时钟信号监测设备和方法技术

提供了用于检测有缺陷的内部时钟信号的方法和装置。信号变换器接收具有占空比和频率的时钟信号，并且利用信号变换器将时钟信号转换为具有与时钟信号的占空比和频率相关的峰值的监测信号。检测器连接到信号变换器以接收监测信号，并且当监测信号的峰值在预定范围之外时生成误差信号。

Clock Signal Monitoring Equipment and Method

A method and apparatus for detecting defective internal clock signals are provided. The signal converter receives the clock signal with duty cycle and frequency, and converts the clock signal into a monitoring signal with peak value related to duty cycle and frequency of the clock signal by using the signal converter. The detector is connected to the signal converter to receive the monitoring signal and generates an error signal when the peak value of the monitoring signal is outside the predetermined range.

【技术实现步骤摘要】
时钟信号监测设备和方法
本公开总体上涉及汽车发动机控制领域，并且更具体地涉及时钟信号监测设备、用于车辆的控制单元、用于监测时钟信号的方法以及非暂时性程序单元。
技术介绍
该部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。在喷射器驱动控制器、喷射驱动装置和/或喷射器驱动器内部，使用时钟信号来控制控制器和/或喷射器驱动器的不同功能。一种可能的功能可以是为喷射器和/或喷射器针阀提供控制信号。为此目的，实际的喷射器驱动器可以使用由外部时钟源生成的外部时钟信号。通常，微控制器可以将外部时钟信号提供给喷射驱动装置。喷射驱动装置可以调节外部时钟信号并生成于驱动喷射器的信号。喷射器驱动器可以连接到喷射器，该喷射器是根据喷射器驱动器提供的驱动信号来操作的机械和/或电气组件。喷射器驱动器基本上对喷射器隐藏时钟信号，因为喷射器驱动器位于外部时钟源和喷射器之间。在喷射器驱动器内部，提供时钟信号监测设备或内部时钟单元以处理时钟信号。出于安全原因，除了接收的外部时钟信号之外，控制器和/或喷射器驱动器可以在时钟信号监测设备中生成内部时钟信号。以这种方式，内部时钟信号可以用于监测和/或验证外部时钟信号。另外，喷射器驱动器可以使用内部时钟源，其在检测到任何时钟信号中的故障状况的情况下生成内部时钟信号作为备用时钟源。在一个示例中，内部时钟源位于时钟信号监测设备内部或内部时钟单元内。特别地，用于驱动发动机的喷射器的实际装置配备有这样的内部时钟，该内部时钟可用于检测有故障的外部时钟信号。然而，可以假设由内部时钟源生成的内部时钟信号比外部时钟信号更可靠。因此，当检测到外部时钟信号和内部时钟信号之间的任何差异时，实际控制策略可以提供总是切换到内部时钟信号。在该控制策略中，当出现错误时，外部时钟信号可能总是被认为是有缺陷的。如果认为外部时钟有故障，则喷射器驱动器切换到内部时钟，以便驱动相应的汽车部件，例如喷射器。然而，如果在检测到故障状况之后可以预先确定喷射器驱动器以总是切换到内部时钟，则即使在内部时钟信号是信号差异的来源的情况下，控制器或喷射器驱动器也会切换到内部时钟信号和/或内部时钟。但是，使用错误的内部时钟信号可能会导致喷射失败。喷射失败可能导致发动机低效工作，使用错误量的喷射燃料，生成错误的脉冲宽度和/或可能导致发动机停转。因此，希望提供一种有效的发动机控制策略。另外，希望检测有缺陷的内部时钟信号。此外，希望独立于外部时钟信号检测错误的内部时钟信号。还希望确定两个时钟信号中的哪一个可能是有缺陷的信号。此外，本专利技术的其他期望特点和特征将从随后的详细描述和所附权利要求，并结合附图和前述
和背景而变得显而易见。
技术实现思路
提供了时钟信号监测设备和/或内部时钟单元，用于监测内部时钟信号。在一个实施例中，时钟信号监测设备包括：信号变换器，其被配置为接收具有占空比和频率的时钟信号，并将时钟信号转换为具有与时钟信号的占空比相关和/或与时钟信号的频率相关的峰值的监测信号。在一个实施例中，时钟信号的占空比可以与监测信号的平均值相关联。在另一个实施例中，时钟信号的频率可以与监测信号的幅值相关联，特别是与监测信号的纹波和/或监测信号的峰-峰值相关联。平均值和幅值都可能对监测信号的峰值产生影响。时钟信号监测设备还包括检测器，该检测器与信号变换器通信，并且被配置为当监测信号的峰值在预定范围之外时接收监测信号并生成误差信号。换句话说，时钟信号的与预设占空比的占空比偏差和/或与预设频率的频率偏差可以改变监测信号的峰值。因此，当时钟信号中的误差是由于占空比的变化和/或由于频率的变化引起的时，这种误差可能通过监测信号的修正峰值变得可见。在一个实施例中，监测信号可以是三角波形信号。时钟信号监测设备和/或内部时钟单元可以包括模拟组件，以便以基本上纯粹的模拟设计实现所描述的控制和/或监测策略。时钟信号监测设备可以包括低通滤波器。在一个实施例中，低通滤波器可以具有截止频率，使得监测信号的平均值与时钟信号的占空比成比例，并且监测信号的纹波与时钟信号的频率成比例。在另一实施例中，低通滤波器可具有等于时钟信号频率的十分之一的截止频率。检测器可以包括峰值比较器，其被配置为将监测信号的峰值与预定范围的第一边界值和预定范围的第二边界值中的至少一个进行比较，其中该第二边界值大于第一边界值，并且在峰值低于第一边界值或峰值高于第二边界值的时间内输出超范围信号。在一个实施例中，检测器可以包括去抖动器，其配置为在峰值比较器输出超范围信号的时间内接收超范围信号，并增加去抖动器输出信号。检测器还可包括误差信号发生器，其被配置为将去抖动器输出信号与预定阈值进行比较，并在去抖动器输出信号大于预定阈值时生成误差信号。根据本公开的另一实施例，提供了一种控制单元，用于车辆的喷射器驱动器和/或仲裁模块，包括：被配置为提供外部时钟信号的外部时钟信号端子、被配置为提供内部时钟信号的内部时钟信号端子以及时钟信号监测设备或内部时钟单元。时钟信号监测设备的信号变换器连接到内部时钟信号端子，以便监测内部时钟信号。此外，提供了一种用于监测时钟信号的方法。在一个实施例中，方法包括在信号变换器中接收具有占空比和频率的时钟信号。方法还包括使用信号变换器将时钟信号转换为监测信号，该监测信号具有与时钟信号的占空比和频率相关的峰值。该监测信号被提供给连接到信号变换器的检测器。方法还包括当监测信号的峰值位于预定范围之外时由检测器生成误差信号。在一个实施例中，方法还可以包括：当生成误差信号时，从第二时钟源发送第二时钟信号。在一个实施例中，方法还可以包括将监测信号的峰值与预定范围的第一边界值和预定范围的第二边界值中的至少一个进行比较，其中该第二边界值大于第一边界值，并且在峰值低于第一边界值或峰值高于第二边界值的时间内输出超范围信号。在一个实施例中，方法还可以包括在输出超范围信号的时间段内增加去抖动器输出信号。在另一个实施例中，方法还可以包括当去抖动器输出信号大于预定阈值时生成误差信号。另外，提供了非暂时性程序元件。在一个实施例中，非暂时性程序元件包括软件代码，在由处理器执行时，该软件代码执行用于监测时钟信号的方法。此外，提供了一种包括软件代码的非暂时性计算机可读介质，在由处理器执行时，该软件代码执行用于监测时钟信号的方法。附图说明在下文中将结合以下附图描述示例性实施例，其中相同的数字表示相同的元件。图1示出了用于更好地理解本公开的喷射器驱动器。图2是根据本公开的示例性实施例的包括时钟信号监测设备的时钟仲裁模块的示意性框图；图3是根据本公开的时钟信号监测设备的示意功能图；图4A和4B是根据本公开的示例性实施例的时钟信号监测设备的功能框图；图5A和5B是根据本公开的示例性实施例的表示时钟信号监测设备的不同组件的输出信号作为时间的函数的曲线的集合；图6A-1、6A-2和6B是根据本公开的示例性实施例的表示时钟信号监测设备的不同组件的输出信号作为时间的函数的曲线的集合，其中被监测的时钟信号的频率在容差范围之外；图7A和7B是根据本公开的示例性实施例的表示时钟信号监测设备的不同组件的输出信号作为时间的函数的曲线的集合，其中被监测的时钟信号的占空比在容差范围之外；以及图8是根据本公开的示例性实施例的用于监测时钟信号的方法的流程图。具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时钟信号监测设备，包括：信号变换器，其被配置为接收具有占空比和频率的时钟信号，并将所述时钟信号转换为具有与所述时钟信号的所述占空比和/或所述频率相关的峰值的监测信号；以及与所述信号变换器通信的检测器，所述检测器被配置为当所述监测信号的所述峰值在预定范围之外时接收所述监测信号并生成误差信号。

【技术特征摘要】
2017.11.30 US 15/8267621.一种时钟信号监测设备，包括：信号变换器，其被配置为接收具有占空比和频率的时钟信号，并将所述时钟信号转换为具有与所述时钟信号的所述占空比和/或所述频率相关的峰值的监测信号；以及与所述信号变换器通信的检测器，所述检测器被配置为当所述监测信号的所述峰值在预定范围之外时接收所述监测信号并生成误差信号。2.根据权利要求1所述的时钟信号监测设备，其中，所述信号变换器包括低通滤波器。3.根据权利要求1所述的时钟信号监测设备，其中所述低通滤波器具有截止频率，使得所述监测信号的平均值与所述时钟信号的所述占空比成比例，并且所述监测信号的纹波与所述时钟信号的所述频率成比例。4.根据权利要求2所述的时钟信号监测设备，其中所述低通滤波器具有等于所述时钟信号的所述频率的十分之一的截止频率。5.根据权利要求1所述的时钟信号监测设备，其中，所述监测信号包括三角波形信号。6.根据权利要求1所述的时钟信号监测设备，其中，所述检测器包括峰值比较器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·埃斯波西托，T·贝尔韦代雷，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US