CN102183200B - 发动机转速传感器间隙检测电路及其空载检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机转速传感器间隙检测电路及其空载检测方法，发动机转速传感器间隙检测电路包括主控芯片（U1），其特征在于，所述主控芯片（U1）的电压检测端连接有转速信号电压处理电路，主控芯片（U1）的频率检测端连接有转速信号脉冲处理电路，主控芯片（U1）的温度检测端连接有温度传感器，主控芯片（U1）的显示端组连接有LCD显示器。该发明的效果是：在不打开发动机的情况下，准确地检测出转速传感器与磁包间的间隙。实现发动机装车检测和发动机空载检测。本发明检测操作简单,方案灵活,可以做成便携式仪器,对售后工作提供高效支持。

Description

发动机转速传感器间隙检测电路及其空载检测方法

技术领域

本发明属于一种发动机转速传感器间隙检测技术，尤其是一种摩托车用的发动机转速传感器间隙检测电路及其空载检测方法。

背景技术

发动机内的磁电机运转时，其表面的凸台切割固定在旁边的转速传感器的磁力线，产生了相应的转速信号，该转速信号是发动机管理系统重要的传感器信号依据。所述转速传感器为磁电式。转速传感器是安装在发动机箱体或侧盖上的，它与磁电机的间隙是在组装发动机时调整好的，但在实际应用中有些安装误差会导致信号的偏差，尤其是维修后的发动机，往往会和初始值存在很大偏移，从而影响了发动机的性能，特别是影响了点火提前角和转速信号判断误差率。

但现有技术的缺点是：还没有一种摩托车用的发动机转速传感器间隙检测电路，无法在不打开发动机箱体的情况下，快速准确地检测出转速传感器与磁包间的间隙，一旦发动机箱体打开后，重新装上，其装配误差也会影响转速传感器与磁包间的间隙。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种发动机转速传感器间隙检测电路及其空载检测方法，在发动机组装好之后，无论是否装上摩托车，都可以在不打开发动机的情况下，就能准确地检测出转速传感器与磁包间的间隙。

为达到上述目的，本发明提供一种发动机转速传感器间隙检测电路，包括主控芯片（U1），其关键在于，所述主控芯片（U1）的电压检测端连接有转速信号电压处理电路，主控芯片（U1）的频率检测端连接有转速信号脉冲处理电路，主控芯片（U1）的温度检测端连接有温度传感器，主控芯片（U1）的显示端组连接有LCD显示器，所述主控芯片（U1）以转速信号电压处理电路检测的电压值和转速信号脉冲处理电路检测的频率为依据，根据实验得来的数据表格和经验来计算转速传感器和磁电机凸包的间隙大小，并由温度传感器检测的温度值对该间隙大小进行系数修正后，得到最终理论间隙值。

利用转速传感器信号计算间隙大小并显示.用户只需要将发动机转速信号引出到发动机转速传感器间隙检测电路上，并将发动机保持在一定转速下,即可实时查看其转速传感器和磁电机凸包间隙,无须打开发动机外壳,检测操作简单,方案灵活,可以做成便携式仪器,对发动机装机前检测和售后工作提供高效支持.

本方案中以转速信号传感器的信号的电压及频率为依据，根据实验得来的数据表格和经验来计算转速传感器和磁电机凸包的间隙大小，并由温度信号对该间隙大小进行系数修正后，得到最终理论间隙值，并以LCD1显示屏显示间隙大小、当前转速、电压和当前温度。

所述转速信号电压处理电路设置有第一运放（IC1），该第一运放（IC1）的负向输入端接在第三电阻（R3）的一端，该第三电阻（R3）的另一端接在基准电压上；

所述第一运放（IC1）的正向输入端接在第二电阻（R2）的一端，该第二电阻（R2）的另一端接在转速传感器输出线圈的第一抽头上；

所述第一运放（IC1）的正向输入端与输出端之间串接有第一电阻（R1），该输出端还连接所述主控芯片（U1）的电压检测端。

转速信号电压处理电路用于检测当前电压值。

所述转速信号脉冲处理电路设置有第二运放（IC2），该第二运放（IC2）的负向输入端接在第七电阻（R7）的一端，该第七电阻（R7）的另一端接在转速传感器输出线圈的第一抽头上，该转速传感器输出线圈的第一抽头通过第四电阻（R4）连接在基准电压上；

所述第二运放（IC2）的正向输入端接在第八电阻（R8）的一端，该第八电阻（R8）的另一端接在转速传感器输出线圈的第二抽头上，该转速传感器输出线圈的第二抽头通过第五电阻（R5）连接在基准电压上；

所述第二运放（IC2）的正向输入端与输出端之间串接有第六电阻（R6），该输出端还连接所述主控芯片（U1）的频率检测端。

转速信号脉冲处理电路用于检测当前转速值。

所述主控芯片（U1）的温度检测端连接有温度传感器。

温度传感器用于检测当前温度值。

所述主控芯片（U1）的显示端组由第一显示端（LCD1）、第二显示端（LCD2）、第三显示端（LCD3）、第四显示端（LCD4）组成，所述第一显示端（LCD1）、第二显示端（LCD2）、第三显示端（LCD3）、第四显示端（LCD4）连接在同一LCD显示器上。

发动机组装好之后，直接通过本发动机转速传感器间隙检测电路就能对转速传感器间隙进行检测。

所述发动机转速传感器间隙检测电路的空载检测方法：其关键在于：

首先、发动机转速传感器间隙检测电路中转速信号电压处理电路连接到转速传感器输出线圈的第一抽头，转速信号脉冲处理电路分别连接到转速传感器输出线圈的第一抽头和第二抽头；其次、空载转动发动机；脚蹬或手动等外力方式使发动机转动起来。

主控芯片（U1）是按以下步骤实现的：

初始化，设定最低空载转速值speed；

第一次采集转速信号周期t1；

延时一段时间后，第二次采集转速信号周期t2；

判断t2是否大于t1；

如果t2大于t1，则记录t2，并读取转速信号电压Vc，令t1=t2，返回延时一段时间后采集转速信号周期t2的步骤；

如果t2不大于t1，则通过t2的值计算发动机转速R；

判断R是否大于speed；

如果R小于或等于speed，则返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤；

如果R大于speed，则采集发动机当前温度C；

判断当前温度C是否大于上限温度值c1，如果当前温度C大于上限温度值，则温度系数K=k1；

如果当前温度C小于或等于上限温度值，判断当前温度C是否大于下限温度值c2，

如果当前温度C在下限温度值到上限温度值之间，则温度系数K=k2；

如果当前温度C小于或等于下限温度值，则温度系数K=k3；

c1=30度，c2=5度，k1=1.05,k2=1,k3=0.94。

所述转速信号电压Vc的值为：Vc=Vc×K；

调用转速-电压-间隙表，由Vc、R查转速传感器与磁包间的间隙S；

主控芯片（U1）驱动LCD显示器显示S、Vc及R；

返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤。

该程序主要功能是不用将发动机发燃，直接用脚启动或电启动使发动机转动一次，发动机转速传感器间隙检测电路就会自动将传感器间隙捕获并显示出来。

发动机转速传感器间隙检测电路还能对组装在摩托车上的发动机转速传感器间隙进行检测。

所述发动机转速传感器间隙检测电路的装车检测方法：其关键在于：

首先、发动机转速传感器间隙检测电路中转速信号电压处理电路连接到转速传感器输出线圈的第一抽头，转速信号脉冲处理电路分别连接到转速传感器输出线圈的第一抽头和第二抽头；

其次、启动发动机并怠速运行；

主控芯片（U1）按以下步骤进行：

初始化，计数器T1=0，T2=0，设定最低空载转速值speed，设定第一设定次数和第二设定次数；

第一次采集转速信号周期t1；

延时一段时间后，第二次采集转速信号周期t2；

判断t1与t2之间差值的绝对值是否在允许范围内，即判断发动机当前转动是否平稳；

如果t1与t2之间差值的绝对值在允许范围外，即发动机当前转动不平稳，需要返回所述初始化，计数器T1=0的步骤，再次重新采集；

如果t1与t2之间差值的绝对值在允许范围内，即发动机当前转动平稳，则T1=T1+1；

判断T1是否大于第一设定次数；

如果T1不大于第一设定次数，则返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤，再次采集；

如果T1大于第一设定次数，则通过所述第二次采集转速信号周期t2的值计算发动机转速R；

判断发动机转速R是否大于最低怠速值speed；

如果发动机转速R不大于最低怠速值speed，则返回所述初始化，计数器T1=0的步骤，再次重新采集；

如果发动机转速R大于最低怠速值speed；

采集并记录读取转速信号电压Vc，再次采集转速信号周期t3的值，计算发动机转速R；

T2=T2+1

判断T2是否大于第二设定次数；

如果T2不大于第二设定次数，则返回所述采集并记录读取转速信号电压Vc，再次采集转速信号周期t3的值，计算发动机转速R的步骤；

如果T2大于第二设定次数，则对第二设定次数内获取的Vc和R分别取平均值并记录；

采集发动机当前温度C；

判断当前温度C是否大于上限温度值c1，如果当前温度C大于上限温度值，则温度系数K=k1；

如果当前温度C小于或等于上限温度值，判断当前温度C是否大于下限温度值c2，

如果当前温度C在下限温度值到上限温度值之间，则温度系数K=k2；

如果当前温度C小于或等于下限温度值，则温度系数K=k3；

c1=30度，c2=5度，k1=1.05,k2=1,k3=0.94。

所述转速信号电压Vc的值为：Vc=Vc×K；

调用转速-电压-间隙表，由Vc、R查转速传感器与磁包间的间隙S；

主控芯片（U1）驱动LCD显示器显示S、Vc及R；

结束。

该流程中以捕获的最大转速和电压为判断依据，根据发动机空载检测转速R-电压Vc-间隙S的关系表，来读取实际的转速传感器和磁电机凸包间隙。

本发明的效果是：一种发动机转速传感器间隙检测电路，在发动机组装好之后，无论是否装上摩托车，都可以在不打开发动机的情况下，就能准确地检测出转速传感器与磁包间的间隙实现发动机装车检测和发动机空载检测。本发明检测操作简单,方案灵活,可以做成便携式仪器,对售后工作提供高效支持。

附图说明

图1为发动机转速传感器间隙检测电路的电路图；

图2为本发明装车检测的流程图；

图3为本发明空载检测的流程图；

图4为发动机装车检测转速R-电压Vc-间隙S的关系表示意图；

图5为发动机空载检测转速R-电压Vc-间隙S的关系表示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种发动机转速传感器间隙检测电路，包括主控芯片（U1），其关键在于，所述主控芯片（U1）的电压检测端连接有转速信号电压处理电路，主控芯片（U1）的频率检测端连接有转速信号脉冲处理电路，主控芯片（U1）的温度检测端连接有温度传感器，主控芯片（U1）的显示端组连接有LCD显示器，该主控芯片U1以转速信号电压处理电路检测的电压值和转速信号脉冲处理电路检测的频率为依据，根据实验得来的数据表格和经验来计算转速传感器和磁电机凸包的间隙大小，并由温度传感器检测的温度值对该间隙大小进行系数修正后，得到最终理论间隙值。

利用转速传感器信号计算间隙大小并显示.用户只需要将发动机转速信号引出到发动机转速传感器间隙检测电路上，并将发动机保持在一定转速下,即可实时查看其转速传感器和磁电机凸包间隙,无须打开发动机外壳,检测操作简单,方案灵活,可以做成便携式仪器,对发动机装机前检测和售后工作提供高效支持.

本方案中以转速信号传感器的信号的电压及频率为依据，根据实验得来的数据表格和经验来计算转速传感器和磁电机凸包的间隙大小，并由温度信号对该间隙大小进行系数修正后，得到最终理论间隙值，并以LCD1显示屏显示间隙大小、当前转速、电压和当前温度。

所述转速信号电压处理电路设置有第一运放（IC1），该第一运放（IC1）的负向输入端接在第三电阻（R3）的一端，该第三电阻（R3）的另一端接在基准电压上；

所述第一运放（IC1）的正向输入端接在第二电阻（R2）的一端，该第二电阻（R2）的另一端接在转速传感器输出线圈的第一抽头上；

所述第一运放（IC1）的正向输入端与输出端之间串接有第一电阻（R1），该输出端还连接所述主控芯片（U1）的电压检测端。

转速信号电压处理电路用于检测当前电压值。

所述转速信号脉冲处理电路设置有第二运放（IC2），该第二运放（IC2）的负向输入端接在第七电阻（R7）的一端，该第七电阻（R7）的另一端接在转速传感器输出线圈的第一抽头上，该转速传感器输出线圈的第一抽头通过第四电阻（R4）连接在基准电压上；

所述第二运放（IC2）的正向输入端接在第八电阻（R8）的一端，该第八电阻（R8）的另一端接在转速传感器输出线圈的第二抽头上，该转速传感器输出线圈的第二抽头通过第五电阻（R5）连接在基准电压上；

所述第二运放（IC2）的正向输入端与输出端之间串接有第六电阻（R6），该输出端还连接所述主控芯片（U1）的频率检测端。

转速信号脉冲处理电路用于检测当前转速值。

所述主控芯片（U1）的温度检测端连接有温度传感器。

温度传感器用于检测当前温度值。

所述主控芯片（U1）的显示端组由第一显示端（LCD1）、第二显示端（LCD2）、第三显示端（LCD3）、第四显示端（LCD4）组成，所述第一显示端（LCD1）、第二显示端（LCD2）、第三显示端（LCD3）、第四显示端（LCD4）连接在同一LCD显示器上。

如图3、5所示，所述发动机转速传感器间隙检测电路的空载检测方法：其关键在于：首先、发动机转速传感器间隙检测电路中转速信号电压处理电路连接到转速传感器输出线圈的第一抽头，转速信号脉冲处理电路分别连接到转速传感器输出线圈的第一抽头和第二抽头；其次、空载转动发动机；脚蹬或手动等外力方式使发动机转动起来。

主控芯片（U1）是按以下步骤实现的：

初始化，设定最低空载转速值speed；

第一次采集转速信号周期t1；

延时一段时间后，第二次采集转速信号周期t2；

判断t2是否大于t1；

如果t2大于t1，则记录t2，并读取转速信号电压Vc，令t1=t2，返回延时一段时间后采集转速信号周期t2的步骤；

如果t2不大于t1，则通过t2的值计算发动机转速R；

判断R是否大于speed；

如果R小于或等于speed，则返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤；

如果R大于speed，则采集发动机当前温度C；

判断当前温度C是否大于上限温度值c1，如果当前温度C大于上限温度值，则温度系数K=k1；

如果当前温度C小于或等于上限温度值，判断当前温度C是否大于下限温度值c2，

如果当前温度C在下限温度值到上限温度值之间，则温度系数K=k2；

如果当前温度C小于或等于下限温度值，则温度系数K=k3；

c1=30度，c2=5度，k1=1.05,k2=1,k3=0.94。

所述转速信号电压Vc的值为：Vc=Vc×K；

调用转速-电压-间隙表，由Vc、R查转速传感器与磁包间的间隙S；

主控芯片（U1）驱动LCD显示器显示S、Vc及R；

返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤。

发动机转速传感器间隙检测电路还能对装在摩托车上的发动机转速传感器间隙进行检测。

如图2、4所示，所述发动机转速传感器间隙检测电路的装车检测方法：其关键在于：首先、发动机转速传感器间隙检测电路中转速信号电压处理电路连接到转速传感器输出线圈的第一抽头，转速信号脉冲处理电路分别连接到转速传感器输出线圈的第一抽头和第二抽头；其次、怠速启动发动机；

主控芯片（U1）按以下步骤进行：

初始化，计数器T1=0，T2=0，设定最低空载转速值speed，设定第一设定次数和第二设定次数；

第一次采集转速信号周期t1；

延时一段时间后，第二次采集转速信号周期t2；

判断t1与t2之间差值的绝对值是否在允许范围内，即判断发动机当前转动是否平稳；

如果t1与t2之间差值的绝对值在允许范围外，即发动机当前转动不平稳，需要返回所述初始化，计数器T1=0的步骤，再次重新采集；

如果t1与t2之间差值的绝对值在允许范围内，即发动机当前转动平稳，则T1=T1+1；

判断T1是否大于第一设定次数；

如果T1不大于第一设定次数，则返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤，再次采集；

如果T1大于第一设定次数，则通过所述第二次采集转速信号周期t2的值计算发动机转速R；

判断发动机转速R是否大于最低怠速值speed；

如果发动机转速R不大于最低怠速值speed，则返回所述初始化，计数器T1=0的步骤，再次重新采集；

如果发动机转速R大于最低怠速值speed；

采集并记录读取转速信号电压Vc，再次采集转速信号周期t3的值，计算发动机转速R；

T2=T2+1

判断T2是否大于第二设定次数；

如果T2不大于第二设定次数，则返回所述采集并记录读取转速信号电压Vc，再次采集转速信号周期t3的值，计算发动机转速R的步骤；

如果T2大于第二设定次数，则对第二设定次数内获取的Vc和R分别取平均值并记录；采集发动机当前温度C；

判断当前温度C是否大于上限温度值c1，如果当前温度C大于上限温度值，则温度系数K=k1；

如果当前温度C小于或等于上限温度值，判断当前温度C是否大于下限温度值c2，

如果当前温度C在下限温度值到上限温度值之间，则温度系数K=k2；

如果当前温度C小于或等于下限温度值，则温度系数K=k3；

c1=30度，c2=5度，k1=1.05,k2=1,k3=0.94。

所述转速信号电压Vc的值为：Vc=Vc×K；

调用转速-电压-间隙表，由Vc、R查转速传感器与磁包间的间隙S；

主控芯片（U1）驱动LCD显示器显示S、Vc及R；

结束。

Claims (5)

1.一种发动机转速传感器间隙检测电路，包括主控芯片（U1），其特征在于，所述主控芯片（U1）的电压检测端连接有转速信号电压处理电路，主控芯片（U1）的频率检测端连接有转速信号脉冲处理电路，主控芯片（U1）的温度检测端连接有温度传感器，主控芯片（U1）的显示端组连接有LCD显示器，所述主控芯片（U1）以转速信号电压处理电路检测的电压值和转速信号脉冲处理电路检测的频率为依据，根据实验得来的数据表格和经验来计算转速传感器和磁电机凸包的间隙大小，并由温度传感器检测的温度值对该间隙大小进行系数修正后，得到最终理论间隙值。

2.根据权利要求1所述发动机转速传感器间隙检测电路，其特征在于：所述转速信号电压处理电路设置有第一运放（IC1），该第一运放（IC1）的负向输入端接在第三电阻（R3）的一端，该第三电阻（R3）的另一端接在基准电压上；

所述第一运放（IC1）的正向输入端接在第二电阻（R2）的一端，该第二电阻（R2）的另一端接在转速传感器输出线圈的第一抽头上；

所述第一运放（IC1）的正向输入端与输出端之间串接有第一电阻（R1），该输出端还连接所述主控芯片（U1）的电压检测端。

3.根据权利要求1所述发动机转速传感器间隙检测电路，其特征在于：所述转速信号脉冲处理电路设置有第二运放（IC2），该第二运放（IC2）的负向输入端接在第七电阻（R7）的一端，该第七电阻（R7）的另一端接在转速传感器输出线圈的第一抽头上，该转速传感器输出线圈的第一抽头通过第四电阻（R4）连接在基准电压上；

所述第二运放（IC2）的正向输入端接在第八电阻（R8）的一端，该第八电阻（R8）的另一端接在转速传感器输出线圈的第二抽头端上，该转速传感器输出线圈的第二抽头通过第五电阻（R5）连接在基准电压上；

所述第二运放（IC2）的正向输入端与输出端之间串接有第六电阻（R6），该输出端还连接所述主控芯片（U1）的频率检测端。

4.根据权利要求1所述发动机转速传感器间隙检测电路，其特征在于：所述主控芯片（U1）的显示端组由第一显示端（LCD1）、第二显示端（LCD2）、第三显示端（LCD3）、第四显示端（LCD4）组成，所述第一显示端（LCD1）、第二显示端（LCD2）、第三显示端（LCD3）、第四显示端（LCD4）连接在同一LCD显示器上。

5.一种权利要求1所述发动机转速传感器间隙检测电路的空载检测方法：其特征在于：首先、发动机转速传感器间隙检测电路中转速信号电压处理电路连接到转速传感器输出线圈的第一抽头，转速信号脉冲处理电路分别连接到转速传感器输出线圈的第一抽头和第二抽头；其次、空载转动发动机；

主控芯片（U1）是按以下步骤实现的：

初始化，设定最低空载转速值speed；

第一次采集转速信号周期t1；

延时一段时间后，第二次采集转速信号周期t2；

判断t2是否大于t1；

如果t2大于t1，则记录t2，并读取转速信号电压Vc，令t1=t2，返回延时一段时间后采集转速信号周期t2的步骤；

如果t2不大于t1，则通过t2的值计算发动机转速R；

判断R是否大于speed；

如果R小于或等于speed，则返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤；

如果R大于speed，则采集发动机当前温度C；

判断当前温度C是否大于上限温度值，如果当前温度C大于上限温度值，则温度系数K=k1；

如果当前温度C小于或等于上限温度值，判断当前温度C是否大于下限温度值，

如果当前温度C在下限温度值到上限温度值之间，则温度系数K=k2；

如果当前温度C小于或等于下限温度值，则温度系数K=k3；

所述转速信号电压Vc的值为：Vc=Vc×K；

调用转速-电压-间隙表，由Vc、R查转速传感器与磁包间的间隙S；

主控芯片（U1）驱动LCD显示器显示S、Vc及R；

返回所述第一次采集转速信号周期t1的步骤。

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