本發(fā)明屬于汽車電子診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車用曲軸位置傳感器信號(hào)的故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，適用于安裝有曲軸位置傳感器和相位傳感器的車輛，用于監(jiān)控曲軸位置信號(hào)是否丟失。

背景技術(shù)：

鑒于曲軸位置傳感器在發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)中的重要性，因此無論是法規(guī)還是售后維修，都對(duì)曲軸位置傳感器提出了精確診斷的要求。曲軸位置傳感器的診斷和相位靶輪結(jié)構(gòu)、診斷實(shí)現(xiàn)方法和軟件結(jié)構(gòu)有較大關(guān)系。

目前，曲軸位置傳感器的診斷系統(tǒng)要么過于簡(jiǎn)單而不可靠，要么基于復(fù)雜算法無法在工程中得到具體應(yīng)用。因此，研發(fā)一種簡(jiǎn)單而可靠的診斷系統(tǒng)及對(duì)應(yīng)檢測(cè)方法是十分必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車用曲軸位置傳感器信號(hào)的故障檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，采用相位傳感器信號(hào)對(duì)曲軸位置傳感器進(jìn)行診斷，診斷系統(tǒng)簡(jiǎn)單且可靠。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下：

一種汽車用曲軸位置傳感器信號(hào)的故障檢測(cè)系統(tǒng)，主要由凸輪軸1、相位傳感器2、曲軸靶輪3、曲軸位置傳感器4和ECU控制器6構(gòu)成；其中相位傳感器2安裝在靠近凸輪軸1靶輪的位置，曲軸位置傳感器4安裝在靠近曲軸靶輪3的位置，相位傳感器2和曲軸位置傳感器4和ECU控制器6連接；

所述相位傳感器2用于采集凸輪軸1的位置信號(hào)，并把采集的信號(hào)提供給ECU控制器6；所述曲軸位置傳感器4用于采集曲軸靶輪3的位置信息，并把采集的信號(hào)提供給ECU控制器6；所述ECU控制器6用于處理凸輪軸信號(hào)和曲軸位置信號(hào)，并根據(jù)凸輪軸信號(hào)特征判斷曲軸位置傳感器4是否發(fā)生故障。

一種汽車用曲軸位置傳感器信號(hào)的故障檢測(cè)方法，具體包括以下步驟：

A、分別通過曲軸位置傳感器4和相位傳感器2采集曲軸位置信號(hào)和凸輪軸位置信號(hào)，采集的信號(hào)進(jìn)入ECU控制器6；

B、監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)速條件；

C、計(jì)算凸輪軸齒相位沿觸發(fā)次數(shù)：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最小轉(zhuǎn)速時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器B，用于計(jì)算凸輪軸齒相位沿觸發(fā)的次數(shù)，每采集到一個(gè)齒相位沿觸發(fā)信號(hào)，計(jì)數(shù)器B累加1；

D、評(píng)估曲軸信號(hào)，信號(hào)故障確認(rèn)：如計(jì)數(shù)器B計(jì)數(shù)大于等于8次沿觸發(fā)，則評(píng)估曲軸信號(hào)，如果曲軸靶輪信號(hào)仍然沒有變化，即可確認(rèn)當(dāng)前曲軸傳感器發(fā)生信號(hào)丟失故障。

步驟B，所述監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)速條件具體為：監(jiān)控最小曲軸靶輪齒間隔時(shí)間或監(jiān)控?zé)o齒中斷的計(jì)數(shù)器值，其中曲軸靶輪齒間隔時(shí)間是指ECU控制器6在每個(gè)曲軸靶輪齒的上升沿或下降沿觸發(fā)中斷時(shí)，兩次中斷之間的間隔時(shí)間。

所述監(jiān)控最小曲軸靶輪齒間隔時(shí)間具體步驟為：

B1、根據(jù)采集的曲軸位置信號(hào)計(jì)算最小曲軸靶輪齒間隔時(shí)間，通過ECU控制器6中的移位寄存器存儲(chǔ)最近三個(gè)靶輪齒間隔時(shí)間，并按時(shí)間從遠(yuǎn)到近的原則，分別設(shè)為T、T1和T2；

B2、最小齒間隔時(shí)間可由最小轉(zhuǎn)速計(jì)算得到，其中最小轉(zhuǎn)速設(shè)為20轉(zhuǎn)/分，曲軸靶輪總齒數(shù)為60；

B3、當(dāng)T和T1均超過最小齒間隔時(shí)間時(shí)，即可認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最小轉(zhuǎn)速，滿足最小轉(zhuǎn)速條件。

所述監(jiān)控?zé)o齒中斷的計(jì)數(shù)器值的具體步驟為：設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器A，用以計(jì)數(shù)未發(fā)生齒中斷的持續(xù)時(shí)間，每10毫秒累加1，如果50毫秒內(nèi)沒有發(fā)生齒中斷，即可認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最小轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分，滿足最小轉(zhuǎn)速條件；期間如果發(fā)生齒中斷則計(jì)數(shù)器清0，認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)不滿足最小轉(zhuǎn)速條件；其中50毫秒齒間隔對(duì)應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分，曲軸靶輪齒數(shù)60，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器值為5。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：現(xiàn)有對(duì)曲軸位置傳感器診斷的技術(shù)，都是單純基于曲軸位置信號(hào)自身，通過復(fù)雜的算法做出判斷，可靠性和工程實(shí)用性不足。本發(fā)明基于絕大多數(shù)車輛均配置有凸輪軸的現(xiàn)狀，巧妙運(yùn)用了凸輪軸信號(hào)進(jìn)行輔助診斷，故障特征提取更有優(yōu)勢(shì)，算法簡(jiǎn)潔且不增加成本，可靠性和工程實(shí)用性更高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明汽車用曲軸位置傳感器信號(hào)的故障檢測(cè)系統(tǒng)示意圖；

圖2是故障檢測(cè)信號(hào)示意圖。

圖中，1.凸輪軸 2.相位傳感器 3.曲軸靶輪 5.缺齒后第1齒下降沿 4.曲軸位置傳感器 6.ECU控制器 Ⅰ.凸輪軸第1齒 Ⅱ.凸輪軸第2齒 Ⅲ.凸輪軸第3齒 Ⅳ.凸輪軸第4齒。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種汽車用曲軸位置傳感器信號(hào)的故障檢測(cè)系統(tǒng)，主要由凸輪軸1、相位傳感器2、曲軸靶輪3、曲軸位置傳感器4和ECU控制器6構(gòu)成；

所述相位傳感器2用于采集凸輪軸1的位置信號(hào)，并把采集的信號(hào)提供給ECU控制器6；所述曲軸位置傳感器4用于采集曲軸靶輪3的位置信息，并把采集的信號(hào)提供給ECU控制器6；所述ECU控制器用于處理凸輪軸信號(hào)和曲軸位置信號(hào)，并根據(jù)凸輪軸信號(hào)特征判斷曲軸位置傳感器4是否發(fā)生故障。

安裝使用故障檢測(cè)系統(tǒng)有以下幾個(gè)前提：

1、要求相位傳感器2無故障；

2、凸輪軸1、相位傳感器2、曲軸靶輪3和曲軸位置傳感器4的安裝位置要求正確。曲軸靶輪3缺齒后第一個(gè)齒下降沿為5-參考點(diǎn)(對(duì)應(yīng)凸輪軸1的參考點(diǎn)在凸輪軸第1齒Ⅰ中間位置，即ECU控制器6檢測(cè)到曲軸靶輪3的參考點(diǎn)時(shí)，應(yīng)該同時(shí)檢測(cè)到凸輪軸1也處于凸輪軸1參考點(diǎn))，曲軸位置傳感器4安裝位置與參考順時(shí)針點(diǎn)夾角為114°，對(duì)應(yīng)相位傳感器2安裝位置與凸輪軸1參考點(diǎn)順時(shí)針夾角為54°；

3、齒相位沿可以使用凸輪軸齒的上升沿或下降沿，本發(fā)明采用的是凸輪軸齒的上升沿。

一種汽車用曲軸位置傳感器信號(hào)的故障檢測(cè)方法，具體包括以下步驟：

A、分別通過曲軸位置傳感器和相位傳感器采集曲軸位置信號(hào)和凸輪軸位置信號(hào)，采集的信號(hào)進(jìn)入ECU控制器；

B、監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)速條件；

C、計(jì)算凸輪軸齒相位沿觸發(fā)次數(shù)：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最小轉(zhuǎn)速時(shí)(此時(shí)可初步認(rèn)為曲軸位置傳感器無信號(hào))，設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器B，用于計(jì)算凸輪軸齒相位沿觸發(fā)的次數(shù)，每采集到一個(gè)齒相位沿觸發(fā)信號(hào)，計(jì)數(shù)器B累加1；

D、評(píng)估曲軸信號(hào)，信號(hào)故障確認(rèn)：如果計(jì)數(shù)器B計(jì)數(shù)大于等于8次(次數(shù)基于標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸確定)沿觸發(fā)，則評(píng)估曲軸信號(hào)，如果曲軸靶輪信號(hào)仍然沒有變化，即可確認(rèn)當(dāng)前曲軸傳感器發(fā)生信號(hào)丟失故障。

步驟B，監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)速條件有兩種方法，滿足一條即可認(rèn)為最小轉(zhuǎn)速條件滿足。

1)監(jiān)控最小曲軸靶輪齒間隔時(shí)間。ECU控制器6會(huì)在每個(gè)曲軸靶輪齒的上升沿或下降沿觸發(fā)中斷，兩次中斷之間的間隔時(shí)間就是曲軸靶輪齒間隔時(shí)間。根據(jù)采集的曲軸位置信號(hào)計(jì)算最小曲軸靶輪齒間隔時(shí)間，通過ECU控制器6中的移位寄存器存儲(chǔ)最近三個(gè)靶輪齒間隔時(shí)間(按照時(shí)間從遠(yuǎn)到近的原則，分別為T，T1，T2)，用以監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)最小轉(zhuǎn)速條件。最小齒間隔時(shí)間可由最小轉(zhuǎn)速計(jì)算得到，其中最小轉(zhuǎn)速可設(shè)為20轉(zhuǎn)/分，本發(fā)明用的曲軸靶輪總齒數(shù)為60。當(dāng)T和T1均超過最小齒間隔時(shí)間時(shí)，即可認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最小轉(zhuǎn)速，滿足最小轉(zhuǎn)速條件。

2)監(jiān)控?zé)o齒中斷的計(jì)數(shù)器值。設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)數(shù)器A，用以計(jì)數(shù)未發(fā)生齒中斷的持續(xù)時(shí)間，每10毫秒累加1，如果50毫秒(50毫秒齒間隔對(duì)應(yīng)的最小轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分，曲軸靶輪齒數(shù)60，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器值為5)內(nèi)沒有發(fā)生齒中斷，即可認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于最小轉(zhuǎn)速20轉(zhuǎn)/分，滿足最小轉(zhuǎn)速條件。期間如果發(fā)生齒中斷則計(jì)數(shù)器清0，認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)不滿足最小轉(zhuǎn)速條件。

如圖2所示，隨著最小轉(zhuǎn)速條件成立，凸輪軸1轉(zhuǎn)動(dòng)，ECU控制器6采集凸輪軸齒相位沿觸發(fā)信號(hào)，并通過計(jì)數(shù)器B計(jì)數(shù)凸輪軸齒相位沿觸發(fā)次數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器B大于等于8次且曲軸信號(hào)無變化，確認(rèn)當(dāng)前曲軸位置傳感器發(fā)生信號(hào)丟失故障。