CN107100995B - 一种汽车变速器档位检测方法及装置 - Google Patents

一种汽车变速器档位检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种汽车变速器档位检测方法及装置，其中检测方法包括：接收用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号和一路开关量信号；通过分时复用第一计数器和第二计数器检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比；将获得的各路PWM信号的占空比以及经处理后的开关量信号输出并显示。采用分时复用计数器检测多路PWM信号和开关量信号，以高低电平占空比所对应的计时器数值计算占空比，实现各路信号的近似同时检测，使检测不再受计数器的中断I/O口数量限制，并设置计数器计数阈值，一旦超过计数阈值则跳出该路PWM检测并输出故障信号，检测下一路信号，避免因为某路信号问题出现流程卡死，无法对其余信号进行检测的问题。

Description

一种汽车变速器档位检测方法及装置
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车变速器档位检测方法及装置。
背景技术
随着科技的发展，人们对整车经济性和智能性要求越来越高，于是具有启停功能整车应运而生。为了配合整车启停功能的时间，需要实时对变速器的档位进行检测与监控。目前市场应用的档位传感器测试主要为独立的信号测试，主要采用51单片机（对所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称）以中断计数方式检测单路脉冲宽度调制PWM信号。如图1所示，在信号下降沿触发中断，并触发第一计数器计数，当信号变为高电平时，记录下第一计数器数值a，并继续计数，当信号再处于下降沿时，再记录第二计数器数值b，得到占空比即为a/b×100%，然后将计数器归零再进入新一轮计算占空比过程。
上述检测方法的缺陷在于，只可检测单路占空比信号，不能检测倒档开关量信号，并且使用的单片机的中断口和计数器有限，导致扩展性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种可以有效提高汽车变速器档位传感器软件检测方法及装置，避免检测受计数器数量限制。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车变速器档位检测方法，包括：
接收用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号和一路开关量信号；
通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比；
将获得的各路PWM信号的占空比以及经处理后的开关量信号输出并显示。
其中，所述用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号为空档传感器的两路PWM信号，一路开关量信号为倒档开关高低电平信号。
其中，所述通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比，具体包括：
消除所述第一路PWM信号高低电平的半波，在所述第一路PWM信号进入高电平时，将第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第一路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第一路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第一路PWM信号的占空比；
之后，消除所述第二路PWM信号高低电平的半波，在所述第二路PWM信号进入高电平时，第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第二路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第二路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第二路PWM信号的占空比。
其中，所述检测方法还包括初始化步骤，具体为将第一计数器和第二计数器设置为两个16位的计数器。
其中，在检测某路PWM信号时，当第一计数器的计数值超过第一计数阈值，或者第二计数器的计数值超过第二计数阈值时，跳出该路PWM信号检测并反馈故障信号，进行下一路信号的检测。
本发明还提供一种汽车变速器档位检测装置，包括：
接收单元，用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号和一路开关量信号；
检测单元，用于通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比；
输出单元，用于将获得的各路PWM信号的占空比以及经处理后的开关量信号输出并显示。
其中，所述用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号为空档传感器的两路PWM信号，一路开关量信号为倒档开关高低电平信号。
其中，所述检测单元具体用于：
消除所述第一路PWM信号高低电平的半波，在所述第一路PWM信号进入高电平时，将第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第一路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第一路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第一路PWM信号的占空比；
之后，消除所述第二路PWM信号高低电平的半波，在所述第二路PWM信号进入高电平时，第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第二路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第二路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第二路PWM信号的占空比。
其中，本实施例的检测装置还包括设置单元，用于将第一计数器和第二计数器设置为两个16位的计数器。
其中，本实施例的检测装置还包括故障处理单元，用于检测某路PWM信号时，当第一计数器的计数值超过第一计数阈值，或者第二计数器的计数值超过第二计数阈值时，跳出该路PWM信号检测并反馈故障信号，进行下一路信号的检测。
本发明实施例的有益效果在于：
采用分时复用计数器方式检测多路PWM信号和开关量信号，以高低电平占空比所对应的计时器数值计算占空比，实现各路信号的近似同时检测，使得检测不再受计数器的中断I/O口数量限制，并设置计数器计数阈值，一旦超过计数阈值则跳出该路PWM检测并输出故障信号，检测下一路信号，避免因为某路信号问题出现流程卡死，无法对其余信号进行检测的问题，提高各路检测的独立性，扩展设备的应用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的汽车变速器档位检测方法的流程示意图。
图2是本发明实施例一一种汽车变速器档位检测方法的流程示意图。
图3是本发明实施例一一种汽车变速器档位检测方法的具体流程示意图。
图4是本发明实施例一中检测PWM信号的具体流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。
请参照图2所示，本发明实施例一提供一种汽车变速器档位检测方法，包括：
接收用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号和一路开关量信号；
通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比；
将获得的各路PWM信号的占空比以及经处理后的开关量信号输出并显示。
以下结合图3、图4进行详细说明。
本实施例以空档和倒档的检测为例，由此，用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号为空档传感器的两路PWM信号，一路开关量信号为倒档开关高低电平信号，则通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比的过程，即先通过第一计数器和第二计数器对第一路PWM信号进行检测，之后同样再通过第一计数器和第二计数器对第二路PWM信号进行检测，最后对倒档开关量信号进行检测。
具体地，首先消除第一路PWM信号高低电平的半波，在第一路PWM进入高电平时，第一计数器和第二计数器清零，并开始计数。第一路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，第一路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二定时器数值相比，获得第一路PWM信号的占空比。之后，消除第二路PWM信号高低电平的半波，检测第二路PWM信号也是同样方法：在第二路PWM进入高电平时，第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，第二路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，第二路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二定时器数值相比，获得第二路PWM信号的占空比。由于本实施例通过分时复用第一计数器和第二计数器，在利用第一计数器和第二计数器检测完一路PWM信号，之后再利用同样的第一计数器和第二计数器开始检测另一路PWM信号，这样，使用两个计数器即可完成这两路PWM信号检测（根据需要还可以完成更多路PWM信号的检测），相对于现有技术使用两个计数器只能完成单路PWM信号，本实施例提高了定时器使用效率，一定程度上克服了计数器数量的有限性。
需要说明的是，在检测PWM信号之前，本实施例还包括初始化步骤，具体为将两个计数器设置为两个16位的计数器。当然，计数器的设置方式与单片机计数器类型和具体传感器PWM频率有关，因此，也可以因不同的单片机或PWM频率而将计数器设置成其他类型。本实施例中使用51单片机，因此将第一计数器和第二计数器设置为两个16位的计数器。
此外，在检测PWM信号时消除PWM信号高低电平的半波的原因在于，本实施例没有使用中断I/O口，因而不能采用以上升沿或下降沿触发方式来启动计数器，而是以访问等待的方式，先消除PWM信号高低电平的半波影响，再开始计数过程。
如图4所示，消除第一路PWM信号高低电平的半波后，在第一路PWM信号进入高电平时，将第一计数器T0和第二计数器T1的计数清零并开始计数。当第一路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器T0的数值a；第一路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器T1的数值b，从而获得第一路PWM信号的占空比为a/b×100%，然后输出至显示屏显示。检测第二路PWM信号也是类似的流程，消除第二路PWM信号高低电平的半波后，在第二路PWM信号进入高电平时，将第一计数器T0和第二计数器T1的计数清零并开始计数。当第二路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器T0的数值a；第二路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器T1的数值b，从而获得第二路PWM信号的占空比为a/b×100%，然后输出至显示屏显示。在此过程中，需考虑故障情况，为第一计数器设置第一计数阈值，为第二计数器设置第二计数阈值，如果第一计数器的计数值超过第一计数阈值，或者第二计数器的计数值超过第二计数阈值，则跳出该路PWM信号并输出故障信号，进行下一路信号的检测，避免因为某路信号问题出现流程卡死，无法对其余信号进行检测的问题，从而实现检测各路信号的相对独立。
顺序完成两路PWM信号的检测之后即进行倒档开关量信号检测，倒档开关量信号检测则相对简单，将其转换为高低电平信号，传入单片机后给显示屏输出相应的信息即可。
通过上述说明可知，本发明实施例的有益效果在于：
采用分时复用计数器方式检测多路PWM信号和开关量信号，以高低电平占空比所对应的计时器数值计算占空比，实现各路信号的近似同时检测，使得检测不再受限计数器的中断I/O口数量限制，并设置计数器计数阈值，一旦超过计数阈值则跳出该路PWM检测并输出故障信号，避免因为某路信号问题出现流程卡死，无法对其余信号进行检测的问题，提高各路检测的独立性，扩展设备的应用范围。
相应于本发明实施例一，本发明实施例二提供一种汽车变速器档位检测装置，包括：
接收单元，用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号和一路开关量信号；
检测单元，用于通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比；
输出单元，用于将获得的各路PWM信号的占空比以及经处理后的开关量信号输出并显示。
其中，所述用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号为空档传感器的两路PWM信号，一路开关量信号为倒档开关高低电平信号。
其中，所述检测单元具体用于：
在所述第一路PWM信号进入高电平时，将第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第一路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第一路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第一路PWM信号的占空比；
之后，在所述第二路PWM信号进入高电平时，第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第二路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第二路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第二路PWM信号的占空比。
其中，本实施例的检测装置还包括设置单元，用于将第一计数器和第二计数器设置为两个16位的计数器。
其中，本实施例的检测装置还包括预处理单元，用于在所述检测单元检测PWM信号时，先消除PWM信号高低电平的半波。
其中，本实施例的检测装置还包括故障处理单元，用于检测某路PWM信号时，当第一计数器的计数值超过第一计数阈值，或者第二计数器的计数值超过第二计数阈值时，跳出该路PWM信号检测并反馈故障信号，进行下一路信号的检测。
有关本实施例的工作原理及效果，参见本发明实施例一的描述，此处不再赘述。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种汽车变速器档位检测方法，包括：
接收用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号和一路开关量信号；
通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比；
将获得的各路PWM信号的占空比以及经处理后的开关量信号输出并显示；
其中，在检测某路PWM信号时，当第一计数器的计数值超过第一计数阈值，或者第二计数器的计数值超过第二计数阈值时，跳出该路PWM信号检测并反馈故障信号，进行下一路PWM信号的检测。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号为空档传感器的两路PWM信号，一路开关量信号为倒档开关高低电平信号。
3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比，具体包括：
消除第一路PWM信号高低电平的半波，在所述第一路PWM信号进入高电平时，将第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第一路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第一路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第一路PWM信号的占空比；
之后，消除第二路PWM信号高低电平的半波，在所述第二路PWM信号进入高电平时，第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第二路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第二路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第二路PWM信号的占空比。
4.根据权利要求3所述的检测方法，其特征在于，还包括初始化步骤，具体为将第一计数器和第二计数器设置为两个16位的计数器。
5.一种汽车变速器档位检测装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号和一路开关量信号；
检测单元，用于通过分时复用第一计数器和第二计数器，检测接收的至少两路PWM信号，分别获得各路PWM信号的占空比；
输出单元，用于将获得的各路PWM信号的占空比以及经处理后的开关量信号输出并显示；
故障处理单元，在检测某路PWM信号时，当第一计数器的计数值超过第一计数阈值，或者第二计数器的计数值超过第二计数阈值时，跳出该路PWM信号检测并反馈故障信号，进行下一路信号的检测。
6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述用于检测档位的至少两路脉冲宽度调制PWM信号为空档传感器的两路PWM信号，一路开关量信号为倒档开关高低电平信号。
7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述检测单元具体用于：
消除第一路PWM信号高低电平的半波，在所述第一路PWM信号进入高电平时，将第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第一路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第一路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第一路PWM信号的占空比；
之后，消除第二路PWM信号高低电平的半波，在所述第二路PWM信号进入高电平时，第一计数器和第二计数器清零，并开始计数，当所述第二路PWM信号进入低电平时，记录第一计数器的数值，当所述第二路PWM信号再次进入高电平时，记录第二计数器数值，将记录的第一计数器数值与第二计数器数值相比，获得所述第二路PWM信号的占空比。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，还包括设置单元，用于将第一计数器和第二计数器设置为两个16位的计数器。
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