CN102116809B - 一种相位传感器的诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种相位传感器的诊断方法，属于汽车电子软件开发领域，其特征在于诊断方法包括相位传感器信号对电源短路诊断、相位传感器信号对地短路诊断、信号故障诊断和不可信故障诊断以及故障管理。能够更快地找到同步信号；简便了后续处理；在发动机起动期间，是在整个移位寄存器充满之前尽快获取PG功能信息是很重要的。

Description

一种相位传感器的诊断方法

技术领域：

本发明涉及一种相位传感器的诊断方法，属于汽车电子软件开发领域，具体为ECU端OBD软件开发。

背景技术：

鉴于相位传感器在发动机电控系统中的重要性，因此无论是在OBD法规中，还是普通诊断，相位传感器的诊断都是必不可少的。对于相位传感器的诊断，虽然大致检测项分为对电源短路、对地短路、信号不可信等故障，但是由于相位靶轮结构、诊断实现方法和软件结构的差异，可靠性也有所不同。

通常相位靶轮采用6+1齿(6正常齿+1同步齿)或者干脆1个同步齿，相位传感器的可信性诊断主要有两种情况，当检测到同步齿之间的分段时间数目不正确或者检测到分段时间数目后没有发现同步齿，则说明出现不可信故障。其中分段时间是软件内部计算的一个量，约相当于一个活塞行程的时间。每次进行同步查询时，检测相位传感器的电平信号，正常情况下电平交替变化(010101...或者101010...)，如果连续出现两个同样的电平，如001010...，则说明相位传感器出现故障，对故障位进行一些处理。

目前对相位传感器的诊断直接通过输出电压值进行判断，所以判断无信号和不可信的故障时，复杂且不可靠，目前尚未见对相位传感器诊断进行描述的文献和专利。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种相位传感器的诊断方法，其相位靶轮采用的是两大两小形状，这种相位靶轮每圈检测两个下降沿，和普通靶轮相比，能够更快地找到同步信号；针对这种相位靶轮形式，本发明采用了不同的软件处理方法，定义一个8位的类似移位寄存器的专用变量，简称移位寄存器或寄存器，用来存储相位传感器高低电平，极大简便了后续处理；在发动机起动期间，在整个移位寄存器充满之前尽快获取PG功能信息是很重要的。

本发明的技术方案是这样实现的：一种相位传感器的诊断方法，其特征在于由以下步骤完成：

(1)、定义同步状态，在压缩上止点和排气上止点处各定义一个软件参考同步标识，相位凸轮每圈进行两次同步，由于点火上止点采集的电平为低，排气上止点采集的电压为高，因此最后采集的电平高低相间；

(2)、根据靶轮形状，相位传感器信号呈现出高电平或低电平特征，当处于高电平，设标志为1，当处于低电平，设标志为0；

(3)、通过移位寄存器或寄存器保存最近几次同步事件中所检测到的相位电平，每次同步时，先把前面的相位电平状态往高位移位，再保存当前的相位电平到最低位；

(4)、根据寄存器内容判断当前相位传感器故障状态；

诊断包含三部分：

A：相位传感器的静态诊断

B：相位传感器的动态诊断

C：相位传感器的故障管理

A、相位传感器的静态诊断包含：

相位传感器正常：当寄存器中内容总是等于170或85时，则传感器为正常；

相位传感器对电源短路故障：当寄存器中内容总是等于0时，则判定为对地短路；

相位传感器对地短路故障：当寄存器中内容总是等于255(0xFF)时，则判定为电源短路；

B相位传感器的动态诊断包含：

相位传感器信号故障：当寄存器内容在0或255之间进行跳变时，则判定为传感器信号故障，一般这种信号故障出现的原因是传感器安装不正确；

相位传感器不可信故障：当寄存器中内容不等于以上所有数值时，则判定为传感器不可信；

C相位传感器的故障管理包含：

所有故障类型的设置必须要求测试完成，必须达到一定循环以确认故障。

相位传感器正常，除了测试完成位，不置任何其他故障位；

相位传感器出现对电源短路故障，经过一段时间确认，则置测试完成位，对电源短路故障位和综合故障位；

相位传感器出现对地短路故障，经过一段时间确认，则置测试完成位，对地短路故障位和综合故障位；

相位传感器出现不可信故障，经过一段时间确认，则置测试完成位，不可信故障位和综合故障位；

当故障消失，则经过一段时间确认后，清除相关故障位和综合故障位。

本发明的积极效果是能够更快地找到同步信号；简便了后续处理；在发动机起动期间，是在整个移位寄存器充满之前尽快获取PG功能信息是很重要的。

附图说明：

图1是相位靶轮形状。

图2是相位传感器信号形式和本软件参考同步标识位置示意图。

图3为相位传感器信号输出(含正常和各种故障信号)。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，本相位靶轮采用的设计是两大两小形状，对应的曲轴为60-2齿，正常情况下，该靶轮形式的相位传感器的信号电平在一定区间内交替变化(010101...或者101010...)，如果连续出现两个同样的电平，如001010...，则说明相位传感器出现故障，对故障位进行一些处理。

基于这种特定的信号变化特点，本发明定义一个8位的类似移位寄存器的专用变量，简称移位寄存器或寄存器，专门用来存储特定工作区间内的相位传感器高低电平。

发动机起动期间，在整个移位寄存器充满之前尽快获取相位传感器的功能信息是很重要的。如图2所示，具体的方法如下：1、以曲轴缺齿后第2齿下降沿为参考点，发动机运转后，相位传感器信号在正常情况下在该参考点处应交替呈现高电平或低电平特征即曲轴转2圈，凸轮轴转1圈，当处于高电平，设标志为1，当处于低电平，设标志为0；

2、在每个软件参考点处，采集相位传感器电平，先将移位寄存器左移，即向高位移1位，再保存当前的相位传感器电平到最低位；

3、根据寄存器内容判断当前相位传感器故障状态；

诊断大体包含三部分：

A：相位传感器的静态诊断

B：相位传感器的动态诊断

C：相位传感器的故障管理

A具体包含：

相位传感器正常：当寄存器中内容总是等于170或85时，则传感器为正常；

相位传感器对电源短路故障：当寄存器中内容总是等于0时，则判定为对地短路；

相位传感器对地短路故障：当寄存器中内容总是等于255(0xFF)时，则判定为电源短路；

B具体包含：

相位传感器信号故障：当寄存器内容在0或255之间进行跳变时，则判定为传感器信号故障，一般这种信号故障出现的原因是传感器安装不正确；

相位传感器不可信故障：当寄存器中内容不等于以上所有数值时，则判定为传感器不可信；

C具体包含：

所有故障类型的设置必须要求测试完成，必须达到一定循环以确认故障。

相位传感器正常，除了测试完成位，不置任何其他故障位；

相位传感器出现对电源短路故障，经过12s确认，则置测试完成位，

对电源短路故障位和综合故障位；

相位传感器出现对地短路故障，经过12s确认，则置测试完成位，对地短路故障位和综合故障位；

相位传感器出现不可信故障，经过12s确认，则置测试完成位，不可信故障位和综合故障位；

当故障消失，则超过12s确认后，清除相关故障位和综合故障位。

如图3所示当转速3000转时，凸轮轴传感器输出信号，包含了对电源短路、对地短路和信号不可信等故障信号形式，测试结束后，均能正确报出故障。

Claims (1)

1.一种相位传感器的诊断方法，其特征在于由以下步骤完成：

(1)、定义同步状态，在压缩上止点和排气上止点处各定义一个软件参考同步标识，相位凸轮每圈进行两次同步，由于点火上止点采集的电平为低，排气上止点采集的电压为高，因此最后采集的电平高低相间；

(2)、根据靶轮形状，相位传感器信号呈现出高电平或低电平特征，当处于高电平，设标志为1，当处于低电平，设标志为0；

(3)、通过移位寄存器或寄存器保存最近几次同步事件中所检测到的相位电平，每次同步时，先把前面的相位电平状态往高位移位，再保存当前的相位电平到最低位；

(4)、根据寄存器内容判断当前相位传感器故障状态；

诊断包含三部分：

A：相位传感器的静态诊断

B：相位传感器的动态诊断

C：相位传感器的故障管理

A、相位传感器的静态诊断包含：

相位传感器正常：当寄存器中内容总是等于170或85时，则传感器为正常；

相位传感器对电源短路故障：当寄存器中内容总是等于0时，则判定为对地短路；相位传感器对地短路故障：当寄存器中内容总是等于255(0xFF)时，则判定为电源短路；

B、相位传感器的动态诊断包含：

相位传感器信号故障：当寄存器内容在0或255之间进行跳变时，则判定为传感器信号故障，一般这种信号故障出现的原因是传感器安装不正确；

相位传感器不可信故障：当寄存器中内容不等于以上170、85、0、255的数值时，则判定为传感器不可信；

C、相位传感器的故障管理包含：

所有故障类型的设置必须要求测试完成，必须达到一定循环以确认故障；

相位传感器正常，除了测试完成位，不置任何其他故障位；

相位传感器出现对电源短路故障，经过一段时间确认，则置测试完成位，对电源短路故障位和综合故障位；

相位传感器出现对地短路故障，经过一段时间确认，则置测试完成位，对地短路故障位和综合故障位；

相位传感器出现不可信故障，经过一段时间确认，则置测试完成位，不可信故障位和综合故障位；

当故障消失，则经过一段时间确认后，清除相关故障位和综合故障位。