CN103297006A - 磁电式转速信号盘齿偏差纠正方法和调理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,包括一个正半周调理电路和一个负半周调理电路;磁电传感器测量信号盘盘齿产生的电动势信号分别传入正半周调理电路和负半周调理电路;第一信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的负半周信号,产生电压模拟信号S1,电压模拟信号S1经过第一比较输出电路处理,生成数字脉冲信号P1;第二信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的正半周信号,并把电动势信号的负半周信号反相后输出,产生电压模拟信号S2,电压模拟信号S2经过第二比较输出电路处理,生成数字脉冲信号P2;信号P1和P2送入控制单元进一步处理,本发明用于识别信号盘凸齿的中心线位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机电子控制技术,尤其是一种磁电式转速信号盘齿偏差纠正方法和调理电路。
背景技术
磁电转速传感器在信号盘盘齿经过时会产生周期性电压信号。中国专利CN101520468,一种磁电式传感器调理电路,该专利的处理方法是把正半周电压信号转化为单片机能接收的数字信号,而在电路设计时由于电压比较器的参考门槛电压保持恒定,因此,会导致转速高、低时输出的数字信号脉冲沿相对信号盘凸齿中心线位置发生变化,而控制计算时由于直接利用数字信号脉冲沿作为相位控制基准,因此,会导致测量到的信号脉冲与实际机械位置发生偏差,而且这种偏差随转速的变化而改变,从而影响系统控制精度,进一步影响发动机性能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种磁电式转速信号盘齿偏差纠正方法和调理电路,把磁电传感器产生的电动势信号的正、负半周信号转换为数字脉冲信号,分别输入到控制单元进行处理,在发动机控制时能识别信号盘凸齿的中心线位置。本发明采用的技术方案是:
一种磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,包括一个正半周调理电路和一个负半周调理电路;正半周调理电路包括串联的第一信号处理电路和第一比较输出电路;负半周调理电路包括串联的第二信号处理电路和第二比较输出电路;
磁电传感器测量信号盘盘齿产生的电动势信号分别传入正半周调理电路和负半周调理电路;第一信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的负半周信号,产生电压模拟信号S1,电压模拟信号S1经过第一比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P1;第二信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的正半周信号,并把电动势信号的负半周信号反相后输出,产生电压模拟信号S2,电压模拟信号S2经过第二比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P2;所述电压模拟信号S1和电压模拟信号S2的幅值相等。
所述第一信号处理电路包括:第二运算放大器,第二运算放大器的反相输入端通过第四电阻接受磁电传感器产生的电动势信号作为输入,第二运算放大器的同相输入端通过第五电阻接地,第二运算放大器的输出端连接第一二极管的阳极,第一二极管的阴极连接第二运算放大器的反相输入端;第二电容并接在第二运算放大器的正电源端和地之间;第一信号处理电路产生的电压模拟信号S1从第一二极管的阴极输出。
所述第一比较输出电路包括:第一电压比较器,第一电压比较器的同相输入端通过第三电阻接受第一信号处理电路产生的电压模拟信号S1;第一电压比较器的反相输入端通过第一电阻接参考电压VR;第一电容并接在第一电压比较器的正电源端和地之间;第一电压比较器的输出端通过第二上拉电阻接正电平VCC,并输出数字脉冲信号P1。
所述第二信号处理电路包括:第四运算放大器,第四运算放大器的反相输入端通过第十电阻接受磁电传感器产生的电动势信号作为输入,第四运算放大器的同相输入端通过第七电阻接地;第十一电阻并联在第四运算放大器的输出端和反相输入端;第三电容并接在第四运算放大器的正电源端和地之间;第二二极管的阳极接地,第四运算放大器的输出端连接第二二极管的阴极,并输出电压模拟信号S2。
所述第二比较输出电路包括:第三电压比较器,第三电压比较器的同相输入端通过第九电阻接受第二信号处理电路产生的电压模拟信号S2;第三电压比较器的反相输入端通过第八电阻接参考电压VR;第四电容并接在第三电压比较器的正电源端和地之间;第三电压比较器的输出端通过第六上拉电阻接正电平VCC,并输出数字脉冲信号P2。
一种磁电式转速信号盘齿偏差纠正方法,包括以下步骤,
(a).磁电传感器对转动的信号盘盘齿进行测量,产生电动势信号,然后分别送入所述正半周调理电路和负半周调理电路处理,把磁电传感器产生的电动势信号的正半周信号转换为数字脉冲信号P1,把磁电传感器产生的电动势信号的负半周信号转换为数字脉冲信号P2;将P1信号和P2信号输入到控制单元进行处理;
(b).在正常齿转过磁电传感器时对应的周期性的电动势信号的一个周期内,控制单元根据对应的P1信号脉冲下降沿产生中断触发的发生时间t1,对应的P2信号脉冲上升沿产生中断触发的发生时间t2,计算出平均中断时间Δt=(t1+t2)/2;将Δt作为基准进行燃油喷射系统控制。
所述步骤(b)包括:
步骤S10,控制单元内系统软件进行初始化设置,包括中断触发沿方式的设置,具体为P1信号下降沿产生中断触发,P2信号上升沿产生中断触发;
步骤S20,记录P1信号每个下降沿的中断触发发生时的时间和P2信号每个上升沿的中断触发发生时的时间;分别计算P1信号和P2信号相邻两次中断的时间间隔;随后转往步骤S25和步骤S30;
步骤S25,根据P1信号当前中断的时间间隔与前一次中断的时间间隔的对比,判断信号盘当前是否是缺齿位置,若是则转往步骤S35,若否则转往步骤S20;
步骤S35,脉冲计数设置为1,即当前中断的齿计数为1;
步骤S45,把当前P1信号下降沿产生中断触发的发生时间设置为t1;转往步骤S60;
步骤S30,根据P2信号当前中断的时间间隔与前一次中断的时间间隔,判断信号盘当前是否是缺齿位置,若是则转往步骤S40,若否则转往步骤S20;
步骤S40,脉冲计数设置为1,即当前中断的齿计数为1;
步骤S50,把当前P2信号上升沿产生中断触发的发生时间设置为t2;转往步骤S60;
步骤S60,根据t1和t2,计算出平均中断时间Δt=(t1+t2)/2;
步骤S70,以Δt为基准完成燃油喷射系统相关的控制计算;
步骤S80,进行下一个周期的平均中断时间Δt的计算。
本发明的优点:
1.无需更改机械装置系统,仅增加一路信号调理电路。
2.配以相应软件实现凸齿中心线位置判断,实现成本低。
3.在发动机控制时能识别信号盘凸齿的中心线位置,且该识别结果精度不随发动机转速和工况的变化而变化,仅取决于当时的机械加工精度,从而起到信号盘齿偏差纠正的目的,提高了控制系统的精度。
附图说明
图1为磁电传感器和信号盘示意图。
图2为磁电传感器磁通量和电动势关系原理图。
图3为正半周调理电路图。
图4为负半周调理电路图。
图5为磁电传感器正半周调理后信号示意图。
图6为磁电传感器负半周调理后信号示意图。
图7为磁电传感器调理电路处理后生成的数字脉冲信号示意图。
图8为数字脉冲信号软件处理流程框图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
一种磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,包括一个正半周调理电路和一个负半周调理电路;正半周调理电路包括串联的第一信号处理电路和第一比较输出电路;负半周调理电路包括串联的第二信号处理电路和第二比较输出电路;
磁电传感器测量信号盘盘齿产生的电动势信号分别传入正半周调理电路和负半周调理电路;第一信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的负半周信号,产生电压模拟信号S1,电压模拟信号S1经过第一比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P1;第二信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的正半周信号,并把电动势信号的负半周信号反相后输出,产生电压模拟信号S2,电压模拟信号S2经过第二比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P2;所述电压模拟信号S1和电压模拟信号S2的幅值相等;
所述第一信号处理电路包括:第二运算放大器U2,第二运算放大器U2的反相输入端通过第四电阻R4接受磁电传感器产生的电动势信号作为输入,第二运算放大器U2的同相输入端通过第五电阻R5接地,第二运算放大器U2的输出端连接第一二极管D1的阳极,第一二极管D1的阴极连接第二运算放大器U2的反相输入端;第二电容C2并接在第二运算放大器U2的正电源端和地之间;第一信号处理电路产生的电压模拟信号S1从第一二极管D1的阴极输出;
所述第一比较输出电路包括:第一电压比较器U1,第一电压比较器U1的同相输入端通过第三电阻R3接受第一信号处理电路产生的电压模拟信号S1;第一电压比较器U1的反相输入端通过第一电阻R1接参考电压VR;第一电容C1并接在第一电压比较器U1的正电源端和地之间;第一电压比较器U1的输出端通过第二上拉电阻R2接正电平VCC,并输出数字脉冲信号P1;
所述第二信号处理电路包括:第四运算放大器U4,第四运算放大器U4的反相输入端通过第十电阻R10接受磁电传感器产生的电动势信号作为输入,第四运算放大器U4的同相输入端通过第七电阻R7接地;第十一电阻R11并联在第四运算放大器U4的输出端和反相输入端;第三电容C3并接在第四运算放大器U4的正电源端和地之间;第二二极管D2的阳极接地,第四运算放大器U4的输出端连接第二二极管D2的阴极,并输出电压模拟信号S2;
所述第二比较输出电路包括:第三电压比较器U3,第三电压比较器U3的同相输入端通过第九电阻R9接受第二信号处理电路产生的电压模拟信号S2;第三电压比较器U3的反相输入端通过第八电阻R8接参考电压VR;第四电容C4并接在第三电压比较器U3的正电源端和地之间;第三电压比较器U3的输出端通过第六上拉电阻R6接正电平VCC,并输出数字脉冲信号P2。
一种磁电式转速信号盘齿偏差纠正方法,包括以下步骤,
(a).磁电传感器对转动的信号盘盘齿进行测量,产生电动势信号,然后分别送入所述正半周调理电路和负半周调理电路处理,把磁电传感器产生的电动势信号的正半周信号转换为数字脉冲信号P1,把磁电传感器产生的电动势信号的负半周信号转换为数字脉冲信号P2;将P1信号和P2信号输入到控制单元进行处理;
(b).在正常齿转过磁电传感器时对应的周期性的电动势信号的一个周期内,控制单元根据对应的P1信号脉冲下降沿产生中断触发的发生时间t1,对应的P2信号脉冲上升沿产生中断触发的发生时间t2,计算出平均中断时间Δt=(t1+t2)/2;将Δt作为基准进行燃油喷射系统控制。
所述步骤(b)包括,
步骤S10,控制单元内系统软件进行初始化设置,包括中断触发沿方式的设置,具体为P1信号下降沿产生中断触发,P2信号上升沿产生中断触发;
步骤S20,记录P1信号每个下降沿的中断触发发生时的时间和P2信号每个上升沿中断触发发生时的时间;分别计算P1信号和P2信号相邻两次中断的时间间隔;随后转往步骤S25和步骤S30;
步骤S25,根据P1信号当前中断的时间间隔与前一次中断的时间间隔的对比,判断信号盘当前是否是缺齿位置,若是则转往步骤S35,若否则转往步骤S20;
步骤S35,脉冲计数设置为1,即当前中断的齿计数为1;
步骤S45,把当前P1信号下降沿产生中断触发的发生时间设置为t1;转往步骤S60;
步骤S30,根据P2信号当前中断的时间间隔与前一次中断的时间间隔,判断信号盘当前是否是缺齿位置,若是则转往步骤S40,若否则转往步骤S20;
步骤S40,脉冲计数设置为1,即当前中断的齿计数为1;
步骤S50,把当前P2信号上升沿产生中断触发的发生时间设置为t2;转往步骤S60;
步骤S60,根据t1和t2,计算出平均中断时间Δt=(t1+t2)/2;
步骤S70,以Δt为基准完成燃油喷射系统相关的控制计算;
步骤S80,进行下一个周期的平均中断时间Δt的计算。
下面详细说明本发明的技术方案。
图1是磁电传感器和信号盘示意图,当信号盘旋转时,磁电传感器周围分布磁场,通过凸齿和齿槽的交替变化切割磁力线产生磁通的变化,磁通的变化产生感应电动势;而感应电动势的变化频率和信号盘结构和转动速度相对应,从而可以通过感应电动势的变化频率来计算信号盘的转动速度,这就是磁电式传感器转速信号测量的基本原理。
图2是磁电传感器磁通量和电动势关系原理图,磁电传感器(即磁电转速传感器)在工作时需加工与磁电传感器配对的信号盘,信号盘边缘加工齿槽,形成凸齿和齿槽结构,当信号盘转动时,凸齿和齿槽交替经过磁电传感器,因此磁通周期性变化。信号盘凸齿接近传感器磁极时,信号盘凸齿与磁极间的气隙减少,磁路磁阻减少,磁通量Φ增多,因此,磁通变化率dΦ/dt>0,感应电动势E>0,如图2曲线abc对应的电动势E所示。当凸齿接近磁极边缘时,回路磁通量急剧增多,磁通变化率达到最大,因而感应电动势也达到最大值,如图2中b点对应的电动势E最高点所示,当转过b点位置后,虽然磁通量仍在增加,但磁通量变化率减缓,因此感应电动势降低。
当凸齿中心线与磁极中心线正对时,此时凸齿与磁极间气隙最小,磁路磁阻也最小,磁通量最大,但由于磁通变化率为零,因此感应电动势为零,如图2中c点对应的电动势E(为0)所示。
当凸齿离开磁极时,凸齿与磁极间气隙增大,磁路磁阻增加,磁通量减少,磁通变化率dΦ/dt<0,因此感应出的电动势为负值,如图2中曲线cde对应的电动势E所示。当凸齿转到即将离开磁极边缘时,磁通量Φ急剧减少,因此磁通变化率达到负的最大值,感应电动势也达到负的最大值,如图2中d点对应的电动势E所示。
磁电式转速传感器以法拉第电磁感应定律为基础,即当线圈在磁场中运动时,线圈两端的感应电动势E正比于穿过线圈磁通的变化率,其方向与磁通变化相反,即:
式中N——线圈匝数;
Φ——穿过每匝线圈的磁通量。
假设切割磁力线信号盘齿圈的有效长度为l,信号盘半径为R,其相对切割的线速度为dx/dt,切割方向与磁力线的夹角为α,切割处的磁感应强度为B,则根据式(1)可得电动势E为:
若令信号盘齿圈的相对旋转角速度为w,则式(2)可转化为:
E=-NBlRwsin(wt) (3)
从以上分析可见,磁电传感器测量系统确定后,线圈感应电动势正比于齿圈旋转角速度,且其变化趋势符合正弦曲线规律,信号盘每转动一齿,传感器线圈就产生周期性的交变电压信号。
磁电传感器的正半周调理电路如图3所示,该正半周调理电路的功能是把磁电传感器的电动势信号的正半周信号转换为单片机系统(控制单元内核心处理器件通常为单片机)能够接收的数字脉冲信号,由第一信号处理电路和第一比较输出电路组成。第一信号处理电路包括第二运算放大器U2及外围器件第一二极管D1、第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2;磁电传感器产生的电动势信号(下面简称磁电传感器信号)经第二运算放大器U2反相端输入,并通过第一二极管D1实现反馈,过滤磁电传感器原始信号的负半周信号,第四电阻R4、第五电阻R5为第二运算放大器U2的输入匹配电阻,第二电容C2用于电源滤波。第一比较输出电路包括第一电压比较器U1、第一电阻R1、第三电阻R3、第一电容C1、第二上拉电阻R2;第一信号处理电路的输出信号进入第一比较输出电路,信号V1i(也就是第一信号处理电路输出的电压模拟信号S1)输入至第一电压比较器U1同相输入端,其中第一电阻R1和第三电阻R3为第一电压比较器U1的输入匹配电阻,VR为比较参考电压。当V1i>VR时,第一电压比较器U1输出为高电平,并通过第二上拉电阻R2实现正电平VCC上拉;当V1i<VR时,第一电压比较器U1输出为低电平,这样原始的磁电传感器的正半周电动势经过正半周调理电路后,即转化为单片机系统能够接收的数字脉冲信号,以代号P1表示,即数字脉冲信号P1。
磁电传感器的负半周调理电路如图4所示,该负半周调理电路的功能是把磁电传感器的电动势信号的负半周信号转换为单片机系统(控制单元内核心处理器件通常为单片机)能够接收的数字脉冲信号,由第二信号处理电路和第二比较输出电路组成。第二信号处理电路包括第四运算放大器U4及外围器件第二二极管D2、第七电阻R7、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3,在该电路中,磁电传感器信号进入第四运算放大器U4反相输入端,通过第十一电阻R11和第十电阻R10组成反馈比例系数,调整R11/R10的比值,即可调整输出信号的大小,本方案中,第二信号处理电路输出的电压模拟信号S2和第一信号处理电路输出的电压模拟信号S1幅值相等。第七电阻R7用于系统性能匹配。通过运算放大器的反相输入,从而把原始磁电传感器的输入信号进行反相,第二二极管D2可以把第四运算放大器U4输出端低于零电平的信号钳位于零电势,防止出现负电压,第三电容C3用于电源滤波。第二比较输出电路包括第三电压比较器U3、第六上拉电阻R6、第八电阻R8、第九电阻R9和第四电容C4;第二信号处理电路的输出信号进入第二比较输出电路,信号V2i(也就是第二信号处理电路输出的电压模拟信号S2)输入至第三电压比较器U3同相输入端,其中R8和R9为第三电压比较器U3输入匹配电阻,VR为比较参考电压。当V2i>VR时,第三电压比较器U3输出为高电平,并通过第六上拉电阻R6实现正电平VCC上拉;当V2i<VR时,第三电压比较器U3输出为低电平,这样原始的磁电传感器的负半周电动势经过负半周调理电路后,即转化为单片机系统能够接收的数字脉冲信号,以代号P2表示,即数字脉冲信号P2。
图5是磁电传感器正半周调理后信号示意图,对应于正半周调理电路的工作过程。在该图中磁电传感器的原始电动势信号E,经过图3的正半周调理电路处理后,得到数字脉冲信号P1。首先磁电传感器产生的原始电动势信号E经第一信号处理电路截止电动势信号的负半周信号,输出电压模拟信号S1,电压模拟信号S1经第一比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P1;其中的一个信号脉冲对应为O1A1B1H1,A、B为参考电压VR与电压模拟信号S1的交点,T为磁电传感器输出的零电势位置。
图6是磁电传感器负半周调理后信号示意图,对应于负半周调理电路的工作过程。在该图中磁电传感器的原始电动势信号E,经过图4的负半周调理电路处理后,得到数字脉冲信号P2。首先磁电传感器产生的原始电动势信号E经第二信号处理电路截止电动势信号的正半周信号,并把负半周信号反相后输出得到电压模拟信号S2,电压模拟信号S2经第二比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P2;其中的一个信号脉冲对应为O2C2D2H2,C、D为参考电压VR与电压模拟信号S2的交点,T为磁电传感器输出的零电势位置。
从以上的分析可见,磁电传感器在一个凸齿(正常齿)经过时会产生一个周期信号的电动势波形,图6的T点即对应凸齿的机械中心线位置,B点所对应的信号脉冲沿为B1H1,C点所对应的信号脉冲沿为O2C2,由于在调理电路设计时,第一比较输出电路的参考电压和第二比较输出电路的参考电压相同(都是VR),并且电压模拟信号S1和电压模拟信号S2的幅值相等,因此,B点到T点的时间间隔与T点到C点的时间间隔相同,即T点为脉冲沿B1H1和O2C2的中点位置,对应凸齿的机械中心线位置。
图7是磁电传感器调理电路处理后生成的数字脉冲信号,包括数字脉冲信号P1和数字脉冲信号P2,为标识发动机初始相位关系,信号盘通常还包括缺齿结构,这里以包含缺齿结构的信号盘为例进行说明,缺齿位置后第一个脉冲计数为1,然后按照加1规律依次递增。数字脉冲信号P1的第一个信号脉冲的上升沿为O1A1,下降沿为B1H1;数字脉冲信号P2的第一个信号脉冲的上升沿为O2C2,下降沿为D2H2;当信号盘经过一圈,再次经过缺齿位置时,第一个脉冲计数初始化为1,依此类推。数字脉冲信号P1和数字脉冲信号P2需要送入控制单元由软件程序进行处理,以计算得到在正常齿转过磁电传感器时对应的周期性的电动势信号的一个周期内,数字脉冲信号P1信号脉冲下降沿和数字脉冲信号P2信号脉冲上升沿的中间时刻。
图8是数字脉冲信号(P1和P2)软件处理流程框图,软件处理在控制单元中进行,步骤S10进行系统控制软件初始化设置,例如数字脉冲信号P1和数字脉冲信号P2中断时钟设置,中断触发沿方式的设置,即脉冲信号上升沿还是下降沿触发中断,这里以P1信号下降沿触发、P2信号上升沿触发为例进行说明,比如P1信号在脉冲计数为1时下降沿B1H1产生中断触发,上升沿O1A1不产生中断触发;P2信号在脉冲计数为1时上升沿O2C2产生中断触发,下降沿D2H2不产生中断触发,接下来的脉冲类似处理。步骤S20进行中断信号处理,即当每次中断触发实际发生时,记录当前中断触发发生时的时间,也就是当时的定时器时钟计数值,记录P1信号每个下降沿的中断触发发生时的时间和P2信号每个上升沿的中断触发发生时的时间;分别计算P1信号和P2信号相邻两次中断的时间间隔。步骤S25完成P1脉冲的缺齿判断,由于缺齿中断发生时,其时间间隔要大于正常齿的中断时间间隔,因此根据P1信号当前中断的时间间隔与前一次中断的时间间隔的对比,可判断信号盘当前是否缺齿位置,若不是缺齿位置,则继续进行缺齿判断,转往步骤S20;若是则进入步骤S35,脉冲计数设置为1,即设置当前中断的齿计数为1。对于信号P2其处理方法和P1类似,其经过的步骤为S30和S40。步骤S45完成P1中断时间的更新,即把当前P1信号下降沿产生中断触发的发生时间设置为t1,上次中断时间更新为t′1;步骤S50完成P2中断时间的更新,即把当前P2信号上升沿产生中断触发的发生时间设置为t2,上次中断时间更新为t′2;步骤S60进行平均中断时间计算,即Δt=(t1+t2)/2,并更新上次的平均中断时间为Δt'。步骤S70以Δt为基准完成燃油喷射系统相关的控制计算。步骤S80进行下一个周期的平均中断时间Δt的计算。
从前述的讨论和分析可知,Δt即对应信号盘凸齿(正常齿)的中心线位置,由于信号盘凸齿中心线位置由机械结构保证,不随转速变化而改变,因此,每次计算时根据Δt作为基准进行燃油喷射系统控制,可大大提高喷射的控制精度,这对满足更高排放法规的要求至关重要。
Claims (7)
1.一种磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,其特征在于:包括一个正半周调理电路和一个负半周调理电路;正半周调理电路包括串联的第一信号处理电路和第一比较输出电路;负半周调理电路包括串联的第二信号处理电路和第二比较输出电路;
磁电传感器测量信号盘盘齿产生的电动势信号分别传入正半周调理电路和负半周调理电路;第一信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的负半周信号,产生电压模拟信号S1,电压模拟信号S1经过第一比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P1;第二信号处理电路截止磁电传感器的电动势信号的正半周信号,并把电动势信号的负半周信号反相后输出,产生电压模拟信号S2,电压模拟信号S2经过第二比较输出电路处理,与参考电压VR相比较,生成数字脉冲信号P2;所述电压模拟信号S1和电压模拟信号S2的幅值相等。
2.如权利要求1所述的磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,其特征在于:所述第一信号处理电路包括:第二运算放大器(U2),第二运算放大器(U2)的反相输入端通过第四电阻(R4)接受磁电传感器产生的电动势信号作为输入,第二运算放大器(U2)的同相输入端通过第五电阻(R5)接地,第二运算放大器(U2)的输出端连接第一二极管(D1)的阳极,第一二极管(D1)的阴极连接第二运算放大器(U2)的反相输入端;第二电容(C2)并接在第二运算放大器(U2)的正电源端和地之间;第一信号处理电路产生的电压模拟信号S1从第一二极管(D1)的阴极输出。
3.如权利要求1所述的磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,其特征在于:所述第一比较输出电路包括:第一电压比较器(U1),第一电压比较器(U1)的同相输入端通过第三电阻(R3)接受第一信号处理电路产生的电压模拟信号S1;第一电压比较器(U1)的反相输入端通过第一电阻(R1)接参考电压VR;第一电容(C1)并接在第一电压比较器(U1)的正电源端和地之间;第一电压比较器(U1)的输出端通过第二上拉电阻(R2)接正电平VCC,并输出数字脉冲信号P1。
4.如权利要求1所述的磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,其特征在于:所述第二信号处理电路包括:第四运算放大器(U4),第四运算放大器(U4)的反相输入端通过第十电阻(R10)接受磁电传感器产生的电动势信号作为输入,第四运算放大器(U4)的同相输入端通过第七电阻(R7)接地;第十一电阻(R11)并联在第四运算放大器(U4)的输出端和反相输入端;第三电容(C3)并接在第四运算放大器(U4)的正电源端和地之间;第二二极管(D2)的阳极接地,第四运算放大器(U4)的输出端连接第二二极管(D2)的阴极,并输出电压模拟信号S2。
5.如权利要求1所述的磁电式转速信号盘齿偏差调理电路,其特征在于:所述第二比较输出电路包括:第三电压比较器(U3),第三电压比较器(U3)的同相输入端通过第九电阻(R9)接受第二信号处理电路产生的电压模拟信号S2;第三电压比较器(U3)的反相输入端通过第八电阻(R8)接参考电压VR;第四电容(C4)并接在第三电压比较器(U3)的正电源端和地之间;第三电压比较器(U3)的输出端通过第六上拉电阻(R6)接正电平VCC,并输出数字脉冲信号P2。
6.一种磁电式转速信号盘齿偏差纠正方法,其特征在于:包括以下步骤,
(a).磁电传感器对转动的信号盘盘齿进行测量,产生电动势信号,然后分别送入所述正半周调理电路和负半周调理电路处理,把磁电传感器产生的电动势信号的正半周信号转换为数字脉冲信号P1,把磁电传感器产生的电动势信号的负半周信号转换为数字脉冲信号P2;将P1信号和P2信号输入到控制单元进行处理;
(b).在正常齿转过磁电传感器时对应的周期性的电动势信号的一个周期内,控制单元根据对应的P1信号脉冲下降沿产生中断触发的发生时间t1,对应的P2信号脉冲上升沿产生中断触发的发生时间t2,计算出平均中断时间Δt=(t1+t2)/2;将Δt作为基准进行燃油喷射系统控制。
7.如权利要求6所述的磁电式转速信号盘齿偏差纠正方法,其特征在于:所述步骤(b)包括:
步骤S10,控制单元内系统软件进行初始化设置,包括中断触发沿方式的设置,具体为P1信号下降沿产生中断触发,P2信号上升沿产生中断触发;
步骤S20,记录P1信号每个下降沿的中断触发发生时的时间和P2信号每个上升沿中断触发发生时的时间;分别计算P1信号和P2信号相邻两次中断的时间间隔;随后转往步骤S25和步骤S30;
步骤S25,根据P1信号当前中断的时间间隔与前一次中断的时间间隔的对比,判断信号盘当前是否是缺齿位置,若是则转往步骤S35,若否则转往步骤S20;
步骤S35,脉冲计数设置为1,即当前中断的齿计数为1;
步骤S45,把当前P1信号下降沿产生中断触发的发生时间设置为t1;转往步骤S60;
步骤S30,根据P2信号当前中断的时间间隔与前一次中断的时间间隔,判断信号盘当前是否是缺齿位置,若是则转往步骤S40,若否则转往步骤S20;
步骤S40,脉冲计数设置为1,即当前中断的齿计数为1;
步骤S50,把当前P2信号上升沿产生中断触发的发生时间设置为t2;转往步骤S60;
步骤S60,根据t1和t2,计算出平均中断时间Δt=(t1+t2)/2;
步骤S70,以Δt为基准完成燃油喷射系统相关的控制计算;
步骤S80,进行下一个周期的平均中断时间Δt的计算。
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