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一种汽车曲轴传感器信号的诊断方法

阅读:786发布:2021-03-07

专利汇可以提供一种汽车曲轴传感器信号的诊断方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 汽车 曲轴 传感器 信号 的诊断方法,属于汽车 电子 技术领域。连续采集汽车 蓄 电池 的 电压 信号的第一平均值计算相邻两次第一平均值的差值,并设定其 阈值 ,将采集的平均值差值与阈值比较,若差值处于阈值范围内,则初步确定汽车 发动机 处于启动状态;连续采集汽车 蓄电池 的电压信号的第二平均值,并设定其阈值,将采集的平均值差值与阈值比较,若差值处于阈值范围内,则确定汽车发动机处于启动状态。ECU定时根据曲轴传感器的电平信号高低对曲轴传感器工作是否正常进行确认。本方法利用发动机起动过程中蓄电池电压变化,实现曲轴传感器信号诊断,无需变更原有ECU 硬件 ,适用于有 相位 传感器发动机系统和无相位传感器发动机系统。,下面是一种汽车曲轴传感器信号的诊断方法专利的具体信息内容。

1、一种汽车曲轴传感器信号的诊断方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
(1)连续采集汽车电池电压信号,取连续采集的电压信号的第一平均值,计算 相邻两次第一平均值的差值;
(2)设定第一平均值差值的阈值,将上述第一平均值的差值与设定的第一平均值差 值的阈值进行比较,若上述第一平均值的差值处于第一平均值差值的阈值范围内,则初 步确定汽车发动机处于启动状态,若上述第一平均值的差值不在第一平均值差值的阈值 范围内,则重复步骤(1)和(2),直至初步确定汽车发动机处于启动状态;
(3)连续采集汽车蓄电池的电压信号,取连续采集的电压信号的第二平均值,计算 相邻两次第二平均值的差值,连续采集设定时间段后,将最后相邻两次第二平均值的差 值与设定的第二平均值差值的阈值比较,若上述第二平均值的差值处于第二平均值差值 的阈值范围内,则确定汽车发动机处于启动状态,若上述第二平均值的差值不在第二平 均值差值的阈值范围内,则重复步骤(1)和(2),直至确定汽车发动机处于启动状态;
(4)汽车电控单元每1毫秒对曲轴传感器输出的电平信号进行确认,若电平信号为 方波信号,则确认曲轴传感器工作正常,若电平信号在设定时间段内为持续高电平或持 续低电平,则确认曲轴传感器工作失效,并点亮车辆故障灯。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种汽车曲轴传感器信号的诊断方法,属于汽车电子技术领域。

背景技术

对于一辆汽车的发动机管理系统(以下简称EMS)来说,曲轴传感器信号至关重要, 它是整个发动机控制算法基础,直接反应了发动机转速信息,几乎所有对发动机管理系 统的控制算法均需要发动机转速作为基本输入量。因此,对于直接反应发动机转速信息的 曲轴传感器信号的故障诊断就显得十分必要,EMS必须能够及时诊断出曲轴传感器输出 信号的异常,并及时控制发动机进入相应的故障模式中,这样才能保证车辆在曲轴传感器 损坏时的安全,同时可以及时提醒驾驶员对曲轴传感器进行维修或更换。
目前大多数汽车EMS中,对于曲轴传感器信号的诊断是通过与相位传感器输出信号 的比对而实现的。在发动机启动后,曲轴传感器和相位传感器输出信号分别随曲轴信号盘 和凸轮轴的转动呈高低电平变化,并进入汽车电子控制单元(以下简称ECU)上单片机 的捕获模,当ECU识别到曲轴传感器和相位传感器信号的高低电平变化后,即进行“同 步”操作,确定发动机时序的基点,并由此控制发动机的喷油和点火顺序。在此过程中, 如识别到相位传感器输出信号高低电平正常,但同时,采集到的曲轴传感器信号没有高低 电平变化(即总保持高电平或低电平),并经过一段时间的“抗抖”过程,则判断曲轴传 感器信号异常,并点亮车辆故障灯。
越来越多的发动机电控系统,从节约成本、简化发动机设计的度出发,逐步取消了 相位传感器,只利用曲轴传感器进行发动机“时序”计算(以下简称为无相位传感器系统), 这样传统的曲轴传感器信号诊断方法就不再适用了。

发明内容

本发明的目的是提出一种曲轴传感器信号的诊断方法,无需相位传感器信号的配合, 就可以在发动机起动后及时准确的完成曲轴信号的诊断,使其可以适用于传统的有相位传 感器发动机系统和新型的无相位传感器发动机系统。
本发明提出的汽车曲轴传感器信号的诊断方法,包括以下步骤:
(1)连续采集汽车电池电压信号,取连续采集的电压信号的平均值,作为第一 平均值,计算相邻两次第一平均值的差值;
(2)设定第一平均值差值的阈值和第二平均值差值的阈值,将相邻两次第一平均值 的差值与设定的第一平均值差值的阈值进行比较,若第一平均值的差值处于第一平均值 差值的阈值范围内,则初步确定汽车发动机处于启动状态,若第一平均值的差值不在第 一平均值差值的阈值范围内,则重复步骤(1)和(2),直至初步确定汽车发动机处于启 动状态;
(3)连续采集汽车蓄电池的电压信号,取连续采集的电压信号的平均值,作为第二 平均值,计算相邻两次第二平均值的差值,连续采集设定时间段后,将最后相邻两次第 二平均值的差值与设定的第二平均值差值的阈值比较,若第二平均值的差值处于第二平 均值差值的阈值范围内,则确定汽车发动机处于启动状态,若第二平均值的差值不在第 二平均值差值的阈值范围内,则重复步骤(1)和(2),直至确定汽车发动机处于启动状 态;
(4)汽车电子控制单元每1毫秒对曲轴传感器输出的电平信号进行确认,若电平信 号为方波信号,则确认曲轴传感器工作正常,若电平信号在设定时间段内为持续高电平 或持续低电平,则确认曲轴传感器工作失效,并点亮车辆故障灯。
本发明提出的曲轴传感器信号的诊断方法,其优点是:利用发动机起动过程中蓄电池 电压(VB)的变化,实现曲轴传感器信号诊断。与传统曲轴传感器信号诊断方法相比, 无需相位传感器信号的配合,不需变更原有ECU硬件,仅需增加相应算法,可以适用于 传统的有相位传感器发动机系统和新型的无相位传感器发动机系统。
附图说明
图1是本发明方法的流程框图
图2是本发明方法中采集的蓄电池电压信号变化示意图。

具体实施方式

本发明提出的汽车曲轴传感器信号的诊断方法,其流程框图如图1所示,包括以下步 骤:
(1)连续采集汽车蓄电池的电压信号,取连续采集的电压信号的平均值,作为第一 平均值,计算相邻两次第一平均值的差值;
(2)设定第一平均值差值的阈值和第二平均值差值的阈值,将相邻两次第一平均值 的差值与设定的第一平均值差值的阈值进行比较,若第一平均值的差值处于第一平均值 差值的阈值范围内,则初步确定汽车发动机处于启动状态,若第一平均值的差值不在第 一平均值差值的阈值范围内,则重复步骤(1)和(2),直至初步确定汽车发动机处于启 动状态;
(3)连续采集汽车蓄电池的电压信号,取连续采集的电压信号的平均值,作为第二 平均值,计算相邻两次第二平均值的差值,连续采集设定时间段后,将最后相邻两次第 二平均值的差值与设定的第二平均值差值的阈值比较,若第二平均值的差值处于第二平 均值差值的阈值范围内,则确定汽车发动机处于启动状态,若第二平均值的差值不在第 二平均值差值的阈值范围内,则重复步骤(1)和(2),直至确定汽车发动机处于启动状 态;
(4)ECU每1毫秒对曲轴传感器输出的电平信号进行确认,若电平信号为方波信号, 则确认曲轴传感器工作正常,若电平信号在设定时间段内为持续高电平或持续低电平,则 确认曲轴传感器工作失效,并点亮车辆故障灯。
图2是本发明方法中采集的蓄电池电压信号变化示意图。图2中I区为发动机上电但 没有起动时VB状态;II区和III区是起动后,拖动发动机过程的VB状态;IV区是起动过程 结束时VB状态。
连续采集汽车蓄电池的电压信号,取连续采集电压信号的平均值,作为第一平均值, 并计算相邻两次第一平均值的差值,判断上述第一平均值的差值在设定的第一平均值差值 的阈值范围内,则初步确定发动机处于启动状态,即图2中II区的A点所示。
连续采集汽车蓄电池的电压信号,取连续采集电压信号的平均值,作为第二平均值, 并计算相邻两次第二平均值的差值,连续采集设定时间段后,即图2中II区和III区交界处 的B点,将最后相邻两次第二平均值的差值与设定的第二平均值差值的阈值比较,若上述 第二平均值的差值处于第二平均值差值的阈值范围内,则确定汽车发动机处于启动状态。
确定汽车发动机处于启动状态后,在设定时间段内,即图2中III区所示,汽车电控单 元每1毫秒对曲轴传感器输出的电平信号进行确认,若电平信号为方波信号,则确认曲轴 传感器工作正常,进入相应的时序“同步”处理程序;若电平信号为持续高电平或持续低 电平,则确认曲轴传感器工作失效,并点亮车辆故障灯。
出于对起动达的保护,发动机持续起动一段时间后如果一直无法找到有效的曲轴传 感器信号,则结束该次起动过程,即图2中IV区所示。
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