專利名稱：一種汽車曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法，屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于一輛汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱EMS)來(lái)說(shuō)，曲軸傳感器信號(hào)至關(guān)重要， 它是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制算法的基礎(chǔ)，直接反應(yīng)了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息，幾乎所有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)管理系 統(tǒng)的控制算法均需要發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作為基本輸入量。因此，對(duì)于直接反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信息的 曲軸傳感器信號(hào)的故障診斷就顯得十分必要，EMS必須能夠及時(shí)診斷出曲軸傳感器輸出 信號(hào)的異常，并及時(shí)控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入相應(yīng)的故障模式中，這樣才能保證車輛在曲軸傳感器 損壞時(shí)的安全，同時(shí)可以及時(shí)提醒駕駛員對(duì)曲軸傳感器進(jìn)行維修或更換。
目前大多數(shù)汽車EMS中，對(duì)于曲軸傳感器信號(hào)的診斷是通過(guò)與相位傳感器輸出信號(hào) 的比對(duì)而實(shí)現(xiàn)的。在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，曲軸傳感器和相位傳感器輸出信號(hào)分別隨曲軸信號(hào)盤(pán) 和凸輪軸的轉(zhuǎn)動(dòng)呈高低電平變化，并進(jìn)入汽車電子控制單元(以下簡(jiǎn)稱ECU)上單片機(jī) 的捕獲模塊，當(dāng)ECU識(shí)別到曲軸傳感器和相位傳感器信號(hào)的高低電平變化后，即進(jìn)行"同 步'"操作，確定發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)序的基點(diǎn)，并由此控制發(fā)動(dòng)機(jī)的噴油和點(diǎn)火順序。在此過(guò)程中， 如識(shí)別到相位傳感器輸出信號(hào)高低電平正常，但同時(shí)，采集到的曲軸傳感器信號(hào)沒(méi)有高低 電平變化(即總保持高電平或低電平)，并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的"抗抖"過(guò)程，則判斷曲軸傳 感器信號(hào)異常，并點(diǎn)亮車輛故障燈。
越來(lái)越多的發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，從節(jié)約成本、簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，逐步取消了 相位傳感器，只利用曲軸傳感器進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)"時(shí)序"計(jì)算(以下簡(jiǎn)稱為無(wú)相位傳感器系統(tǒng))， 這樣傳統(tǒng)的曲軸傳感器信號(hào)診斷方法就不再適用了 。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法，無(wú)需相位傳感器信號(hào)的配合， 就可以在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后及時(shí)準(zhǔn)確的完成曲軸信號(hào)的診斷，使其可以適用于傳統(tǒng)的有相位傳 感器發(fā)動(dòng)tl系統(tǒng)和新型的無(wú)相位傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的汽車曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法，包括以下步驟 (1)連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集的電壓信號(hào)的平均值，作為第一平均值，計(jì)算相鄰兩次第一平均值的差值；
(2) 設(shè)定第一平均值差值的閾值和第二平均值差值的闞值，將相鄰兩次第一平均值 的差值與設(shè)定的第一平均值差值的閾值進(jìn)行比較，若第一平均值的差值處于第一平均值 差值的閾值范圍內(nèi)，則初步確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，若第一平均值的差值不在第 一平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則重復(fù)步驟(1)和(2)，直至初步確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟 動(dòng)狀態(tài)；
(3) 連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集的電壓信號(hào)的平均值，作為第二 平均值，計(jì)算相鄰兩次第二平均值的差值，連續(xù)采集設(shè)定時(shí)間段后，將最后相鄰兩次第 二平均值的差值與設(shè)定的第二平均值差值的閾值比較，若第二平均值的差值處于第二平 均值差值的閾值范圍內(nèi)，則確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，若第二平均值的差值不在第 二平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則重復(fù)步驟(1)和(2)，直至確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀 態(tài)；
(4) 汽車電子控制單元每l毫秒對(duì)曲軸傳感器輸出的電平信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，若電平信 號(hào)為方波信號(hào)，則確認(rèn)曲軸傳感器工作正常，若電平信號(hào)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)為持續(xù)高電平 或持續(xù)低電平，則確認(rèn)曲軸傳感器工作失效，并點(diǎn)亮車輛故障燈。
本發(fā)明提出的曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法，其優(yōu)點(diǎn)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中蓄電池 電壓(VB)的變化，實(shí)現(xiàn)曲軸傳感器信號(hào)診斷。與傳統(tǒng)曲軸傳感器信號(hào)診斷方法相比， 無(wú)需相位傳感器信號(hào)的配合，不需變更原有ECU硬件，僅需增加相應(yīng)算法，可以適用于 傳統(tǒng)的有相位傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和新型的無(wú)相位傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。


圖1是本發(fā)明方法的流程框圖。
圖2是本發(fā)明方法中采集的蓄電池電壓信號(hào)變化示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的汽車曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法，其流程框圖如圖l所示，包括以下步
驟
(1) 連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集的電壓信號(hào)的平均值，作為第一 平均值，計(jì)算相鄰兩次第一平均值的差值；
(2) 設(shè)定第一平均值差值的閾值和第二平均值差值的閾值，將相鄰兩次第一平均值的差值與設(shè)定的第一平均值差值的閾值進(jìn)行比較，若第一平均值的差值處于第一平均值 差值的閾值范圍內(nèi)，則初步確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，若第一平均值的差值不在第 一平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則重復(fù)步驟(1)和(2)，直至初步確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟 動(dòng)狀態(tài)；
(3) 連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集的電壓信號(hào)的平均值，作為第二 平均值，計(jì)算相鄰兩次第二平均值的差值，連續(xù)采集設(shè)定時(shí)間段后，將最后相鄰兩次第 二平均值的差值與設(shè)定的第二平均值差值的閾值比較，若第二平均值的差值處于第二平 均值差值的閾值范圍內(nèi)，則確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，若第二平均值的差值不在第 二平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則重復(fù)步驟(1)和(2),直至確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀 態(tài)；
(4) ECU每1毫秒對(duì)曲軸傳感器輸出的電平信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，若電平信號(hào)為方波信號(hào)， 則確認(rèn)曲軸傳感器工作正常，若電平信號(hào)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)為持續(xù)高電平或持續(xù)低電平，則 確認(rèn)曲軸傳感器工作失效，并點(diǎn)亮車輛故障燈。
圖2是本發(fā)明方法中采集的蓄電池電壓信號(hào)變化示意圖。圖2中I區(qū)為發(fā)動(dòng)機(jī)上電但 沒(méi)有起動(dòng)時(shí)VB狀態(tài)；II區(qū)和m區(qū)是起動(dòng)后，拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程的VB狀態(tài)；IV區(qū)是起動(dòng)過(guò)程 結(jié)束時(shí)VB狀態(tài)。
連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集電壓信號(hào)的平均值，作為第一平均值， 并計(jì)算相鄰兩次第一平均值的差值，判斷上述第一平均值的差值在設(shè)定的第一平均值差值 的閾值范圍內(nèi)，則初步確定發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，即圖2中II區(qū)的A點(diǎn)所示。
連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集電壓信號(hào)的平均值，作為第二平均值， 并計(jì)算相鄰兩次第二平均值的差值，連續(xù)采集設(shè)定時(shí)間段后，即圖2中II區(qū)和III區(qū)交界處 的B點(diǎn)，將最后相鄰兩次第二平均值的差值與設(shè)定的第二平均值差值的閾值比較，若上述 第二平均值的差值處于第二平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)。
確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)后，在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)，即圖2中III區(qū)所示，汽車電控單 元每l毫秒對(duì)曲軸傳感器輸出的電平信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，若電平信號(hào)為方波信號(hào)，則確認(rèn)曲軸 傳感器工作正常，進(jìn)入相應(yīng)的時(shí)序"同步"處理程序；若電平信號(hào)為持續(xù)高電平或持續(xù)低 電平，則確認(rèn)曲軸傳感器工作失效，并點(diǎn)亮車輛故障燈。
出于對(duì)起動(dòng)馬達(dá)的保護(hù)，發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)起動(dòng)一段時(shí)間后如果一直無(wú)法找到有效的曲軸傳 感器信號(hào)，則結(jié)束該次起動(dòng)過(guò)程，即圖2中IV區(qū)所示。
權(quán)利要求
1、一種汽車曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集的電壓信號(hào)的第一平均值，計(jì)算相鄰兩次第一平均值的差值；(2)設(shè)定第一平均值差值的閾值，將上述第一平均值的差值與設(shè)定的第一平均值差值的閾值進(jìn)行比較，若上述第一平均值的差值處于第一平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則初步確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，若上述第一平均值的差值不在第一平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則重復(fù)步驟(1)和(2)，直至初步確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)；(3)連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)，取連續(xù)采集的電壓信號(hào)的第二平均值，計(jì)算相鄰兩次第二平均值的差值，連續(xù)采集設(shè)定時(shí)間段后，將最后相鄰兩次第二平均值的差值與設(shè)定的第二平均值差值的閾值比較，若上述第二平均值的差值處于第二平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)，若上述第二平均值的差值不在第二平均值差值的閾值范圍內(nèi)，則重復(fù)步驟(1)和(2)，直至確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)；(4)汽車電控單元每1毫秒對(duì)曲軸傳感器輸出的電平信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，若電平信號(hào)為方波信號(hào)，則確認(rèn)曲軸傳感器工作正常，若電平信號(hào)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)為持續(xù)高電平或持續(xù)低電平，則確認(rèn)曲軸傳感器工作失效，并點(diǎn)亮車輛故障燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車曲軸傳感器信號(hào)的診斷方法，屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)的第一平均值計(jì)算相鄰兩次第一平均值的差值，并設(shè)定其閾值，將采集的平均值差值與閾值比較，若差值處于閾值范圍內(nèi)，則初步確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)；連續(xù)采集汽車蓄電池的電壓信號(hào)的第二平均值，并設(shè)定其閾值，將采集的平均值差值與閾值比較，若差值處于閾值范圍內(nèi)，則確定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)狀態(tài)。ECU定時(shí)根據(jù)曲軸傳感器的電平信號(hào)高低對(duì)曲軸傳感器工作是否正常進(jìn)行確認(rèn)。本方法利用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中蓄電池電壓變化，實(shí)現(xiàn)曲軸傳感器信號(hào)診斷，無(wú)需變更原有ECU硬件，適用于有相位傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和無(wú)相位傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01M15/00GK101441133SQ20081023919
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者焱 范, 磊 趙, 趙小娜 申請(qǐng)人:北京銳意泰克汽車電子有限公司