一种信号处理方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种信号处理方法及装置，包括：获取当前转速信号；将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号；根据所述结果信号确定当前转速变化。通过使用以上方法，可以结合参考电压对当前转速进行测算，从而保证获取到的当前转速值的真实性。
【专利说明】一种信号处理方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机【技术领域】，特别涉及一种信号处理方法及装置。
【背景技术】
[0002]在汽车【技术领域】中，发动机磁电式传感器被广泛应用于采集车辆的曲轴、凸轮轴等转速信号，并将采集到的信号反馈到发动机电控系统中进行控制策略计算。
[0003]由于磁电式传感器的输出信号是随着机械组件的转速变化而变化，因此，磁电式传感器的输出值存在幅值跨度大、输出信号易受干扰影响等特点。
[0004]如果不能够很好的克服磁电式传感器输出值的上述缺点，则会影响到对发动机机械组件转速的正常检测，进而影响到发动机的工作效率和各组件的协调工作。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种信号处理装置及方法，可以结合参考电压值对当前转速进行判断，从而提供更加准确的速度变化值。
[0006]一种信号处理方法,包括:
[0007]获取当前转速信号；
[0008]将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号;
[0009]根据所述结果信号确定当前转速变化。
[0010]优选地，所述将所述当前转速信号与参考电压进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号，具体为:
[0011]将所述当前转速信号与参考电压进行比较判断，若所述当前转速信号的电压值大于所述参考电压的电压值，输出第一信号；否则输出第二信号；
[0012]将所述当前转速信号的电压值转换成频率值，作为所述输出信号的频率。
[0013]优选地，所述根据所述结果信号确定当前转速变化，具体为:
[0014]根据所述结果信号的内容确定当前转速变化的增减；
[0015]根据所述结果信号的频率值确定当前转速值。
[0016]优选地，还包括:
[0017]根据所述当前转速确定对应的参考电压信号，作为下一次比较操作的参考电压信号。
[0018]优选地，还包括:
[0019]若未获得所述参考电压信号，将所述当前转速信号与预置的电压信号值进行比较。
[0020]优选地，在将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作之前，还包括:
[0021]对所述当前转速信号进行滤波和/或限幅处理。
[0022]一种信号处理装置，包括:比较器、控制器、DA转换器；[0023]所述比较器，用于根据参考电压信号和传感器发送的转速信号进行比较操作，将比较操作的结果信号发送给所述控制器；
[0024]所述控制器，用于根据所述结果信号确定当前转速；将所述当前转速对应的电压值作为所述比较器下一次比较操作的参考电压值；
[0025]所述DA转换模块，用于将所述控制器输出的参考电压值的数字信号转换成模拟信号，将所述模块信号发送到所述比较器。
[0026]优选地，所述控制器还包括:默认电压子模块；
[0027]所述默认电压子模块，用于在所述比较器第一次比较操作时，向所述DA转换模块发送参考电压值。
[0028]优选地，还包括:AD转换器；
[0029]所述AD转换器，用于将所述传感器发送的转速信号转换成转速数字信号发送给所述控制器；所述控制器根据所述转速数字信号检验所述比较器输出比较操作的结果信号。
[0030]优选地，还包括:滤波保护电路和限幅电路；
[0031]所述滤波保护电路，用于过滤所述传感器发送的转速信号中的干扰信号；
[0032]所述限幅电路，用于将所述传感器发送的转速信号的电压值调整为所述比较器可接受区间的电压值。
[0033]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0034]在本发明中，首先获取当前转速信号，之后将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号，最后根据所述结果信号确定当前转速变化。通过使用以上方法，可以结合参考电压对当前转速进行测算，从而保证获取到的当前转速值的真实性。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是本发明提供的一种信号处理方法第一实施例的流程图；
[0036]图2是本发明提供的一种信号处理方法第二实施例的流程图；
[0037]图3是本发明提供的一种信号处理方法第三实施例的流程图；
[0038]图4是本发明提供的一种信号处理装置第一实施例的原理框图；
[0039]图5是本发明提供的一种信号处理装置第二实施例的原理框图；
[0040]图6是本发明提供的一种信号处理装置第三实施例的原理框图；
[0041]图7是本发明提供的一种信号处理装置第四实施例的原理框图。
【具体实施方式】
[0042]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0043]参见图1，该图为本发明提供的一种信号处理方法第一实施例的流程图。
[0044]在本实施例中，包括:
[0045]SlOl:获取当前转速信号；
[0046]S102:将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号；
[0047]S103:根据所述结果信号确定当前转速变化。
[0048]在车辆的曲轴、凸轮轴组件进行转动时，安装的传感器(如电磁式传感器)可以检测到曲轴或凸轮轴组件的当前转速，之后将检测结果以信号形式输出给判断设备(如比较器)。其中，可以使用传感器(如电磁式传感器)输出信号中的电压值表不曲轴或凸轮轴组件的转速。
[0049]判断组件(如比较器)在接收到传感器(如电磁式传感器)的当前转速信号后，将当前转速信号与参考电压进行比较操作。其中，参考电压可以为预置的电压值，也可以为其它组件发送来的参考电压值。
[0050]判断组件(如比较器)比较的条件可以为判断当前转速信号是否大于参考电压，或其它比较方式。例如，如果当前转速信号的电压值大于参考电压值，输出第一信号，否则可以输出第二信号。以输出为0-5V的比较器为例，如果当前转速信号大于参考电压，则输出信号为5V ;如果当前转速信号不大于参考电压，则输出信号为0V。这样，接收比较操作结果信号的单片机可以根据输出信号的电压值判断曲轴或凸轮轴的转速变化。
[0051]为了携带更多的信息，还可以在比较操作输出的信号中将当前转速信号的电压值转换成输出信号的频率值，使得接收信号的单片机可以根据比较操作的结果信号的频率值确定曲轴或凸轮轴组件的转速。
[0052]在本实施例中，首先获取当前转速信号，之后将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号，最后根据所述结果信号确定当前转速变化。通过使用以上方法，可以结合参考电压对当前转速进行测算，从而保证获取到的当前转速值的真实性。
[0053]参见图2，该图为本发明提供的一种信号处理方法第二实施例的流程图。
[0054]本实施例中的步骤S201、S204和S205与一种信号处理方法第一实施例中的步骤S101、S102和S103相同，在此不再进行重复介绍。
[0055]在本实施例中，还可以包括:
[0056]S202:在比较操作之前判断是否获得参考电压信号。
[0057]S203:若未获得所述参考电压信号，将所述当前转速信号与预置的电压信号值进行比较。
[0058]在有些情况下，进行比较操作时可能还没有获得参考电压信号，例如比较器第一次进行比较操作，此时由于不存在之前获得的转速值，因此不能获得参考电压值。
[0059]因此，在判断组件(如比较器)在进行比较操作之前，可以先判断是否获得了参考电压信号。如果已经获得了参考电压信号，则进行正常的比较操作。如果还没有获得参考电压信号(如第一次进行比较操作)，此时可以通过预先设置某一电压信号值。在第一次比较操作时，以该预置的电压信号值作为参考电压值，与获得的当前转速电压值进行比较，从而得到准确的比较结果，并为下一次的比较操作获得参考电压值。
[0060]这种方法不限于判断组件(如比较器)第一次比较操作，也可以设置多个预置参考电压值以应对不同的情况。例如之前获得的当前转速值不正确，不能得到正确的参考电压值等情况，可以使用预置的参考电压值进行比较操作。
[0061]通过使用以上方法，可以实现在无法得到或无法得到正确的参考电压值的情况下，为比较操作提供判断的标准，从而保证比较操作的顺利进行。
[0062]在本实施例中，还包括:
[0063]S206:根据所述当前转速确定对应的参考电压信号，作为下一次比较操作的参考电压信号。
[0064]为了能够检测传感器(如电磁式传感器)检测到的当前转速的电压值变化的准确性，可以在使用判断组件(如比较器)输出的比较信号中的当前转速值作为判断组件(如t匕较器)在下一次比较判断时的参考电压。
[0065]具体为:可以根据比较结果中得到的当前转速值的数字信号通过DA转换模块转换成模拟电压信号，以此信号作为下次判断组件(如比较器)的参考电压信号。
[0066]通过使用以上方法，可以结合之前的转速值对当前转速进行比较，以得到更加准确的当前转速值，从而提高后续针对曲轴或凸轮轴转速变化进行计算的正确性。
[0067]参见图3，该图为本发明提供的一种信号处理方法第三实施例的流程图。
[0068]本实施例中的步骤S301、S304和S305与一种信号处理方法第一实施例中的步骤S101、S102和S103相同，在此不再进行重复介绍。
[0069]在本实施例中，在将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作之前，还包括:
[0070]S302:对所述当前转速信号进行滤波处理。
[0071]还可以包括步骤:
[0072]S303:对所述当前转速信号进行限幅处理。
[0073]由于传感器(如电磁式传感器)输出的当前转速的信号值可能存在被其它信号干扰的情况，因此可以在判断组件(如比较器)进行比较操作前对当前转速信号进行滤波处理，滤除其中的干扰信号，从而保证比较结果的准确性。
[0074]或者，由于传感器(如电磁式传感器)输出的信号受曲轴或凸轮轴等转速的影响，在转速很快时传感器输出的信号电压值的幅变化很大。而判断组件(如比较器)所能承受的电压幅度值比较小(如比较器所能接受的电压幅度区间为0-5V)。因此，为了保证判断组件能够正常接收当前转速信号，可以使用限幅电路对传感器获取的当前转速信号的电压值进行限幅处理，以得到判断组件(如比较器)能够正确接受的转速电压值。
[0075]在本实施例中，还可以对所述当前转速信号进行滤波处理，或者还可以对所述当前转速信号进行限幅处理。通过使用以上方法，可以去除传感器输出的当前转速信号中的干扰信号或对当前转速信号进行限幅处理，以保证判断组件进行比较操作的准确性。
[0076]基于上述一种信号处理的方法，本发明还提供了一种信号处理的装置，下面结合具体实施例来详细说明其组成部分。
[0077]参见图4，该图为本发明提供的一种信号处理装置第一实施例的原理框图。
[0078]在本实施例中，在信号处理装置100包括:比较器10、控制器20、DA转换器30。
[0079]所述比较器10，用于根据参考电压信号和传感器发送的转速信号进行比较操作，将比较操作的结果信号发送给所述控制器。
[0080]所述控制器20，用于根据所述结果信号确定当前转速；将所述当前转速对应的电压值作为所述比较器下一次比较操作的参考电压值。
[0081]所述DA转换模块30，用于将所述控制器输出的参考电压值的数字信号转换成模拟信号，将所述模块信号发送到所述比较器。
[0082]在车辆的曲轴、凸轮轴组件进行转动时，安装的传感器40 (如电磁式传感器)可以检测到曲轴或凸轮轴组件的当前转速，之后将检测结果以信号形式输出给比较器10。其中，可以使用传感器40输出信号中的电压值表示曲轴或凸轮轴组件的转速。
[0083]比较器10在接收到传感器40的当前转速信号后，将当前转速信号与参考电压进行比较操作。其中，参考电压可以为预置的电压值，也可以为其它组件发送来的参考电压值。
[0084]比较器10比较的条件为判断当前转速信号是否大于参考电压。如果当前转速信号的电压值大于参考电压值，输出第一信号，否则可以输出第二信号。以输出为0-5V的比较器为例，如果当前转速信号大于参考电压，则输出信号为5V ;如果当前转速信号不大于参考电压，贝1J输出信号为ον。
[0085]控制器20接收比较操作的结果信号，根据输出信号的电压值判断曲轴或凸轮轴的转速变化。为了携带更多的信息，还可以在比较器10输出的信号中将当前转速信号的电压值转换成输出信号的频率值，使得接收信号的控制器20可以根据比较器10的结果信号的频率值确定曲轴或凸轮轴组件的转速。
[0086]同时，控制器20将得到的当前转速值转换为对应的电压值。如果当前转速的转速值高，则转换后的参考电压值也高；如果当前转速值低，则转换后的参考电压值也低。将转换后的电压值作为比较器10下一次比较操作的参考电压值。
[0087]由于控制器20输出的信号为数字信号，而比较器10使用模拟信号进行比较。因此需要使用DA转换模块将控制器20输出的参考电压值的数字信号转换成模拟信号，再发送给比较器10。转换后，比较器10即可以使用上一次的转速电压值作为参考电压值进行比较操作。
[0088]在本实施例中，包括:比较器、控制器、DA转换器。其中，比较器用于根据参考电压信号和传感器发送的转速信号进行比较操作，将比较操作的结果信号发送给控制器。控制器用于根据结果信号确定当前转速，将当前转速对应的电压值作为比较器下一次比较操作的参考电压值。DA转换模块用于将控制器输出的参考电压值的数字信号转换成模拟信号。通过使用以上装置，可以结合之前获取的转速值作为参考电压值对当前转速进行比较判断，从而保证比较结果的准确性。
[0089]参见图5，该图为本发明提供的一种信号处理装置第二实施例的原理框图。
[0090]在本实施例中，信号处理装置100的所述控制器20还包括:默认电压子模块21。[0091 ] 所述默认电压子模块21，用于在所述比较器第一次比较操作时，向所述DA转换模块发送参考电压值。
[0092]在正常情况下，比较器10进行比较操作时所使用的参考电压都是上一次比较操作后得到的转速对应的电压值。但在一些特殊情况下，例如:在第一次使用比较器进行比较时，由于不存在上一次的比较操作而无法获得参考电压值。再或者上一次比较操作后得到的转速不是合理数值，从而不能作为参考电压供比较器10使用。
[0093]因此，为了保证比较器10的正常比较操作，可以在控制器20中设置默认电压子模块21。默认电压子模块21用于在比较器第一次比较操作时，向DA转换模块30发送参考电压值，以保证比较器10的正常比较操作。在默认电压子模块21中还可以设置多个默认电压，针对不同的情况输出相应的的默认电压值。
[0094]在本实施例的控制器中还包括默认电压子模块，用于在比较器第一次比较操作时，向DA转换模块发送参考电压值。通过使用以上装置，可以实现在无法获取到参考电压值或获取的参考电压值不适用的情况下，输出默认的参考电压，从而保证比较器的正常比较操作。
[0095]参见图6，该图为本发明提供的一种信号处理装置第三实施例的原理框图。
[0096]在本实施例中，信号处理装置100还包括:AD转换器50。
[0097]所述AD转换器50，用于将所述传感器发送的转速信号转换成转速数字信号发送给所述控制器；所述控制器根据所述转速数字信号检验所述比较器输出比较操作的结果信号。
[0098]由于比较器10的长时间使用后也可能存在结果偏差的问题。因此，还可以使用AD转换器50来辅助对比较器10的结果进行验证。
[0099]具体的，将从传感器40 (如电磁式传感器)检测到的曲轴或凸轮轴组件的当前转速的信号发送给AD转换器50，由AD转换器50将当前转速信号转换成数字信号后发送给控制器20。
[0100]在比较器10完成比较操作向控制器20输出比较结果信号后，控制器20可以根据之前向比较器10提供的参考电压和AD转换器50发送的转速数字信号对比较结果进行检验，确定比较器10是否存在偏差。
[0101]在本实施例中，还包括:AD转换器，用于将传感器发送的转速信号转换成转速数字信号发送给控制器，控制器根据转速数字信号检验比较器输出比较操作的结果信号。通过使用以上装置，在得到比较结果后对比较操作进行验证，保证比较结果的准确性。
[0102]参见图7，该图为本发明提供的一种信号处理装置第四实施例的原理框图。
[0103]在本实施例中，信号处理装置100还包括:滤波保护电路60和限幅电路70。
[0104]所述滤波保护电路60，用于过滤所述传感器发送的转速信号中的干扰信号；
[0105]所述限幅电路70，用于将所述传感器发送的转速信号的电压值调整为所述比较器可接受区间的电压值。
[0106]由于传感器40输出的当前转速的信号值可能存在被其它信号干扰的情况，因此可以在比较器10进行比较操作前使用滤波保护电路60对当前转速信号进行滤波处理，滤除其中的干扰信号，从而保证比较结果的准确性。
[0107]并且，由于传感器40输出的信号受曲轴或凸轮轴等转速的影响，在转速很快时传感器40输出的信号电压值的幅变化很大。而比较器10所能承受的电压幅度值比较小(如常用的比较器所能接受的电压幅度区间为0-5V)。因此，为了保证判断组件能够正常接收当前转速信号，可以使用限幅电路70对传感器40获取的当前转速信号的电压值进行限幅处理，以得到被比较器40能够正确接受的转速电压值。
[0108]在本实施例中，还包括:滤波保护电路和限幅电路。其中，滤波保护电路用于过滤传感器发送的转速信号中的干扰信号。限幅电路用于将传感器发送的转速信号的电压值调整为比较器可接受区间的电压值。通过使用以上装置，可以去除传感器输出的当前转速信号中的干扰信号和对当前转速信号进行限幅处理，以保证比较器进行比较操作的准确性。
[0109]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【权利要求】
1.一种信号处理方法,其特征在于,包括: 获取当前转速信号； 将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号； 根据所述结果信号确定当前转速变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述当前转速信号与参考电压进行比较操作，输出所述比较操作的结果信号，具体为: 将所述当前转速信号与参考电压进行比较判断，若所述当前转速信号的电压值大于所述参考电压的电压值，输出第一信号；否则输出第二信号； 将所述当前转速信号的电压值转换成频率值，作为所述输出信号的频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述结果信号确定当前转速变化，具体为: 根据所述结果信号的内容确定当前转速变化的增减； 根据所述结果信号的频率值确定当前转速值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 根据所述当前转速确定对应的参考电压信号，作为下一次比较操作的参考电压信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 若未获得所述参考电压信号，将所述当前转速信号与预置的电压信号值进行比较。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述当前转速信号与参考电压信号进行比较操作之前，还包括: 对所述当前转速信号进行滤波和/或限幅处理。
7.一种信号处理装置，其特征在于，包括:比较器、控制器、DA转换器； 所述比较器，用于根据参考电压信号和传感器发送的转速信号进行比较操作，将比较操作的结果信号发送给所述控制器； 所述控制器，用于根据所述结果信号确定当前转速；将所述当前转速对应的电压值作为所述比较器下一次比较操作的参考电压值； 所述DA转换模块，用于将所述控制器输出的参考电压值的数字信号转换成模拟信号，将所述模块信号发送到所述比较器。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制器还包括:默认电压子模块； 所述默认电压子模块，用于在所述比较器第一次比较操作时，向所述DA转换模块发送参考电压值。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括:AD转换器； 所述AD转换器，用于将所述传感器发送的转速信号转换成转速数字信号发送给所述控制器；所述控制器根据所述转速数字信号检验所述比较器输出比较操作的结果信号。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括:滤波保护电路和限幅电路； 所述滤波保护电路，用于过滤所述传感器发送的转速信号中的干扰信号； 所述限幅电路，用于将所述传感器发送的转速信号的电压值调整为所述比较器可接受区间的电压值。
【文档编号】G01P3/44GK103983802SQ201410138943
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】王世荣, 赵光亮, 杨英振, 陈岩, 曹红艳 申请人:潍柴动力股份有限公司