信号处理装置、信号处理设备、车辆及信号处理方法
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种信号处理装置、信号处理设备、车辆及信号处理方法。
背景技术
车辆发动机的电子点火控制系统中，通常在发动机缸体的右侧安装一个曲轴位置(CKP-7X)传感器，感应配对信号盘的信号，给点火控制模块传递发动机转速和曲轴位置信息，点火控制模块识别正确的点火顺序，然后按规定顺序控制点火线圈点火。
信号盘是加工在曲轴上的一个特殊的磁阻轮，信号盘上面加工有七个切槽，其中六个槽间隔60°均匀分布，第七个槽在第六个槽前10°，如图1所示。第七个槽也称同步槽，没有同步槽，曲轴位置(CKP-7X)传感器只能向点火模块传递发动机转速信号，而无法知道曲轴的位置信息。曲轴旋转时，带动信号盘一同旋转，在曲轴位置(CKP-7X)传感器中感应出曲轴位置和转速信号。因曲轴每转一周产生七个脉冲信号，故又称7X信号。
然而实际应用中，由于信号盘的老化磨损，在七个切槽外出现其他的缺损槽，从而产生干扰信号，造成点火模块接收的信号异常，无法正确判断发动机转速和曲轴位置信息，导致点火异常。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种信号处理装置、信号处理设备、车辆及信号处理方法，以降低信号盘磨损产生干扰信号导致点火异常的可能性。具体技术方案如下：
第一方面，本发明提供了一种信号处理装置，包括隔离电路、分压电路、稳压电路、滤波电路、耦合电路和控制芯片；
所述隔离电路的第一端与信号输入端电连接，所述隔离电路的第二端与所述分压电路的第一端电连接；
所述分压电路的第二端与第一节点电连接，所述分压电路的第三端与第二节点电连接；
所述稳压电路的第一端与所述第一节点电连接，所述稳压电路的第二端与所述第二节点电连接；
所述滤波电路的第一端与所述第一节点电连接，所述滤波电路的第二端与所述第二节点电连接；
所述耦合电路的第一端与所述第一节点电连接，所述耦合电路的第二端与所述控制芯片的输入端电连接；
所述控制芯片与第二节点电连接，所述控制芯片的输出端用于输出经过滤波的信号；
所述第二节点接地。
可选的，所述隔离电路包括第一二极管，所述第一二极管的正极与所述信号输入端电连接，所述第一二极管的负极与所述分压电路的第一端电连接。
可选的，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端与所述隔离电路的第二端电连接，所述第二电阻第一端与第一节点电连接，所述第二电阻的第三端与第二节点电连接。
可选的，所述稳压电路包括第二二极管，所述第二二极管的负极与所述第一节点电连接，所述第二二极管的正极第二端与所述第二节点电连接。
可选的，所述滤波电路包括第一电容，所述第一电容的两端分别与所述第一节点和所述第二节点电连接。
可选的，所述耦合电路包括第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第一节点电连接，所述第三电阻的第二端与所述控制芯片的输入端电连接。
第二方面，本发明提供了一种信号处理设备，包括曲轴信号传感器、曲轴信号处理装置和主控芯片，所述曲轴信号传感器用于采集曲轴信号，所述曲轴信号传感器、所述曲轴信号处理装置和所述主控芯片依次电连接，其特征在于，还包括信号误差检测装置，所述误差信号检测装置为以上任一项所述的信号处理装置，所述误差信号检测装置分别与所述曲轴信号传感器和所述主控芯片电连接，所述主控芯片用于根据所述曲轴信号处理装置和所述误差信号检测装置检测的曲轴信号生成曲轴位置信息化信号。
第三方面，本发明提供了一种车辆，包括以上所述的信号处理设备。
第四方面，本发明提供了一种信号处理方法，应用于以上所述的车辆，包括以下步骤：
利用所述曲轴信号处理装置所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号获得第一信号；
利用所述信号误差检测装置处理所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号获得第二信号；
比较所述第一信号和所述第二信号的幅值；
若所述第一信号和所述第二信号的幅值差值小于预设阈值，则确认所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号正常；
若所述第一信号和所述第二信号的幅值差值不小于所述预设阈值，确认所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号为干扰信号并排除所述干扰信号。
本发明提供的信号处理装置通过设置隔离电路、分压电路、稳压电路、滤波电路、耦合电路和控制芯片，能够对信号进行处理，然后将处理结果与正常的处理结果相对比，以确定检测到的信号是否存在异常，从而排除齿轮磨损等因素产生的干扰信号，有助于正确判断发动机转速和曲轴位置信息，提高车辆正常运行的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中信号处理装的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种信号处理装置，如图1所示，包括隔离电路、分压电路、稳压电路、滤波电路、耦合电路和控制芯片U1。
隔离电路的第一端与信号输入端电连接，隔离电路的第二端与分压电路的第一端电连接；
分压电路的第二端与第一节点N1电连接，分压电路的第三端与第二节点N2电连接；
稳压电路的第一端与第一节点N1电连接，稳压电路的第二端与第二节点N2电连接；
滤波电路的第一端与第一节点N1电连接，滤波电路的第二端与第二节点N2电连接；
耦合电路的第一端与第一节点N1电连接，耦合电路的第二端与控制芯片U1的输入端电连接；
控制芯片U1与第二节点N2电连接，控制芯片U1的输出端用于输出经过滤波的信号；
第二节点N2接地。
其中，控制芯片U1用于采集信号的幅值信息并输出，实施时，可以根据实际需要选择合适的芯片，显然，实现该功能的芯片是依赖现有技术可以实现的，此处不做进一步限定。
本发明提供的信号处理装置通过设置隔离电路、分压电路、稳压电路、滤波电路、耦合电路和控制芯片U1，能够对信号进行处理，然后将处理结果与正常的处理结果相对比，以确定检测到的信号是否存在异常，从而排除齿轮磨损等因素产生的干扰信号，有助于正确判断发动机转速和曲轴位置信息，提高车辆正常运行的可能性。
可选的，隔离电路包括第一二极管D1，第一二极管D1的正极与信号输入端电连接，第一二极管D1的负极与分压电路的第一端电连接。第一二极管D1主要用于隔离7X信号的负电压，也就是输入信号的负电压。
可选的，分压电路包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1的第一端与隔离电路的第二端电连接，第二电阻R2第一端与第一节点N1电连接，第二电阻R2的第三端与第二节点N2电连接。该分压电路主要起到分压作用，以实现对于输入到后续电路中电信号的电压的调节。
可选的，稳压电路包括第二二极管D2，第二二极管D2的负极与第一节点N1电连接，第二二极管D2的正极第二端与第二节点N2电连接。该稳压电路与地线连接，以起到平稳电压的作用，能够控制输入到控制芯片U1的最大电压幅度。
可选的，滤波电路包括第一电容C1，第一电容C1的两端分别与第一节点N1和第二节点N2电连接。
可选的，耦合电路包括第三电阻R3，第三电阻R3的第一端与第一节点N1电连接，第三电阻R3的第二端与控制芯片U1的输入端电连接。
通过设置上述各电路，能够将输入至控制芯片U1的信号幅度控制在指定的范围，例如控制在0-5V之间，确保控制芯片U1可以有效采集7X信号幅值信息。
第二方面，本发明提供了一种信号处理设备，包括曲轴信号传感器、曲轴信号处理装置和主控芯片，所述曲轴信号传感器用于采集曲轴信号，所述曲轴信号传感器、所述曲轴信号处理装置和所述主控芯片依次电连接，还包括信号误差检测装置，所述误差信号检测装置为以上任一项所述的信号处理装置，所述误差信号检测装置分别与所述曲轴信号传感器和所述主控芯片电连接，所述主控芯片用于根据所述曲轴信号处理装置和所述误差信号检测装置检测的曲轴信号生成曲轴位置信息化信号。
本实施例中未详细描述的结构均可参考相关技术，此处不再赘述。
与相关技术的主要区别在于，本发明还设置了误差检测装置以对通过比较相邻脉冲信号幅度关系，识别干扰信号，降低因为齿轮磨损导致的干扰信号造成的不利影响。
第三方面，本发明提供了一种车辆，包括以上所述的信号处理设备。
由于本实施例的技术方案包括了上述实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述全部技术效果，此处不再赘述。
第四方面，本发明提供了一种信号处理方法，应用于以上所述的车辆，包括以下步骤：
利用所述曲轴信号处理装置所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号获得第一信号；
利用所述信号误差检测装置处理所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号获得第二信号；
比较所述第一信号和所述第二信号的幅值；
若所述第一信号和所述第二信号的幅值差值小于预设阈值，则确认所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号正常；
若所述第一信号和所述第二信号的幅值差值不小于所述预设阈值，确认所述曲轴信号传感器检测的曲轴信号为干扰信号并排除所述干扰信号。
可以概况为，本实施例的技术方案通过利用曲轴信号处理装置处理曲轴信号传感器检测的曲轴信号获得第一信号，并利用信号误差检测装置处理曲轴信号传感器检测的曲轴信号获得第二信号，进一步的通过第一信号和第二信号相对比，以校验所检测到的曲轴信号是否为干扰信号。
具体的，在接收到信号后，不断捕获每一时刻的信号幅值，并根据捕获的幅值确定信号最大幅值。具体的，如果某一时刻的信号幅值大于历史最大幅值，则将该值赋给历史最大幅值，这样，直至确定最终的历史最大幅值作为信号的幅值。
接下来，确定当前信号为上升沿还是下降沿，如果是上升沿，则对信号进行滤波处理，在滤波成功后，对信号的当前边沿的标志位复制，并进一步进行下降沿信号的捕捉。
当采集到下降沿信号时，首先对信号进行滤波处理，在滤波成功后，读取信号的幅值，以确定信号是否为异常信号，如果幅值在正常范围内，则该信号为正常信号，反正，则该信号为异常信号。如果在一个周期内，采集到的的信号均为异常信号，则更新比较样本。最终，获得的正常信号能够使得点火逻辑使能，此时，能够提高发动机正常工作的可能性，如果获得的不是正常信号点火逻辑不使能，此时，需要进一步检测，直至检测到正常信号为止。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
