切換設(shè)備、切換系統(tǒng)和切換方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]實施例涉及切換裝置、切換設(shè)備和切換方法，該切換裝置、切換設(shè)備和切換方法例如可以被用于馬達(dá)管理應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車工程領(lǐng)域中，基于一個或多個傳感器信號來操作致動器的切換裝置的應(yīng)用是通常所知的。特別地，當(dāng)優(yōu)化內(nèi)燃機的操作時，可能必要的是:使燃料注入系統(tǒng)的操作與閥門的操作適配，所述閥門用于關(guān)閉和打開到燃燒室的一個或多個進氣口或一個或多個出氣口，其中所述閥門的操作由凸輪軸所引起；和/或使點火系統(tǒng)的操作與由曲軸來移動的活塞的操作適配。為了允許上面提到的操作的這樣的適配，可以使用一個或多個切換信號。從而，切換信號可以基于傳感器信號的水平來觸發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)第一方面，本公開提供切換裝置。切換裝置包括輸入和處理電路系統(tǒng)(circuitry).,輸入被配置成接收具有傳感器信號幅度的傳感器信號。處理電路系統(tǒng)被配置成基于傳感器信號幅度和權(quán)重因子來確定切換閾值，其中該權(quán)重因子取決于確定的傳感器信號幅度。處理電路系統(tǒng)進一步被配置成當(dāng)傳感器信號的水平越過切換閾值時生成切換信號。
[0004]在一些實施例中，處理電路系統(tǒng)可以被配置成使權(quán)重因子以及因此使切換閾值與傳感器信號幅度隨著時間的變化適配。
[0005]根據(jù)進一步方面，本公開提供切換系統(tǒng)，諸如例如用于提供對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)運動的數(shù)字速度信號的切換系統(tǒng)。切換系統(tǒng)可以是速度傳感器裝置，諸如取自由以下組成的組中的速度傳感器裝置:磁凸輪軸速度傳感器、磁曲軸速度傳感器、磁ABS速度傳感器、或磁傳輸速度傳感器。切換系統(tǒng)包括與可旋轉(zhuǎn)目標(biāo)體以間隙間隔開的磁場傳感器。進一步，切換系統(tǒng)包括處理電路系統(tǒng)。磁場傳感器被配置成輸出表示指示可旋轉(zhuǎn)目標(biāo)體的角度位置的振蕩磁場的傳感器信號。傳感器信號可以是表示感測的磁場的值的模擬信號或數(shù)字信號。傳感器信號具有取決于間隙寬度的傳感器信號幅度。傳感器信號幅度能夠被認(rèn)為是傳感器信號的最大值與傳感器信號的最小值之間的差。處理電路系統(tǒng)被配置成基于傳感器信號幅度和取決于傳感器信號幅度的權(quán)重因子來確定切換閾值。處理電路系統(tǒng)被進一步配置成當(dāng)傳感器信號的水平越過切換閾值時生成切換信號。因此，切換系統(tǒng)的數(shù)字輸出信號當(dāng)傳感器信號越過切換閾值時從第一值切換到第二值。
[0006]根據(jù)本公開的又進一步方面，提供切換方法。根據(jù)所述切換方法，具有傳感器信號幅度的傳感器信號被接收。傳感器信號幅度和取決于所述傳感器信號幅度的權(quán)重因子被用來確定切換閾值。確定的切換閾值然后可以被用來當(dāng)傳感器信號下次越過確定的切換閾值時確定數(shù)字輸出信號的下一個切換。當(dāng)傳感器信號的水平越過切換閾值時，生成切換信號。
[0007]一些實施例包括安裝在切換裝置內(nèi)用于執(zhí)行該方法的數(shù)字控制電路。例如數(shù)字信號處理器(DSP)的這樣的數(shù)字控制電路需要被相應(yīng)地編程。因此，又進一步實施例也提供具有程序代碼的計算機程序，該程序代碼用于在計算機程序在計算機或數(shù)字處理器上運行時執(zhí)行該方法的實施例。
【附圖說明】
[0008]設(shè)備和/或方法的一些實施例下面將僅通過示例的方式以及參考附圖來描述，其中:
圖1圖示基于傳感器信號幅度確定切換信號的切換裝置；
圖2圖示與其旋轉(zhuǎn)由傳感器信號來指示的可旋轉(zhuǎn)目標(biāo)體相關(guān)的切換設(shè)備；
圖3描繪圖2的與可旋轉(zhuǎn)目標(biāo)體相關(guān)并且連接到致動器的切換設(shè)備；
圖4，包括圖4a和4b，圖示提供有布置成控制燃料注入和點火的切換裝置的內(nèi)燃機；圖5顯示對于可旋轉(zhuǎn)體和傳感器之間的不同空氣間隙所記錄的一系列傳感器信號并且指示固定的切換閾值；
圖6示出圖5的傳感器信號的歸一化表示；
圖7顯示對于可旋轉(zhuǎn)體和傳感器之間的不同空氣間隙所記錄的一系列傳感器信號并且指示基于傳感器信號的幅度的調(diào)節(jié)的切換閾值；
圖8表示調(diào)節(jié)的切換閾值與傳感器信號峰到峰幅度的依賴性；
圖9表示圖1的切換裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；
圖10圖示圖1的切換裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的另一個實施例；以及圖11圖示基于傳感器信號幅度來確定切換信號的切換方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0009]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述各種示例實施例，在該附圖中圖示一些示例實施例。在附圖中，線、層和/或區(qū)的厚度可以為了清楚而被夸大。
[0010]相應(yīng)地，盡管示例實施例能夠具有各種修改和替代形式，但是其實施例通過示例的方式在附圖中示出并且將在本文中詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，沒有將示例實施例限制于所公開的具體形式的意圖，而是相反，示例實施例是覆蓋落入本發(fā)明范圍內(nèi)的所有修改、等價物和替代方案。遍及附圖的描述，同樣的數(shù)字指代同樣或類似的元件。
[0011]將理解的是，當(dāng)元件被稱為被“連接”或“耦合”到另一個元件時，它能夠被直接連接或耦合到另一個元件或可以存在介入元件。相反，當(dāng)元件被稱為被“直接連接”或“直接耦合”到另一個元件時，不存在介入元件。用來描述元件之間的關(guān)系的其它詞語應(yīng)當(dāng)以同樣的方式來解釋(例如，“在…之間”對“直接在…之間”、“鄰近”對“直接鄰近”等)。
[0012]在本文中使用的術(shù)語僅用于描述具體實施例的目的并且不旨在是示例實施例的限制。如本文中使用的，單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”旨在也包含復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指示。將進一步理解的是，術(shù)語“包括”和/或“包含”在本文中使用時指定所陳述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，而不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其群組的存在或添加。
[0013]除非另外定義，在本文中使用的所有術(shù)語(包含技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與示例實施例所屬領(lǐng)域的一位普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，術(shù)語(例如在通常使用的字典中定義的那些術(shù)語)應(yīng)當(dāng)被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)的情境中的含義相一致的含義，并且將不以理想化或過于正式的意義來解釋，除非在本文中如此明白地定義。
[0014]圖1呈現(xiàn)根據(jù)實施例的切換裝置I的示意性圖示。
[0015]切換裝置I包括輸入10。輸入10適于接收具有傳感器信號幅度的傳感器信號2。進一步，切換裝置I包括處理電路系統(tǒng)11，該處理電路系統(tǒng)11被配置成基于傳感器信號幅度和基于權(quán)重因子來確定切換閾值，其中該權(quán)重因子它本身在至少一個時間間隔期間取決于所述傳感器信號幅度來確定。處理電路系統(tǒng)11進一步可操作成在傳感器信號的水平越過切換閾值時生成切換信號。權(quán)重因子可以被認(rèn)為是對傳感器信號幅度進行加權(quán)以確定或計算切換閾值的因子。盡管權(quán)重因子表示相對的切換閾值，但是產(chǎn)生的確定的切換閾值可以被認(rèn)為是傳感器信號的絕對切換閾值。
[0016]在一些實施例中，傳感器信號對于給定的傳感器裝置和對于給定的環(huán)境條件(例如周圍溫度或磨損的變化)可以具有一個具體的傳感器信號幅度，并且幅度相關(guān)的權(quán)重因子可以取決于這個具體的傳感器信號幅度。在一些實施方式中，傳感器信號幅度可以隨著時間基本上恒定并且幅度相關(guān)的權(quán)重因子可以取決于所述基本上恒定的傳感器信號幅度。在一些其它實施方式中，傳感器信號幅度可以隨著一段時間基本上恒定，在該段時間期間環(huán)境條件的顯著變化不出現(xiàn)。權(quán)重因子因此可以在至少所述段時間內(nèi)取決于基本上恒定的傳感器信號幅度。術(shù)語“基本上恒定”可以被理解為包含傳感器信號幅度的輕微變化，諸如小于傳感器信號幅度的5%、小于傳感器信號幅度的2%或小于傳感器信號幅度的I %。
[0017]在實施例中，傳感器信號幅度然而可以對于例如用于感測諸如磁場的物理量的不同的傳感器裝置而不同。在替代實施例中，物理量可以例如是溫度或壓力。
[0018]傳感器信號可以是具有多個最小值和多個最大值的振蕩信號。在一些實施例中，傳感器信號的最小值可以具有基本上相同的最小的值并且最大值可以具有基本上相同的最大的值，從而導(dǎo)致傳感器信號幅度隨時間或至少一段時間基本上恒定，在該時間或至少一段時間期間不出現(xiàn)環(huán)境條件的顯著變化。換言之，傳感器信號的包絡(luò)可以基本上恒定。術(shù)語“基本上”可以表達(dá)由于靈敏性和安裝容差可以出現(xiàn)較小的變化。
[0019]在一些其它實施例中，振蕩傳感器信號的最大值中的至少一些或最小值中的一些可以具有不同的值，從而導(dǎo)致若干不同的傳感器信號幅度。精確地，對應(yīng)于成為幅度相關(guān)的權(quán)重因子基礎(chǔ)的傳感器信號幅度的不同傳感器信號幅度的一個傳感器信號幅度可以被用來確定切換閾值。這個傳感器信號幅度可以是不同傳感器信號幅度中的最高的、最低的或任何中間的傳感器信號幅度。換言之，傳感器信號可以分別以隨后的間隔被劃分，從而導(dǎo)致僅一個單個傳感器信號幅度。間隔中的一個的傳感器信號幅度在一些實施例中可以被用作傳感器信號幅度來確定切換閾值。在一些其它實施方式中，平均的傳感器信號幅度可以被用來確定權(quán)重因子和切換閾值。平均的傳感器信號可以是許多隨后確定的幅度、許多連續(xù)復(fù)現(xiàn)的幅度或許多所有確定的幅度上的平均。
[0020]在一些實施方式中，傳感器信號幅度可以是在傳感器信號的最小值與相鄰最大值之間的峰到峰幅度。峰到峰幅度可以基于傳感器信號的最大值與最小值的差來確定。最大值可以直接隨后于傳感器信號的最小值，并且反之亦然。導(dǎo)致切換閾值的幅度相關(guān)的權(quán)重因子可以取決于峰到峰幅度來確定一它可以是峰到峰幅度的函數(shù)。
[0021]可以基于傳感器信號的最小值、傳感器信號的最大值和幅度相關(guān)的權(quán)重因子得出切換閾值。在一些實施例中，閾值可以基于傳感器信號的最小值和權(quán)重因子與傳感器信號幅度的乘積