一種信號處理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種信號處理方法及裝置，包括：獲取當前轉速信號；將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號；根據所述結果信號確定當前轉速變化。通過使用以上方法，可以結合參考電壓對當前轉速進行測算，從而保證獲取到的當前轉速值的真實性。
【專利說明】一種信號處理方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及發動機【技術領域】，特別涉及一種信號處理方法及裝置。
【背景技術】
[0002]在汽車【技術領域】中，發動機磁電式傳感器被廣泛應用于采集車輛的曲軸、凸輪軸等轉速信號，并將采集到的信號反饋到發動機電控系統中進行控制策略計算。
[0003]由于磁電式傳感器的輸出信號是隨著機械組件的轉速變化而變化，因此，磁電式傳感器的輸出值存在幅值跨度大、輸出信號易受干擾影響等特點。
[0004]如果不能夠很好的克服磁電式傳感器輸出值的上述缺點，則會影響到對發動機機械組件轉速的正常檢測，進而影響到發動機的工作效率和各組件的協調工作。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種信號處理裝置及方法，可以結合參考電壓值對當前轉速進行判斷，從而提供更加準確的速度變化值。
[0006]一種信號處理方法,包括:
[0007]獲取當前轉速信號；
[0008]將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號;
[0009]根據所述結果信號確定當前轉速變化。
[0010]優選地，所述將所述當前轉速信號與參考電壓進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號，具體為:
[0011]將所述當前轉速信號與參考電壓進行比較判斷，若所述當前轉速信號的電壓值大于所述參考電壓的電壓值，輸出第一信號；否則輸出第二信號；
[0012]將所述當前轉速信號的電壓值轉換成頻率值，作為所述輸出信號的頻率。
[0013]優選地，所述根據所述結果信號確定當前轉速變化，具體為:
[0014]根據所述結果信號的內容確定當前轉速變化的增減；
[0015]根據所述結果信號的頻率值確定當前轉速值。
[0016]優選地，還包括:
[0017]根據所述當前轉速確定對應的參考電壓信號，作為下一次比較操作的參考電壓信號。
[0018]優選地，還包括:
[0019]若未獲得所述參考電壓信號，將所述當前轉速信號與預置的電壓信號值進行比較。
[0020]優選地，在將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作之前，還包括:
[0021]對所述當前轉速信號進行濾波和/或限幅處理。
[0022]一種信號處理裝置，包括:比較器、控制器、DA轉換器；[0023]所述比較器，用于根據參考電壓信號和傳感器發送的轉速信號進行比較操作，將比較操作的結果信號發送給所述控制器；
[0024]所述控制器，用于根據所述結果信號確定當前轉速；將所述當前轉速對應的電壓值作為所述比較器下一次比較操作的參考電壓值；
[0025]所述DA轉換模塊，用于將所述控制器輸出的參考電壓值的數字信號轉換成模擬信號，將所述模塊信號發送到所述比較器。
[0026]優選地，所述控制器還包括:默認電壓子模塊；
[0027]所述默認電壓子模塊，用于在所述比較器第一次比較操作時，向所述DA轉換模塊發送參考電壓值。
[0028]優選地，還包括:AD轉換器；
[0029]所述AD轉換器，用于將所述傳感器發送的轉速信號轉換成轉速數字信號發送給所述控制器；所述控制器根據所述轉速數字信號檢驗所述比較器輸出比較操作的結果信號。
[0030]優選地，還包括:濾波保護電路和限幅電路；
[0031]所述濾波保護電路，用于過濾所述傳感器發送的轉速信號中的干擾信號；
[0032]所述限幅電路，用于將所述傳感器發送的轉速信號的電壓值調整為所述比較器可接受區間的電壓值。
[0033]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0034]在本發明中，首先獲取當前轉速信號，之后將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號，最后根據所述結果信號確定當前轉速變化。通過使用以上方法，可以結合參考電壓對當前轉速進行測算，從而保證獲取到的當前轉速值的真實性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1是本發明提供的一種信號處理方法第一實施例的流程圖；
[0036]圖2是本發明提供的一種信號處理方法第二實施例的流程圖；
[0037]圖3是本發明提供的一種信號處理方法第三實施例的流程圖；
[0038]圖4是本發明提供的一種信號處理裝置第一實施例的原理框圖；
[0039]圖5是本發明提供的一種信號處理裝置第二實施例的原理框圖；
[0040]圖6是本發明提供的一種信號處理裝置第三實施例的原理框圖；
[0041]圖7是本發明提供的一種信號處理裝置第四實施例的原理框圖。
【具體實施方式】
[0042]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0043]參見圖1，該圖為本發明提供的一種信號處理方法第一實施例的流程圖。
[0044]在本實施例中，包括:
[0045]SlOl:獲取當前轉速信號；
[0046]S102:將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號；
[0047]S103:根據所述結果信號確定當前轉速變化。
[0048]在車輛的曲軸、凸輪軸組件進行轉動時，安裝的傳感器(如電磁式傳感器)可以檢測到曲軸或凸輪軸組件的當前轉速，之后將檢測結果以信號形式輸出給判斷設備(如比較器)。其中，可以使用傳感器(如電磁式傳感器)輸出信號中的電壓值表不曲軸或凸輪軸組件的轉速。
[0049]判斷組件(如比較器)在接收到傳感器(如電磁式傳感器)的當前轉速信號后，將當前轉速信號與參考電壓進行比較操作。其中，參考電壓可以為預置的電壓值，也可以為其它組件發送來的參考電壓值。
[0050]判斷組件(如比較器)比較的條件可以為判斷當前轉速信號是否大于參考電壓，或其它比較方式。例如，如果當前轉速信號的電壓值大于參考電壓值，輸出第一信號，否則可以輸出第二信號。以輸出為0-5V的比較器為例，如果當前轉速信號大于參考電壓，則輸出信號為5V ;如果當前轉速信號不大于參考電壓，則輸出信號為0V。這樣，接收比較操作結果信號的單片機可以根據輸出信號的電壓值判斷曲軸或凸輪軸的轉速變化。
[0051]為了攜帶更多的信息，還可以在比較操作輸出的信號中將當前轉速信號的電壓值轉換成輸出信號的頻率值，使得接收信號的單片機可以根據比較操作的結果信號的頻率值確定曲軸或凸輪軸組件的轉速。
[0052]在本實施例中，首先獲取當前轉速信號，之后將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號，最后根據所述結果信號確定當前轉速變化。通過使用以上方法，可以結合參考電壓對當前轉速進行測算，從而保證獲取到的當前轉速值的真實性。
[0053]參見圖2，該圖為本發明提供的一種信號處理方法第二實施例的流程圖。
[0054]本實施例中的步驟S201、S204和S205與一種信號處理方法第一實施例中的步驟S101、S102和S103相同，在此不再進行重復介紹。
[0055]在本實施例中，還可以包括:
[0056]S202:在比較操作之前判斷是否獲得參考電壓信號。
[0057]S203:若未獲得所述參考電壓信號，將所述當前轉速信號與預置的電壓信號值進行比較。
[0058]在有些情況下，進行比較操作時可能還沒有獲得參考電壓信號，例如比較器第一次進行比較操作，此時由于不存在之前獲得的轉速值，因此不能獲得參考電壓值。
[0059]因此，在判斷組件(如比較器)在進行比較操作之前，可以先判斷是否獲得了參考電壓信號。如果已經獲得了參考電壓信號，則進行正常的比較操作。如果還沒有獲得參考電壓信號(如第一次進行比較操作)，此時可以通過預先設置某一電壓信號值。在第一次比較操作時，以該預置的電壓信號值作為參考電壓值，與獲得的當前轉速電壓值進行比較，從而得到準確的比較結果，并為下一次的比較操作獲得參考電壓值。
[0060]這種方法不限于判斷組件(如比較器)第一次比較操作，也可以設置多個預置參考電壓值以應對不同的情況。例如之前獲得的當前轉速值不正確，不能得到正確的參考電壓值等情況，可以使用預置的參考電壓值進行比較操作。
[0061]通過使用以上方法，可以實現在無法得到或無法得到正確的參考電壓值的情況下，為比較操作提供判斷的標準，從而保證比較操作的順利進行。
[0062]在本實施例中，還包括:
[0063]S206:根據所述當前轉速確定對應的參考電壓信號，作為下一次比較操作的參考電壓信號。
[0064]為了能夠檢測傳感器(如電磁式傳感器)檢測到的當前轉速的電壓值變化的準確性，可以在使用判斷組件(如比較器)輸出的比較信號中的當前轉速值作為判斷組件(如t匕較器)在下一次比較判斷時的參考電壓。
[0065]具體為:可以根據比較結果中得到的當前轉速值的數字信號通過DA轉換模塊轉換成模擬電壓信號，以此信號作為下次判斷組件(如比較器)的參考電壓信號。
[0066]通過使用以上方法，可以結合之前的轉速值對當前轉速進行比較，以得到更加準確的當前轉速值，從而提高后續針對曲軸或凸輪軸轉速變化進行計算的正確性。
[0067]參見圖3，該圖為本發明提供的一種信號處理方法第三實施例的流程圖。
[0068]本實施例中的步驟S301、S304和S305與一種信號處理方法第一實施例中的步驟S101、S102和S103相同，在此不再進行重復介紹。
[0069]在本實施例中，在將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作之前，還包括:
[0070]S302:對所述當前轉速信號進行濾波處理。
[0071]還可以包括步驟:
[0072]S303:對所述當前轉速信號進行限幅處理。
[0073]由于傳感器(如電磁式傳感器)輸出的當前轉速的信號值可能存在被其它信號干擾的情況，因此可以在判斷組件(如比較器)進行比較操作前對當前轉速信號進行濾波處理，濾除其中的干擾信號，從而保證比較結果的準確性。
[0074]或者，由于傳感器(如電磁式傳感器)輸出的信號受曲軸或凸輪軸等轉速的影響，在轉速很快時傳感器輸出的信號電壓值的幅變化很大。而判斷組件(如比較器)所能承受的電壓幅度值比較小(如比較器所能接受的電壓幅度區間為0-5V)。因此，為了保證判斷組件能夠正常接收當前轉速信號，可以使用限幅電路對傳感器獲取的當前轉速信號的電壓值進行限幅處理，以得到判斷組件(如比較器)能夠正確接受的轉速電壓值。
[0075]在本實施例中，還可以對所述當前轉速信號進行濾波處理，或者還可以對所述當前轉速信號進行限幅處理。通過使用以上方法，可以去除傳感器輸出的當前轉速信號中的干擾信號或對當前轉速信號進行限幅處理，以保證判斷組件進行比較操作的準確性。
[0076]基于上述一種信號處理的方法，本發明還提供了一種信號處理的裝置，下面結合具體實施例來詳細說明其組成部分。
[0077]參見圖4，該圖為本發明提供的一種信號處理裝置第一實施例的原理框圖。
[0078]在本實施例中，在信號處理裝置100包括:比較器10、控制器20、DA轉換器30。
[0079]所述比較器10，用于根據參考電壓信號和傳感器發送的轉速信號進行比較操作，將比較操作的結果信號發送給所述控制器。
[0080]所述控制器20，用于根據所述結果信號確定當前轉速；將所述當前轉速對應的電壓值作為所述比較器下一次比較操作的參考電壓值。
[0081]所述DA轉換模塊30，用于將所述控制器輸出的參考電壓值的數字信號轉換成模擬信號，將所述模塊信號發送到所述比較器。
[0082]在車輛的曲軸、凸輪軸組件進行轉動時，安裝的傳感器40 (如電磁式傳感器)可以檢測到曲軸或凸輪軸組件的當前轉速，之后將檢測結果以信號形式輸出給比較器10。其中，可以使用傳感器40輸出信號中的電壓值表示曲軸或凸輪軸組件的轉速。
[0083]比較器10在接收到傳感器40的當前轉速信號后，將當前轉速信號與參考電壓進行比較操作。其中，參考電壓可以為預置的電壓值，也可以為其它組件發送來的參考電壓值。
[0084]比較器10比較的條件為判斷當前轉速信號是否大于參考電壓。如果當前轉速信號的電壓值大于參考電壓值，輸出第一信號，否則可以輸出第二信號。以輸出為0-5V的比較器為例，如果當前轉速信號大于參考電壓，則輸出信號為5V ;如果當前轉速信號不大于參考電壓，貝1J輸出信號為ον。
[0085]控制器20接收比較操作的結果信號，根據輸出信號的電壓值判斷曲軸或凸輪軸的轉速變化。為了攜帶更多的信息，還可以在比較器10輸出的信號中將當前轉速信號的電壓值轉換成輸出信號的頻率值，使得接收信號的控制器20可以根據比較器10的結果信號的頻率值確定曲軸或凸輪軸組件的轉速。
[0086]同時，控制器20將得到的當前轉速值轉換為對應的電壓值。如果當前轉速的轉速值高，則轉換后的參考電壓值也高；如果當前轉速值低，則轉換后的參考電壓值也低。將轉換后的電壓值作為比較器10下一次比較操作的參考電壓值。
[0087]由于控制器20輸出的信號為數字信號，而比較器10使用模擬信號進行比較。因此需要使用DA轉換模塊將控制器20輸出的參考電壓值的數字信號轉換成模擬信號，再發送給比較器10。轉換后，比較器10即可以使用上一次的轉速電壓值作為參考電壓值進行比較操作。
[0088]在本實施例中，包括:比較器、控制器、DA轉換器。其中，比較器用于根據參考電壓信號和傳感器發送的轉速信號進行比較操作，將比較操作的結果信號發送給控制器。控制器用于根據結果信號確定當前轉速，將當前轉速對應的電壓值作為比較器下一次比較操作的參考電壓值。DA轉換模塊用于將控制器輸出的參考電壓值的數字信號轉換成模擬信號。通過使用以上裝置，可以結合之前獲取的轉速值作為參考電壓值對當前轉速進行比較判斷，從而保證比較結果的準確性。
[0089]參見圖5，該圖為本發明提供的一種信號處理裝置第二實施例的原理框圖。
[0090]在本實施例中，信號處理裝置100的所述控制器20還包括:默認電壓子模塊21。[0091 ] 所述默認電壓子模塊21，用于在所述比較器第一次比較操作時，向所述DA轉換模塊發送參考電壓值。
[0092]在正常情況下，比較器10進行比較操作時所使用的參考電壓都是上一次比較操作后得到的轉速對應的電壓值。但在一些特殊情況下，例如:在第一次使用比較器進行比較時，由于不存在上一次的比較操作而無法獲得參考電壓值。再或者上一次比較操作后得到的轉速不是合理數值，從而不能作為參考電壓供比較器10使用。
[0093]因此，為了保證比較器10的正常比較操作，可以在控制器20中設置默認電壓子模塊21。默認電壓子模塊21用于在比較器第一次比較操作時，向DA轉換模塊30發送參考電壓值，以保證比較器10的正常比較操作。在默認電壓子模塊21中還可以設置多個默認電壓，針對不同的情況輸出相應的的默認電壓值。
[0094]在本實施例的控制器中還包括默認電壓子模塊，用于在比較器第一次比較操作時，向DA轉換模塊發送參考電壓值。通過使用以上裝置，可以實現在無法獲取到參考電壓值或獲取的參考電壓值不適用的情況下，輸出默認的參考電壓，從而保證比較器的正常比較操作。
[0095]參見圖6，該圖為本發明提供的一種信號處理裝置第三實施例的原理框圖。
[0096]在本實施例中，信號處理裝置100還包括:AD轉換器50。
[0097]所述AD轉換器50，用于將所述傳感器發送的轉速信號轉換成轉速數字信號發送給所述控制器；所述控制器根據所述轉速數字信號檢驗所述比較器輸出比較操作的結果信號。
[0098]由于比較器10的長時間使用后也可能存在結果偏差的問題。因此，還可以使用AD轉換器50來輔助對比較器10的結果進行驗證。
[0099]具體的，將從傳感器40 (如電磁式傳感器)檢測到的曲軸或凸輪軸組件的當前轉速的信號發送給AD轉換器50，由AD轉換器50將當前轉速信號轉換成數字信號后發送給控制器20。
[0100]在比較器10完成比較操作向控制器20輸出比較結果信號后，控制器20可以根據之前向比較器10提供的參考電壓和AD轉換器50發送的轉速數字信號對比較結果進行檢驗，確定比較器10是否存在偏差。
[0101]在本實施例中，還包括:AD轉換器，用于將傳感器發送的轉速信號轉換成轉速數字信號發送給控制器，控制器根據轉速數字信號檢驗比較器輸出比較操作的結果信號。通過使用以上裝置，在得到比較結果后對比較操作進行驗證，保證比較結果的準確性。
[0102]參見圖7，該圖為本發明提供的一種信號處理裝置第四實施例的原理框圖。
[0103]在本實施例中，信號處理裝置100還包括:濾波保護電路60和限幅電路70。
[0104]所述濾波保護電路60，用于過濾所述傳感器發送的轉速信號中的干擾信號；
[0105]所述限幅電路70，用于將所述傳感器發送的轉速信號的電壓值調整為所述比較器可接受區間的電壓值。
[0106]由于傳感器40輸出的當前轉速的信號值可能存在被其它信號干擾的情況，因此可以在比較器10進行比較操作前使用濾波保護電路60對當前轉速信號進行濾波處理，濾除其中的干擾信號，從而保證比較結果的準確性。
[0107]并且，由于傳感器40輸出的信號受曲軸或凸輪軸等轉速的影響，在轉速很快時傳感器40輸出的信號電壓值的幅變化很大。而比較器10所能承受的電壓幅度值比較小(如常用的比較器所能接受的電壓幅度區間為0-5V)。因此，為了保證判斷組件能夠正常接收當前轉速信號，可以使用限幅電路70對傳感器40獲取的當前轉速信號的電壓值進行限幅處理，以得到被比較器40能夠正確接受的轉速電壓值。
[0108]在本實施例中，還包括:濾波保護電路和限幅電路。其中，濾波保護電路用于過濾傳感器發送的轉速信號中的干擾信號。限幅電路用于將傳感器發送的轉速信號的電壓值調整為比較器可接受區間的電壓值。通過使用以上裝置，可以去除傳感器輸出的當前轉速信號中的干擾信號和對當前轉速信號進行限幅處理，以保證比較器進行比較操作的準確性。
[0109]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種信號處理方法,其特征在于,包括: 獲取當前轉速信號； 將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號； 根據所述結果信號確定當前轉速變化。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述當前轉速信號與參考電壓進行比較操作，輸出所述比較操作的結果信號，具體為: 將所述當前轉速信號與參考電壓進行比較判斷，若所述當前轉速信號的電壓值大于所述參考電壓的電壓值，輸出第一信號；否則輸出第二信號； 將所述當前轉速信號的電壓值轉換成頻率值，作為所述輸出信號的頻率。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述結果信號確定當前轉速變化，具體為: 根據所述結果信號的內容確定當前轉速變化的增減； 根據所述結果信號的頻率值確定當前轉速值。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 根據所述當前轉速確定對應的參考電壓信號，作為下一次比較操作的參考電壓信號。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 若未獲得所述參考電壓信號，將所述當前轉速信號與預置的電壓信號值進行比較。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在將所述當前轉速信號與參考電壓信號進行比較操作之前，還包括: 對所述當前轉速信號進行濾波和/或限幅處理。
7.一種信號處理裝置，其特征在于，包括:比較器、控制器、DA轉換器； 所述比較器，用于根據參考電壓信號和傳感器發送的轉速信號進行比較操作，將比較操作的結果信號發送給所述控制器； 所述控制器，用于根據所述結果信號確定當前轉速；將所述當前轉速對應的電壓值作為所述比較器下一次比較操作的參考電壓值； 所述DA轉換模塊，用于將所述控制器輸出的參考電壓值的數字信號轉換成模擬信號，將所述模塊信號發送到所述比較器。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述控制器還包括:默認電壓子模塊； 所述默認電壓子模塊，用于在所述比較器第一次比較操作時，向所述DA轉換模塊發送參考電壓值。
9.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括:AD轉換器； 所述AD轉換器，用于將所述傳感器發送的轉速信號轉換成轉速數字信號發送給所述控制器；所述控制器根據所述轉速數字信號檢驗所述比較器輸出比較操作的結果信號。
10.根據權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括:濾波保護電路和限幅電路； 所述濾波保護電路，用于過濾所述傳感器發送的轉速信號中的干擾信號； 所述限幅電路，用于將所述傳感器發送的轉速信號的電壓值調整為所述比較器可接受區間的電壓值。
【文檔編號】G01P3/44GK103983802SQ201410138943
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月8日 優先權日:2014年4月8日
【發明者】王世榮, 趙光亮, 楊英振, 陳巖, 曹紅艷 申請人:濰柴動力股份有限公司