專利名稱：方向性速度感測系統和方法
技術領域：
本發明涉及車輛，更具體地涉及速度感測系統和方法。
背景技術：
此處提供的背景技術說明是出于大體呈現本發明的上下文的目的。當前署名發明 人的工作(在此背景技術部分所描述的程度上)，以及說明書中否則不足以作為申請時的 現有技術的各個方面，既不明確也不默示地認可為與本發明相對的現有技術。內燃機在汽缸內燃燒空氣和燃料混合物以產生用于車輛的轉矩。發動機控制模塊 (ECM)控制發動機的轉矩輸出。ECM可以基于提供給ECM的輸入和由位于整個車輛上的傳 感器所測量的操作參數來控制發動機的轉矩輸出。僅作為示例，車輛可以包括溫度、壓力、 濕度和速度傳感器。
發明內容
一種用于車輛的方向性速度傳感器，包括第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模 塊。第一霍爾效應模塊當隨車輛的軸旋轉的帶齒輪的齒在旋轉的第一方向上經過所述第一 霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段的第一電流脈沖，并且當所述齒在旋轉的第二方向上 經過所述第一霍爾效應模塊時輸出第二預定時間段的第一電流脈沖。第二霍爾效應模塊與 所述第一霍爾效應模塊并聯地電連接，相對于所述軸的中心從所述第一霍爾效應模塊角度 偏移，當所述帶齒輪的齒在第一方向上經過所述第二霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段 的第二電流脈沖，并且當所述齒在第二方向上經過所述第二霍爾效應模塊時輸出第二預定 時間段的第二電流脈沖。所述第二預定時間段為大于所述第一預定時間段和小于所述第一 預定時間段中的一個。所述第二電流脈沖在所述第一電流脈沖之前和在所述第一電流脈沖 之后中的一個產生。—種方向性速度傳感器系統，包括上述方向性速度傳感器和速度和方向模塊。所 述速度和方向模塊監測與所述方向性速度傳感器輸出的電流脈沖相對應的電壓脈沖，基于 所述電壓脈沖中的至少一個確定所述軸在所述第一方向和所述第二方向中的哪個方向上 旋轉，并且基于所述電壓脈沖中的至少一個確定所述軸的旋轉速度。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于所述電壓脈沖中的所述至少一個的 時間段來確定所述第一方向和所述第二方向中所述軸沿其旋轉的那個方向。在進一步的特征中，當所述電壓脈沖中的所述至少一個的時間段大體等于所述第 一預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第一方向上旋轉。在進一步的特征中，當所述電壓脈沖中的所述至少一個的時間段大體等于所述第二預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第二方向上旋轉。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于所述電壓脈沖中兩個相繼電壓脈沖 之間的時間段來確定所述軸的旋轉速度。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于預定時間段期間的電壓脈沖的數量 來確定所述軸的旋轉速度。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于與所述第一霍爾效應模塊和第二霍 爾效應模塊之一產生的兩個電流脈沖相對應的兩個電壓脈沖之間的時間段來確定所述軸 的旋轉速度。在進一步的特征中，所述第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊經由第一導線接 收功率并且經由第二導線輸出所述第一電流脈沖和第二電流脈沖。電連接到所述方向性速 度傳感器的導線的總數限于二。在進一步的特征中，所述第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊的中心線分開一 定距離，該距離為小于所述齒的長度和等于所述齒的長度中的一個。一種用于車輛的方向性速度傳感器包括第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊。 第一霍爾效應模塊當隨車輛的軸旋轉的帶齒輪的齒在第一旋轉方向上經過所述第一霍爾 效應模塊時產生所述方向性速度傳感器的輸出電流中第一預定時間段的第一脈沖，并且當 所述齒在第二旋轉方向上經過所述第一霍爾效應模塊時產生第二預定時間段的第一脈沖。 所述第二霍爾效應模塊相對于所述軸的中心從所述第一霍爾效應模塊角度偏移，當所述帶 齒輪的齒在第一旋轉方向上經過所述第二霍爾效應模塊時產生所述輸出電流中第一預定 時間段的第二脈沖，并且當所述齒在第二旋轉方向上經過所述第二霍爾效應模塊時產生第 二預定時間段的第二脈沖。所述第二預定時間段為大于所述第一預定時間段和小于所述第 一預定時間段中的一個。所述第二脈沖在所述第一脈沖之前和在所述第一脈沖之后中的一 個產生。一種方向性速度傳感器系統包括上述方向性速度傳感器和速度和方向模塊。所 述速度和方向模塊監測由所述方向性速度傳感器輸出的脈沖，基于所述脈沖中的至少一個 確定所述軸在所述第一方向和所述第二方向中的哪個方向上旋轉，并且基于所述脈沖中的 至少一個確定所述軸的旋轉速度。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于所述脈沖中的所述至少一個的時間 段來確定所述第一方向和所述第二方向中所述軸沿其旋轉的那個方向。在進一步的特征中，當所述脈沖中的所述至少一個的時間段大體等于所述第一預 定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第一方向上旋轉。在進一步的特征中，當所述脈沖中的所述至少一個的時間段大體等于所述第二預 定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第二方向上旋轉。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于所述脈沖中兩個相繼脈沖之間的時 間段來確定所述軸的旋轉速度。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于預定時間段期間的脈沖的數量來確 定所述軸的旋轉速度。在進一步的特征中，所述速度和方向模塊基于與所述第一霍爾效應模塊和第二霍 爾效應模塊之一產生的兩個脈沖相對應的兩個脈沖之間的時間段來確定所述軸的旋轉速度。在進一步的特征中，所述第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊經由第一導線接 收功率并且經由第二導線輸出所述第一脈沖和第二脈沖。電連接到所述方向性速度傳感器 的導線的總數限于二。在進一步的特征中，所述第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊的中心線分開一 定距離，該距離為小于所述齒的長度和等于所述齒的長度中的一個。本發明涉及下述技術方案。1. 一種用于車輛的方向性速度傳感器，包括第一霍爾效應模塊，當隨車輛的軸旋轉的帶齒輪的齒在旋轉的第一方向上經過所 述第一霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段的第一電流脈沖，并且當所述齒在旋轉的第二 方向上經過所述第一霍爾效應模塊時輸出第二預定時間段的第一電流脈沖；和第二霍爾效應模塊，所述第二霍爾效應模塊與所述第一霍爾效應模塊并聯地電連 接，相對于所述軸的中心從所述第一霍爾效應模塊角度偏移，當所述帶齒輪的齒在第一方 向上經過所述第二霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段的第二電流脈沖，并且當所述齒在 第二方向上經過所述第二霍爾效應模塊時輸出第二預定時間段的第二電流脈沖；其中所述第二預定時間段為大于所述第一預定時間段和小于所述第一預定時間 段中的一個；并且其中所述第二電流脈沖在所述第一電流脈沖之前和在所述第一電流脈沖之后中 的一個產生。2. 一種方向性速度傳感器系統，包括根據方案1的方向性速度傳感器；和速度和方向模塊，所述速度和方向模塊監測與所述方向性速度傳感器輸出的電流 脈沖相對應的電壓脈沖，基于所述電壓脈沖中的至少一個確定所述軸在所述第一方向和所 述第二方向中的哪個方向上旋轉，并且基于所述電壓脈沖中的至少一個確定所述軸的旋轉 速度。3.根據方案2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于所述 電壓脈沖中的所述至少一個的時間段來確定所述第一方向和所述第二方向中所述軸沿其 旋轉的那個方向。4.根據方案3所述的方向性速度傳感器系統，其中當所述電壓脈沖中的所述至少 一個的時間段大體等于所述第一預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第
一方向上旋轉。5.根據方案3所述的方向性速度傳感器系統，其中當所述電壓脈沖中的所述至少 一個的時間段大體等于所述第二預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第
二方向上旋轉。6.根據方案2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于所述 電壓脈沖中兩個相繼電壓脈沖之間的時間段來確定所述軸的旋轉速度。7.根據方案2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于預定 時間段期間的電壓脈沖的數量來確定所述軸的旋轉速度。8.根據方案2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于與所述第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊之一產生的兩個電流脈沖相對應的兩個電壓脈 沖之間的時間段來確定所述軸的旋轉速度。9.根據方案1所述的方向性速度傳感器，其中所述第一霍爾效應模塊和第二霍爾 效應模塊經由第一導線接收功率并且經由第二導線輸出所述第一電流脈沖和第二電流脈 沖；和其中電連接到所述方向性速度傳感器的導線的總數限于二。10.根據方案1所述的方向性速度傳感器，其中所述第一霍爾效應模塊和第二霍 爾效應模塊的中心線分開一定距離，該距離為小于所述齒的長度和等于所述齒的長度中的一個。11. 一種用于車輛的方向性速度傳感器，包括第一霍爾效應模塊，當隨車輛的軸旋轉的帶齒輪的齒在第一旋轉方向上經過所述 第一霍爾效應模塊時產生所述方向性速度傳感器的輸出電流中第一預定時間段的第一脈 沖，并且當所述齒在第二旋轉方向上經過所述第一霍爾效應模塊時產生第二預定時間段的 第一脈沖；和第二霍爾效應模塊，所述第二霍爾效應模塊相對于所述軸的中心從所述第一霍爾 效應模塊角度偏移，當所述帶齒輪的齒在第一旋轉方向上經過所述第二霍爾效應模塊時產 生所述輸出電流中第一預定時間段的第二脈沖，并且當所述齒在第二旋轉方向上經過所述 第二霍爾效應模塊時產生第二預定時間段的第二脈沖；其中所述第二預定時間段為大于所述第一預定時間段和小于所述第一預定時間 段中的一個；并且其中所述第二脈沖在所述第一脈沖之前和在所述第一脈沖之后中的一個產生。12. 一種方向性速度傳感器系統，包括根據方案11的方向性速度傳感器；和速度和方向模塊，所述速度和方向模塊監測由所述方向性速度傳感器輸出的脈 沖，基于所述脈沖中的至少一個確定所述軸在所述第一方向和所述第二方向中的哪個方向 上旋轉，并且基于所述脈沖中的至少一個確定所述軸的旋轉速度。13.根據方案12所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于所 述脈沖中的所述至少一個的時間段來確定所述第一方向和所述第二方向中所述軸沿其旋 轉的那個方向。14.根據方案13所述的方向性速度傳感器系統，其中當所述脈沖中的所述至少一 個的時間段大體等于所述第一預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第一 方向上旋轉。15.根據方案13所述的方向性速度傳感器系統，其中當所述脈沖中的所述至少一 個的時間段大體等于所述第二預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第二 方向上旋轉。16.根據方案12所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于所 述脈沖中兩個相繼脈沖之間的時間段來確定所述軸的旋轉速度。17.根據方案12所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于預 定時間段期間的脈沖的數量來確定所述軸的旋轉速度。
18.根據方案12所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于與 所述第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊之一產生的兩個脈沖相對應的兩個脈沖之間 的時間段來確定所述軸的旋轉速度。19.根據方案11所述的方向性速度傳感器，其中所述第一霍爾效應模塊和第二霍 爾效應模塊經由第一導線接收功率并且經由第二導線輸出所述第一脈沖和第二脈沖；和其中電連接到所述方向性速度傳感器的導線的總數限于二。20.根據方案11所述的方向性速度傳感器，其中所述第一霍爾效應模塊和第二霍 爾效應模塊的中心線分開一定距離，該距離為小于所述齒的長度和等于所述齒的長度中的 一個。從以下提供的詳細說明將明了本發明的進一步應用區域。應當理解到，詳細說明 和具體示例僅僅意在舉例說明的目的，并且無意限制本發明的范圍。
圖1是方向性速度傳感器的示例圖；圖2-4是方向性速度傳感器系統的示例性實現的功能框圖；圖5A-5B是描述當軸在第一方向上旋轉時由方向性速度傳感器輸出的示例性電 流和電壓脈沖的曲線；圖6A-6B是描述當軸在第二方向上旋轉時由方向性速度傳感器輸出的示例性電 流和電壓脈沖的曲線；和圖7是描述示例性方法的流程圖。
具體實施例方式下面的描述本質上僅是示范性的并且決不是要限制本發明、其應用或使用。清楚 起見，在附圖中使用相同的附圖標記標識相似的元件。如這里所使用的，短語A、B和C中的 至少一個應當被解釋為使用非排他邏輯或的邏輯(A或B或C)。應當理解在不改變本發明 的原則時，可以以不同順序執行方法內的步驟。如這里所使用的，術語模塊指專用集成電路(ASIC)、電子電路、處理器(共用的、 專用的、或成組的)和執行一個或多個軟件程序或者固件程序的存儲器、組合邏輯電路、和 /或提供所描述功能的其他適合部件。根據本發明的方向性速度傳感器包括在所述方向性速度傳感器的殼體內的第一 霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊。當隨軸旋轉的帶齒輪的齒分別在第一方向上和第二方 向上經過時，第一和第二霍爾效應模塊每個都輸出第一預定時間段和第二預定時間段的電 流脈沖。第二預定時間段大于或小于第一時間段。軸的旋轉速度和旋轉方向可以基于方向 性速度傳感器的輸出確定。現在參考圖1，示出了用于車輛的方向性速度傳感器100的示例性實現的功能框 圖。傳感器殼體102包括第一霍爾效應模塊104和第二霍爾效應模塊106。僅作為示例，第 一霍爾效應模塊104和第二霍爾效應模塊106可以包括由Allegro Microsystems供應的 帶有型號號碼ATS653的霍爾效應模塊。磁體源(未示出)也可以包括在傳感器殼體102 內以產生磁通。
功率經由輸入導線108供應給方向性速度傳感器100。方向性速度傳感器100經 由輸出導線110提供輸出電流。方向性速度傳感器100的輸出電流可以用于確定相關軸的 旋轉速度，如下面進一步討論。可以包括連接器111，并且其可以分別提供到輸入和輸出導 線108和110的簡便附接(例如，即插即用)。霍爾效應模塊104、106每個都包括正端子和負端子。僅作為示例，第一霍爾效應 模塊104分別包括正端子112和負端子114。第二霍爾效應模塊106分別包括正端子116 和負端子118。霍爾效應模塊104、106的正端子112和116分別電連接到輸入導線108。霍 爾效應模塊104、106的負端子114和118分別電連接到輸出導線110。這樣，霍爾效應模塊 104、106并聯地電連接。霍爾效應模塊104、106可以每個都包括多個霍爾效應元件119。雖然霍爾效應模 塊104、106被示出為每個包括三個霍爾效應元件119霍爾效應模塊104、106，可以包括更多 或更少的霍爾效應元件119。霍爾效應模塊104、106還可以包括放大器、模數轉換器、和/ 或其他適合部件(未示出)。霍爾效應元件對磁通的變化敏感。霍爾效應模塊104、106每 個選擇性地產生預定長度(即脈沖寬度)的電流脈沖。霍爾效應模塊104和106可以分別沿著第一中心線120和第二中心線122對中。 第一中心線120和第二中心線122之間的距離可以例如相對于隨相關軸旋轉的帶齒輪的一 個齒的長度規定。僅作為示例，第一中心線120和第二中心線122之間的距離可以設定為 等于該帶齒輪的一個齒的長度。因此，霍爾效應模塊104和106相對于相關軸的中心彼此 在角度上偏移。圖2是方向性速度傳感器系統200的示例性實現的功能框圖。帶齒輪202附裝到 相關軸204并隨相關軸204 —起旋轉。僅作為示例，相關軸204可以包括曲軸、驅動軸、變 速器輸入軸、變速器輸出軸或車輛的其他適當的軸。帶齒輪202可以包括N個齒，其中N是大于一的整數。帶齒輪202的N個齒可以繞 帶齒輪202相等地間隔開。這樣，N個齒中兩個齒之間的前緣可以分開相關軸204的360° / N的角度旋轉。在某些實現中，帶齒輪202可以包括一個或多個缺失齒的間隙(未示出)。 該間隙可以用于指示相關軸204的一轉。方向性速度傳感器100基于帶齒輪202的旋轉輸出方向性速度信號(例如，電流 信號)。方向性速度傳感器100可以接收來自控制模塊206、控制模塊206內模塊或其他 適當功率源的功率。控制模塊206可以包括例如發動機控制模塊(ECM)、變速器控制模塊 (TCM)、混合動力控制模塊(HCM)、底盤控制模塊或車輛的其他適當的控制模塊。方向性速度傳感器100輸出包括脈沖(例如電流脈沖)的方向性速度信號，該脈 沖可以整體地稱為脈沖系列。當帶齒輪202的每個齒經過方向性速度傳感器100時，方向 性速度傳感器100產生脈沖系列中的兩個脈沖。更具體而言，當帶齒輪202的齒經過第一 霍爾效應模塊104時，第一霍爾效應模塊104產生脈沖系列的一個脈沖。類似地，當帶齒輪 202的齒經過第二霍爾效應模塊106時，第二霍爾效應模塊106產生脈沖系列的一個脈沖。所產生的每個脈沖的長度(即脈沖寬度)取決于帶齒輪202的旋轉方向。僅作為 示例，當齒分別在第一方向和第二方向上與方向性速度傳感器100相遇時，方向性速度傳 感器100可以產生第一預定脈沖寬度和第二預定脈沖寬度的脈沖。第一方向可以包括當車 輛向前行進時相關軸204旋轉的旋轉方向。第二方向可以包括與第一方向的旋轉方向相反的旋轉方向(即，當車輛反向行進時相關軸204旋轉的旋轉方向)。
第一預定脈沖寬度為大于第二預定脈沖寬度和小于第二預定脈沖寬度之一。第一 預定脈沖寬度和第二預定脈沖寬度可以是可標定的，并且可以分別設置為例如約45微秒 和約180微秒。 方向性速度信號被提供給控制模塊206。更具體而言，方向性速度信號可以提供給 在控制模塊206內實現的速度和方向模塊230。速度和方向模塊230基于方向性速度信號 確定相關軸204的旋轉速度。速度和方向模塊230還基于方向性速度信號確定相關軸204 的旋轉的方向。速度和方向模塊230將相關軸204的旋轉的速度和方向提供給控制模塊 206。相關軸204的旋轉的速度和方向還可以提供給車輛的一個或多個其他模塊。現在參考圖3，圖示了方向性速度傳感器系統200的示例性實現的另一個功能框 圖。速度和方向模塊230可以包括功率源模塊302、電壓測量模塊304和速度/方向確定模 塊306。在某些實現中，速度/方向確定模塊306可以分成兩個單獨的模塊，即確定相關軸 204的速度的速度模塊和確定旋轉的方向的方向模塊(未示出)。功率源模塊302經由輸入導線108供應功率到方向性速度傳感器100。僅作為示 例，功率源模塊302可以供應約8. OV和約16. OV之間的電壓。供應電壓到方向性速度傳感 器100引起電流流過方向性速度傳感器100。電流流過方向性速度傳感器100，并且方向性 速度傳感器100經由輸出導線100輸出電流到電壓測量模塊304。方向性速度傳感器100 基于相關軸204和帶齒輪202的旋轉產生并輸出電流。帶齒輪202的每個齒可以包括含鐵材料，該含鐵材料改變(例如集中)方向性速 度傳感器100周圍存在的磁通。方向性速度傳感器100內的霍爾效應模塊104、106每個在 爾效應模塊104、106中該個霍爾效應模塊周圍的磁通被帶齒輪202的齒的經過所改變時產 生電流脈沖。這樣，每次當帶齒輪202的一個齒經過方向性速度傳感器100時產生兩個電 流脈沖。由霍爾效應模塊104、106產生的電流脈沖的脈沖寬度基于齒所經過的方向來設 定。僅作為示例，如圖5A所示，當齒在第一方向上經過第一霍爾效應模塊104時第一霍爾 效應模塊104產生第一預定脈沖寬度的電流脈沖502。當齒在第一方向上經過第二霍爾效 應模塊106時第二霍爾效應模塊106產生第一預定脈沖寬度的電流脈沖504。如圖6A所示，當齒在第二方向上經過第一霍爾效應模塊104時第一霍爾效應模塊 104產生第二預定脈沖寬度的電流脈沖602。當齒在第二方向上經過第二霍爾效應模塊106 時第二霍爾效應模塊106也產生第二預定脈沖寬度的電流脈沖604。從圖5A和6A的電流 脈沖可以看出，第一和第二預定脈沖寬度不同。由于霍爾效應模塊104、106并聯地電連接，方向性速度傳感器100的電流輸出對 應于霍爾效應模塊104、106的電流輸出之和。由霍爾效應模塊104、106產生的電流脈沖因 此反映在方向性速度傳感器100的電流輸出中。方向性速度傳感器100將包括電流脈沖的 電流輸出到電壓測量模塊304。電壓測量模塊304基于方向性速度傳感器100的電流輸出來測量方向性速度傳感 器100的輸出電壓。僅作為示例，電壓測量模塊304可以包括具有預定電阻的電阻器，并且 輸出電壓可以基于該電阻器上的電壓來確定。方向性速度傳感器100輸出的電流脈沖導致可以由電壓測量模塊304測量的對應
10輸出電壓脈沖。圖5B描述了當相關軸204在第一方向上旋轉時可以由電壓測量模塊304 測量的示例性電壓脈沖506。圖6B描述了當相關軸204在第二方向上旋轉時可以由電壓測 量模塊304測量的示例性電壓脈沖606。速度/方向確定模塊306可以基于輸出電壓脈沖的寬度來確定相關軸204的旋轉 方向。僅作為示例，當輸出電壓脈沖的寬度大致等于第一預定脈沖寬度時速度/方向確定 模塊306可以確定相關軸204在第一方向上旋轉。當輸出電壓脈沖的寬度大致等于第二預 定脈沖寬度時速度/方向確定模塊306可以確定相關軸204在第二方向上旋轉。速度/方向確定模塊306基于輸出電壓脈沖確定相關軸204的旋轉速度。在某些 實現中，速度/方向確定模塊306可以基于兩個輸出電壓脈沖之間的時間段和兩個齒之間 的角度旋轉(即360° /N)來確定相關軸204的旋轉速度。在其他實現中，速度/方向確定模塊306可以基于每隔一個輸出電壓脈沖之間的 時間段和兩個齒之間的角度旋轉來確定相關軸204的旋轉速度。在另一些實現中，速度/ 方向確定模塊306可以基于在每個預定時間段(例如100ms)期間所接收到的輸出電壓脈 沖的數量來確定相關軸204的旋轉速度。在其他實現中，可以測量方向性速度傳感器100 的輸出電流。在這樣的實現中，速度/方向確定模塊306可以基于電流脈沖確定相關軸204 的旋轉速度和旋轉的方向。圖4是方向性速度傳感器200的示例圖。速度和方向模塊230供應功率(VS)給 方向性速度傳感器100。輸入導線108將功率源連接到方向性速度傳感器100的輸入。方 向性速度傳感器100基于帶齒輪202的旋轉產生電流輸出。輸出導線110將方向性速度傳 感器100的輸出連接到電阻器404的第一節點402。電阻器404的第二節點406連接到接 地源。此接地源可以與功率源共用。在各種實現中，電阻器404的電阻可以包括約131歐姆和約200歐姆之間的電阻。 方向性速度傳感器100的輸出電壓可以基于電阻器404的第一節點處的電壓或跨越電阻器 404的電壓來測量。相關軸204的旋轉的速度和方向可以基于輸出電壓脈沖來確定。現在參考圖7，示出了描述由方法700執行的示例性步驟的流程圖。方法700可以 由霍爾效應模塊104/106中的一個執行。霍爾效應模塊104/106中的另一個可以執行與方 法700的步驟相似或相同的步驟。方法700開始于步驟702，在步驟702，方法700確定是否存在帶齒輪202的齒(例 如，前緣)。如果是，方法700繼續到步驟704;否則，方法700保持在步驟702。方法700可 以基于磁通(即霍爾效應)來確定是否存在齒。方法700在步驟704中確定在步驟702中檢測到的齒是否行進在第一方向上。如 果是，方法700在步驟706中產生第一預定時間段的電流脈沖。如果否，則該齒行進在第二 方向上，并且方法700在步驟708中產生第二預定時間段的電流脈沖。方法700然后返回 步驟702可以多種形式實施本發明的廣義教導。因此，雖然本發明包括特定例子，但本發明 的真正范圍不應受到如此限制，因為在研究附圖、說明書和隨附權利要求的基礎上其他變 型對于本領域技術人員來說將變得明顯。
權利要求
一種用于車輛的方向性速度傳感器，包括第一霍爾效應模塊，當隨車輛的軸旋轉的帶齒輪的齒在旋轉的第一方向上經過所述第一霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段的第一電流脈沖，并且當所述齒在旋轉的第二方向上經過所述第一霍爾效應模塊時輸出第二預定時間段的第一電流脈沖；和第二霍爾效應模塊，所述第二霍爾效應模塊與所述第一霍爾效應模塊并聯地電連接，相對于所述軸的中心從所述第一霍爾效應模塊角度偏移，當所述帶齒輪的齒在第一方向上經過所述第二霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段的第二電流脈沖，并且當所述齒在第二方向上經過所述第二霍爾效應模塊時輸出第二預定時間段的第二電流脈沖；其中所述第二預定時間段為大于所述第一預定時間段和小于所述第一預定時間段中的一個；并且其中所述第二電流脈沖在所述第一電流脈沖之前和在所述第一電流脈沖之后中的一個產生。
2.一種方向性速度傳感器系統，包括 根據權利要求1的方向性速度傳感器；和速度和方向模塊，所述速度和方向模塊監測與所述方向性速度傳感器輸出的電流脈 沖相對應的電壓脈沖，基于所述電壓脈沖中的至少一個確定所述軸在所述第一方向和所述 第二方向中的哪個方向上旋轉，并且基于所述電壓脈沖中的至少一個確定所述軸的旋轉速度。
3.根據權利要求2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于所述 電壓脈沖中的所述至少一個的時間段來確定所述第一方向和所述第二方向中所述軸沿其 旋轉的那個方向。
4.根據權利要求3所述的方向性速度傳感器系統，其中當所述電壓脈沖中的所述至少 一個的時間段大體等于所述第一預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第一方向上旋轉。
5.根據權利要求3所述的方向性速度傳感器系統，其中當所述電壓脈沖中的所述至少 一個的時間段大體等于所述第二預定時間段時，所述速度和方向模塊確定所述軸在所述第二方向上旋轉。
6.根據權利要求2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于所述 電壓脈沖中兩個相繼電壓脈沖之間的時間段來確定所述軸的旋轉速度。
7.根據權利要求2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于預定 時間段期間的電壓脈沖的數量來確定所述軸的旋轉速度。
8.根據權利要求2所述的方向性速度傳感器系統，其中所述速度和方向模塊基于與所 述第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊之一產生的兩個電流脈沖相對應的兩個電壓脈 沖之間的時間段來確定所述軸的旋轉速度。
9.一種用于車輛的方向性速度傳感器，包括第一霍爾效應模塊，當隨車輛的軸旋轉的帶齒輪的齒在第一旋轉方向上經過所述第一 霍爾效應模塊時產生所述方向性速度傳感器的輸出電流中第一預定時間段的第一脈沖，并 且當所述齒在第二旋轉方向上經過所述第一霍爾效應模塊時產生第二預定時間段的第一 脈沖；和第二霍爾效應模塊，所述第二霍爾效應模塊相對于所述軸的中心從所述第一霍爾效應 模塊角度偏移，當所述帶齒輪的齒在第一旋轉方向上經過所述第二霍爾效應模塊時產生所 述輸出電流中第一預定時間段的第二脈沖，并且當所述齒在第二旋轉方向上經過所述第二 霍爾效應模塊時產生第二預定時間段的第二脈沖；其中所述第二預定時間段為大于所述第一預定時間段和小于所述第一預定時間段中 的一個；并且其中所述第二脈沖在所述第一脈沖之前和在所述第一脈沖之后中的一個產生。
10. 一種方向性速度傳感器系統，包括 根據權利要求9的方向性速度傳感器；和速度和方向模塊，所述速度和方向模塊監測由所述方向性速度傳感器輸出的脈沖，基 于所述脈沖中的至少一個確定所述軸在所述第一方向和所述第二方向中的哪個方向上旋 轉，并且基于所述脈沖中的至少一個確定所述軸的旋轉速度。
全文摘要
本發明涉及方向性速度感測系統和方法。一種方向性速度傳感器包括第一霍爾效應模塊和第二霍爾效應模塊。第一霍爾效應模塊當隨車輛的軸旋轉的帶齒輪的齒在旋轉的第一方向上經過第一霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段的第一電流脈沖，并且當齒在旋轉的第二方向上經過第一霍爾效應模塊時輸出第二預定時間段的第一電流脈沖。第二霍爾效應模塊與第一霍爾效應模塊并聯地電連接，相對于軸的中心從第一霍爾效應模塊角度偏移，當帶齒輪的齒在第一方向上經過第二霍爾效應模塊時輸出第一預定時間段的第二電流脈沖，并且當齒在第二方向上經過第二霍爾效應模塊時輸出第二預定時間段的第二電流脈沖。
文檔編號G01P3/481GK101986159SQ201010243358
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者H·L·西蒙斯, J·P·科斯基 申請人:通用汽車環球科技運作公司