CN107796291A - 离合器主缸位置传感器检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了离合器主缸位置传感器检测装置及方法。离合器主缸位置传感器检测装置包括：供电模块，被配置为向离合器主缸位置传感器、信号采集模块、控制模块以及显示模块供电；信号采集模块，被配置为采集离合器主缸位置传感器的输出信号；控制模块，被配置为获取信号采集模块采集的信号，并控制显示模块显示该信号的信息；以及显示模块，被配置为显示信号采集模块采集的信号的信息。根据本发明的实施例的离合器主缸位置传感器检测装置及方法，能够在现场对于离合器主缸位置传感器进行快速的检测。

Description

离合器主缸位置传感器检测装置及方法

技术领域

本发明涉及传感器技术，尤其涉及离合器主缸位置传感器检测装置及方法。

背景技术

离合器主缸位置传感器用于获取离合器主缸位置，对于机动车辆的控制非常重要。在对离合器主缸位置传感器进行检测时，通常，需要使用电源对其供电，并且使用示波器等仪器对其输出信号进行采集和记录。然后，基于示波器等仪器记录的数据，判断离合器主缸位置传感器是否正常工作。示波器等仪器难以用于现场的大量测量，并且，数据分析工作等难以实时完成，检测效率难以提高。

离合器主缸位置传感器检测装置及方法存在改进空间。

发明内容

本发明的实施例提供了离合器主缸位置传感器检测装置及方法。

根据本发明的第一个方面，提供了一种离合器主缸位置传感器检测装置，包括：供电模块，被配置为向离合器主缸位置传感器、信号采集模块、控制模块以及显示模块供电；信号采集模块，被配置为采集离合器主缸位置传感器的输出信号；控制模块，被配置为获取信号采集模块采集的信号，并控制显示模块显示该信号的信息；以及显示模块，被配置为显示信号采集模块采集的信号的信息。

在本发明的实施例中，信号采集模块包括：波形信号采集模块，被配置为采集离合器主缸位置传感器输出的波形信号；以及电平信号采集模块，被配置为采集离合器主缸位置传感器输出的电平信号。显示模块包括：波形信号参数显示器，被配置为显示波形信号的参数；以及指示灯，被配置为显示电平信号的电平。

在本发明的实施例中，控制模块包括具有计数器的微控制器，波形信号采集模块与计数器连接。

在本发明的实施例中，波形信号采集模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一二极管、以及第二二极管。第一电阻的第一端与第一电压端连接，第二端与离合器主缸位置传感器连接。第二电阻的第一端与第一电阻的第二端连接，第二端与第三电阻的第一端连接。第三电阻的第一端与第一二极管的正极连接，第二端接地。第一电容的第一端与第一电阻的第二端连接，第二端接地。第一二极管的正极与第二二极管的负极连接，负极与第二电压端连接。第二二极管的正极接地，负极与计数器连接。第一电压端、第二电压端是供电模块的输出端。

在本发明的实施例中，离合器主缸位置传感器检测装置还包括复位电路。复位电路包括：第六二极管、第七二极管、第七电阻、第三电容。第六二极管的正极与计数器的输入端连接，负极与复位信号输出端连接。第七二极管与第七电阻并联，并且正极与第三电容的第一端连接，负极与第三电压端连接。第三电容的第一端与微控制器的复位端连接，第二端接地。微控制器的复位端与复位信号输出端连接。复位信号输出端是供电模块的输出端。

在本发明的实施例中，电平信号采集模块包括第四电阻、第五电阻、第二电容、第三二极管、第四二极管。控制模块包括晶体管。指示灯包括发光二极管。第四电阻的第一端与第三电压端连接，第二端与第五电阻的第一端连接。第五电阻的第一端与第六电阻的第一端连接，第二端与第三二极管的正极连接。第二电容的第一端与第四电阻的第二端连接，第二端接地。第三二极管的正极与第四二极管的负极连接，阴极与第一电压端连接。第四二极管的正极接地，负极与晶体管的控制极连接。晶体管的控制极与第三二极管的正极连接，第一极与第一电压端连接，第二极与发光二极管的正极连接。发光二极管的正极与晶体管的第二极连接，阴极接地。第一电压端、第三电压端是供电模块的输出端。

在本发明的实施例中，电平信号采集模块包括第五电阻、第六电阻、第二电容、第三二极管、第四二极管。控制模块包括晶体管。指示灯包括发光二极管。第五电阻的第一端与第六电阻的第一端连接，第二端与第三二极管的正极连接。第六电阻的第一端与第二电容的第一端连接，第二端接地。第二电容的第一端与第五电阻的第一端连接，第二端接地。第三二极管的正极与第四二极管的负极连接，阴极与第一电压端连接。第四二极管的正极接地，负极与晶体管的控制极连接。晶体管的控制极与第三二极管的正极连接，第一极与第一电压端连接，第二极与发光二极管的正极连接。发光二极管的正极与晶体管的第二极连接，阴极接地。第一电压端、第三电压端是供电模块的输出端。

根据本发明的第二个方面，提供了一种离合器主缸位置传感器检测方法，使用上述的离合器主缸位置传感器检测装置，包括：将离合器主缸位置设置在初始位置区域。获取波形信号的参数、以及第一电平信号。判断是否满足：波形信号的参数位于初始范围，并且第一电平信号无效。如果否，停止检测；如果是，继续检测，进行以下步骤：将离合器主缸位置设置在第一位置区域。获取波形信号的参数、以及第一电平信号。判断是否满足：波形信号的参数位于第一范围，并且第一电平信号有效。如果否，停止检测；如果是，继续检测，进行以下步骤：将离合器主缸位置设置在第二位置区域。获取波形信号的参数、以及第二电平信号。判断是否满足：波形信号的参数位于第二范围，并且第二电平信号有效。如果否，停止检测；如果是，离合器主缸位置传感器工作正常。

根据本发明的实施例的离合器主缸位置传感器检测装置及方法，能够在现场对于离合器主缸位置传感器进行快速的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制，其中：

图1是本发明的实施例提供的离合器主缸位置传感器测试装置的框图；

图2是图1中所示的信号采集模块、控制模块与显示模块的框图；

图3是图2中所示的波形信号采集模块的示意性的电路图；

图4是图2中电平信号采集模块的示意性的电路图；

图5是本发明的实施例提供的离合器主缸位置传感器测试装置的复位电路的示意图；

图6是图1中所示的供电模块的框图；

图7是本发明的实施例提供的离合器主缸位置传感器测试方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。

图1是本发明的实施例提供的离合器主缸位置传感器测试装置的框图。离合器主缸位置传感器检测装置2与离合器主缸位置传感器1连接，并对于离合器主缸位置传感器1进行测试。离合器主缸位置传感器检测装置2包括：供电模块3、信号采集模块4、控制模块5以及显示模块6。供电模块3被配置为向离合器主缸位置传感器1、信号采集模块4、控制模块5以及显示模块6供电。信号采集模块4被配置为采集离合器主缸位置传感器1的输出信号。控制模块5被配置为获取信号采集模块4采集的信号，并控制显示模块6显示该信号的信息。显示模块6被配置为显示信号采集模块采集的信号的信息。

该离合器主缸位置传感器检测装置2能够替代电脑示波器、开关电源及负载电路等多个装置，独立的对于离合器主缸位置传感器1进行检测，加快检测速度。模块化的设置可以减小体积，降低成本，并且能够在现场完成检测工作。

图2是图1中所示的信号采集模块、控制模块与显示模块的框图。常见的离合器主缸位置传感器会输出波形信号，利用波形信号的参数来表示离合器主缸位置。波形信号例如可以是PWM波形，以占空比的大小来表示离合器主缸具***置。因此，信号采集模块4包括波形信号采集模块401，以采集离合器主缸位置传感器1输出的波形信号。显示模块6包括波形信号参数显示器601，以显示波形信号的参数，例如频率和占空比。

此外，通常离合器主缸位置还可以被划分为若干范围，例如，第一范围、第二范围。第一范围可以是上停止范围，第二范围可以是下停止范围。当离合器主缸位置位于第一范围时，输出有效的第一电平信号，此时，机动车辆的控制器可以使得定速巡航功能无效。当离合器主缸位置位于第二范围时，输出有效的第二电平信号，此时，机动车辆的控制器可以允许发动机的启停。有效的信号可以是具有低电平的信号。信号采集模块4包括电平信号采集模块402，以采集离合器主缸位置传感器1输出的电平信号。显示模块6包括指示灯602，以显示电平信号是否有效。

图3是图2中所示的波形信号采集模块的示意性的电路图。控制模块5包括具有计数器502的微控制器501，波形信号采集模块401与计数器501连接。

波形信号采集模块401包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一二极管D1、以及第二二极管D2。第一电阻R1的第一端与第一电压端V1连接，第二端与离合器主缸位置传感器1连接以接收PWM波形信号。第二电阻R2的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第二端与第三电阻R3的第一端连接。第三电阻R3的第一端与第一二极管D1的正极连接，第二端接地。第一电容C1的第一端与第一电阻R1的第二端连接，第二端接地。第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极连接，负极与第二电压端V2连接。第二二极管D2的正极接地，负极与计数器502连接。第一电压端V1、第二电压端V2是供电模块3的输出端。

计数器502可以以预定的时间间隔获取PWM的电平，每获得一个预定电平(例如，高电平)，则计数器加一，根据一个周期T内的获取的计数器的数值，即可以得到该周期T内预定电平的持续时间。例如，计数的时间间隔为T/100，而计数数值为50，则预定电平持续时间为50*T/100＝T/2，占空比为50％。

第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3可以为离合器主缸位置传感器1提供电阻负载，形成电流流动的通道。第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第一电压端V1还可以用于调节离合器主缸位置传感器1的波形信号输出端的初始状态，即提供稳定的初始的电压，防止离合器主缸位置传感器1与离合器位置传感器测试装置2连接时产生冲击电压或者冲击电流。

第一二极管D1和第二二极管D2组成了限幅电路，即当PWM波形信号的电压幅值大于第二电压端V2的电压幅值时，第一二极管D1导通，计数器502的输入端的电压被限制为第二电压端V2的电压幅值。当PWM波形信号的电压幅值小于地的电压幅值时，第二二极管D2导通，计数器502的输入端的电压被限制为地的电压幅值。

第一二极管D1和第二二极管D2可以使用其它具有相同功能的限幅电路来替代。

第一电容C1可以对波形信号进行滤波。

图4是图2中电平信号采集模块的示意性的电路图。电平信号采集模块402包括第四电阻R4、第五电阻R5、第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4。控制模块5包括晶体管Q1。指示灯602包括发光二极管D5。第四电阻R4的第一端与第三电压端V3连接，第二端与第五电阻R5的第一端连接。第五电阻R5的第一端与第六电阻R6的第一端连接，第二端与第三二极管D3的正极连接。第二电容C2的第一端与第四电阻R4的第二端连接，第二端接地。第三二极管D3的正极与第四二极管D4的负极连接，阴极与第一电压端V1连接。第四二极管D4的正极接地，负极与晶体管Q1的控制极连接。晶体管Q1的控制极与第三二极管D3的正极连接，第一极与第一电压端V1连接，第二极与发光二极管D5的正极连接。发光二极管D5的正极与晶体管Q1的第二极连接，阴极接地。第一电压端V1、第三电压端V3是供电模块3的输出端。

电平信号采集模块402还可以包括第六电阻R6，第六电阻R6的第一端与第二电容的第一端连接，第二端接地。

如图4所示，当电平信号为低电平的有效信号时，晶体管Q1导通，第一电压端V1的电压施加在发光二级管D5的正极，发光二极管D5发光。

第四电阻R4、第六电阻R6以及第三电压端V3为晶体管Q1的控制端提供初始电压。例如，在第六电阻R6阻值足够大或者直接断开时，晶体管Q1的控制端被施加第三电压端V3的电压，晶体管Q1截止，初始状态下的发光二级管D5熄灭。该电路可以用于采集第一电平信号。

而当第四电阻R4阻值足够大或者直接断开时，晶体管Q1的控制端被接地，晶体管Q1导通，初始状态下的发光二级管D5点亮。该电路可以用于采集第二电平信号。

第三二极管D3和第四二极管D4组成了限幅电路，即当电平信号的电压幅值大于第一电压端V1的电压幅值时，第三二极管D3导通，晶体管Q1的控制端的电压被限制为第一电压端V1的电压幅值。当电平信号的电压幅值小于地的电压幅值时，第四二极管D4导通，晶体管Q1的控制端的电压被限制为地的电压幅值。

第三二极管D3和第四二极管D4可以使用其它具有相同功能的限幅电路来替代。

第二电容C2可以对电平信号进行滤波。

图5是本发明的实施例提供的离合器主缸位置传感器测试装置的复位电路的示意图。复位电路7包括：第六二极管D6、第七二极管D7、第七电阻R7、第三电容C3。第六二极管D6的正极与计数器502的输入端连接，负极与复位信号输出端RS连接。第七二极管D7与第七电阻R7并联，并且正极与第三电容C3的第一端连接，负极与第三电压端V3连接。第三电容C3的第一端与微控制器501的复位端连接，第二端接地。微控制器的复位端与复位信号输出端RS连接。复位信号输出端RS是供电模块的输出端。

复位信号输出端RS输出的复位信号可以使得微控制器501复位。复位信号可以是低电平有效的信号，在复位微控制器501的同时，可以通过第六二极管D6将计数器502的输入端的电平拉低，以保护计数器502。

图6是图1中所示的供电模块的框图。供电模块3包括电池301，电池301可以提供例如12V的直流电压，这与机动车辆提供给离合器主缸位置传感器1的电压相同。离合器主缸位置传感器1可以直接与电池301的输出端(即第三电压输出端V3)连接。电池301还与第一电压调整芯片301、第二电压调整芯片302连接，以得到不同的电压。第一电压调整芯片301的一个输出端是第一电压输出端V1，可以提供例如5V的直流电压。第一电压调整芯片301的另一个输出端是复位信号输出端RS，在第一电压调整芯片301的输入电压、电流或者输出电压、电流超过预定范围时，复位信号输出端RS可以输出低电平的有效复位信号。第一电压调整芯片301可以选择市场可售的TLE42754或者具有相同功能的芯片。第二电压调整芯片302的输出端是第二电压输出端V2，可以提供例如3.3V的直流电压。第二电压调整芯片302可以选择市场可售的AMS1117或者具有相同功能的芯片。

此外，微控制器501可以选择单片机、FPGA或ARM等各种类型的控制芯片，例如MSP430系列的单片机。波形信号参数显示器601可以选择各种显示屏，例如可以由微控制器501控制的LCD1602液晶显示屏，以文字的形式显示例如占空比和频率的参数就可以满足测试要求。当然，在需要显示动态的波形时，也可以采用更复杂的显示屏。

使用上述的离合器主缸位置传感器测试装置1，可以在现场对于离合器主缸位置传感器1进行快速、方便的测试。

图7是本发明的实施例提供的离合器主缸位置传感器测试方法的流程图。为了对于离合器主缸位置传感器1进行全面的测试，将离合器主缸位置依次设置在初始位置、第一位置区域中和第二位置区域中。正常情况下，离合器主缸位置传感器1输出的波形信号的参数(PWM信号的占空比)将依次位于对应的初始范围(例如，0％～5％)、第一范围(例如，22％～28％)和第二范围(例如，73％～77％)。第一电平信号依次为无效、有效和无效。第二电平信号依次为无效、无效和有效。

如图7所示，离合器主缸位置传感器测试方法开始于步骤S701，在初始位置进行测试。此时，将离合器主缸位置设置在初始位置区域；获取波形信号的参数、以及第一电平信号；判断是否满足：波形信号位于初始范围，并且第一电平信号无效。如果否，停止检测；如果是，继续检测，进行步骤S702。

在步骤S702中，在第一位置区域进行测试。此时，将离合器主缸位置设置在第一位置区域；获取波形信号的参数、以及第一电平信号；判断是否满足：波形信号的参数位于第一范围，并且第一电平信号有效。如果否，停止检测；如果是，继续检测，进行步骤S703。

在步骤S703中，在第二位置区域进行测试。此时，将离合器主缸位置设置在第二位置区域。获取波形信号的参数、以及第二电平信号。判断是否满足：波形信号的参数位于第二范围，并且第二电平信号有效。如果否，停止检测；如果是，离合器主缸位置传感器工作正常。

根据上述的步骤，能够对于离合器主缸位置传感器1进行全面、及时的测试。在离合器主缸位置传感器1故障时，能够判断出故障情况并停止检测。避免了仅在现场采集数据，然后在实验室或者其它区域进行数据分析的复杂过程。节约了时间及其它成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种离合器主缸位置传感器检测装置，其特征在于，包括：

供电模块，被配置为向离合器主缸位置传感器、信号采集模块、控制模块以及显示模块供电；

信号采集模块，被配置为采集离合器主缸位置传感器的输出信号；

控制模块，被配置为获取信号采集模块采集的信号，并控制显示模块显示该信号的信息；以及

显示模块，被配置为显示信号采集模块采集的信号的信息。

2.根据权利要求1所述的离合器主缸位置传感器检测装置，其特征在于，

所述信号采集模块包括：

波形信号采集模块，被配置为采集离合器主缸位置传感器输出的波形信号；以及

电平信号采集模块，被配置为采集离合器主缸位置传感器输出的电平信号；

所述显示模块包括：

波形信号参数显示器，被配置为显示所述波形信号的参数；以及

指示灯，被配置为显示所述电平信号的电平。

3.根据权利要求2所述的离合器主缸位置传感器检测装置，其中，

所述控制模块包括具有计数器的微控制器，所述波形信号采集模块与所述计数器连接。

4.根据权利要求3所述的离合器主缸位置传感器检测装置，其中，

所述波形信号采集模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一二极管、以及第二二极管；

所述第一电阻的第一端与第一电压端连接，第二端与离合器主缸位置传感器连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，第二端与所述第三电阻的第一端连接；所述第三电阻的第一端与所述第一二极管的正极连接，第二端接地；所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端连接，第二端接地；所述第一二极管的正极与第二二极管的负极连接，负极与第二电压端连接；所述第二二极管的正极接地，负极与计数器连接；所述第一电压端、所述第二电压端是所述供电模块的输出端。

5.根据权利要求4所述的离合器主缸位置传感器检测装置，其中，

离合器主缸位置传感器检测装置还包括复位电路；

复位电路包括：第六二极管、第七二极管、第七电阻、第三电容；

所述第六二极管的正极与所述计数器的输入端连接，负极与复位信号输出端连接；所述第七二极管与所述第七电阻并联，并且正极与第三电容的第一端连接，负极与第三电压端连接；所述第三电容的第一端与所述微控制器的复位端连接，第二端接地；微控制器的复位端与所述复位信号输出端连接；所述复位信号输出端是所述供电模块的输出端。

6.根据权利要求2所述的离合器主缸位置传感器检测装置，其中，

所述电平信号采集模块包括第四电阻、第五电阻、第二电容、第三二极管、第四二极管；控制模块包括晶体管；指示灯包括发光二极管；

所述第四电阻的第一端与第三电压端连接，第二端与所述第五电阻的第一端连接；所述第五电阻的第一端与所述第六电阻的第一端连接，第二端与第三二极管的正极连接；第二电容的第一端与所述第四电阻的第二端连接，第二端接地；所述第三二极管的正极与第四二极管的负极连接，阴极与第一电压端连接；所述第四二极管的正极接地，负极与所述晶体管的控制极连接；所述晶体管的控制极与所述第三二极管的正极连接，第一极与第一电压端连接，第二极与发光二极管的正极连接；所述发光二极管的正极与所述晶体管的第二极连接，阴极接地；所述第一电压端、所述第三电压端是所述供电模块的输出端。

7.根据权利要求2所述的离合器主缸位置传感器检测装置，其中，

所述电平信号采集模块包括第五电阻、第六电阻、第二电容、第三二极管、第四二极管；控制模块包括晶体管；指示灯包括发光二极管；

所述第五电阻的第一端与所述第六电阻的第一端连接，第二端与第三二极管的正极连接；所述第六电阻的第一端与所述第二电容的第一端连接，第二端接地；第二电容的第一端与所述第五电阻的第一端连接，第二端接地；所述第三二极管的正极与第四二极管的负极连接，阴极与第一电压端连接；所述第四二极管的正极接地，负极与晶体管的控制极连接；所述晶体管的控制极与所述第三二极管的正极连接，第一极与第一电压端连接，第二极与发光二极管的正极连接；所述发光二极管的正极与所述晶体管的第二极连接，阴极接地；所述第一电压端、所述第三电压端是所述供电模块的输出端。

8.一种离合器主缸位置传感器检测方法，使用根据权利要求1所述的离合器主缸位置传感器检测装置，包括：

将离合器主缸位置设置在初始位置区域；

获取波形信号的参数、以及第一电平信号；

判断是否满足：波形信号的参数位于初始范围，并且第一电平信号无效；

如果否，停止检测；如果是，继续检测，进行以下步骤：

将离合器主缸位置设置在第一位置区域；

获取波形信号的参数、以及第一电平信号；

判断是否满足：波形信号的参数位于第一范围，并且第一电平信号有效；

如果否，停止检测；如果是，继续检测，进行以下步骤：

将离合器主缸位置设置在第二位置区域；

获取波形信号的参数、以及第二电平信号；

判断是否满足：波形信号的参数位于第二范围，并且第二电平信号有效；

如果否，停止检测；如果是，离合器主缸位置传感器工作正常。