用于确定识别阈值的方法和装置制造方法

用于确定识别阈值的方法和装置制造方法
【专利摘要】提供一种用于为识别传感器(260)前面存在位置发送器的齿或齿隙确定识别阈值(T1、T2、T3、T4)的方法(100)。该方法包括的步骤有写入(110)传感器信号(502)，当位置发送器的齿和齿隙从传感器(260)旁经过时，该传感器信号体现所测量的磁场时间上的分布。该方法此外包括的步骤有在预先确定的时间间隔内从传感器信号(502)中测定(120)传感器信号(502)最小数值基础上的第一数值和传感器信号最大数值基础上的第一数值。该方法还包括计算(130)差值的步骤，该差值体现传感器信号(502)至少一个最大数值基础上的数值与至少一个最小数值基础上的数值之间的差。该方法最后确定(140)识别阈值(T1、T2、T3、T4)的步骤，从而识别阈值体现相当于差值与传感器信号最小数值基础上的第一数值相加的结果的数值。
【专利说明】用于确定识别阈值的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种按主权利要求所述用于确定识别阈值的方法、用于确定识别阈值的装置以及计算机程序产品。
【背景技术】
[0002]传统的相位发送器检测发送器齿轮的几何形状。为此分析体现电磁变量的信号，该电磁变量在齿从传感器旁经过时通过传感器记录。传感器识别齿的经过并“接通”，也就是在由传感器检测的电磁信号内超过事先确定的信号振幅的比例时识别这种经过。因为信号振幅并因此开关电平通过温度、空气隙或老化而改变，所以开关阈值必须始终在运行期间再调整。目前的传感器在接通时使用事先编程的开关阈值，其经过所有运行状态均确保传感器识别齿和齿隙。这一点允许所谓的True-Power-On-功能，其中传感器在接通时识别它是处于齿还是齿隙前面。随后传感器学习或培训最佳的开关阈值，用于在取决于实际存在的电磁信号振幅的情况下识别齿-齿隙对。
[0003]文献DE3638622C2介绍了一种相位发送器，其通过磁铁构成本身的磁场并记录磁场的变化。

【发明内容】

[0004]在这种背景下，本发明提供一种按主权利要求所述用于确定识别阈值的方法，此外提供一种用于确定识别阈值的装置以及最后提供一种相应的计算机程序产品。具有优点的构成来自各自的从属权利要求和后面的说明书。
[0005]本发明提供一种用于为识别传感器前面存在位置发送器的齿或齿隙确定第一和第二识别阈值的方法，其中，该方法具有以下步骤:
[0006]写入传感器信号，当位置发送器的齿和齿隙从传感器旁经过时，该传感器信号体现所测量的磁场在时间上的分布；
[0007]在预先确定的时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的第一数值和传感器信号最大数值基础上的第一数值；
[0008]计算差值，该差值体现传感器信号的至少一个最大数值基础上的数值与至少一个最小数值基础上的数值之间的差的预先确定的百分比；
[0009]确定第一识别阈值，从而第一识别阈值体现相当于差值与传感器信号最小数值基础上的第一数值相加结果的数值，
[0010]在预先确定的时间间隔后面预先确定的第二时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的第二数值和传感器信号最大数值基础上的第二数值；
[0011]计算第二差值，该差值体现在传感器信号最大数值基础上的第二数值与最小数值基础上的第二数值之间的差的第二预先确定的百分比；以及
[0012]确定与第一识别阈值不同的第二识别阈值，从而第二识别阈值体现相当于第二差值与传感器信号最小数值基础上的第二数值相加结果的数值。[0013]本发明此外提供一种用于为识别传感器前面的位置发送器存在齿或齿隙确定第一和第二识别阈值的装置，其中，该装置具有以下特征:
[0014]用于写入传感器信号的接口，当位置发送器的齿和齿隙从传感器旁经过时，该传感器信号体现所测量的磁场在时间上的分布；
[0015]单元，用于在预先确定的时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的第一数值和传感器信号最大数值基础上的第一数值以及用于在预先确定的时间间隔后面第二预先确定的时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的第二数值和传感器信号最大数值基础上的第二数值；
[0016]用于计算差值的单元，该差值体现传感器信号至少一个最大数值基础上的数值与至少一个最小数值基础上的数值之间的差预先确定的百分比，并用于计算第二差值，该差值体现传感器信号最大数值基础上的第二数值与最小数值基础上的第二数值之间的差第二预先确定的百分比；以及
[0017]用于确定识别阈值的单元，从而第一识别阈值体现相当于差值与传感器信号最小数值基础上的第一数值相加结果的数值，以及用于确定与第一识别阈值不同的第二识别阈值，从而第二识别阈值体现相当于第二差值与传感器信号最小数值基础上的第二数值相加结果的数值。
[0018]该装置的构成因此是为了实施转换依据本发明方法的步骤。特别是该装置可以具有为实施该方法各一个步骤构成的装置。通过本发明装置形式的这种实施方案也可以迅速和有效地实现本发明的目的。
[0019]装置在这里可以指处理传感器信号并在取决于此的情况下输出传感器信号的电气或电子仪器。该装置可以具有按照硬件和/或软件构成的接口。在按照硬件的构成中，接口例如可以是包含该装置各种功能的所谓系统-ASIC的一部分。但接口也可以是本身的集成电路或至少部分由离散的器件组成。在按照软件的构成中，接口可以是例如在微控制器上处于其他软件模块旁边的软件模块。
[0020]具有优点的还有计算机程序产品，具有储存在例如像半导体存储器、硬盘驱动器或光学存储器这种机器可读载体上程序代码，用于在控制装置或装置上执行该程序的情况下实施按上述实施方式之一所述的方法。
[0021]位置发送器依据这里所介绍的方案可以是一个部件，其例如具有如齿或凸块的表现，这些表现例如通过其位置的改变，也就是通过具有铁磁特性元件的变化，影响附近存在的或构成的磁场。位置发送器同样可以具有通过其延伸的永磁特性，调制位置发送器的周围随同位置发送器运动的磁场。位置发送器例如可以指齿条或发送器轮。发送器轮可以是在发送器轮的边缘上具有间隙可转动设置的圆盘，齿条可以在齿条的延伸方向上具有间隙。如果发送器轮具有永磁特性，那么它可以表明随同发送器轮旋转的磁场，根据确定位置上间隙或齿的角度产生变化。发送器轮可与需要监测其旋转运动的轴固定连接。如果齿条具有永磁特性，那么齿条可以表明随同齿条运动的磁场。磁场的变化可以由磁场传感器，例如霍尔传感器接收并转换成电信号。磁场传感器的构成可以产生本身的磁场。磁场与铁磁体如发送器轮或齿条相关的变化可以由传感器记录下来。具有永磁特性的发送器轮同样可以由无磁铁的传感器进行检测。也可以使用永磁发送器轮和具有一体化磁铁的传感器或磁化的发送器轮(所谓的多极发送器轮)，后者与无磁铁的传感器进行测量。[0022]磁场传感器可以相对于发送器轮或齿条固定设置。磁场传感器同样可以可旋转或运动设置。然后发送器轮可以是固定的发送器环。
[0023]传感器的信号或传感器信号通过传感器与位置发送器元件的相对运动体现磁场的变化。运动可以是确定时间经过的距离。因此传感器信号可以体现磁场时间上的分布。“最小数值基础上的数值”可以是计算基础最小值，其作为计算基础在后面的步骤中使用并在给定的时间间隔内使用最小数值的情况下确定。这种计算基础最小值例如可以是在所称的时间间隔内出现的单个最小数值或通过多个周期取平均值的最小数值，其中，取平均值通过在确定的时间点上或在确定的时间间隔内出现的最小数值进行。作为预先确定的时间间隔可以指传感器信号中预计的信号脉冲波前的范围。例如该时间间隔可以从几微秒延伸到几毫秒。“最大数值基础上的数值”同样可以是计算基础最大值，其作为计算基础在后面的步骤中使用并在给定的时间间隔内使用最大数值的情况下确定。这种计算基础最大值例如可以是在所称的时间间隔内出现的单个最大数值或例如通过多个周期取平均值的最大数值，其中，取平均值通过在确定的时间点上或在确定的时间间隔内出现的最大数值进行。此外，差值可以是在这种情况下得出的数值，即传感器信号最大数值基础上的数值与最小数值基础上的数值之间的差与确定的百分比相乘得出。该差值在此方面是一种为获得识别阈值例如与最小数值基础上的数值相加的数值。因此为识别阈值确定以最大数值基础上的数值与最小数值基础上的数值之间的差确定比例增加的数值。
[0024]本发明基于这种认识，即传感器与所要感测的表现之间的空气隙的变量影响信号电平。如果空气隙沿扫描线段不均匀分布，那么产生的信号具有波动。例如位置发送器或发送器轮上的圆形运行偏差导致由作为位置发送器的发送器轮的齿引起的信号波动。齿例如同样可以设置在作为位置发送器的线性发送器单元上。然后不同高度的齿会导致信号剧烈波动。因为信号在齿与处于齿间的齿隙之间没有无穷的上升，所以从中得出在固定电平或规定的信号强度上检测时的位置误差。在发送器轮作为位置发送器的情况下，从圆形运行偏差中得出信号中的角度误差，在线性单元作为位置发送器时，产生线性的位置误差。因此具有优点的是在最佳点的每个齿上，也就是所属传感器信号的电平上，检测齿在传感器上的通过。为此例如可以为每个齿测定一个单独的数值作为阈值(在这里称为识别阈值)，其中识别确定的齿在传感器上的通过。在信号中，该测量点或阈值大多通过多个测量行/通过或转速具有传感器信号内最小的偏移并因此最佳适用于测量。为从传感器的信号中测量齿的单独高度，可以检测分配给前面和/后面齿隙的信号电平和该齿与其相对的信号电平。最有利于测量的点在每个齿上可以是体现齿根的信号与体现齿顶的信号相同的比例。在此方面，可以为单个齿-齿隙对或齿隙-齿对确定识别阈值绝对不同的数值，其中，通过选择预先确定的百分比，确保在各自的对中使用具有尽可能小波动幅度的识别阈值。特别是可以为所称的不同对选择预先确定的相同百分比，其特征在于传感器信号具有小波动幅度的数值。特别是在本发明中已知齿的数量，从而可以为位置发送器的不同齿确定不同的识别阈值。由此可以确保不同的齿在使用不同的识别阈值情况下可以非常精确地识别。按照这种方式，也可以非常准确地测定传感器前面存在齿或齿隙，其中，掌握位置发送器齿的数量可以使各自所要使用的识别阈值或开关阈值从各种开关阈值中选取，在此基础上确定所要期待的齿。
[0025]本发明提供的优点是，体现传感器前面的不同齿和/或齿隙通过或体现这些齿或齿隙与传感器距离的不同传感器信号段导致不同的识别阈值。这一点具有优点的是，在传感器后面的运行中，这些单个不同的识别阈值可以用于识别不同的齿，其中，可以达到高的识别精度。
[0026]此外有利的是，在计算第二差值的步骤中，作为第二预先确定的百分比使用相当于在计算差值的步骤中使用的预先确定的百分比的数值。本发明这种类型的实施方式提供的优点是非常简单的可转换性，因为仅需将唯一确定的百分比用于确定各自的差值。同时该确定的百分比也可以参照经验值进行优化，在最小数值与最大数值(或取平均值的最小数值与取平均值的最大数值)之间信号分布的哪个部位上以确定的时间间隔具有最小的波动幅度。
[0027]为确保前面所提供的方法然后只能是可以实际使用的识别阈值并在非常小(例如测量误差造成)的信号波动情况下也不会导致确定识别阈值，在测定的第一步骤中，传感器信号最小数值基础上的第一数值和/或传感器信号最大数值基础上的第一数值和/或在测定的第二步骤中，最小数值基础上的第二数值和/或最大数值基础上的第二数值，在最小数值基础上的第一数值与最大数值基础上的第一数值之间的差和/或最小数值基础上的第二数值与最大数值基础上的第二数值之间的差小于预先确定的差值情况下不采用。
[0028]该方法特别稳健的是，在确定识别阈值之前，在涉及位置发送器特别齿的时窗中进行信号分布最小数值的取平均值和最大数值的取平均值。为此需要已知位置发送器一定数量n的齿。在信号分布中，然后从(体现单个齿的)连续高的数值和(体现齿隙的)处于其间的低数值中获得图形。取平均值然后可以这样实施，即然后在信号分布中，最小数值基础上的数值通过每个n组低数值的最小数值取平均值和最大数值基础上的数值通过每个n组低数值的最大数值取平均值。如果具有一定数量n齿的位置发送器与传感器组合使用，那么因此具有优点的是，在写入的步骤中，传感器信号利用大量组的小数值和大量组的大数值写入以及其中在测定的步骤中，传感器信号最小数值基础上的数值通过每个n组小数值的最小数值的平均值形成和传感器信号最大数值基础上的数值通过每个n组大数值的最大数值的平均值形成完成。
[0029]为可以非常精确地确定位置发送器齿的位置，这里所提供的方法也可以使用此前确定的第一和/或第二识别阈值。由此可以实现一种自适应的传感器系统，该系统一方面具有确定最佳识别阈值的可能性(与厂家方面提供的识别阈值相反)和另一方面具有配合识别阈值的可能性，这种配合例如在老化或磨损时可以重新校正识别阈值。为此该方法此外可以具有探测位置发送器齿的步骤，如果传感器信号具有大于识别阈值或第二识别阈值的话。
[0030]为使快速学习或识别位置发送器的齿可以立即产生可能尚不存在此前确定的识别阈值的传感器接通过程，齿的识别可以在例如对所有齿相同的统一初始阈值基础上进行。为此该方法此外可以在测定的步骤之前具有检测位置发送器齿的步骤，其中，在传感器信号具有大于初始阈值的情况下具有探测位置发送器齿的步骤。
【专利附图】

【附图说明】
[0031]下面借助附图举例对本发明进行详细说明。其中:[0032]图1示出依据本发明的一个实施例方法的流程图；
[0033]图2示出具有依据本发明的一个实施例的装置示意示出的汽车方框图；
[0034]图3示出一个磁性场强分布和通过检测角度对应的输出信号分布的视图；
[0035]图4示出通过可以用于实施本发明的检测角度和最小阈值循环反复接收的传感器信号多个磁性场强分布的视图；
[0036]图5示出具有通过可以用于实施本发明的检测角度和统一阈值的振幅波动循环反复接收的传感器信号多个磁性场强分布的视图；
[0037]图6示出通过可以用于实施本发明的一个齿上的检测角度范围和该齿的最佳阈值循环反复接收的传感器信号多个磁性场强分布的视图；
[0038]图7示出具有通过可以用于实施本发明的检测角度和多个优化阈值的振幅波动循环反复接收的传感器信号多个磁性场强分布的视图；
[0039]图8示出通过可以用于实施本发明的检测角度范围循环反复接收的传感器信号多个标准化磁性场强分布的视图；
[0040]图9示出依据本发明的一个实施例用于确定位置发送器的齿和/或齿隙位置的另一方法的流程图；
[0041]图10示出依据本发明的一个实施例用于通过具有编号齿的旋转角影响磁场的发送器轮；以及
[0042]图11示出依据本发明的一个实施例具有另一编号齿的图10发送器轮。
【具体实施方式】
[0043]相同或类似的成分在附图中通过相同或类似的附图符号表示，其中，取消重复的说明。此外，附图、其说明以及权利要求包含组合中的大量特征。专业人员在此方面知道这些特征也可以单个观察或将它们组合成这里未示范介绍的其他组合。此外，本发明在后面的说明书中可能在使用不同的尺寸和尺度的情况下进行介绍，其中，本发明并不局限于这些尺寸和尺度上。此外，依据本发明的方法步骤可以重复以及以不同于所介绍的顺序实施。如果一个实施例包括第一特征/步骤与第二特征/步骤之间的“和/或”连接，那么这一点可以这样解读，即该实施例依据一种实施方式既具有第一特征/第一步骤，也具有第二特征/第二步骤以及依据另一种实施方式要么具有第一特征/步骤，要么具有第二特征/步骤。
[0044]图1示出依据本发明的一个实施例用于为识别传感器前面存在位置发送器的齿或齿隙确定第一和第二识别阈值的方法100。该方法具有写入的步骤110、测定的步骤120、计算的步骤130以及确定的步骤140。在写入110的步骤中写入传感器信号。该传感器信号例如体现所测量的磁场时间上的分布。为获得该信号，在不一定非得是这里所提供的方法一部分的前面的测量步骤中，位置发送器的齿和齿隙，特别是发送器轮或齿条从传感器旁经过。在测定的步骤120中，在预先确定的时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的数值和传感器信号最大数值基础上的数值。在计算的步骤130中，计算体现传感器信号至少一个最大数值基础上的数值与至少一个最小数值基础上的数值之间的差预先确定的百分比。在确定的步骤140中这样确定识别阈值，从而识别阈值体现相当于差值与传感器信号最小数值基础上的第一数值相加结果的数值。有利的是为所有齿-齿隙对或齿隙-齿对反复进行这些步骤。特别是因此具有在预先确定的时间间隔后面预先确定的第二时间间隔内从传感器信号中测定150传感器信号最小数值基础上的第二数值和传感器信号最大数值基础上的第二数值的步骤。还具有计算160第二差值的步骤，该差值体现在传感器信号最大数值基础上的第二数值与最小数值基础上的第二数值之间的差第二预先确定的百分比。该方法最后包括确定170与第一识别阈值不同的第二识别阈值的步骤，从而第二识别阈值体现相当于第二差值与传感器信号最小数值基础上的第二数值相加结果的数值。
[0045]换句话说，图1示出例如具有Run-Out (圆形运行偏差)的发送器轮时相位发送器的分析算法或识别阈值-确定算法的示范流程图。在此方面，考虑发送器轮或齿条，也就是统称的位置发送器的Run-Out并因此可以产生准确的开关性能。开关在这种情况下是指对传感器信号这样进行分析，使其识别传感器信号高于或低于阈值。Run-Out是指齿或齿隙的不同表现。这里所提供的算法例如为每个齿-齿隙对储存一个本身的阈值。为例如每个齿-齿隙对然后使用各自齿-齿隙振幅(与体现齿或齿隙的信号电平相关)有利的统-开关阈值。为此将齿-齿隙对的数量寄存在存储器内。在Power-On以后，传感器以作为初始阈值的BOTPO-开关阈值启动。启动时并不知道哪个齿或哪个齿隙处于传感器前面。BiTPO-开关阈值在此方面作为所有齿的启动开关阈值使用。因为发送器轮或齿条的启动点未知，所以齿和齿隙的工作分配启动时重新定义。各自第一有效的最大值和最小值或最大值和最小值共同形成一对。因此这是一个齿-齿隙对或齿隙-齿对。该算法现在这样进行优化，使振幅确定的开关阈值不是对全部发送器轮转或齿条运动适用，而是适用于一个确定的齿-齿隙对。在这种情况下，为各自一个齿-齿隙对探测最大值和最小值并计算x%振幅的开关阈值。为每个齿-齿隙对因此计算mT的其他绝对开关点。为图10和11中所示的4齿-发送器轮如图7中所示那样计算四个不同的开关阈值T1-T4，它们在该举例中分别相当于各自齿-齿隙对振幅的70%。按照这种方式，单独的开关阈值也描绘出齿的Run-Out。两个最大的齿Zl和Z2相应具有绝对更高的开关阈值。
[0046]图2示出具有依据本发明的一个实施例用于确定位置发送器的齿和/或齿隙实际位置的装置的汽车。该装置具有用于写入的装置210、用于测定的装置220、用于计算的装置230以及用于确定的装置240。汽车具有带法兰连接的发送器轮的发动机250、磁场传感器260以及发动机控制装置270。发动机250上的发送器轮以发动机250轴的旋转运动进行旋转。在此方面，发送器轮上的齿和齿隙改变环绕磁场传感器260的磁场。磁场传感器260提供反映磁场这种变化的信号。用于写入的装置210将该信号写入。用于测定的装置220在预先确定的时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的数值和传感器信号最大数值基础上的数值。在用于计算的装置230内，计算体现传感器信号至少一个最大数值基础上的数值与至少一个最小数值基础上的数值之间的差预先确定的百分比。在用于确定的装置240内这样确定识别阈值，从而识别阈值体现相当于差值与传感器信号最小数值基础上的第一数值相加结果的数值。这种过程例如为每个齿-齿隙对或齿隙-齿对进行重复。
[0047]图3示出磁通密度的信号分布通过旋转角的曲线图。横坐标上标出旋转角的度，纵坐标上标出无尺寸的磁通密度B。纵坐标附加体现输出信号304相当于磁通密度高于或低于阈值的信号电平。磁通密度的信号分布302反映发送器轮的齿和齿隙通过发送器轮旋转角的顺序，正如它由磁场传感器接收的那样。在此方面，齿或齿隙与传感器的距离影响磁通密度和通过相位发送器对发送器轮几何形状的检测。如果磁通密度超过预先规定的开关阈值，例如最大值的70%，那么输出信号304改变其电平。因此输出信号304以二进制形式反映发送器轮上的齿和齿隙通过旋转角[°C AM]的顺序。图3中所示的例子采用相反的逻辑电路工作，也就是说，一个齿作为逻辑“0”输出和一个齿隙作为逻辑“ I”输出。
[0048]图4示出磁通密度或磁场特性曲线通过旋转角的多个信号分布402的曲线图。横坐标上标出旋转角的度，纵坐标上标出磁通密度。单个信号分布402具有类似的分布，因为它们体现同一齿或齿隙，但是以转速不同的循环，也就是在不同的时间点上，但是在相同的角位置上接收。如果磁通密度的改变在相同的角位置情况下出现，那么以不同强度表现。信号分布402体现发送器轮磁场改变的齿和间隙与磁场传感器之间空气隙的各自不同的程度。在该曲线图中，阈值是BOTPO，其大于所有曲线402上所有所示情况中的最低点。因此通过信号分布402与该(阈)值的比较，可以对发送器轮上的齿之间的齿隙进行可靠识别。
[0049]图5示出通过具有用于所有齿的统一阈值T的旋转角磁通密度的多个信号分布502的曲线图。横坐标上标出旋转角的度，纵坐标上标出无尺寸的标准化磁通密度。信号分布502描绘发送器轮通过旋转的磁场。在此方面，发送器轮上的齿或凸块作为高信号电平和齿隙作为低信号电平示出。该图示出不同空气隙时标准化的信号分布。在此方面，高信号电平通过380°的角旋转具有近似20%的变化，与从最大的高信号电平到最小的高信号电平相关。在齿与齿隙之间，分布502具有信号脉冲波前。在该曲线图中，阈值为最大值的70%.在该阈值上，通过曲线时进行角度分析。根据信号脉冲波前的陡度，得出识别时通过高信号电平体现的齿与通过低信号电平体现的齿之间的角度误差。
[0050]在评价发送器轮时，普遍仅检查一个发送器轮的个体。根据老化和制造公差，可以导致Run-Out (也就是圆形运行)变差。这样在图5中，最大齿信号的最大值为I (标准化)，而最小齿的信号仅达到最大值的80% (标准化)。为所有空气隙使用统一的阈值(T)，导致在大的Run-Out情况下，出于安全原因必须使用明显更小的开关阈值，例如50%。图5示出使用发送器轮时的这种信号。如果最差的齿具有目前80%的标准化的最大信号振幅由于其他公差变小，那么使用70%的开关阈值会出现问题。如果该齿低于70%的标准化最大信号振幅，那么该齿完全或部分不再被识别。相位发送器未来应相对于Run-Out更加耐用。这一点也可以通过使用允许公差更高的发送器轮达到。同时应保持传感器的精度。
[0051]为每个发送器轮和需要时为每个齿-齿隙对规定例如70%的最佳开关阈值。在这种最佳的开关阈值中，空气隙依赖性最小。在实际的例子中，仅为最大的齿-齿隙对最佳选择开关阈值，从而其他齿在确定位置时出现误差，特别是在空气隙出现变化的情况下。
[0052]图6以图5中齿的信号分布为例，示出开关阈值的最佳高度。信号分布群例如具有散射带，其在分布的确定区域内比其他区域内更宽。例如，散射带在低电平的区域内比高电平，如标准化最大信号振幅70%的区域内更宽。在标准化最大信号振幅90%的最高电平区域内，散射带重新具有更大的宽度。因此具有优点的是，在该例子中，确定标准化最大信号振幅70%区域内的阈值。在那里，与例如标准化最大信号振幅25%的区域相比得出最小的角度误差。由此产生通过发送器轮不同空气隙的更好的重复精度。但标准化最大信号振幅70%的数值会根据散射宽度变化。为此可以实施传感器信号散射宽度的测量并这样确定后面详细介绍的信号阈值，使阈值根据传感器信号的散射宽度最小的数值确定。[0053]换句话说，图6示出70%的开关阈值时非常小的空气隙依赖性和25%的开关阈值时的高空气隙依赖性(图6中双箭头的区域内)。阈值在此方面可以这样选择，使空气隙依赖性最小，空气隙依赖性描述开关点在取决于空气隙情况下的移动。这样在图6中标准化最大信号振幅25%的阈值中，空气隙依赖性约为4°C AM，而在标准化最大信号振幅70%时则仅为0.20C AM。为在汽车上使用需要空气隙依赖性的最小化，以便使开关脉冲波前在空气隙变化时保持不变。
[0054]图7示出依据本发明的一个实施例为发送器轮的每个齿使用最佳阈值的视图。信号分布502与图5中的视图相应。与图5相反，每个单个齿作为角度识别的开关阈值具有得到优化的不同阈值Tl、T2、T3或T4。这些阈值例如可以这样计算，使依据本实施方式用于识别齿和/或齿隙的传感器信号的散射宽度特别是通过空气隙最小。这一点导致具有较低信号电平齿的开关阈值低于具有高信号电平齿的开关阈值。因此得出单个齿的位置识别中较低的角度误差和取决于角度的过程可以更精准地进行控制。图7示出每个齿-齿隙对或齿隙-齿对的不同绝对开关阈值Tl、T2、T3或T4。为将算法转换成确定齿和齿隙的位置，具有优点地储存齿-齿隙数。这一点可以在将传感器交付用户之前编程进行。
[0055]图8示出依据本发明的一个实施例在图7的单个齿上，单独确定阈值，这里为阈值T3的一个例子。为此示出齿或齿隙与齿之间的过渡通过齿前面齿隙内的最小电平直至齿分布中的最大电平体现，具有从零到一的标准化磁通量。信号分布802在0.7的上升信号脉冲波前时具有最小散射宽度的点。在该点上，有利的是为齿3确定单独的阈值T3。因此该齿通过发送器轮的许多转在相同的位置上检测。
[0056]为更好地说明通过能力，图8示出一个齿-齿隙对信号分布的标准化视图。可以看出，为单独的开关阈值T3选择这里70%的标准化信号振幅提供非常好的结果。
[0057]如果现在前面的步骤识别出存在第一和第二过渡，那么例如在掌握齿和/或齿隙数量的情况下，可以确定实际占据位置发送器的哪个位置。为此例如可以充分利用确定的齿和/或齿隙设置在位置发送器位置的确定角度上，从而掌握哪个齿和/或哪个齿隙正直接处于传感器的前面，可以推断出位置发送器的实际位置。
[0058]图9示出依据本发明的一个实施例用于确定位置发送器的齿和/或齿隙的单独开关阈值方法的流程图。在该方法的开始902上，从存储器中读取所使用的发送器轮或齿条一定数量n的齿和最小阈值BOTP0。为一至n的每个齿在安装的步骤906内将最小阈值安装到单独的存储器Z1_L1、Z2L2、直至Zn_Ln。因此可靠识别齿与齿隙之间或还有齿隙与齿之间的区别。在齿-齿隙(或还有齿隙-齿)快速学习算法Z1_L1至Zn_Zn中，识别精度在发送器轮的一转或几转或齿条的运动内得到提高。在此方面，体现该齿的信号电平的阈值与传感器上存在齿时信号的振幅相配合。该阈值为每个齿储存在存储器Z1_L1、Z2_L2、直至Zn_Ln内。随后在齿-齿隙(或还有齿隙-齿)ZlLl至Zn_Ln缓慢的学习算法910中通过发送器轮的许多(例如5以上)转或齿条的运动周期进行阈值的提高。在此方面，每个齿的阈值借助单独信号振幅的发展，通过多个后面的转或运动配合相应的齿。得到提高的阈值写入Z1_L1、Z2_L2、直至Zn_Ln。通过出于不同的原因中断该方法，如在断电后或断开传感器或齿条后重新开始该方法，进行传感器的复位912和重新开始902。
[0059]传感器因此首先利用初始的BOTPO开关阈值(也就是初始阈值)开始和然后为每个齿-齿隙对(齿隙-齿对)独立于新的开关阈值进行学习。与此相应作为每个齿-齿隙对，也就是第一转或运动的第一开关阈值，使用BOTPO开关阈值(也称为初始阈值)。学习算法本身例如由快速的学习算法和Running模式的保守学习算法组成。首先有利的是尽可能迅速地达到最佳的开关阈值，其次是抗干扰。为每个齿-齿隙对使用相同的算法，但彼此独立。如果进行复位，那么传感器重新开始写入齿数和BOTPO开关阈值。
[0060]图10示出依据本发明的一个实施例具有发送器轮的齿和齿隙编号的一个实施例。传感器的位置利用箭头标注。传感器的对面是齿。依据实施例该方法开始时，该齿获得符号Zl。如果发送器轮在传感器下面转动离开和第一齿隙到达该传感器，那么第一齿隙获得符号LI。由此与第一齿Zl共同产生第一齿-齿隙对Z1L1。如果第二齿到达传感器，那么第二齿获得符号Z2。第二齿隙同样获得符号L2。第二齿Z2和第二齿隙L2共同产生第二齿-齿隙对Z2L2。后面的齿和齿隙类似移动，直至发送器轮事先寄存数量的齿和齿隙在传感器下面通过。然后传感器重新处于齿Zl前面。为每个齿-齿隙对Z1_L1至Zn_Ln在从高电平向低电平跃变和重新返回时实施最佳阈值的确定，以便在旋转期间交替在齿和齿隙上分别确定精确时间点。这一点然后与圆形运行偏差无关进行。作为选择，也可以在使用的情况下确定从齿隙向发送器轮的旋转或运动方向上后置齿上的过渡。在这种情况下，然后如同前面详细介绍的那样，将从齿向齿隙的单个跃变用于优化阈值或用于确定齿隙与齿之间的过渡。
[0061]图11示出依据本发明的一个实施例具有发送器轮另一编号齿和齿隙发送器轮的另一实施例。传感器的位置利用箭头标注。传感器的对面是齿隙。依据本发明的实施例该方法开始时，该齿隙获得符号LI。如果发送器轮在传感器下面转动离开和第一齿到达该传感器,那么第一齿获得符号Zl。由此与第一齿隙LI共同产生第一齿隙-齿对L1_Z1。如果第二齿隙到达传感器，那么第二齿隙获得符号L2。第二齿同样获得符号Z2。第二齿隙L2和第二齿Z2共同产生第二齿隙-齿对L2_Z2。后面的齿隙和齿类似移动，直至发送器轮事先寄存数量的齿隙和齿在传感器下面通过。然后传感器重新处于齿隙LI前面。为每个齿隙-齿对L1_Z1至Ln_Zn在从低电平向高电平跃变和重新返回时实施最佳阈值的确定，以便在旋转期间交替在齿隙和齿上分别确定精确时间点。这一点然后与圆形运行偏差无关地进行。
【权利要求】
1.用于为识别传感器(260)前面存在位置发送器的齿或齿隙确定第一和第二识别阈值(T1、T2、T3、T4)的方法(100)，其中，该方法包括以下步骤: 写入(110)传感器信号(502)，当位置发送器的齿和齿隙从传感器(260)旁经过时，该传感器信号体现所测量的磁场在时间上的分布； 在预先确定的时间间隔内从传感器信号(502)中测定(120)传感器信号(502)最小数值基础上的第一数值和传感器信号最大数值基础上的第一数值； 计算(130)差值，该差值体现在传感器信号(502)的至少一个最大数值基础上的第一数值与传感器信号(502)的至少一个最小数值基础上的第一数值之间的差的预先确定的百分比； 确定(140)识别阈值(T1、T2、T3、T4)，从而识别阈值体现相当于差值与传感器信号最小数值基础上的第一数值相加结果的数值， 在预先确定的时间间隔后面预先确定的第二时间间隔内从传感器信号中测定(150)传感器信号(502)最小数值基础上的第二数值和传感器信号(502)最大数值基础上的第二数值； 计算(160)第二差值，该差值体现在传感器信号(502)最大数值基础上的第二数值与最小数值基础上的第二数值之间的差的第二预先确定的百分比；以及 确定(170)与第一识别阈值(Tl ；T2 ；T3)不同的第二识别阈值(T2、T3、T4)，从而第二识别阈值(T2、T3、T4)体现相当于第二差值与传感器信号(502)最小数值基础上的第二数值相加的结果的数值。
2.按权利要求1所述的方法(100)，其特征在于，在计算(160)第二差值的步骤中，作为第二预先确定的百分比使 用相当于在计算(130)差值的步骤中使用的预先确定的百分比的数值。
3.按前述权利要求之一所述的方法(100)，其特征在于，在测定(120)的步骤中，传感器信号最小数值基础上的第一数值和/或传感器信号(502)最大数值基础上的第一数值和/或在测定(150)的步骤中，最小数值基础上的第二数值和/或最大数值基础上的第二数值在最小数值基础上的第一数值与最大数值基础上的第一数值之间的差和/或最小数值基础上的第二数值与最大数值基础上的第二数值之间的差小于预先确定的差值情况下不米用。
4.按前述权利要求之一所述的方法(100)，其中，具有一定数量n齿的位置发送器在与传感器的组合下使用，其特征在于，在写入(110)的步骤中，传感器信号(502)利用多组小数值和多组大数值写入以及其中在测定(120)的步骤中，传感器信号最小数值基础上的数值通过每个n组小数值的最小数值的平均值形成和传感器信号最大数值基础上的数值通过每个n组最大数值的平均值形成完成。
5.按前述权利要求之一所述的方法(100)，其特征在于，此外在确定(140)的步骤以后，在传感器信号(502)具有大于识别阈值(Tl ；T2 ；T3)或第二识别阈值(T2 ；T3 ；T4)的数值情况下设有探测位置发送器的齿的步骤。
6.用于为识别传感器(260)前面存在位置发送器的齿或齿隙确定识别阈值的装置，其中，该装置具有以下特征: 用于写入传感器信号的接口(210)，当位置发送器的齿和齿隙从传感器(260)旁经过时，该传感器信号体现所测量的磁场在时间上的分布； 单元(220)，用于在预先确定的时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的第一数值和传感器信号最大数值基础上的第一数值以及用于在预先确定的时间间隔后面的第二预先确定的时间间隔内从传感器信号中测定传感器信号最小数值基础上的第二数值和传感器信号(502)最大数值基础上的第二数值； 单元(230)，用于计算差值的，该差值体现传感器信号的至少一个最大数值基础上的数值与传感器信号的至少一个最小数值基础上的数值之间的差的预先确定的百分比；并用于计算第二差值，该差值体现传感器信号的最大数值基础上的第二数值与传感器信号的最小数值基础上的第二数值之间的差第二预先确定的百分比；以及 用于确定识别阈值的单元(240)，从而识别阈值体现相当于差值与传感器信号最小数值基础上的数值相加的结果的数值，以及用于确定与第一识别阈值不同的第二识别阈值，从而第二识别阈值体现相当于第二差值与传感器信号最小数值基础上的第二数值相加的结果的数值。
7.计算机程序产品，具有用于在装置上执行该计算机程序的情况下实施按权利要求1至5之一所述方法 之一的程序代码。
【文档编号】G01D5/14GK103429994SQ201180062972
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2011年10月31日 优先权日:2010年12月27日
【发明者】E·罗卢, V·施密特, B·奥皮茨 申请人:罗伯特·博世有限公司