本申请涉及发动机控制，特别是涉及一种曲轴传感器故障诊断方法、基于物理冗余的热备份切换方法及装置。
背景技术：
1、随着发动机电控系统的不断发展，电子器件的复杂度、软件集成度和机电一体化应用不断增加，硬件的系统性和随机性失效风险也在不断增加。曲轴传感器和凸轮轴传感器作为发动机电控燃油喷射系统的重要传感器，其作用是产生保证发动机正常运行最基本的时序和相位信号，对发动机的相位判断、转速确定以及喷油提前角的精确控制极其重要。当曲轴传感器出现故障时，发动机的供油、点火等各环节均可能会出现紊乱，导致发动机的性能降低，严重时甚至会导致发动机停机或无法正常启动。因此，曲轴信号的故障诊断对保障发动机的安全可靠运行以及排放控制具有重要意义。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种曲轴传感器故障诊断方法、基于物理冗余的热备份切换方法及装置，可实现曲轴传感器的故障诊断，从而提高发动机控制系统的可靠性，保障发动机的安全稳定运行。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种曲轴传感器故障诊断方法，包括：确定故障的诊断时间以及诊断时间内执行的诊断次数；当曲轴传感器输出的曲轴转速信号所对应的齿状态不为正常齿状态时，初步判定曲轴传感器出现故障；所述正常齿状态包括正常计数状态、计数超时状态、缺齿前一齿状态和缺齿后一齿状态；开始按照所述诊断时间计时，并依次判断曲轴传感器实时输出的曲轴转速信号所对应的齿状态是否为正常齿状态；若当前次判断结果与前一次判断结果不同，则返回步骤“开始按照所述诊断时间计时，并依次判断曲轴传感器实时输出的曲轴转速信号所对应的齿状态是否为正常齿状态”；若当前次判断结果与前一次判断结果相同，则继续下一次判断曲轴传感器实时输出的曲轴转速信号所对应的齿状态是否为正常齿状态；直至所述诊断时间内累计判断次数达到所述诊断次数；当所述诊断时间内满足所述诊断次数的每次判断结果均为否时，最终判定曲轴传感器发生故障；当所述诊断时间内满足所述诊断次数的每次判断结果均为是时，判定曲轴传感器无故障。
4、第二方面，本申请提供了一种基于物理冗余的热备份切换方法，包括：获取两个曲轴传感器输出的曲轴转速信号；两个所述曲轴传感器分别布置于发动机的不同位置；根据每个曲轴传感器的曲轴转速信号，采用上述的曲轴传感器故障诊断方法，获得第一故障诊断结果和第二故障诊断结果；根据第一故障诊断结果和第二故障诊断结果，生成曲轴状态标志位；当第一故障诊断结果和第二故障诊断结果均为曲轴传感器无故障时，曲轴状态标志位为1；当第一故障诊断结果为曲轴传感器无故障，且第二故障诊断结果为曲轴传感器发生故障时，曲轴状态标志位为2；当第一故障诊断结果为曲轴传感器发生故障，且第二故障诊断结果为曲轴传感器无故障时，曲轴状态标志位为3；当第一故障诊断结果和第二故障诊断结果均为曲轴传感器发生故障时，曲轴状态标志位为4；根据每一路曲轴传感器的曲轴转速信号，分别计算第一瞬时转速和第二瞬时转速；当未发生从第一瞬时转速输出切换为第二瞬时转速后，再切换回第一瞬时转速的情况时，若曲轴状态标志位为3，则输出第二瞬时转速；若曲轴状态标志位为1或2或4，则输出第一瞬时转速；当已经发生过一次从第一瞬时转速输出切换为第二瞬时转速后，再切换回第一瞬时转速的情况时，均输出第一瞬时转速。
5、第三方面，本申请提供了一种基于物理冗余的热备份切换装置，包括：微控制器和数据选择器。微控制器中etpua模块的信号输入端和etpub模块的信号输入端分别与两个曲轴传感器的信号输出端连接，微控制器中etpua模块的信号输出端和etpub模块的信号输出端均与数据选择器连接；两个所述曲轴传感器分别布置于发动机的飞轮端和自由端；所述etpua模块用于接收曲轴传感器输出的曲轴转速信号，并根据所述曲轴转速信号，采用上述的曲轴传感器故障诊断方法判定曲轴传感器是否发生故障，获得第一故障诊断结果；所述etpub模块用于接收曲轴传感器输出的曲轴转速信号，并根据所述曲轴转速信号，采用上述的曲轴传感器故障诊断方法判定曲轴传感器是否发生故障，获得第二故障诊断结果；所述数据选择器用于根据第一故障诊断结果和第二故障诊断结果，生成曲轴状态标志位；根据每一路曲轴传感器的曲轴转速信号，分别计算第一瞬时转速和第二瞬时转速；当未发生从第一瞬时转速输出切换为第二瞬时转速后，再切换回第一瞬时转速的情况时，若曲轴状态标志位为3，则输出第二瞬时转速；若曲轴状态标志位为1或2或4，则输出第一瞬时转速；当已经发生过一次从第一瞬时转速输出切换为第二瞬时转速后，再切换回第一瞬时转速的情况时，均输出第一瞬时转速；其中，当第一故障诊断结果和第二故障诊断结果均为曲轴传感器无故障时，曲轴状态标志位为1；当第一故障诊断结果为曲轴传感器无故障，且第二故障诊断结果为曲轴传感器发生故障时，曲轴状态标志位为2；当第一故障诊断结果为曲轴传感器发生故障，且第二故障诊断结果为曲轴传感器无故障时，曲轴状态标志位为3；当第一故障诊断结果和第二故障诊断结果均为曲轴传感器发生故障时，曲轴状态标志位为4。
6、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
7、本申请提供了一种曲轴传感器故障诊断方法，通过设计诊断时间和诊断次数，同时采用齿状态作为曲轴传感器故障诊断的判断依据，实现了曲轴传感器的故障诊断，从而提高了发动机控制系统的可靠性，保障了发动机的安全稳定运行。
8、本申请提供的基于物理冗余的热备份切换装置，基于微控制器中的etpua模块和etpub模块进行两路曲轴信号的独立处理、故障诊断和热备份切换，大大提高了发动机控制系统的可靠性，且当一个曲轴传感器出现故障时，可通过设计的etpu输出状态切换逻辑实现曲轴信号的热备份切换，从而保障发动机的安全稳定运行。
1.一种曲轴传感器故障诊断方法，其特征在于，所述曲轴传感器故障诊断方法包括：
2.根据权利要求1所述的曲轴传感器故障诊断方法，其特征在于，确定故障的诊断时间以及诊断时间内执行的诊断次数，具体包括：
3.根据权利要求2所述的曲轴传感器故障诊断方法，其特征在于，计算曲轴传感器输出的曲轴转速信号所对应的瞬时齿周期，具体包括：
4.根据权利要求2所述的曲轴传感器故障诊断方法，其特征在于，利用两个瞬时齿周期中的最小值计算瞬时转速，具体包括：
5.根据权利要求1所述的曲轴传感器故障诊断方法，其特征在于，所述曲轴传感器故障诊断方法还包括：
6.一种基于物理冗余的热备份切换方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于物理冗余的热备份切换方法，其特征在于，还包括：
8.一种基于物理冗余的热备份切换装置，其特征在于，所述基于物理冗余的热备份切换装置包括：微控制器和数据选择器；
9.根据权利要求8所述的基于物理冗余的热备份切换装置，其特征在于，所述基于物理冗余的热备份切换装置还包括：调理电路；
