KR20180086237A - 자동차 엔진용 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법 - Google Patents

자동차 엔진용 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법 Download PDF

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KR20180086237A
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데이비드 미라수
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콘티넨탈 오토모티브 프랑스
콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
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Abstract

본 발명의 주제는, 자동차 엔진 캠샤프트 센서(10)를 자동으로 교정하는 방법으로서, 상기 센서는 자기장의 값(B)의 변화를 측정하고, 상기 자기장의 값이 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후 하이 상태(I)를 갖고, 상기 자기장의 값이 하강 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 아래로 통과한 후 로우 상태(II)를 갖는 전기 신호(Se)를 전달하고, 본 발명은,
Figure pct00005
상기 자기장의 값이 상기 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후 새로운 최대값(Bmax2)을 측정하고, 상기 자기장의 값이 측정된 새로운 최대값으로 계산된 상기 자기장의 진폭에 의존하는 히스테리시스 임계값(SH)보다 더 높은 한, 상기 전기 신호를 하이 상태(I)로 유지하는 단계;
Figure pct00006
상기 자기장의 값이 상기 히스테리시스 임계값(SH) 아래로 통과한 후, 새로운 최대값에 따라 새로운 스위칭 임계값(S2)을 계산하는 단계를 포함하는 것을 제안하는, 상기 자동차 엔진 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법이다.

Description

자동차 엔진용 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법
본 발명은 자동차용 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 자동차 엔진 캠샤프트의 단부에 장착된 톱니 휠(toothed wheel)(이는 타깃(target)이라고도 함)의 "진원도 이탈(out-of-roundness)"을 자동으로 결정하는 것이 문제이다.
엔진 연소 사이클에서 다양한 실린더의 위치를 결정하기 위해, 즉 각각의 실린더가 흡기 단계, 압축 단계, 연소 단계 또는 배기 단계 중 어느 단계에 있는지를 결정하기 위해 자동차에 캠샤프트 센서가 사용된다. 이러한 센서는 일반적으로 자기장 발생기(예를 들어, 영구 자석), 자기장을 검출하는 수단(예를 들어, 홀-효과 셀(Hall-effect cell), 자기 저항 MR 셀, 거대 자기 저항 GMR 셀 등), 및 자기장을 검출하는 수단에 의해 수신된 신호를 처리하기 위한 전자 회로를 포함한다. 능동 센서라고 불리는 이 센서는 처리를 위해 중앙 처리 장치에 디지털 신호를 전달한다.
자기장 발생기는 또한 남극과 북극을 교대로 나타내는 자성 재료로 만들어진 타깃일 수 있다. 이 경우에 센서는 사용된 검출 수단에 따라 영구 자석을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 이후, 남극과 북극은 기계적 타깃의 톱니(teeth)와 골(trough)에 비유될 것이다.
알려진 방식으로, 캠샤프트 센서는 캠샤프트에 부착된 타깃과 관련된다. 이 타깃은 둘레에 톱니를 갖는 디스크 형태를 갖는다. 이들 톱니는 자동차의 연소 엔진 연소 사이클에서 실린더의 위치의 (그 자체로 알려진) 인코딩을 수행하기 위해 동일한 높이를 갖지만 상이한 간격(골) 및 길이를 갖는다.
센서에 존재하는 자기장을 검출하는 수단은 타깃의 톱니가 센서를 지나가는 것을 검출하고, 그 결과 신호는 그 자체로 알려진 방식으로 엔진 연소 사이클에 대해 각각의 실린더의 위치를 결정할 수 있게 한다.
엔진 사이클에서 각각의 실린더의 위치를 결정하기 위해, 타깃의 회전 동안 캠샤프트 센서에 의해 인식되는 자기장의 값의 변화 곡선이 관찰된다. 이 곡선은 타깃의 하나의 톱니에 각각 대응하는 일련의 산(hump)을 보여 준다. 각각의 산들 사이의 간격 및 각각의 산의 지속 기간을 측정함으로써, 엔진 연소 사이클에 대한 각각의 실린더의 위치를 결정하는 것이 가능하다. 그리하여 이를 수행하기 위해서는, 타깃의 기계적 에지(edge)의 위치에서 센서에 의해 생성된 신호의 전기적 에지의 위치를 정밀하게 보장하는 것이 중요하다. 이러한 전기적 에지 각각은 톱니의 기계적 에지가 통과하는 것을 나타낸다. 목적은 센서와 타깃이 서로 가변적으로 분리된 것에 의해 야기된 신호의 위상 이동을 최소화하는 것이다. 센서에 의해 생성된 전기 신호는 자기 신호(magnetic signal)가 그 진폭에 비례하는 미리 결정된 스위칭 임계값을 교차할 때 상태(하이(high) 또는 로우(low))가 변한다. 이를 수행하기 위해, 톱니를 한정하는 각각의 에지가 통과하는 순간을 결정하기 위해 이 스위칭 임계값은 (대부분의 기존의 타깃에 대한 전기적/기계적 에지들 사이의 정밀도와 관련하여 최적에 대응하는, 예를 들어, 진폭의 75%에서) 고정된다. 따라서, 인식된 자기장의 제1 최대값 및 제1 최소값이 검출되자마자, 이 진폭의 75%에 대응하는 스위칭 임계값이 결정되고, 자기장의 측정된 값이 이 임계값 아래로 떨어지면 하강 에지가 검출되고, 반대로 자기장의 측정된 값이 이 스위칭 임계값 위로 상승하면 상승 에지가 검출되는 것으로 (또는 그 반대로) 고려된다.
이러한 방식으로 진행함으로써, 에지의 검출 순간이 최적화된다. 그러나 이 방법은 모든 톱니가 동일한 높이를 갖고 기하학적 형상(센서 및 타깃)에 결함이 없다는 것을 전제로 한다. 이제 센서는 캠샤프트 상의 타깃의 위치 및 이 타깃의 기하학적 형상에 민감하다는 단점을 갖는다.
비용 면에서, 미리 결정된 치수 및 미리 결정된 간격을 갖는 톱니를 구비하는 단순한 금속 조각인 타깃은 대량 생산되어서 종종 불완전한 기하학적 형상을 나타낸다. 특히, 톱니는 항상 타깃의 중심에 대해 동일한 높이를 갖는 것은 아니다. 이 결점은 "진원도 이탈"이라고 한다. 이는 타깃의 각각의 톱니의 상부 부분이 캠샤프트에 중심을 둔 동일한 원 상에 위치되지 않는 효과를 나타낸다. 그리하여 이 문제를 설명하기 위해 "진원도 이탈"이라는 용어가 사용되었다. 캠샤프트 상에 타깃을 장착할 때 진원도 이탈은 타깃을 제조할 때 발생한 진원도 이탈에 추가될 수 있다. 또한 센서와 타깃 사이의 에어 갭에도 결함이 있으며, 이러한 결함은 시간에 따라 변하고 온도에 민감하다.
물론, 톱니가 캠샤프트 센서를 지나가는 것에 의해 생성된 자기장의 가변 값을 캠샤프트 센서가 측정하기 때문에, 하나의 톱니가 다른 톱니보다 더 낮으면(또는 더 높으면), 이 톱니와 센서 사이의 분리 거리가 다른 톱니에 비해 변하고, 검출된 자기장에 변화를 초래한다. 이러한 자기장의 변화는 수행되는 측정을 손상시키거나(기계적 에지와 관련하여 전기적 에지의 위치의 정밀도를 손상시키거나) 또는 심지어 센서에 의해 해석되지 않을 수도 있다(자기장이 스위칭 임계값 아래에 있어서 톱니가 검출되지 않을 수 있다). 캠샤프트 센서에 의해 전달된 신호는 에러 있는 것이어서, 엔진 사이클에서 각각의 실린더의 위치를 정확하게 결정하는 것이 곤란하거나 심지어 불가능하다.
이러한 "진원도 이탈" 및/또는 "에어 갭 결함" 현상을 완화시키기 위해, 이 "진원도 이탈" 및/또는 이 "에어 갭 결함"을 고려하도록 자기장 검출 수단을 교정하여, (더 나은 전기적/기계적 에지 정밀도를 달성하고 톱니를 검출하지 못하는 위험을 제거하는) 보정된 측정값을, 엔진 사이클에서 각각의 실린더의 위치를 결정하는 일을 수행하는 중앙 처리 장치에 전달하는 것이 종래 기술에 일반적으로 알려져 있다.
이를 위해 톱니가 센서를 지나갈 때마다 자기장의 계산된 새로운 진폭에 따라 각각의 새로운 톱니의 최대값 및 최소값을 통과한 후 스위칭 임계값이 다시 계산된다.
따라서 자기장에 대해 측정된 마지막 최대값과 마지막 최소값에 따라 톱니가 각각 통과한 후 스위칭 임계값이 다시 계산된다. 그러나, 종래 기술의 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 이 방법은 하나의 큰 단점을 갖는다. 구체적으로, 측정된 마지막 최대값 또는 마지막 최소값을 검증하기 위해 측정된 마지막 최대값 또는 마지막 최소값을 통과할 때 히스테리시스가 트리거된 후에만 스위칭 임계값이 다시 계산된다.
히스테리시스는 마지막 극값을 통과할 때 계산된 새로운 진폭에 의존하는 자기장의 값이다. 이것은 "히스테리시스 임계값"이라고 불린다.
새로운 극값이 측정될 때, 이 새로운 극값으로 자기장의 새로운 진폭이 계산된 다음, 히스테리시스 임계값이 계산되고 이 값은 이 새로운 진폭의 일부이다.
예를 들어,
H = k * A
여기서 k는 0과 1 사이에 있는 상수이다.
A는 마지막 극값을 통과할 때 계산된 자기장의 진폭의 마지막 값이다.
자기장의 값이 히스테리시스의 값 아래로 통과하면, 마지막 극값은 그대로 유효한 것으로 검증되고, 스위칭 임계값은 이 마지막 극값으로 업데이트된다.
자기장의 최대값은 최소값보다 더 큰 변동성을 나타내기 때문에, 히스테리시스 임계값은 먼저 자기장의 최대값을 검증하는데에 적용된다.
구체적으로, "진원도 이탈"이 있는 경우, 특히 변하는 것은 최대값이다. 다시 말해, 자기장의 값이 측정된 마지막 최대값으로 계산된 히스테리시스 값 아래로 통과할 때에만 이 측정된 마지막 최대값은 그대로 유효한 것으로 검증된다.
자기장이 히스테리시스 임계값을 교차하지 않는 한, 새로운 최대값은 유효한 것으로 검증되지 않고, 자기 신호(B)에 적용된 스위칭 임계값은, 측정되고 유효한 것으로 검증된 마지막 최대값으로 계산된 값으로 유지된다.
그러나 예를 들어 새로운 최대값이, 측정되고 유효한 것으로 검증된 마지막 최대값보다 훨씬 더 낮은 경우, 자기장의 신호는, 새로운 최대값으로 계산된 히스테리시스 임계값을 교차하기 전이라도, 측정되고 유효한 것으로 검증된 마지막 최대값으로 이전에 계산된 스위칭 임계값을 교차할 수 있다.
이것은 도 2에 도시되어 있다. 도 2의 상부에는, 톱니(D2)가 지나갈 때 자기장(B)의 값의 변화가 도시되어 있다. 측정되고 유효한 것으로 검증된 선행 톱니(D1)의 마지막 최대값(max1) 및 마지막 최소값(min1)에 따라 톱니(D2)의 스위칭 임계값(S1)이 계산된다.
톱니(D2)의 새로운 최대값(max2)은, 측정되고 유효한 것으로 검증된 마지막 최대값(max1)보다 더 작아서, D2의 새로운 최대값(max2)으로 계산된 히스테리시스 임계값(SH)이 마지막 최대값(max1)과 마지막 최소값(min1)에 기초하여 계산된 스위칭 임계값(S1)보다 더 작은 값을 갖는다. 자기장(B)의 신호가 히스테리시스 임계값(SH)을 교차하였다면, 유효한 것으로 검증된 새로운 최대값(max2)(및 마지막 최소값(min1))에 기초하여 스위칭 임계값이 다시 계산되고, 이 새로운 스위칭 임계값(S2)이 적용된다. 자기 신호(B)는 새로운 스위칭 임계값(S2) 아래로 통과된다.
도 2의 하부에는 자기 신호(B)가 스위칭 임계값(S1, S2) 위 또는 아래로 통과하는 것을 나타내는 전기적 상승 에지 및 하강 에지를 나타내는 전기 신호(Se)가 도시되어 있다.
그 결과 전기 신호(Se)는 새로운 최대값(max2)을 지나간 후 두 번 스위칭되는데, 즉 자기 신호(B)가 스위칭 임계값(S1) 아래로 통과할 때 한번 스위칭되고 새로운 스위칭 임계값(S2) 아래로 통과할 때 다시 한번 스위칭된다. 전기 신호(Se)는 자기 신호(B)가 이들 두 임계값(S1, S2)을 연속적으로 통과하는 것을 나타내는 기생 펄스(I)를 나타낸다.
이 기생 펄스(I)는, 이것이 각도(α2)에서 검출되기 때문에, 스위칭 임계값(S1)을 통과하는 것에 대응하는 하강 에지의 각도 검출을 왜곡하므로, 이것은 새로운 스위칭 임계값(S2)을 통과시키는 것에 대응하는 각도(α3)에서 검출되어야 한다.
센서의 출력에 이 기생 펄스(I)가 존재하면, 예를 들어, 이것이 VVT(variable valve timing) 시스템에 의해 제어될 때 캠샤프트 타이밍이 검출되는 것을 방해할 수 있다.
본 발명은 이러한 단점을 완화시킬 수 있는 캠샤프트를 자동으로 교정하는 방법을 제안한다. 이 특정 예에서, 본 발명에 따라 교정하는 방법은, 캠샤프트 센서가 종래 기술의 잘못된 검출을 회피하는 출력 신호를 전달할 수 있게 하면서도, 타깃의 "진원도 이탈" 및 센서와 타깃 사이의 에어 갭"을 나타내는 에어 갭 결함"을 결정하고 보정할 수 있게 한다.
본 발명은, 자동차 엔진 샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법으로서, 상기 엔진은, 적어도 하나의 캠샤프트, 상기 캠샤프트와 관련된 톱니형 코딩된 타깃(toothed coded target), 및 상기 타깃의 톱니가 상기 센서 부근을 통과하는 것에 의해 유도된 자기장의 값의 변화를 검출하기 위해 상기 타깃 부근에 배치된 자기장 센서를 포함하고, 상기 센서는 상기 자기장의 값을 측정하고, 측정된 자기장의 진폭에 의존하는 미리 결정된 스위칭 임계값에 따라, 상기 자기장의 값의 변화의 상승 에지 및 하강 에지에 적용된 상기 타깃의 톱니 및 골을 나타내는 전기 신호를 전달하고, 상기 전기 신호는, 상기 자기장의 값이 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값 위로 통과한 후 하이 상태를 갖고, 상기 자기장의 값이 하강 에지에서 상기 스위칭 임계값 아래로 통과한 후 로우 상태를 갖고, 상기 방법은 상기 자기장의 값을 연속적으로 측정하는 것으로 이루어지고, 상기 방법은,
Figure pct00001
상기 자기장의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값 위로 통과한 후 상기 자기장의 새로운 최대값을 측정하고, 상기 자기장의 값이 상기 측정된 새로운 최대값으로 계산된 상기 자기장의 진폭에 의존하는 히스테리시스 임계값보다 더 높은 한, 상기 전기 신호를 하이 상태로 유지하는 단계; 및
Figure pct00002
상기 자기장의 값이 상기 히스테리시스 임계값 아래로 통과한 후, 상기 새로운 최대값에 따라 새로운 스위칭 임계값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 자동차 엔진 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법을 제안한다.
제1 실시예에서, 상기 자기장의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값 위로 통과한 후, 및 상기 자기장의 값이 상기 히스테리시스 임계값보다 더 높은 한, 상기 스위칭 임계값은 감소된다.
바람직하게는, 상기 자기장의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값 위로 통과한 후, 및 상기 자기장의 값이 상기 히스테리시스 임계값보다 더 높은 한, 상기 스위칭 임계값은 0에 가깝다.
제2 실시예에서, 상기 자기장의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값 위로 통과한 후, 및 상기 자기장의 값이 상기 측정된 새로운 최대값으로 계산된 상기 자기장의 진폭에 의존하는 히스테리시스 임계값보다 더 높은 한, 상기 전기 신호는 하이 상태로 유지되도록 제어된다.
또한 본 발명은, 자동차 엔진 캠샤프트 센서로서, 상기 엔진은 적어도 하나의 캠샤프트, 상기 캠샤프트와 관련된 톱니형 코드 타깃, 및 상기 타깃의 톱니가 상기 센서 부근을 통과하는 것에 의해 유도된 자기장의 값을 검출하기 위해 상기 타깃 부근에 배치된 자기장 센서를 포함하고, 상기 센서는 상기 자기장의 값을 연속적으로 측정하고, 상기 자기장의 진폭에 의존하는 미리 결정된 스위칭 임계값에 따라 상기 타깃의 톱니 및 골을 나타내는 전기 신호를 전달하며, 상기 센서는 히스테리시스 임계값을 계산하는 수단, 상기 스위칭 임계값을 모니터링하는 수단, 및 상기 전기 신호를 제어하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 자동차 엔진 캠샤프트 센서에 관한 것이다.
마지막으로, 본 발명은 또한 상기 열거된 특징들 중 임의의 특징에 따른 캠샤프트 센서를 포함하는 임의의 자동차에도 적용된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 비-제한적인 예로서 제공된 이하의 설명을 읽음으로써 더욱 명백해질 것이다.
- 도 1은 캠샤프트 센서 및 관련된 타깃을 도시하는 개략적인 단면도이다.
- 도 2는 종래 기술에 따라 타깃과 관련된 센서에 의해 인식된 자기장(B) 및 대응하는 전기 신호(Se)의 값의 변화 곡선의 일례를 도시한다.
- 도 3은 본 발명에 따라 타깃과 관련된 센서에 의해 인식된 자기장(B) 및 대응하는 전기 신호(Se)의 값의 변화 곡선의 일례를 도시한다.
도 1 내지 도 3에 도시되고 설명된 실시예에 따르면, 캠샤프트 센서(10)는 강자성 요소(11) 및 자기장 검출 수단(12)(예를 들어, 홀-효과 셀)을 포함한다. 이 센서(10)는 중앙 처리 장치(13)에 디지털 신호를 전달한다.
이 센서(10)와 관련된 타깃(14)은 캠샤프트(16)에 견고하게 부착된 금속 디스크(15)의 형태를 갖는다. 이 타깃은 상이한 높이(h1, h2, h3) 및 가변 길이(l1 내지 l3) 및 가변 간격(골)(s1 내지 s3)을 갖는 복수의(도시된 실시예에서는 3개의) 톱니(D1, D2, D3)를 그 외주에 갖는다. 이들 가변 길이 및 가변 간격은 그 자체로 알려진 방식으로 코딩을 구성한다.
센서(10)와 타깃(14)의 조립체가 작동하는 방식은 이하에서 설명된다.
캠샤프트(16)에 의해 타깃(14)이 회전 구동되면(도 1에서 화살표 F), 센서(10)는 이 센서를 지나 이동하는 톱니(D1, D2, D3)의 길이(l) 및 그 간격(s1, s2, s3)을 나타내는 자기장(B)의 값의 일련의 변화를 인식한다. 예를 들어 타깃의 제1 회전 동안 이렇게 얻어진 곡선은 도 2에 도시된다.
이 도 2에서, 가로축은 0°로부터 360°까지 변하는 엔진 사이클의 각도(α)를 나타내고, 세로축은 인식된 자기장(에어 갭의 함수로서 정규화된 장)의 값(B)을 나타낸다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 톱니(D1, D2)는 동일한 높이(h1, h2)를 갖지 않으며, 타깃(14)은 기하학적 형상에 작은 결함을 나타낸다. 이 때문에, 톱니(D1, D2) 각각이 통과할 때 센서(10)에 의해 인식되는 최대 장은 2개의 톱니 각각에 대해 변하고 각각의 값(Bmax1, Bmax2)을 채택한다. 마찬가지로, 톱니(D1, D2, D3) 각각이 통과할 때 센서(10)에 의해 인식되는 최소 장은 톱니마다 변하고 각각의 값(Bmin1, Bmin2)을 채택한다. 도 2는 2개의 톱니(D1, D2)가 통과하는 것을 도시하고, 처음 2개의 톱니(D1, D2)는 도 1에 도시된 타깃(14)의 기하학적 형상에 대응한다(세 번째 톱니(D3)가 통과하는 것은 도 2에 도시되어 있지 않다).
인식된 자기장(B)이 톱니가 통과하는 동안 인식된 장의 진폭에 비례하는 미리 결정된 스위칭 임계값(예를 들어, (Bmax1 - Bmin1)의 75%) 위로 상승하거나 이 아래로 하강하자마자 톱니 에지가 통과하는 것을 검출하는 것이 일반적으로 알려져 있다.
임계값은 도 2에서 점선으로 도시된다. 제1 톱니(D1)가 지나간 후, 제2 톱니의 상승 에지에 대한 스위칭 임계값(S1)은 예를 들어 다음의 수식을 사용하여 계산된다:
S1 = 0.75*(Bmax1-Bmin1)
이후, 제2 톱니가 통과할 때 자기장(B)의 새로운 최대값(Bmax2)을 교차한 후, 예를 들어 제2 톱니(D2)의 하강 에지에 대해 새로운 스위칭 임계값(S2)이 계산된다:
S2 = 0.75*(Bmax2-Bmin1)
자기장(B)의 새로운 최대값 또는 새로운 최소값이 측정되고 유효한 것으로 검증되었을 때, 각각의 톱니의 통과에 대해 이 과정이 반복된다.
각각의 톱니에 대한 자기장(B)의 최대값과 최소값은, 마지막으로 기록되고 검증된 최대값 및 최소값에 대응한다는 것을 주목해야 한다.
예를 들어, 제2 톱니의 상승 에지에 대한 스위칭 임계값(S1)을 계산하기 위해, 자기장(B)의 마지막으로 기록된 최대값 및 최소값, 즉 Bmax1 및 Bmin1, 즉 제1 톱니(D1)가 통과한 후의 자기장(B)의 최대값 및 최소값을 고려하는 것이 문제이다.
유사하게, 제2 톱니의 하강 에지에 대한 스위칭 임계값(S2)을 계산하기 위해, 마지막으로 기록된 최대값 및 최소값, 이 경우에 Bmin1 및 Bmax2, 즉 제1 톱니(D1)와 관련된 자기장(B)의 최소값, 및 제2 톱니(D2)와 관련된 자기장의 최대값이 사용된다.
그러나 위에서 설명한 바와 같이, 마지막으로 측정된 극값, 예를 들어, Bmax2가 실제로 극값인 것을 보장하기 위해 히스테리시스 H 임계값(SH)이 이 극값(도 2에서 Bmax2 참조)을 통과할 때 계산되고, 히스테리시스 임계값(SH)을 교차하는 경우에만 이 새로운 극값(Bmax2)에 따라 스위칭 임계값(S2)의 새로운 값이 계산된다.
그 결과, 새로운 최대값(Bmax2)이 마지막으로 측정된 최대값(Bmax1)보다 더 작은 경우, 자기 신호(B)는 2개의 연속적인 스위칭 임계값(S1 및 S2)을 통과하여, 전기 신호(Se)에 기생 펄스(I)를 초래한다.
이러한 단점을 완화하기 위해, 본 발명에 따른 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법은 다음 단계를 제안한다.
자기장(B)의 값이 상승 에지에서 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후 자기장(B)의 새로운 최대값(Bmax2)을 측정하고, 자기장(B)의 값이 측정된 새로운 최대값(Bmax2)으로 계산된 자기장(B)의 진폭에 의존하는 히스테리시스 임계값(SH)보다 더 높은 한, 전기 신호(Se)는 하이 상태로 유지된다.
자기장(B)의 값이 히스테리시스 임계값(SH) 아래로 통과한 후, 새로운 최대값(Bmax2)에 따라 새로운 스위칭 임계값(S2)이 계산된다.
따라서, 전기 신호(Se)는 자기장(B)의 값이 상승 에지에서 스위칭 임계값(S1) 위로 통과하자마자 하이 상태(I)로 진행되고, 자기장(B)의 값이 새로운 최대값(Bmax2)에 따라 계산된 히스테리시스 임계값(SH) 아래로 통과하는 것에 의해 새로운 최대값(Bmax2)이 유효한 것으로 검증되지 않는 한, 전기 신호(Se)는 하이 상태(I)로 유지된다.
일단 히스테리시스 임계값(SH)을 교차하였다면, 유효한 것으로 검증된 마지막 최대값(Bmax2)으로 새로운 스위칭 임계값(S2)이 계산된다.
하나의 바람직한 실시예에서, 자기장(B)의 값이 상승 에지에서 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후에 스위칭 임계값(S1)은 히스테리시스 임계값(SH)을 교차할 때까지 감소된다. 다시 말해, 스위칭 임계값(S1)은 이전에 계산된 값보다 더 낮게 설정된다.
다른 실시예에서, 자기장(B)의 값이 상승 에지에서 스위칭 임계값(S1) 위로 통과하자마자, 및 자기장(B)의 값이 히스테리시스 임계값(SH) 아래로 통과하는 것에 의해 새로운 최대값(Bmax2)이 유효한 것으로 검증되지 않는 한, 전기 신호(Se)는 하이 상태(I)로 유지되고, 하강 에지에서 스위칭 임계값(S1)에 상관 없이 이렇게 유지하도록 제어된다.
이것은 도 3에서 제2 톱니(D1)가 통과할 때의 자기 신호(B)를 도시하는 도 3의 상부에 도시되어 있다.
스위칭 임계값(S1)을 (P0에서) 통과한 후, 임계값(S1)은 감소되고, 이 예에서, 히스테리시스 임계값(SH)을 (P2)에서 통과할 때까지 0에 가까운 값과 같아진다.
히스테리시스 임계값(SH)을 (P2에서) 통과한 후, 자기장의 새로운 최대값(Bmax2)이 검증되고, 새로운 스위칭 임계값(S2)이 이 새로운 최대값(Bmax2)에 따라 계산된다.
도 3의 하부에는, 센서(10)의 출력에서 전기 신호(Se)가 도시되고, 자기 신호(B)는 하강 에지에서 스위칭 임계값, 보다 구체적으로 새로운 스위칭 임계값(S2)만을 교차하고, 이 신호는, 톱니(D2)를 나타내는 하이 상태(I)로부터, 새로운 스위칭 임계값(S2)을 통과하는 것에 대응하는 각도(α2)에서 골(s2)을 나타내는 로우 상태(II)로 통과한다.
따라서, 전기 신호(Se)는 종래 기술에 있는 것과 같은 기생 펄스를 나타내지 않는다.
이를 위해, 캠샤프트 센서(10)는 히스테리시스 임계값(도 1 참조)을 계산하는 수단(M1), 및 상승 에지에서 교차한 후 스위칭 임계값(S1)을 감소시키기 위해 스위칭 임계값(S1)을 모니터링하는 수단(M2)을 더 포함한다.
센서(10)는, 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후 및 히스테리시스 임계값(SH)이 교차되지 않는 한, 전기 신호(Se)를 제어하여 전기 신호(Se)가 하이 상태에 있도록 전기 신호(Se)를 제어하는 수단(M3)을 더 포함한다.
히스테리시스 임계값을 계산하는 수단(M1), 모니터링하는 수단(M2), 및 제어 수단(M3)은 예를 들어 센서(10)에 통합된 소프트웨어 수단이다(도 1 참조).
따라서, 본 발명에 따른 캠샤프트 센서(10)를 자동으로 교정하는 방법은, 톱니가 연속적으로 통과하는 동안, 이 경우에 톱니가 선행하는 톱니의 것보다 더 낮은 최대 값을 가질 때, 상이한 최대 자기장 값을 갖는 전기 신호에 기생 펄스가 발생하는 것을 회피할 수 있게 한다.
본 발명은, 최대값이 톱니마다 변하는 경우, 구체적으로 타깃의 "진원도 이탈" 결함이 특히 자기장의 최대값에 영향을 미치는 경우에 대해 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 또한, 골의 최소값이 선행하는 골의 최소값보다 더 높은 경우 2개의 연속적인 톱니의 최소값이 변하는 경우에도 적용될 수 있다.

Claims (4)

  1. 자동차 엔진 캠샤프트 센서(10)를 자동으로 교정하는 방법으로서, 상기 엔진은 적어도 하나의 캠샤프트(16), 상기 캠샤프트(16)와 관련된 톱니형 코딩 타깃(toothed coded target)(14), 및 상기 타깃(14)의 톱니(D1, D2, D3)가 상기 센서(10) 부근을 통과하는 것에 의해 유도된 자기장의 변화를 검출하도록 상기 타깃(14) 부근에 배치된 자기장 센서(10)를 포함하고, 상기 센서(10)는 자기장(B)의 값을 측정하고, 측정된 자기장(B)의 진폭에 의존하는 미리 결정된 스위칭 임계값(S1, S2)에 따라, 상기 자기장(B)의 값의 변화의 상승 에지 및 하강 에지에 적용된 상기 타깃(14)의 톱니(D1, D2, D3) 및 골(s1, s2, s3)을 나타내는 전기 신호(Se)를 전달하고, 상기 전기 신호(Se)는, 상기 자기장(B)의 값이 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후 하이 상태(I)를 갖고, 상기 자기장(B)의 값이 하강 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 아래로 통과한 후 로우 상태(II)를 갖고, 상기 방법은 상기 자기장(B)의 값을 연속적으로 측정하는 것으로 이루어지되, 상기 방법은,
    Figure pct00003
    상기 자기장(B)의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후 상기 자기장(B)의 새로운 최대값(Bmax2)을 측정하고, 상기 자기장(B)의 값이 측정된 새로운 최대값(Bmax2)으로 계산된 상기 자기장(B)의 진폭에 의존하는 히스테리시스 임계값(SH)보다 더 높은 한, 상기 전기 신호(Se)를 하이 상태(I)로 유지하는 단계; 및
    Figure pct00004
    상기 자기장(B)의 값이 상기 히스테리시스 임계값(SH) 아래로 통과한 후, 상기 새로운 최대값(Bmax2)에 따라 새로운 스위칭 임계값(S2)을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자기장(B)의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후, 및 상기 자기장(B)의 값이 상기 히스테리시스 임계값(SH)보다 더 높은 한, 상기 스위칭 임계값(S1)을 감소시키는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자기장(B)의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후, 및 상기 자기장(B)의 값이 상기 히스테리시스 임계값(SH)보다 더 높은 한, 상기 스위칭 임계값(S1)은 0에 가까운 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자기장(B)의 값이 상기 상승 에지에서 상기 스위칭 임계값(S1) 위로 통과한 후, 및 상기 자기장(B)의 값이 측정된 새로운 최대값(Bmax2)으로 계산된 상기 자기장(B)의 진폭에 의존하는 히스테리시스 임계값(SH)보다 더 높은 한, 상기 전기 신호(Se)는 하이 상태(I)로 유지되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진 캠샤프트 센서를 자동으로 교정하는 방법.
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