systeme von 1 und 5 ein System für die Feststellung der Qualität eines Magnetsensorprofils, umfassend: einen Sensor, der so konfiguriert ist, dass er die Position eines Objekts erfasst, wobei der Sensor mit einem Ausgang konfiguriert ist, der Positionsinformationen des Objekts an einen einzelnen Ausgangspin liefert, während das Objekt sich dreht, und der Sensor so konfiguriert ist, dass er die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils verbundenen Daten neben den Positionsinformationen des Objekts über den einzelnen Ausgangspin ausgibt, wenn sich das Objekt nicht dreht. Umfassend das System, bei dem die Positionsinformationen eine Rechteckwelle in Verbindung mit der Position des Objekts sind, und bei dem die Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, während der Zeitdauer der Drehung des Objekts während vorbestimmter Bedingungen festgestellt werden. Umfassend das System, bei dem die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbundenen Daten über den einzelnen Ausgabepin an ein externes System übertragen werden. Umfassend das System, bei dem das externe System ein Motorcontroller oder ein Diagnosetool ist. Umfassend das System, bei dem der Sensor ein Motorpositionssensor oder ein Getriebesensor ist. Umfassend das System, bei dem der Sensor eine ASIC mit Anweisungen enthält, um Anpassungen an den Positionsinformationen während der Drehung des Objekts vorzunehmen, bevor die Positionsinformationen ausgegeben werden. Umfassend das System, bei dem der Sensor eine ASIC mit Anweisungen für das Aufrufen eines Diagnosemodus enthält, nachdem das externe System den Zustand der einzelnen Ausgabepin ändert, die ASCI des Weiteren umfassend Anweisungen für die Übertragung von Daten, die mit mindestens einer der intern gespeicherten Wellenformdaten, Diagnosecodes und Sensorstatuscodes verbunden sind.
Außerdem die Systeme von 1 und 5, die ein System für die Feststellung der Position eines sich drehenden Objekts bereitstellen, umfassend: einen Sensor mit einem ersten Controller, der Anweisungen für das Erfassen der Position eines Objekts enthält, wobei der erste Controller weitere Anweisungen für die Ausgabe der Positionsinformationen des Objekts über einen einzelnen Ausgabepin hat, während das Objekt sich dreht, und der erste Controller des Weiteren Anweisungen für die Ausgabe der Daten hat, die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils verbunden sind, neben den Positionsinformationen des Objekts am einzelnen Ausgangspin, wenn sich das Objekt nicht dreht, und ein zweiter Controller, wobei sich der zweite Controller außerhalb vom Sensor befindet und Anweisungen für die Anpassung des Zustands der einzelnen Ausgabepins enthält, nachdem das Objekt aufgehört hat, sich zu drehen. Umfassend das System, bei dem der zweite Controller weitere Anweisungen für die Interpretation der Informationen neben den Positionsinformationen enthält. Umfassend das System, bei dem der zweite Controller weitere Anweisungen für die Steuerung eines Motors enthält, einschließlich Stoppen der Drehung des Motors, und bei dem der zweite Controller den Zustand des einzelnen Ausgabepin nach Stoppen des Motors anpasst. Umfassend das System, bei dem der Sensor die Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, am einzelnen Ausgangspin in einem digitalen Format ausgibt, und bei dem die Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, Daten sind, die mit der Drehung des Objekts verbunden sind, und bei dem die Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, während eines Zeitraums der Drehung des Objekts während vorbestimmten Bedingungen festgestellt werden. Umfassend das System, bei dem der zweite Controller ein Motorcontroller, ein Diagnosecontroller oder der Controller eines Fahrzeugs ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens für den Betrieb eines Positionssensors gezeigt. Das Verfahren von 6 kann durch einen Positionssensor ausgeführt werden, wie in 1 und 5 dargestellt.
Bei 602 beurteilt Verfahren 600, ob das Fahrzeugzündsystem ein ist oder nicht oder ob sich ein Fahrzeug in einem Zustand befindet, der ein Starten des Motors erlaubt. Falls ja, fährt Verfahren 600 mit 604 fort. Sonst beendet Verfahren 600.
Bei 604 liefert Verfahren 600 Strom zum Positionssensor. In einem Beispiel kann der Strom für den Sensor durch eine Batterie geliefert werden. In einem anderen Beispiel wird geregelter Strom dem Positionssensor über einen Controller (z. B. Controller 10 von 1) geliefert. Verfahren 600 führt mit 606 fort, nachdem dem Positionssensor Strom geliefert wurde.
Bei 606 beurteilt Verfahren 600, ob eine Drehung eines abgetasteten Objekts erkannt wurde oder nicht. Das abgetastete Objekt kann eine Getriebekomponente (z. B. Turbinensensor oder Abtriebswellensensor) oder eine Motorkomponente (z. B. Nockenwelle oder Kurbelwelle) sein. Das Objekt wird durch einen Zahnsensoreingang des Positionssensors erfasst. In einem Beispiel ist der Zahnsensoreingang ein Halleffektgerät. Falls Verfahren 600 urteilt, dass ein sich drehendes oder bewegendes Objekt erkannt wird, führt Verfahren 600 mit 608 fort. Sonst fährt Verfahren 800 mit 616 fort.
Bei 608 stellt Verfahren 600 die Position eines sich drehenden oder bewegenden Objekts fest, indem es eine Veränderung bei einem Logikpegel erkennt. Zum Beispiel kann ein Sensoreingang von einem niedrigen Zustand zu einem hohen Zustand gebracht werden, wenn ein Zahn oder ein anderes Positionsartefakt erfasst wird. Verfahren 600 fährt mit 610 fort, nachdem eine Position festgestellt wurde.
Bei 610 verfolgt das Verfahren den Positionssensoreingang vom sich drehenden oder bewegenden Objekt durch Speichern der Positionsinformationen im Speicher. Die Positionsinformationen werden verfolgt, sodass Variablen wie Amplitude, durchschnittliche Frequenz, Zeitraum und Signalübergangszeiten festgestellt werden können. In einem Beispiel können die verfolgten Informationen verwendet werden, um einen Flankenübergang zu antizipieren, sodass die Position des sich drehenden Objekts einem externen Controller mit wenig oder ohne Verzögerung gemeldet werden kann. Außerdem können andere Wellenformdaten ebenfalls verfolgt werden, zum Beispiel die Timinganpassungen, die der Positionssensor an den Signalen vornimmt, die die Position des sich drehenden oder bewegenden Objekts darstellen. Verfahren 600 fährt mit 612 fort, nachdem die Wellenformverfolgung abgeschlossen ist.
Bei 612 speichert Verfahren 600 verfolgte Wellenforminformationen vom Positionssensoreingang sowie berechnete Variablen im Speicher. Die Informationen werden gespeichert und können später für die Verwendung abgerufen werden. In einem Beispiel speichert eine ASIC Informationen in Verbindung mit jedem Zahn eines abgetasteten Zielzahnrads im Speicher. Verfahren 600 führt mit 614 fort, nachdem die Informationen im Speicher gespeichert wurden.
Bei 614 gibt Verfahren 600 die Position des abgetasteten Objekts aus. In einem Beispiel werden die Positionsinformationen in Form einer digitalen Impulsreihe ausgegeben. Das Timing der Flankenübergänge der Impulse der digitalen Impulsreihe kann als Reaktion auf die Drehzahl des abgetasteten Objekts angepasst werden. Des Weiteren kann das Timing der Flankenübergänge angepasst werden, um Umweltvariablen wie der Temperatur Rechnung zu tragen. Verfahren 600 beendet, nachdem die Objektposition aktualisiert wurde.
Bei 616 wartet Verfahren 600 eine vorbestimmte Zeitdauer, bevor es Aktionen ergreift, nachdem keine Bewegung eines abgetasteten Objekts erkannt wurde. In einem Beispiel kann die Zeitdauer mit der niedrigsten erwarteten Drehzahl des sich bewegenden oder drehenden Objekts verbunden sein. Zum Beispiel kann erwartet werden, dass sich ein Motor während des Kaltstarts mit mehr als 200 U/min dreht. Deshalb kann durch Kenntnis der Anzahl der Motorpositionsmarker bei einer Motorumdrehung ein Zeitraum zwischen Motorpositionsmarkern für Motordrehzahlen über 200 U/min festgestellt werden. Falls die gegenwärtige Zeit zwischen Motormarkern viel größer als die Zeit zwischen Motormarkern bei 200 U/min ist, kann festgestellt werden, dass sich der Motor oder das Objekt nicht bewegt. Verfahren 600 fährt mit 618 fort, nachdem die Wartezeit abgelaufen ist.
Bei 618 beurteilt Verfahren 600, ob das verfolgte Objekt (z. B. Motorkurbelwelle) sich dreht/bewegt oder nicht. Falls nicht, fährt Verfahren 600 mit 620 fort. Sonst kehrt Verfahren 600 zu 606 zurück.
Bei 620 überwacht Verfahren 600 den Positionssensorausgang auf eine Zustandsänderung. Des Weiteren fährt Verfahren 600 in einigen Beispiele fort, den Sensor-Zahnsensoreingang zu überwachen, um festzustellen, ob das verfolgte Objekt beginnt, sich zu bewegen. Falls das verfolgte Objekt beginnt, sich zu drehen, kehrt Verfahren 600 zu 606 zurück. Falls Verfahren 600 urteilt, dass der Ausgang den Zustand ohne Eingabe vom Zahnsensoreingang geändert hat, urteilt Verfahren 600, dass ein externer Controller möglicherweise gespeicherte Sensordaten anfordert. Verfahren 600 wartet mindestens eine vorbestimmte Abfolge aus seiner Vielzahl möglicher Abfolgen, bevor es damit fortfährt, Sensorinformationen zum Sensorausgang zu senden (z. B. Abfolge von 3). Falls Verfahren 600 urteilt, dass eine vorbestimmte Abfolge am Positionssensorausgang beobachtet wird, fährt Verfahren 600 mit 622 fort. Sonst beendet Verfahren 600, sodass Verfahren 400 erneut ausgeführt werden kann.
In einigen Beispielen kann Verfahren 600 auch zu 606 zurückkehren, falls eine neue Anweisung vom Diagnosecontroller den Sensor anweist, zum Betriebsmodus zurückzukehren. Des Weiteren kehrt der Positionssensor als Reaktion auf einen Stromverlust durch den Positionssensor zum Betriebsmodus zurück.
Bei 622 gibt Verfahren 600 Sensorinformationen am Sensorausgang aus. In einem Beispiel werden die Positionssensorinformationen in einem digitalen Format am Sensorausgangspin ausgegeben. Auf Basis der Anforderung vom Diagnosecontroller kann der Sensor ausgewählte Informationen gemäß der Anforderung vom Diagnosecontroller ausgeben. Des Weiteren kann der Positionssensor in einigen Beispielen alle gespeicherten Positionssensorinformationen ausgeben. Die gespeicherten Sensorinformationen können Diagnoseinformationen (z. B. Selbstprüfungsdaten), Statusinformationen (z. B. interne Spannungsdaten) und/oder berechnete Wellenforminformationen (z. B. Signalflankentiminganpassungen, durchschnittliche Zeit zwischen Eingangsimpulsen, maximale und minimale Zeit zwischen Impulsen usw.) umfassen. Sobald der Positionssensor die angeforderten Informationen sendet, wird der Sensorausgang in einen gewünschten Zustand (z. B. einen hohen oder niedrigen Logikzustand) versetzt. Verfahren 600 beendet, nachdem der Positionssensorausgang auf einen gewünschten Zustand eingestellt ist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Verfahrens für den Betrieb eines externen Controllers, der mit einem Positionssensor kommuniziert, gezeigt. Bei 702 beurteilt Verfahren 700, ob Positionsinformationen für das Objekt, das vom Positionssensor erfasst wird, aktualisiert werden oder nicht. In einem Beispiel vergleicht Verfahren 700 die Zeit zwischen den Flanken einer Impulsreihe mit einer vorbestimmten Zeit. Falls die Zeit zwischen den Impulsflanken des Positionssensorausgangs geringer als die vorbestimmte Zeit ist, beurteilt Verfahren 700, dass die Objektposition aktualisiert wird, und Verfahren 700 fährt mit 712 fort. Falls die Zeit zwischen den Impulsflanken des Positionssensorausgangs größer als die vorbestimmte Zeit ist, beurteilt Verfahren 700, dass die Objektposition nicht aktualisiert wird, und deshalb das Objekt stillsteht. Falls Verfahren 700 feststellt, dass die Objektpositionsinformationen nicht aktualisiert werden, führt Verfahren 700 mit 704 fort.
Bei 704 beurteilt Verfahren 700, ob die Zeit zwischen den Flanken des Positionssensorausgangs eine vorbestimmte Zeit überschreitet oder nicht. Falls nicht, kehrt Verfahren 700 zu 702 zurück. Sonst führt Verfahren 700 mit 706 fort.
Bei 706 beurteilt das Verfahren, ob die Positionssensordaten gewünscht werden oder nicht. In einem Beispiel werden Positionssensordaten in vorbestimmten Intervallen angefordert, zum Beispiel alle zehn Betriebszyklen. In einem anderen Beispiel fordert Verfahren 700 Positionssensorinformationen an, wenn eine Anforderung zum Starten des Motors erfolgt ist und wenn keine erwartete Ausgabe vom Positionssensor erkannt wurde. In einem anderen Beispiel können Sensorinformationen als Reaktion auf eine Bedieneranfrage zum Beispiel von einem Diagnosetool angefordert werden. Falls Verfahren 700 feststellt, dass keine Sensorinformationen gewünscht werden, beendet Verfahren 700. Sonst führt Verfahren 700 mit 708 fort.
Bei 708 ändert Verfahren 700 den Zustand des Sensorausgangs, um dem Positionssensor anzugeben, dass der Diagnosecontroller Positionssensorinformationen anfordert. In einem Beispiel führt Verfahren 700 eine vorbestimmte Ausgabeabfolge durch, wie in 3 dargestellt, um Positionssensorinformationen anzufordern. Verfahren 700 fährt mit 710 fort, nachdem der externe Controller den Zustand des Positionssensorausgangs angepasst hat. In einem Beispiel ändert die in 5 beschriebene Schaltung den Zustand des Positionssensorausgangs.
Bei 710 überwacht Verfahren 700 den Positionssensorausgang des Positionssensors auf die angeforderten Positionssensorinformationen. In einem Beispiel überwacht Verfahren 700 den Positionssensorausgang auf eine Änderung beim Positionssensorausgang für einen vorbestimmten Zeitraum, nachdem die Positionssensorinformationen angefordert wurden. Insbesondere wartet Verfahren 700 auf einen Synchronisationsimpuls. Falls die Positionssensorinformationen durch den Positionssensor über den Positionssensorausgang gesendet werden, liest Verfahren 700 die Positionssensorinformationen und speichert die Informationen für die nachfolgende Verarbeitung im Speicher. Andererseits, wenn keine Positionssensorinformationen am Positionssensorausgang durch den externen Controller beobachtet werden, kann der externe Controller eine zweite Anforderung nach Positionssensorinformationen durchführen. Verfahren 700 beendet nach Überwachung des Positionssensorausgangs auf die angeforderten Positionssensorinformationen.
Bei 712 verarbeitet Verfahren 700 die Positionssensor-Objektpositionsinformationen. In einem Beispiel stellt Verfahren 700 die Drehposition des abgetasteten Objekts aus den Positionsinformationen fest, die vom Positionssensor bereitgestellt werden. Des Weiteren kann Verfahren 700 die Drehzahl und Beschleunigung des abgetasteten Objekts aus den Objektpositionsinformationen feststellen. Verfahren 700 beendet nach Verarbeitung der Objektpositionsinformationen.
Es sollte erwähnt werden, dass die Beschreibung andere Arten von Positionssensoreingängen antizipiert, die sich von Zahnsensoreingängen unterscheiden. Zum Beispiel können Zahnsensoren durch optische Disksensoren ersetzt werden.
Daher stellen die Verfahren von 6 und 7 ein Verfahren für die Beurteilung der Qualität eines Magnetpositionssensors bereit, umfassend: während der Drehung eines Objekts, das von einem Positionssensor erfasst wird, Speicherung der Daten, die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils verbunden sind im Positionssensor und Ausgabe der Positionsdaten über einen Pin des Positionssensors; und während der Nicht-Drehung des Objekts Ausgabe mindestens eines Teils der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, über den Pin. Umfassend das Verfahren, bei dem mindestens ein Teil der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, ausgegeben werden, nachdem ein externes System den Zustand eines Ausgangs des Positionssensors ändert, während sich das Objekt nicht dreht und während der Sensor mit Strom versorgt wird. Umfassend das Verfahren, bei dem die Qualität des Magnetsensorprofils Daten beinhaltet, die mit der Verstärkung eines Magnetprofils verbunden sind. Umfassend das Verfahren, bei dem das Objekt eine Motorkurbelwelle ist und bei dem die Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, zu einem Motorcontroller oder einem Diagnosetool ausgegeben werden. Umfassend das Verfahren, bei dem mindestens ein Teil der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, mit einem Zahn des Objekts verbunden sind.
Umfassend das Verfahren, bei dem mindestens ein Teil der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, von einem digitalen Ausgang des Positionssensors ausgegeben werden, und bei dem der digitale Ausgang des Positionssensors zu einem Eingang des Positionssensors geleitet wird. Umfassend das Verfahren, bei dem ein externer Controller den digitalen Ausgang von einem ersten Logikzustand zu einem zweiten Logikzustand ändert, nachdem das Objekt aufgehört hat, sich zu drehen, und bei dem der Positionssensor mindestens einen Teil der Daten ausgibt, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, nachdem der externe Controller den digitalen Ausgang vom ersten Logikzustand ändert. Umfassend das Verfahren, bei dem der Positionssensor ein Getriebepositionssensor oder ein Motorpositionssensor ist.
Wie für Fachleute ersichtlich, können die in 6–7 beschriebenen Verfahren eine oder mehrere von irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie beispielsweise ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multi-Tasking, Multithreading und Ähnliche repräsentieren. Als solche können verschiedene der dargestellten Schritte oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel ausgeführt oder mitunter ausgelassen werden. Ebenfalls ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hierin beschriebenen Objekte, Funktionen und Vorteile, zu erreichen, sondern sie ist zur Erleichterung der Veranschaulichung und Beschreibung gewählt. Auch wenn nicht ausdrücklich veranschaulicht, werden Fachleute erkennen, dass ein oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen immer wieder abhängig von der spezielle Strategie ausgeführt werden können, die verwendet wird.
Damit ist die Beschreibung abgeschlossen. Wenn sie von Fachleuten gelesen wird, würden diesen, ohne vom Geist und Umfang der Beschreibung abzuweichen, viele Änderungen und Modifizierungen einfallen. Zum Beispiel könnten I3, I4, I5, V6, V8, V10 und V12 Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung zu ihrem Vorteil nutzen.

Claims

Ein Verfahren für die Beurteilung der Qualität eines Magnetsensorprofils, umfassend: während der Drehung eines Objekts, das von einem Positionssensor erfasst wird, Speicherung der Daten, die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils verbunden sind, im Positionssensor und Ausgabe der Positionsdaten über einen Pin des Positionssensors; und während der Nicht-Drehung des Objekts Ausgabe von mindestens einem Teil der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, über den Pin.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens ein Teil der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, ausgegeben werden, nachdem ein externes System den Zustand eines Ausgangs des Positionssensors ändert, während sich das Objekt nicht dreht und während der Sensor mit Strom versorgt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Qualität des Magnetsensorprofils Daten beinhaltet, die mit der Verstärkung eines Magnetprofils verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Objekt eine Motorkurbelwelle ist und bei dem die Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, zu einem Motorcontroller oder Diagnosetool ausgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem mindestens ein Teil der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, mit einem Zahn des Objekts verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens ein Teil der Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, von einem digitalen Ausgang des Positionssensors ausgegeben werden, und bei dem der digitale Ausgang des Positionssensors zu einem Eingang des Positionssensors geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein externer Controller den digitalen Ausgang von einem ersten Logikzustand zu einem zweiten Logikzustand ändert, nachdem das Objekt aufgehört hat, sich zu drehen, und bei dem der Positionssensor mindestens einen Teil der Daten ausgibt, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, nachdem der externe Controller den digitalen Ausgang vom ersten Logikzustand ändert.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Positionssensor ein Getriebepositionssensor oder ein Motorpositionssensor ist.
Ein System für die Feststellung der Qualität eines Magnetsensorprofils, umfassend: einen Sensor, der so konfiguriert ist, dass er die Position eines Objekts erfasst, wobei der Sensor mit einem Ausgang konfiguriert ist, der Positionsinformationen des Objekts an einen einzelnen Ausgangspin liefert, während das Objekt sich dreht, und der Sensor so konfiguriert ist, dass er die mit der Qualität eines Magnetsensorprofils verbundenen Daten neben den Positionsinformationen des Objekts über den einzelnen Ausgangspin ausgibt, wenn sich das Objekt nicht dreht.
System nach Anspruch 9, bei dem die Positionsinformationen eine Rechteckwelle in Verbindung mit der Position des Objekts sind, und bei dem die Daten, die mit der Qualität des Magnetsensorprofils verbunden sind, während der Zeitdauer der Drehung des Objekts während vorbestimmten Bedingungen festgestellt wird.