用于停止开始的曲柄传感器IC

由Eric Burdette和Mike Morris
雷竞技竞猜下载Allegro MicroSystems，LLC

停止启动功能允许汽车通过关闭发动机并以短间隔重新启动诸如交通停止时来保护燃料。此功能需要先进的传感技术以高效。本文介绍了启动停止操作和启用霍尔效应集成电路，特别是Allegro Microsystems ATS694和上一代ATS658，用于本申请。雷竞技竞猜下载

介绍

汽车配备止动功能的汽车通过在静止时关闭燃烧发动机，例如在交通灯处。当驾驶员表示恢复驱动时，将发动机重新启动，例如按下离合器或释放制动踏板。止动系统的宣传燃料经济性改进截止最多5％或10％。此外，通过减少发动机空转时间减少燃料消耗量减少了释放的CO的量₂作为汽车制造商努力满足收紧排放标准的欧洲广泛实施的好处。

开始停止操作

开始停止概念不是一个新的想法;几种1980年代的车型以这种能力释放到生产。过去几十年的技术改进使得停止开始运行更可靠的功能。此外，现代车辆能够快速重启发动机的能力对于广泛的消费者接受这种功能来说至关重要。

与需要并行驱动系统的混合动力相比，停止启动系统具有很大的成本效益。前者严重依赖现有的组件，只需要少数设备升级来实现燃料节省。现有的发动机控制单元（ECU）使用来自传感器的输入来动态调节发动机时序和燃料用途以优化性能。可以实现额外的ECU算法以在不需要时关闭内燃机。这需要从已经监控系统的输入，例如车轮速度，制动应用和电池状态，这是确保足够的电源来重新启动发动机并在静止时段期间维持电子设备。

为了实现发动机的重启，系统依赖于起动器发生器或较重的起动电机（以承受增加的使用）。另外，来自曲轴位置传感器的信息用于减少重启的时间仅为一秒的一部分。在典型的汽车燃烧发动机中，活性传感器用于监测曲轴上的特殊目标。为了使ECU确定绝对曲轴位置，从而提供活塞位置，传感器必须提供目标旋转的方向。即使在发动机间隙的存在下，该方向检测能力使系统能够在整个静止事件中保持同步。在不保持同步的情况下，重启事件可能需要更长时间。

传感技术

雷竞技竞猜下载Allegro Microsystems，LLC提供了多种汽车级，齿槽，霍尔效应集成电路（IC），专门设计用于满足曲轴速度和用于启动系统的方向感测的要求。这些设备是在经过验证的霍尔技术之上，提供了数字非接触式的铁磁目标的感测。IC系列包括ATS658和ATS694，两者都被融合到用户友好的超模制IC中，该IC与稀土磁铁集成了霍尔效应电路。小型封装尺寸和集成磁系统可以易于组装并与各种目标齿轮和安装气隙一起使用。传感器电路与Allegro的制造设施中的后偏置磁体的组合确保了一致的设备性能，因为每个IC可以优化以匹配已知的磁路。

尽管两个设备之间存在微妙的差异，但ATS658和ATS694都包含三个霍尔元件，用于基于由铁磁靶齿轮的旋转产生的磁刺激产生两个差分信号。然后使用两个信号的相对相位来确定目标旋转的方向。传感器IC提供数字电压输出信号，其中产生短脉冲作为设备面部通过每个目标齿的中心。两个不同的输出脉冲宽度区分目标是否沿前向或相反方向旋转。以这种方式，通过测量输出脉冲的宽度，通过查看连续脉冲之间的周期和目标旋转方向的时段，可以确定目标旋转的速度。

这些IC内部，使用许多专利的模拟和数字信号处理技术。高级校准技术用于提供最佳信号偏移和幅度。这种校准与信号的数字跟踪相结合，可通过全方位的安装气隙和目标速度来切换精确切换。

还实现了独特的信号跟踪方法以在长时间的静止期间维持信号完整性。数字方向检测算法确保在目标方向变化期间不会产生错误的输出脉冲，这可能发生在发动机停止事件期间。这些技术和算法的组合允许这些装置在发动机停止事件中跟踪曲柄目标的绝对位置，确保ECU知道曲轴（并且因此凸轮轴）的确切位置并能够快速重启。

图2.

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