专利名称：方向性速度感测系统和方法
技术领域：
本发明涉及车辆，更具体地涉及速度感测系统和方法。
背景技术：
此处提供的背景技术说明是出于大体呈现本发明的上下文的目的。当前署名发明 人的工作(在此背景技术部分所描述的程度上)，以及说明书中否则不足以作为申请时的 现有技术的各个方面，既不明确也不默示地认可为与本发明相对的现有技术。内燃机在汽缸内燃烧空气和燃料混合物以产生用于车辆的转矩。发动机控制模块 (ECM)控制发动机的转矩输出。ECM可以基于提供给ECM的输入和由位于整个车辆上的传 感器所测量的操作参数来控制发动机的转矩输出。仅作为示例，车辆可以包括温度、压力、 湿度和速度传感器。
发明内容
一种用于车辆的方向性速度传感器，包括第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模 块。第一霍尔效应模块当随车辆的轴旋转的带齿轮的齿在旋转的第一方向上经过所述第一 霍尔效应模块时输出第一预定时间段的第一电流脉冲，并且当所述齿在旋转的第二方向上 经过所述第一霍尔效应模块时输出第二预定时间段的第一电流脉冲。第二霍尔效应模块与 所述第一霍尔效应模块并联地电连接，相对于所述轴的中心从所述第一霍尔效应模块角度 偏移，当所述带齿轮的齿在第一方向上经过所述第二霍尔效应模块时输出第一预定时间段 的第二电流脉冲，并且当所述齿在第二方向上经过所述第二霍尔效应模块时输出第二预定 时间段的第二电流脉冲。所述第二预定时间段为大于所述第一预定时间段和小于所述第一 预定时间段中的一个。所述第二电流脉冲在所述第一电流脉冲之前和在所述第一电流脉冲 之后中的一个产生。—种方向性速度传感器系统，包括上述方向性速度传感器和速度和方向模块。所 述速度和方向模块监测与所述方向性速度传感器输出的电流脉冲相对应的电压脉冲，基于 所述电压脉冲中的至少一个确定所述轴在所述第一方向和所述第二方向中的哪个方向上 旋转，并且基于所述电压脉冲中的至少一个确定所述轴的旋转速度。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于所述电压脉冲中的所述至少一个的 时间段来确定所述第一方向和所述第二方向中所述轴沿其旋转的那个方向。在进一步的特征中，当所述电压脉冲中的所述至少一个的时间段大体等于所述第 一预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第一方向上旋转。在进一步的特征中，当所述电压脉冲中的所述至少一个的时间段大体等于所述第二预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第二方向上旋转。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于所述电压脉冲中两个相继电压脉冲 之间的时间段来确定所述轴的旋转速度。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于预定时间段期间的电压脉冲的数量 来确定所述轴的旋转速度。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于与所述第一霍尔效应模块和第二霍 尔效应模块之一产生的两个电流脉冲相对应的两个电压脉冲之间的时间段来确定所述轴 的旋转速度。在进一步的特征中，所述第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块经由第一导线接 收功率并且经由第二导线输出所述第一电流脉冲和第二电流脉冲。电连接到所述方向性速 度传感器的导线的总数限于二。在进一步的特征中，所述第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块的中心线分开一 定距离，该距离为小于所述齿的长度和等于所述齿的长度中的一个。一种用于车辆的方向性速度传感器包括第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块。 第一霍尔效应模块当随车辆的轴旋转的带齿轮的齿在第一旋转方向上经过所述第一霍尔 效应模块时产生所述方向性速度传感器的输出电流中第一预定时间段的第一脉冲，并且当 所述齿在第二旋转方向上经过所述第一霍尔效应模块时产生第二预定时间段的第一脉冲。 所述第二霍尔效应模块相对于所述轴的中心从所述第一霍尔效应模块角度偏移，当所述带 齿轮的齿在第一旋转方向上经过所述第二霍尔效应模块时产生所述输出电流中第一预定 时间段的第二脉冲，并且当所述齿在第二旋转方向上经过所述第二霍尔效应模块时产生第 二预定时间段的第二脉冲。所述第二预定时间段为大于所述第一预定时间段和小于所述第 一预定时间段中的一个。所述第二脉冲在所述第一脉冲之前和在所述第一脉冲之后中的一 个产生。一种方向性速度传感器系统包括上述方向性速度传感器和速度和方向模块。所 述速度和方向模块监测由所述方向性速度传感器输出的脉冲，基于所述脉冲中的至少一个 确定所述轴在所述第一方向和所述第二方向中的哪个方向上旋转，并且基于所述脉冲中的 至少一个确定所述轴的旋转速度。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于所述脉冲中的所述至少一个的时间 段来确定所述第一方向和所述第二方向中所述轴沿其旋转的那个方向。在进一步的特征中，当所述脉冲中的所述至少一个的时间段大体等于所述第一预 定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第一方向上旋转。在进一步的特征中，当所述脉冲中的所述至少一个的时间段大体等于所述第二预 定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第二方向上旋转。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于所述脉冲中两个相继脉冲之间的时 间段来确定所述轴的旋转速度。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于预定时间段期间的脉冲的数量来确 定所述轴的旋转速度。在进一步的特征中，所述速度和方向模块基于与所述第一霍尔效应模块和第二霍 尔效应模块之一产生的两个脉冲相对应的两个脉冲之间的时间段来确定所述轴的旋转速度。在进一步的特征中，所述第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块经由第一导线接 收功率并且经由第二导线输出所述第一脉冲和第二脉冲。电连接到所述方向性速度传感器 的导线的总数限于二。在进一步的特征中，所述第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块的中心线分开一 定距离，该距离为小于所述齿的长度和等于所述齿的长度中的一个。本发明涉及下述技术方案。1. 一种用于车辆的方向性速度传感器，包括第一霍尔效应模块，当随车辆的轴旋转的带齿轮的齿在旋转的第一方向上经过所 述第一霍尔效应模块时输出第一预定时间段的第一电流脉冲，并且当所述齿在旋转的第二 方向上经过所述第一霍尔效应模块时输出第二预定时间段的第一电流脉冲；和第二霍尔效应模块，所述第二霍尔效应模块与所述第一霍尔效应模块并联地电连 接，相对于所述轴的中心从所述第一霍尔效应模块角度偏移，当所述带齿轮的齿在第一方 向上经过所述第二霍尔效应模块时输出第一预定时间段的第二电流脉冲，并且当所述齿在 第二方向上经过所述第二霍尔效应模块时输出第二预定时间段的第二电流脉冲；其中所述第二预定时间段为大于所述第一预定时间段和小于所述第一预定时间 段中的一个；并且其中所述第二电流脉冲在所述第一电流脉冲之前和在所述第一电流脉冲之后中 的一个产生。2. 一种方向性速度传感器系统，包括根据方案1的方向性速度传感器；和速度和方向模块，所述速度和方向模块监测与所述方向性速度传感器输出的电流 脉冲相对应的电压脉冲，基于所述电压脉冲中的至少一个确定所述轴在所述第一方向和所 述第二方向中的哪个方向上旋转，并且基于所述电压脉冲中的至少一个确定所述轴的旋转 速度。3.根据方案2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于所述 电压脉冲中的所述至少一个的时间段来确定所述第一方向和所述第二方向中所述轴沿其 旋转的那个方向。4.根据方案3所述的方向性速度传感器系统，其中当所述电压脉冲中的所述至少 一个的时间段大体等于所述第一预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第
一方向上旋转。5.根据方案3所述的方向性速度传感器系统，其中当所述电压脉冲中的所述至少 一个的时间段大体等于所述第二预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第
二方向上旋转。6.根据方案2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于所述 电压脉冲中两个相继电压脉冲之间的时间段来确定所述轴的旋转速度。7.根据方案2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于预定 时间段期间的电压脉冲的数量来确定所述轴的旋转速度。8.根据方案2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于与所述第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块之一产生的两个电流脉冲相对应的两个电压脉 冲之间的时间段来确定所述轴的旋转速度。9.根据方案1所述的方向性速度传感器，其中所述第一霍尔效应模块和第二霍尔 效应模块经由第一导线接收功率并且经由第二导线输出所述第一电流脉冲和第二电流脉 冲；和其中电连接到所述方向性速度传感器的导线的总数限于二。10.根据方案1所述的方向性速度传感器，其中所述第一霍尔效应模块和第二霍 尔效应模块的中心线分开一定距离，该距离为小于所述齿的长度和等于所述齿的长度中的一个。11. 一种用于车辆的方向性速度传感器，包括第一霍尔效应模块，当随车辆的轴旋转的带齿轮的齿在第一旋转方向上经过所述 第一霍尔效应模块时产生所述方向性速度传感器的输出电流中第一预定时间段的第一脉 冲，并且当所述齿在第二旋转方向上经过所述第一霍尔效应模块时产生第二预定时间段的 第一脉冲；和第二霍尔效应模块，所述第二霍尔效应模块相对于所述轴的中心从所述第一霍尔 效应模块角度偏移，当所述带齿轮的齿在第一旋转方向上经过所述第二霍尔效应模块时产 生所述输出电流中第一预定时间段的第二脉冲，并且当所述齿在第二旋转方向上经过所述 第二霍尔效应模块时产生第二预定时间段的第二脉冲；其中所述第二预定时间段为大于所述第一预定时间段和小于所述第一预定时间 段中的一个；并且其中所述第二脉冲在所述第一脉冲之前和在所述第一脉冲之后中的一个产生。12. 一种方向性速度传感器系统，包括根据方案11的方向性速度传感器；和速度和方向模块，所述速度和方向模块监测由所述方向性速度传感器输出的脉 冲，基于所述脉冲中的至少一个确定所述轴在所述第一方向和所述第二方向中的哪个方向 上旋转，并且基于所述脉冲中的至少一个确定所述轴的旋转速度。13.根据方案12所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于所 述脉冲中的所述至少一个的时间段来确定所述第一方向和所述第二方向中所述轴沿其旋 转的那个方向。14.根据方案13所述的方向性速度传感器系统，其中当所述脉冲中的所述至少一 个的时间段大体等于所述第一预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第一 方向上旋转。15.根据方案13所述的方向性速度传感器系统，其中当所述脉冲中的所述至少一 个的时间段大体等于所述第二预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第二 方向上旋转。16.根据方案12所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于所 述脉冲中两个相继脉冲之间的时间段来确定所述轴的旋转速度。17.根据方案12所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于预 定时间段期间的脉冲的数量来确定所述轴的旋转速度。
18.根据方案12所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于与 所述第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块之一产生的两个脉冲相对应的两个脉冲之间 的时间段来确定所述轴的旋转速度。19.根据方案11所述的方向性速度传感器，其中所述第一霍尔效应模块和第二霍 尔效应模块经由第一导线接收功率并且经由第二导线输出所述第一脉冲和第二脉冲；和其中电连接到所述方向性速度传感器的导线的总数限于二。20.根据方案11所述的方向性速度传感器，其中所述第一霍尔效应模块和第二霍 尔效应模块的中心线分开一定距离，该距离为小于所述齿的长度和等于所述齿的长度中的 一个。从以下提供的详细说明将明了本发明的进一步应用区域。应当理解到，详细说明 和具体示例仅仅意在举例说明的目的，并且无意限制本发明的范围。
图1是方向性速度传感器的示例图；图2-4是方向性速度传感器系统的示例性实现的功能框图；图5A-5B是描述当轴在第一方向上旋转时由方向性速度传感器输出的示例性电 流和电压脉冲的曲线；图6A-6B是描述当轴在第二方向上旋转时由方向性速度传感器输出的示例性电 流和电压脉冲的曲线；和图7是描述示例性方法的流程图。
具体实施例方式下面的描述本质上仅是示范性的并且决不是要限制本发明、其应用或使用。清楚 起见，在附图中使用相同的附图标记标识相似的元件。如这里所使用的，短语A、B和C中的 至少一个应当被解释为使用非排他逻辑或的逻辑(A或B或C)。应当理解在不改变本发明 的原则时，可以以不同顺序执行方法内的步骤。如这里所使用的，术语模块指专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共用的、 专用的、或成组的)和执行一个或多个软件程序或者固件程序的存储器、组合逻辑电路、和 /或提供所描述功能的其他适合部件。根据本发明的方向性速度传感器包括在所述方向性速度传感器的壳体内的第一 霍尔效应模块和第二霍尔效应模块。当随轴旋转的带齿轮的齿分别在第一方向上和第二方 向上经过时，第一和第二霍尔效应模块每个都输出第一预定时间段和第二预定时间段的电 流脉冲。第二预定时间段大于或小于第一时间段。轴的旋转速度和旋转方向可以基于方向 性速度传感器的输出确定。现在参考图1，示出了用于车辆的方向性速度传感器100的示例性实现的功能框 图。传感器壳体102包括第一霍尔效应模块104和第二霍尔效应模块106。仅作为示例，第 一霍尔效应模块104和第二霍尔效应模块106可以包括由Allegro Microsystems供应的 带有型号号码ATS653的霍尔效应模块。磁体源(未示出)也可以包括在传感器壳体102 内以产生磁通。
功率经由输入导线108供应给方向性速度传感器100。方向性速度传感器100经 由输出导线110提供输出电流。方向性速度传感器100的输出电流可以用于确定相关轴的 旋转速度，如下面进一步讨论。可以包括连接器111，并且其可以分别提供到输入和输出导 线108和110的简便附接(例如，即插即用)。霍尔效应模块104、106每个都包括正端子和负端子。仅作为示例，第一霍尔效应 模块104分别包括正端子112和负端子114。第二霍尔效应模块106分别包括正端子116 和负端子118。霍尔效应模块104、106的正端子112和116分别电连接到输入导线108。霍 尔效应模块104、106的负端子114和118分别电连接到输出导线110。这样，霍尔效应模块 104、106并联地电连接。霍尔效应模块104、106可以每个都包括多个霍尔效应元件119。虽然霍尔效应模 块104、106被示出为每个包括三个霍尔效应元件119霍尔效应模块104、106，可以包括更多 或更少的霍尔效应元件119。霍尔效应模块104、106还可以包括放大器、模数转换器、和/ 或其他适合部件(未示出)。霍尔效应元件对磁通的变化敏感。霍尔效应模块104、106每 个选择性地产生预定长度(即脉冲宽度)的电流脉冲。霍尔效应模块104和106可以分别沿着第一中心线120和第二中心线122对中。 第一中心线120和第二中心线122之间的距离可以例如相对于随相关轴旋转的带齿轮的一 个齿的长度规定。仅作为示例，第一中心线120和第二中心线122之间的距离可以设定为 等于该带齿轮的一个齿的长度。因此，霍尔效应模块104和106相对于相关轴的中心彼此 在角度上偏移。图2是方向性速度传感器系统200的示例性实现的功能框图。带齿轮202附装到 相关轴204并随相关轴204 —起旋转。仅作为示例，相关轴204可以包括曲轴、驱动轴、变 速器输入轴、变速器输出轴或车辆的其他适当的轴。带齿轮202可以包括N个齿，其中N是大于一的整数。带齿轮202的N个齿可以绕 带齿轮202相等地间隔开。这样，N个齿中两个齿之间的前缘可以分开相关轴204的360° / N的角度旋转。在某些实现中，带齿轮202可以包括一个或多个缺失齿的间隙(未示出)。 该间隙可以用于指示相关轴204的一转。方向性速度传感器100基于带齿轮202的旋转输出方向性速度信号(例如，电流 信号)。方向性速度传感器100可以接收来自控制模块206、控制模块206内模块或其他 适当功率源的功率。控制模块206可以包括例如发动机控制模块(ECM)、变速器控制模块 (TCM)、混合动力控制模块(HCM)、底盘控制模块或车辆的其他适当的控制模块。方向性速度传感器100输出包括脉冲(例如电流脉冲)的方向性速度信号，该脉 冲可以整体地称为脉冲系列。当带齿轮202的每个齿经过方向性速度传感器100时，方向 性速度传感器100产生脉冲系列中的两个脉冲。更具体而言，当带齿轮202的齿经过第一 霍尔效应模块104时，第一霍尔效应模块104产生脉冲系列的一个脉冲。类似地，当带齿轮 202的齿经过第二霍尔效应模块106时，第二霍尔效应模块106产生脉冲系列的一个脉冲。所产生的每个脉冲的长度(即脉冲宽度)取决于带齿轮202的旋转方向。仅作为 示例，当齿分别在第一方向和第二方向上与方向性速度传感器100相遇时，方向性速度传 感器100可以产生第一预定脉冲宽度和第二预定脉冲宽度的脉冲。第一方向可以包括当车 辆向前行进时相关轴204旋转的旋转方向。第二方向可以包括与第一方向的旋转方向相反的旋转方向(即，当车辆反向行进时相关轴204旋转的旋转方向)。
第一预定脉冲宽度为大于第二预定脉冲宽度和小于第二预定脉冲宽度之一。第一 预定脉冲宽度和第二预定脉冲宽度可以是可标定的，并且可以分别设置为例如约45微秒 和约180微秒。 方向性速度信号被提供给控制模块206。更具体而言，方向性速度信号可以提供给 在控制模块206内实现的速度和方向模块230。速度和方向模块230基于方向性速度信号 确定相关轴204的旋转速度。速度和方向模块230还基于方向性速度信号确定相关轴204 的旋转的方向。速度和方向模块230将相关轴204的旋转的速度和方向提供给控制模块 206。相关轴204的旋转的速度和方向还可以提供给车辆的一个或多个其他模块。现在参考图3，图示了方向性速度传感器系统200的示例性实现的另一个功能框 图。速度和方向模块230可以包括功率源模块302、电压测量模块304和速度/方向确定模 块306。在某些实现中，速度/方向确定模块306可以分成两个单独的模块，即确定相关轴 204的速度的速度模块和确定旋转的方向的方向模块(未示出)。功率源模块302经由输入导线108供应功率到方向性速度传感器100。仅作为示 例，功率源模块302可以供应约8. OV和约16. OV之间的电压。供应电压到方向性速度传感 器100引起电流流过方向性速度传感器100。电流流过方向性速度传感器100，并且方向性 速度传感器100经由输出导线100输出电流到电压测量模块304。方向性速度传感器100 基于相关轴204和带齿轮202的旋转产生并输出电流。带齿轮202的每个齿可以包括含铁材料，该含铁材料改变(例如集中)方向性速 度传感器100周围存在的磁通。方向性速度传感器100内的霍尔效应模块104、106每个在 尔效应模块104、106中该个霍尔效应模块周围的磁通被带齿轮202的齿的经过所改变时产 生电流脉冲。这样，每次当带齿轮202的一个齿经过方向性速度传感器100时产生两个电 流脉冲。由霍尔效应模块104、106产生的电流脉冲的脉冲宽度基于齿所经过的方向来设 定。仅作为示例，如图5A所示，当齿在第一方向上经过第一霍尔效应模块104时第一霍尔 效应模块104产生第一预定脉冲宽度的电流脉冲502。当齿在第一方向上经过第二霍尔效 应模块106时第二霍尔效应模块106产生第一预定脉冲宽度的电流脉冲504。如图6A所示，当齿在第二方向上经过第一霍尔效应模块104时第一霍尔效应模块 104产生第二预定脉冲宽度的电流脉冲602。当齿在第二方向上经过第二霍尔效应模块106 时第二霍尔效应模块106也产生第二预定脉冲宽度的电流脉冲604。从图5A和6A的电流 脉冲可以看出，第一和第二预定脉冲宽度不同。由于霍尔效应模块104、106并联地电连接，方向性速度传感器100的电流输出对 应于霍尔效应模块104、106的电流输出之和。由霍尔效应模块104、106产生的电流脉冲因 此反映在方向性速度传感器100的电流输出中。方向性速度传感器100将包括电流脉冲的 电流输出到电压测量模块304。电压测量模块304基于方向性速度传感器100的电流输出来测量方向性速度传感 器100的输出电压。仅作为示例，电压测量模块304可以包括具有预定电阻的电阻器，并且 输出电压可以基于该电阻器上的电压来确定。方向性速度传感器100输出的电流脉冲导致可以由电压测量模块304测量的对应
10输出电压脉冲。图5B描述了当相关轴204在第一方向上旋转时可以由电压测量模块304 测量的示例性电压脉冲506。图6B描述了当相关轴204在第二方向上旋转时可以由电压测 量模块304测量的示例性电压脉冲606。速度/方向确定模块306可以基于输出电压脉冲的宽度来确定相关轴204的旋转 方向。仅作为示例，当输出电压脉冲的宽度大致等于第一预定脉冲宽度时速度/方向确定 模块306可以确定相关轴204在第一方向上旋转。当输出电压脉冲的宽度大致等于第二预 定脉冲宽度时速度/方向确定模块306可以确定相关轴204在第二方向上旋转。速度/方向确定模块306基于输出电压脉冲确定相关轴204的旋转速度。在某些 实现中，速度/方向确定模块306可以基于两个输出电压脉冲之间的时间段和两个齿之间 的角度旋转(即360° /N)来确定相关轴204的旋转速度。在其他实现中，速度/方向确定模块306可以基于每隔一个输出电压脉冲之间的 时间段和两个齿之间的角度旋转来确定相关轴204的旋转速度。在另一些实现中，速度/ 方向确定模块306可以基于在每个预定时间段(例如100ms)期间所接收到的输出电压脉 冲的数量来确定相关轴204的旋转速度。在其他实现中，可以测量方向性速度传感器100 的输出电流。在这样的实现中，速度/方向确定模块306可以基于电流脉冲确定相关轴204 的旋转速度和旋转的方向。图4是方向性速度传感器200的示例图。速度和方向模块230供应功率(VS)给 方向性速度传感器100。输入导线108将功率源连接到方向性速度传感器100的输入。方 向性速度传感器100基于带齿轮202的旋转产生电流输出。输出导线110将方向性速度传 感器100的输出连接到电阻器404的第一节点402。电阻器404的第二节点406连接到接 地源。此接地源可以与功率源共用。在各种实现中，电阻器404的电阻可以包括约131欧姆和约200欧姆之间的电阻。 方向性速度传感器100的输出电压可以基于电阻器404的第一节点处的电压或跨越电阻器 404的电压来测量。相关轴204的旋转的速度和方向可以基于输出电压脉冲来确定。现在参考图7，示出了描述由方法700执行的示例性步骤的流程图。方法700可以 由霍尔效应模块104/106中的一个执行。霍尔效应模块104/106中的另一个可以执行与方 法700的步骤相似或相同的步骤。方法700开始于步骤702，在步骤702，方法700确定是否存在带齿轮202的齿(例 如，前缘)。如果是，方法700继续到步骤704;否则，方法700保持在步骤702。方法700可 以基于磁通(即霍尔效应)来确定是否存在齿。方法700在步骤704中确定在步骤702中检测到的齿是否行进在第一方向上。如 果是，方法700在步骤706中产生第一预定时间段的电流脉冲。如果否，则该齿行进在第二 方向上，并且方法700在步骤708中产生第二预定时间段的电流脉冲。方法700然后返回 步骤702可以多种形式实施本发明的广义教导。因此，虽然本发明包括特定例子，但本发明 的真正范围不应受到如此限制，因为在研究附图、说明书和随附权利要求的基础上其他变 型对于本领域技术人员来说将变得明显。
权利要求
一种用于车辆的方向性速度传感器，包括第一霍尔效应模块，当随车辆的轴旋转的带齿轮的齿在旋转的第一方向上经过所述第一霍尔效应模块时输出第一预定时间段的第一电流脉冲，并且当所述齿在旋转的第二方向上经过所述第一霍尔效应模块时输出第二预定时间段的第一电流脉冲；和第二霍尔效应模块，所述第二霍尔效应模块与所述第一霍尔效应模块并联地电连接，相对于所述轴的中心从所述第一霍尔效应模块角度偏移，当所述带齿轮的齿在第一方向上经过所述第二霍尔效应模块时输出第一预定时间段的第二电流脉冲，并且当所述齿在第二方向上经过所述第二霍尔效应模块时输出第二预定时间段的第二电流脉冲；其中所述第二预定时间段为大于所述第一预定时间段和小于所述第一预定时间段中的一个；并且其中所述第二电流脉冲在所述第一电流脉冲之前和在所述第一电流脉冲之后中的一个产生。
2.一种方向性速度传感器系统，包括 根据权利要求1的方向性速度传感器；和速度和方向模块，所述速度和方向模块监测与所述方向性速度传感器输出的电流脉 冲相对应的电压脉冲，基于所述电压脉冲中的至少一个确定所述轴在所述第一方向和所述 第二方向中的哪个方向上旋转，并且基于所述电压脉冲中的至少一个确定所述轴的旋转速度。
3.根据权利要求2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于所述 电压脉冲中的所述至少一个的时间段来确定所述第一方向和所述第二方向中所述轴沿其 旋转的那个方向。
4.根据权利要求3所述的方向性速度传感器系统，其中当所述电压脉冲中的所述至少 一个的时间段大体等于所述第一预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第一方向上旋转。
5.根据权利要求3所述的方向性速度传感器系统，其中当所述电压脉冲中的所述至少 一个的时间段大体等于所述第二预定时间段时，所述速度和方向模块确定所述轴在所述第二方向上旋转。
6.根据权利要求2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于所述 电压脉冲中两个相继电压脉冲之间的时间段来确定所述轴的旋转速度。
7.根据权利要求2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于预定 时间段期间的电压脉冲的数量来确定所述轴的旋转速度。
8.根据权利要求2所述的方向性速度传感器系统，其中所述速度和方向模块基于与所 述第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块之一产生的两个电流脉冲相对应的两个电压脉 冲之间的时间段来确定所述轴的旋转速度。
9.一种用于车辆的方向性速度传感器，包括第一霍尔效应模块，当随车辆的轴旋转的带齿轮的齿在第一旋转方向上经过所述第一 霍尔效应模块时产生所述方向性速度传感器的输出电流中第一预定时间段的第一脉冲，并 且当所述齿在第二旋转方向上经过所述第一霍尔效应模块时产生第二预定时间段的第一 脉冲；和第二霍尔效应模块，所述第二霍尔效应模块相对于所述轴的中心从所述第一霍尔效应 模块角度偏移，当所述带齿轮的齿在第一旋转方向上经过所述第二霍尔效应模块时产生所 述输出电流中第一预定时间段的第二脉冲，并且当所述齿在第二旋转方向上经过所述第二 霍尔效应模块时产生第二预定时间段的第二脉冲；其中所述第二预定时间段为大于所述第一预定时间段和小于所述第一预定时间段中 的一个；并且其中所述第二脉冲在所述第一脉冲之前和在所述第一脉冲之后中的一个产生。
10. 一种方向性速度传感器系统，包括 根据权利要求9的方向性速度传感器；和速度和方向模块，所述速度和方向模块监测由所述方向性速度传感器输出的脉冲，基 于所述脉冲中的至少一个确定所述轴在所述第一方向和所述第二方向中的哪个方向上旋 转，并且基于所述脉冲中的至少一个确定所述轴的旋转速度。
全文摘要
本发明涉及方向性速度感测系统和方法。一种方向性速度传感器包括第一霍尔效应模块和第二霍尔效应模块。第一霍尔效应模块当随车辆的轴旋转的带齿轮的齿在旋转的第一方向上经过第一霍尔效应模块时输出第一预定时间段的第一电流脉冲，并且当齿在旋转的第二方向上经过第一霍尔效应模块时输出第二预定时间段的第一电流脉冲。第二霍尔效应模块与第一霍尔效应模块并联地电连接，相对于轴的中心从第一霍尔效应模块角度偏移，当带齿轮的齿在第一方向上经过第二霍尔效应模块时输出第一预定时间段的第二电流脉冲，并且当齿在第二方向上经过第二霍尔效应模块时输出第二预定时间段的第二电流脉冲。
文档编号G01P3/481GK101986159SQ201010243358
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者H·L·西蒙斯, J·P·科斯基 申请人:通用汽车环球科技运作公司