CN203996044U - 一种车速信号与ecu之间的接口电路 - Google Patents
一种车速信号与ecu之间的接口电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203996044U CN203996044U CN201420415010.7U CN201420415010U CN203996044U CN 203996044 U CN203996044 U CN 203996044U CN 201420415010 U CN201420415010 U CN 201420415010U CN 203996044 U CN203996044 U CN 203996044U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- vehicle speed
- speed signal
- resistance
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 14
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 6
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 241001515806 Stictis Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012612 static experiment Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型的名称为一种车速信号与ECU之间的接口电路，属于汽车电子控制技术领域。它主要是解决车速信号不能被ECU识别或准确识别问题。其主要特征是：8.6V电源、5V电源、车速信号输入电路、滤波电路、开关电路和车速信号输出电路；5V电源分别与车速信号输入电路、滤波电路以及车速信号输出电路5V电源输入端连接；8.6V电源与开关电路和车速信号输出电路8.6V电源输入端连接；车速信号输入电路输出端与滤波电路输入端连接，滤波电路输出端与开关电路输入端连接，开关电路输出端与车速信号输出电路输入端连接。本实用新型具有采用双电源供电、信号分级处理的特点，主要用于调理汽车车速传感器的车速信号。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车电子控制技术领域，具体涉及一种车速信号与ECU对接的电路。
背景技术
随着汽车电子技术的发展和进步，对整车工况判断的正确性及相关信号处理的准确性和精确性要求越来越高。汽车底盘电子控制***作为整车核心电子***，它与整车的动力性、燃油经济性、制动性能和安全性密切相关。车速传感器作为整车底盘部分的传感***之一，其输出信号为ECU、仪表等电控单元进行整车工况的分析、判断和声光报警提供直接的实时依据，故对车速传感器信号的提取和处理尤为重要。
本发明具体所处的技术背景为：某整车厂计划采用我司仪表在已匹配潍柴发动机的基础上兼容匹配朝柴发动机，由于不同的发动机匹配了不同的ECU，从电气角度来讲，就是要实现同一款车速信号与ECU接口电路能匹配两款不同的ECU。另外，由于整车可能会采用不同厂家的车速传感器，不同的车速传感器输出的车速信号的幅值、频率可能会一样，这就要求该接口电路具有较好的兼容性，即该接口电路能匹配不同厂家的车速传感器。同时由于整车上电子产品种类较多，相互之间的存在一定的电磁干扰，而车速传感器工作环境苛刻，故该接口电路要实现对车速信号的准确处理，还需具备良好的抗干扰性。
鉴于上述情况，一种具有兼容性和抗干扰性的接口电路设计方案的完成，在整个***中起一个过渡作用，最终为ECU服务。车速信号与ECU接口电路的匹配设计是将车速传感器输出的车速信号处理后输出给ECU，ECU进行处理和分析后，对发动机当前工况做出相应判断，并将判断结果以声音或光的形式在仪表上体现，实现准确的报警功能。
发明内容
本实用新型的目的就是针对上述背景问题而设计一种匹配方案-车速信号与ECU接口电路。
本实用新型的技术解决方案是：一种车速信号与ECU之间的接口电路，其特征在于：包括8.6V电源、5V电源、车速信号输入电路、滤波电路、开关电路和车速信号输出电路；其中，5V电源分别与车速信号输入电路、滤波电路以及车速信号输出电路的5V电源连接；8.6V电源与开关电路和车速信号输出电路的8.6V电源连接；车速信号输入电路输入端与车速传感器输出端连接，车速信号输入电路输出端与滤波电路输入端连接，滤波电路输出端与开关电路输入端连接，开关电路输出端与车速信号输出电路输入端连接；车速信号输出电路输出端与ECU连接。该信号处理模块以车速传感器信号为输入信号，采用了双电源供电、信号分级处理的设计方案，并使用了以晶体管为核心的电子器件。开关电路供电电源之所以采用8.6V而未采用5V，是为了保证车速信号输出电路信号幅值达到预定设计要求，但同时为了减小或消除电源波动带来信号偏差，增强接口电路的可靠性，本接口电路的5V电源是通过8.6V电源降压获得。
本实用新型的技术解决方案中所述的车速信号输入电路由第一电阻、二极管构成，二极管与车速传感器输出端连接，之所以保留此部分电路，而未直接将车速信号输入，主要是考虑到仪表匹配不同厂家的车速传感器，但不同厂家的车速传感器内部信号处理方式不尽相同，有的车速传感器输出的车速信号需要上拉后提取。而此部分电路就是作为上拉电路预留，针对匹配不同厂家的车速传感器，对此部分电子元器件的焊接做适当取舍，即可保证该接口的电路的兼容性。所述的滤波电路由第二电阻、第三电阻、第二电容、第三电容构成，第二电阻与第二电容组成第一级电阻电容滤波网络电路，第三电阻与第三电容组成第二级电阻电容滤波网络电路，设计目的在于滤除电路中的杂波等干扰信号，从而保证信号处理的准确性。需要说明的是，滤波网络里器件参数的选取必须考虑输入的车速信号频率范围，根据车速信号的频率范围选取器件参数，通过实验验证后将参数固化。所述的开关电路由第六电阻、三极管、第一电容和第四电阻构成，第四电阻连接在三极管基极与发射极之间，第一电容连接在三极管基极与集电极之间，第六电阻连接在三极管集电极与电源之间，它是本设计的核心，设计目的是将车速信号通过开关电路转换成符合预定要求的频率信号，从而保证ECU采样的精确性。所述的车速信号输出电路由第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第四电容、第五电容构成，其中车速信号输入电路的输出信号先经过第七电阻和第四电容组成的第一级滤波网络滤波，再经过第八电阻、第九电阻、第十电阻与5V电源串联构成的分压电路调理，同时通过第九电阻和第五电容组成的第二级滤波网络滤波后输出。该设计的目的是将开关电路输出的频率信号经过调理，使其幅值达到规定的设计要求后输出给ECU。故对此部分电路的设计尤为关键，尤其是器件型号和参数的选取至关重要。
本实用新型主要有如下特点：一、采用前瞻性设计思想，对车速信号输入电路的部分元器件采用不同焊接方法可匹配不同的车速传感器，保证了接口电路的兼容性；二、对车速信号采用先滤波后处理的模式，保证了车速信号无失真；三、车速信号输出电路信号调理准确，保证了ECU采样的正确性。从后期的静态实验和路试情况来看，该接口电路能很好的匹配潍柴发动机ECU和朝柴发动机ECU，实现了仪表对发动机工况的准确报警。本实用新型主要用于调理汽车车速传感器的车速信号。
附图说明
图1是本实用新型接口电路的原理框架图。
图2是本实用新型接口电路的车速信号输入电路方案图。
图3是本实用新型接口电路的滤波电路方案图。
图4是本实用新型接口电路的开关电路方案图。
图5是本实用新型接口电路的车速信号输出电路方案图。
图6是本实用新型接口电路的车速信号输出电路的计算模型。
图7是本实用新型接口电路的车速信号输出电路中三极管导通时的计算模型。
图8是本实用新型接口电路的车速信号输出电路中三极管截止时的计算模型。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详述。
接口电路的原理框架图如图1所示。车速信号由车速传感器输出给车速信号输入电路1-3，调理后经过滤波电路1-4进行滤波，滤波后输出给开关电路1-5，经开关电路1-5处理后输出给车速信号输出电路1-6，再经调理后输出给整车ECU。5V电源1-1分别与车速信号输入电路1-3、滤波电路1-4以及车速信号输出电路1-6的5V电源连接，8.6V电源1-2分别与开关电路1-5和车速信号输出电路1-6的8.6V电源连接。
接口电路的车速信号输入电路方案图如图2所示。5V电源1-1、第一电阻R1、二极管D1与车速传感器构成闭合回路。此部分电路的兼容性设计思想体现在：一、若车速传感器属于集电极开路（OC）输出，车速信号需通过图2方法提取后输出给滤波电路；二、若车速传感器输出的车速信号不需要上拉电路处理后提取，第一电阻R1不焊接同时二极管D1反向焊接。至于第一电阻R1是否焊接、二极管D1是否需要反极性焊接，根据整车厂提供的仪表设计输入便可提前获知。
接口电路的滤波电路方案图如图3所示。此部分电路由5V电源驱动第二电阻R2、第二电容C2和第三电阻R3、第三电容C3两个电阻电容滤波网络电路构成，其中第二电阻R2和第二电容C2组成第一级滤波网络，第三电阻R3和第三电容C3组成第二级滤波网络。经两级滤波输出至开关电路1-5。其中，第二电阻R2、第二电容C2、第三电阻R3、第三电容C3的规格型号和参数需根据车速信号的幅值和频率适当选取，以保证有效滤除杂波而车速信号不失真，同时需保证第二电阻R2、第二电容C2、第三电阻R3、第三电容C3元件自身工作正常可靠。
接口电路的开关电路方案图如图4所示。由8.6V电源驱动第六电阻R6、三极管T1、第一电容C1和第四电阻R4构成。正常工作时，若V3为高电平，V4输出低电平；若V3为低电平，V4输出高电平。结合图2、图3和图4可知V3=（R2+R3）/（R2+R3+R4）×V1，其中V1为车速信号经过二极管后的输出。通过适当选取第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4的规格型号和参数，即可控制三极管T1的导通、截止，从而跟踪输出车速信号V4，分析可知V4与接口电路输入的车速信号存在同频反相关系。其中第一电容C1的作用是加速三极管T1导通和闭合。
接口电路的车速信号输出电路方案图如图5所示。由5 V电源、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第四电容C4、第五电容C5构成。其中车速信号输入电路的输出先经过第七电阻R7和第四电容C4组成的第一级滤波网络滤波，再经过第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10与5V电源串联构成的分压电路调理，同时通过第九电阻R9和第五电容C5组成的第二级滤波网络滤波后输出。严格意义分析，要使输出V6达到设计要求的电压范围，此部分电路应结合接口电路的开关电路进行计算。计算模型如附图6所示，该模型中，若三极管T1导通，计算模型可简化为图7，为方便计算，可将二极管D2短路处理，D2短路后，8.6V电源与第四电阻R6构成闭合回路，V5=0V。5V电源与第六电阻R7、第七电阻R8、第八电阻R9、第九电阻R10，第四电容C4、第五电容C5构成闭合回路，在该回路里，可计算得V6= R7×R8/[（R9＋R10）×R7+ R8×（R7+ R9+ R10）]。若三极管T1截止，计算模型可简化为图8，此模型中，假如只有8.6V电源单独作用，V7=（R9＋R10）/（R6+ R7+ R9＋R10），V6= R10/（R6+ R7+ R9＋R10）。假如只有5 V电源单独作用，V7=（R9＋R10）/（R8+ R9＋R10），V6= R10/（R8+ R9＋R10）。实际中，由于是8.6V和5 V电源同时作用，要使三极管T1导通和截止时V6输出的电压值满足设计要求，合理选择第六电阻R7、第七电阻R8、第八电阻R9、第九电阻R10、第四电容C4、第五电容C5的规格和参数是本电路方案的关键。另外，由于理论计算采用了近似处理方法，理论计算V6后必须进行实验验证，以保证V6的电压值始终在ECU采样范围内，确保接口电路输出的准确性。
本实用新型接口电路的设计策略为：车速传感器将车速信号输出给该接口电路，该接口电路进行滤波、限频处理后输出给ECU，ECU采集到该接口电路的输出信号后，进行二次处理，并将二次处理结果与***标定值比较，若比较结果异常，ECU给仪表发出指令，发动机故障报警灯点亮，提醒司机发动机故障。反之，发动机故障报警灯不亮。
Claims (2)
1.一种车速信号与ECU之间的接口电路，其特征在于：包括5V电源（1-1）、8.6V电源（1-2）、车速信号输入电路（1-3）、滤波电路（1-4）、开关电路（1-5）和车速信号输出电路（1-6）；其中，5V电源（1-1）分别与车速信号输入电路（1-3）、滤波电路（1-4）以及车速信号输出电路（1-6）的5V电源连接；8.6V电源（1-2）分别与开关电路（1-5）和车速信号输出电路（1-6）的8.6V电源连接；车速信号输入电路（1-3）输入端与车速传感器输出端连接，车速信号输入电路（1-3）输出端与滤波电路（1-4）输入端连接，滤波电路（1-4）输出端与开关电路（1-5）输入端连接，开关电路（1-5）输出端与车速信号输出电路（1-6）输入端连接；车速信号输出电路（1-6）输出端与ECU连接。
2.根据权利要求1所述的一种车速信号与ECU之间的接口电路，其特征在于：所述的车速信号输入电路（1-3）由第一电阻（R1）、二极管（D1）构成，二极管（D1）与车速传感器输出端连接；所述的滤波电路（1-4）由第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第二电容（C2）、第三电容（C3）构成，第二电阻（R2）与第二电容（C2）组成第一级电阻电容滤波网络电路，第三电阻（R3）与第三电容（C3）组成第二级电阻电容滤波网络电路；所述的开关电路（1-5）由第六电阻（R6）、三极管（T1）、第一电容（C1）和第四电阻（R4）构成，第四电阻（R4）连接在三极管（T1）基极与发射极之间，第一电容（C1）连接在三极管（T1）基极与集电极之间，第六电阻（R6）连接在三极管（T1）集电极与8.6V电源之间；所述的车速信号输出电路（1-6）由第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第四电容（C4）、第五电容（C5）构成，其中第七电阻R7和第四电容C4组成第一级滤波网络滤波，第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10与5V电源串联构成分压电路，第九电阻R9和第五电容C5组成第二级滤波网络。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420415010.7U CN203996044U (zh) | 2014-07-27 | 2014-07-27 | 一种车速信号与ecu之间的接口电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420415010.7U CN203996044U (zh) | 2014-07-27 | 2014-07-27 | 一种车速信号与ecu之间的接口电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203996044U true CN203996044U (zh) | 2014-12-10 |
Family
ID=52036091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420415010.7U Expired - Fee Related CN203996044U (zh) | 2014-07-27 | 2014-07-27 | 一种车速信号与ecu之间的接口电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203996044U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105313697A (zh) * | 2015-09-14 | 2016-02-10 | 东风汽车电子有限公司 | 一种充电唤醒的电动汽车组合仪表 |
-
2014
- 2014-07-27 CN CN201420415010.7U patent/CN203996044U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105313697A (zh) * | 2015-09-14 | 2016-02-10 | 东风汽车电子有限公司 | 一种充电唤醒的电动汽车组合仪表 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205656227U (zh) | 一种车载充电机输出电流采样电路 | |
| CN106696942A (zh) | 一种制动助力***故障检测处理方法及装置 | |
| CN103176070A (zh) | 故障采集电路及具有其的故障诊断电路 | |
| CN105197001A (zh) | 电动汽车真空泵控制器 | |
| CN208073220U (zh) | 一种汽车车窗的控制*** | |
| CN106226697A (zh) | 一种电动车电机性能综合测试*** | |
| CN203489891U (zh) | 信号检测装置 | |
| CN203996044U (zh) | 一种车速信号与ecu之间的接口电路 | |
| CN204007789U (zh) | 基于液位传感器的信号处理模块 | |
| CN203616603U (zh) | 一种纯电动大型车整车控制器 | |
| CN105675304A (zh) | 汽车发动机在线监测*** | |
| CN204007964U (zh) | 一种传感器的信号调理电路和传感器的信号调理*** | |
| CN103454949A (zh) | 一种抗干扰自调整微控制器***及其控制方法 | |
| CN203287033U (zh) | 汽车电控单元自诊断传感器信号检测电路 | |
| CN205531906U (zh) | 一种基于检测电机负载电流的防夹汽车天窗控制器 | |
| CN107976993A (zh) | 电动汽车加速踏板信号去噪及微波处理电路 | |
| CN204202620U (zh) | 一种商用车用电子式里程表传感器 | |
| CN201034612Y (zh) | 车用里程表信号发生器 | |
| CN103712678A (zh) | 一种基于虚拟仪器的汽车模拟振动低频检测分析*** | |
| CN205243657U (zh) | 电喷发动机判缸信号模拟器 | |
| CN209581136U (zh) | 一种基于单片机的车辆加油智能提醒装置 | |
| CN102937669A (zh) | 一种汽车电动滑门防夹条检测电路 | |
| CN203825672U (zh) | 车辆信息采集仪 | |
| CN219938326U (zh) | 一种开关信号控制电路 | |
| CN205608827U (zh) | 一种汽车行驶状态记录及监控*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 441000 Jiangshan South Road Venture Center, Xiangyang High-tech Zone, Hubei Province Patentee after: Dongfeng Power Drive System Co.,Ltd. Address before: 441001 No. 227 Daqing East Road, Xiangfan City, Hubei Province Patentee before: DONGFENG AUTOMOBILE ELECTRONICS Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141210 |