CN109269804A - 一种接线检测方法及检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种接线检测方法及检测系统。该接线检测方法包括：获取磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号；根据电压信号，生成方波信号；获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的电压信号的变化规律；当变化规律满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线正常。本发明实施例的技术方案，解决了发动机的磁电传感器正负极接线检测的问题，可以检测出正负极接反的故障，降低故障排查难度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及发动机控制技术，尤其涉及一种接线检测方法及检测系统。
背景技术
磁电传感器是发动机常用的传感器，一般用于曲轴信号盘和凸轮轴信号盘的相位及转速的检测。其原理是，当传感器外部的磁通量发生改变时，其输出信号的电压值符合即，电压与磁通变化率成正比。
发动机的凸轮轴信号盘有打孔和凸齿两种，这两种信号盘对应的正负接线方式是相反的，在线束设计时容易将正负混淆，当磁电传感器的正负极线束接反时，可能引起发动机无法启动、启动困难、无任何故障表现(实际提前角有偏差)等，而且排查比较困难。
发明内容
本发明实施例提供一种接线检测方法及检测系统，以实现发动机的磁电传感器正负极接反时故障的检测，降低故障排查难度。
第一方面，本发明实施例提供一种接线检测方法，用于检测发动机内的磁电传感器正负极接线情况，包括：
获取所述磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号；
根据所述电压信号，生成方波信号；
获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的所述电压信号的变化规律；
当所述变化规律满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线正常。
可选的，获取所述方波信号的下降沿时刻到来之后预设时间内的所述电压信号的变化规律，包括：
获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内电压信号曲线的斜率值；
当所述变化规律满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线正常，包括：
当所述预设时间内的任一时刻满足所述电压信号曲线的斜率值均小于预设斜率阈值时，判定所述磁电传感器正负极接线正常。
可选的，获取所述方波信号的下降沿时刻之后预设时间内的所述电压信号的变化规律，包括：
获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内所述电压信号的最小值；
当所述变化规律满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线正常，包括：
当预设时间内所述电压信号的最小值小于预设电压阈值时，判定所述磁电传感器正负极接线正常。
可选的，所述获取所述磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号包括：
启动发动机，并获取所述发动机的转速；
当所述发动机的转速大于预设转速时，获取所述磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号。
可选的，所述根据所述电压信号，生成方波信号包括：
检测到所述电压信号的幅值上升到第一电压阈值时，触发所述方波信号的上升沿；
检测到所述电压信号的幅值下降到第二电压阈值时，触发所述方波信号的下降沿。
可选的，获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的所述电压信号的变化规律之前，还包括：
根据所述方波信号的上升沿到来时刻与所述方波信号的下降沿到来时刻确定所述方波信号中一个方波的持续时间；
判断所述持续时间是否满足预设时间。
可选的，还包括：
当所述变化规律无法满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线故障，输出接线故障信息。
可选的，所述磁电传感器的电压信号的一个周期为T，所述预设时间为t，其中，t≤T/4。
第二方面，本发明实施例还提供一种接线检测系统包括磁电传感器、正极线束、负极线束以及磁电信号处理装置；
其中，所述磁电信号处理装置通过所述正极线束和所述负极线束与所述磁电传感器电连接，用于上述的接线检测方法，检测所述磁电传感器正负极接线情况。
可选的，还包括分压装置，所述分压装置位于所述磁电传感器与所述磁电信号处理装置之间，且分别与所述正极线束和所述负极线束电连接，用于降低所述磁电传感器产生的电压信号的幅值，以使所述磁电信号处理装置直接接收并处理所述磁电传感器产生的电压信号。
本发明实施例提供的接线检测方法，通过获取磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号；然后根据电压信号，生成方波信号；通过获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的电压信号的变化规律；当变化规律满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线正常，当变化规律不满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线故障，解决发动机的磁电传感器正负极接反时故障检测的问题，降低故障排查难度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种接线检测方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种磁电传感器的电压信号及方波信号的波形示意图；
图3是本发明实施例提供的一种接线检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种接线检测方法的流程示意图，本实施例可适用于发动机内的磁电传感器正负极接线情况，该方法包括：
步骤110、获取磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号。
步骤120、根据电压信号，生成方波信号。
步骤130、获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的电压信号的变化规律。
步骤140、当变化规律满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线正常。
示例性的，图2所示为本发明实施例提供的一种磁电传感器的电压信号及方波信号的波形示意图。可以理解的是，正常情况下，磁电传感器产生的是类似于正弦波的信号，例如凸轮轴在旋转时一个齿经过一次磁电传感器，则产生一个类似于正弦波的信号，定义一个齿及相邻的一个齿间距经过磁电传感器时所用的时间为一个周期T，下面参考图2简单介绍本实施例提供的接线检测方法的原理：获取磁电传感器产生至少一个周期的电压信号，例如图2中周期T内的电压信号，然后根据这个电压信号生成方波信号，具体可以利用专用的磁电处理芯片，该芯片在a时刻电压信号上升到某个电压值(例如3.3V)发生信号翻转，形成方波信号的上升沿，在b时刻电压从最大值下降到某个电压值(例如2.5V)再次发生翻转，形成方波信号的下降沿；获取b时刻之后电压信号的变化规律，参考图2，正常情况下采集窗口window里面波形是正弦波的负半周周期，当电压信号不满足这个规律时(接反情况下window里面波形接近波形的0点，在本实施例中，约为2.5V)，判定磁电传感器的正负极接反，即发生故障。
本实施例的技术方案，通过获取磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号；然后根据电压信号，生成方波信号；通过获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的电压信号的变化规律；当变化规律满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线正常，当变化规律不满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线故障，解决发动机的磁电传感器正负极接反时故障检测的问题，降低故障排查难度。
在上述技术方案的基础上，可选的，获取方波信号的下降沿时刻到来之后预设时间内的电压信号的变化规律，包括：
获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内电压信号曲线上的点切线的斜率值；
当变化规律满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线正常，包括：
当预设时间内的任一时刻满足电压信号曲线上的点切线的斜率值均小于预设斜率阈值时，判定磁电传感器正负极接线正常。
继续参考图2，b时刻之后预设时间可以为t1，即正弦波形的1/4周期，预设斜率阈值可以为0，当磁电传感器正负极接线正常时，t1时间段内电压信号曲线上点的斜率均小于0，当磁电传感器正负极接线接反时，理论上t1时间段内取消上点的斜率均为0，实际电压信号可能有幅值抖动，则测得的斜率值有的大于0，有的小于0，因此当t1时间内电压信号曲线上点的斜率不满足都小于0时，可以判定磁电传感器正负极接反。
可选的，获取方波信号的下降沿时刻之后预设时间内的电压信号的变化规律，包括：
获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内电压信号的最小值；
当变化规律满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线正常，包括：
当预设时间内电压信号的最小值小于预设电压阈值时，判定磁电传感器正负极接线正常。
示例性的，继续参考图2，b时刻之后预设时间还可以为t2，在图2的实施例中，磁电传感器正负接反时及时电压信号抖动，电压幅值也不会小于2V，因此可以获取t2时间内电压幅值的最小值，若不满足小于2V的条件，则判定磁电传感器正负极接反。
需要说明的是，以上说明只是示例性的，只需判断出b时刻之后的电压信号不是正弦波形的负半周期，即可以判定磁电传感器的正负极接反。
可选的，获取磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号包括：
启动发动机，并获取发动机的转速；
当发动机的转速大于预设转速时，获取磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号。
可以理解的是，当发动机刚启动转速较小时，可能由于轴向抖动导致磁电传感器信号不稳定，示例性的，预设转速可以为200r/min。
可选的，根据电压信号，生成方波信号包括：
检测到电压信号的幅值上升到第一电压阈值时，触发方波信号的上升沿；
检测到电压信号的幅值下降到第二电压阈值时，触发方波信号的下降沿。
示例性的，以图2为例，第一电压阈值可以为3.3V，第二电压阈值可以为2.5V。
可选的，获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的电压信号的变化规律之前，还包括：
根据方波信号的上升沿到来时刻与方波信号的下降沿到来时刻确定方波信号中一个方波的持续时间；
判断持续时间是否满足预设时间。
可以理解的是，参考图2，由于下降沿是电压下降到2.5V时触发的，当磁电传感器正负极接反时，电压降到2.5V之后不再下降，后面采集多个2.5V电压，就可能由于零点漂移导致方波信号采集不准确，由于方波信号表示齿的宽度，当判定方波的持续时间是超过预设时间时，可以自动报出故障。
可选的，该接线检测方法还包括：
当判定磁电传感器正负极接线故障时，输出接线故障信息。
示例性的，故障信息可以通过显示屏、指示灯等方式显示，提示维修人员及时检修，排除故障。
可选的，磁电传感器的电压信号的一个周期为T，预设时间为t，其中，t≤T/4。
示例性的，该以6+1型凸轮齿为例，以发动机转速大于200r/min(可标定)作为进入判断的条件进行计算，200r/min的电压信号周期为100ms，正弦波的周期按照齿比例约占整个齿周期的1/4。
图3所示为本发明实施例提供的一种接线检测系统的结构示意图，该接线检测系统包括磁电传感器10、正极线束20、负极线束30以及磁电信号处理装置40；其中，磁电信号处理装置40通过正极线束20和负极线束30与磁电传感器10电连接，用于根据上述实施例提供的接线检测方法，检测磁电传感器正负极接线情况。
示例性的，磁电信号处理装置40包括磁电处理芯片和单片机，由于磁电传感器转速信号是模拟信号，且幅值较高，单片机无法直接使用，需要芯片及外围模数转换电路来降低信号幅值同时将模拟信号转化成单片机可以直接使用的数字信号，具体电路的形式可以根据实际需求设定。
本实施例的技术方案，通过获取磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号；然后根据电压信号，生成方波信号；通过获取方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的电压信号的变化规律；当变化规律满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线正常，当变化规律不满足预设条件时，判定磁电传感器正负极接线故障，解决发动机的磁电传感器正负极接反时故障检测的问题，降低故障排查难度。
在上述技术方案的基础上，继续参考图3，可选的，该接线检测系统还包括分压装置50，分压装置50位于磁电传感器10与磁电信号处理40装置之间，且分别与正极线束20和负极线束30电连接，用于降低磁电传感器10产生的电压信号的幅值，以使磁电信号处理装置40直接接收并处理磁电传感器产生的电压信号。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种接线检测方法，其特征在于，用于检测发动机内的磁电传感器正负极接线情况，包括：
获取所述磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号；
根据所述电压信号，生成方波信号；
获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的所述电压信号的变化规律；
当所述变化规律满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线正常。
2.根据权利要求1所述的接线检测方法，其特征在于，获取所述方波信号的下降沿时刻到来之后预设时间内的所述电压信号的变化规律，包括：
获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内电压信号曲线的斜率值；
当所述变化规律满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线正常，包括：
当所述预设时间内的任一时刻满足所述电压信号曲线的斜率值均小于预设斜率阈值时，判定所述磁电传感器正负极接线正常。
3.根据权利要求1所述的接线检测方法，其特征在于，获取所述方波信号的下降沿时刻之后预设时间内的所述电压信号的变化规律，包括：
获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内所述电压信号的最小值；
当所述变化规律满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线正常，包括：
当预设时间内所述电压信号的最小值小于预设电压阈值时，判定所述磁电传感器正负极接线正常。
4.根据权利要求1所述的接线检测方法，其特征在于，所述获取所述磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号包括：
启动发动机，并获取所述发动机的转速；
当所述发动机的转速大于预设转速时，获取所述磁电传感器产生的至少一个周期内的电压信号。
5.根据权利要求1所述的接线检测方法，其特征在于，所述根据所述电压信号，生成方波信号包括：
检测到所述电压信号的幅值上升到第一电压阈值时，触发所述方波信号的上升沿；
检测到所述电压信号的幅值下降到第二电压阈值时，触发所述方波信号的下降沿。
6.根据权利要求5所述的接线检测方法，其特征在于，获取所述方波信号的下降沿到来时刻之后预设时间内的所述电压信号的变化规律之前，还包括：
根据所述方波信号的上升沿到来时刻与所述方波信号的下降沿到来时刻确定所述方波信号中一个方波的持续时间；
判断所述持续时间是否满足预设时间。
7.根据权利要求1所述的接线检测方法，其特征在于，还包括：
当所述变化规律无法满足预设条件时，判定所述磁电传感器正负极接线故障，输出接线故障信息。
8.根据权利要求1所述的接线检测方法，其特征在于，所述磁电传感器的电压信号的一个周期为T，所述预设时间为t，其中，t≤T/4。
9.一种接线检测系统，其特征在于，包括磁电传感器、正极线束、负极线束以及磁电信号处理装置；
其中，所述磁电信号处理装置通过所述正极线束和所述负极线束与所述磁电传感器电连接，用于根据权利要求1-8任一项所述的接线检测方法，检测所述磁电传感器正负极接线情况。
10.根据权利要求9所述的接线检测系统，其特征在于，还包括分压装置，所述分压装置位于所述磁电传感器与所述磁电信号处理装置之间，且分别与所述正极线束和所述负极线束电连接，用于降低所述磁电传感器产生的电压信号的幅值，以使所述磁电信号处理装置直接接收并处理所述磁电传感器产生的电压信号。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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