本實用新型屬于汽車制動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車防抱死控制器中的輪速處理及診斷電路。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的汽車防抱死控制器中的輪速信號處理電路是將信號經(jīng)濾波電路、限幅電路和整形電路后轉(zhuǎn)化為方波信號。由于這種處理電路的最小識別轉(zhuǎn)速高，抗干擾能力差，所以處理小幅度大干擾信號的性能差，沒有診斷功能，無法實時診斷傳感器狀態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種汽車防抱死控制器中的輪速處理及診斷電路，其能夠?qū)崟r診斷傳感器狀態(tài)，且抗干擾能力強(qiáng)，識別電壓可調(diào)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種汽車防抱死控制器中的輪速處理及診斷電路，包括輪速處理電路、輪速傳感器和微處理器；

所述輪速處理電路由濾波電路、限幅電路、偏置電路、放大電路、整形電路和診斷電路構(gòu)成；

所述輪速傳感器與防抱死控制器連接，防抱死系統(tǒng)中的輪速傳感器信號與輪速處理電路中濾波電路相連，輪速處理電路將輪速傳感器輸出的差分電壓信號經(jīng)過濾波電路濾除和衰減干擾信號后經(jīng)過限幅電路、偏置電路、放大電路和整形電路后與微處理器相連，將輪速傳感器輸出的正弦波信號轉(zhuǎn)化為方波信號，供微處理器采集處理；輪速傳感器信號同時與診斷電路相連，經(jīng)診斷電路后進(jìn)入到微處理器中。

所述限幅電路用于對輪速信號進(jìn)行限幅處理，將輪速信號幅值處理到各電子元器件能夠正常工作和微處理器接口電平的要求。

所述偏置電路將整個放大電路的輸入信號偏置到一個設(shè)定的電壓上。

所述放大電路將輸入的輪速信號放大。

所述整形電將輸入的正弦波整形為方波，并與微處理相連，供微處理器采集。

所述診斷電路將輸入的兩路輪速信號經(jīng)過偏置電路到一個特定的電壓值，然后經(jīng)過微處理的AD通道采集相應(yīng)的電壓值，實現(xiàn)對電源短路、對地短路、開路、傳感器相間短路和傳感器間隙過大的診斷。

所述濾波電路為由R3、C3和R8、C5組成的一階RC無源低通濾波電路。

所述限幅電路為D1、D2和D3、D4組成的雙向限幅電路。

所述放大電路由R2、R4、R9和R11構(gòu)成，R2，R4與運算放大器U1的3腳，R9，R11與U1的4腳相連，同時R11的另一端與U1的1腳相連。

所述偏置電路為由R1和R12組成的分壓電路。

所述整形電路由R6、U1、R10、R5、R7、C6和R10構(gòu)成，R6與U1的5腳相連，R10與U1的6腳相連，R5與U1的5腳和7腳相連形成反饋，R7上拉到VCC并與U1的7腳相連，C6一端接地，另一端與U1的6腳相連，R10和C6構(gòu)成移相電路，R6和R5構(gòu)成反饋電路。

所述診斷電路為由R13、R16、R14、C7、R15和C8組成的一階低通濾波電路，處理后的信號輸入到微處理器的AD端口，經(jīng)過微處理的AD端口采集電壓，可以進(jìn)行傳感器對電源短路、對地短路、開路、相間短路和傳感器間隙過大的故障判斷。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于：本實用新型用于汽車防抱死控制器中的輪速處理及診斷電路可以提高處理低轉(zhuǎn)速信號的能力，達(dá)到識別電壓為峰峰值60mV，增強(qiáng)信號抗干擾性能消除共模干擾，檢測傳感器的開路、短路和間隙過大的故障狀態(tài)，實時對傳感器進(jìn)行診斷，滿足診斷要求。

附圖說明

圖1是本實用新型電路實施例的電路原理框圖；

圖2是圖1中濾波電路圖；

圖3是圖1中限幅電路圖；

圖4是圖1中偏置和放大電路圖；

圖5是圖1中整形電路圖；

圖6是圖1中診斷電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。

在圖1-6是本實用新型的最佳實施例，圖2-6中：U1為運算放大器，C1-C8為電容，D1-D4為二極管，R1-R16為電阻。

下一步結(jié)合附圖1-6對用于汽車防抱死控制器中的輪速處理及診斷電路做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

如圖1所示，一種用于汽車防抱死控制器中的輪速處理及診斷電路，包括輪速處理電路、輪速傳感器和微處理器；所述輪速處理電路主要包括濾波電路模塊、限幅電路模塊、偏置電路模塊、放大電路模塊、整形電路模塊和診斷電路模塊；所述輪速傳感器與防抱死控制器連接，防抱死系統(tǒng)中的輪速傳感器信號與輪速處理電路中濾波電路模塊相連，輪速處理電路將輪速傳感器輸出的差分電壓信號經(jīng)過濾波電路模塊濾除和衰減干擾信號后經(jīng)過限幅電路模塊、偏置電路模塊、放大電路模塊和整形電路模塊后與微處理器相連，將輪速傳感器輸出的正弦波信號轉(zhuǎn)化為方波信號，供微處理器采集處理；輪速傳感器信號同時與診斷電路相連，經(jīng)診斷電路后進(jìn)入到微處理器中，判斷每個車輪的狀態(tài)。

如圖2所示，傳感器差分信號經(jīng)過端口ESD保護(hù)電容C2、C4進(jìn)入到R3、C3和R8、C5組成的一階RC無源低通濾波電路，濾除和衰減干擾信號，其截止頻率可通過調(diào)整R、C的值來改變，以滿足不同的輪速傳感器的對于干擾信號要求。

如圖3所示，信號進(jìn)入D1、D2和D3、D4組成的雙向限幅電路。由于在高速時,輪速信號的電壓幅值較大，為保證輸入信號滿足各電子元器件的工作電壓要求和微處理器的接口電平的要求，對輪速信號進(jìn)行限幅處理，起到保護(hù)輪速信號處理電路的作用。

如圖4所示，R2，R4與運算放大器U1的3腳，R9，R11與U1的4腳相連，同時R11的另一端與U1的1腳相連，組成反饋放大。R1和R12組成分壓電路，將放大電路的輸入信號偏置到特定的電壓上，降低運算放大器的失調(diào)電壓和失調(diào)電流。輸入的輪速信號經(jīng)過U1運算放大器后，將差分輸入電壓放大，提高低輪速信號電壓處理能力，保證在輪速較低時，仍能夠處理傳感器信號，降低輪速處理電路的最小識別電壓。R2，R4，R9，R11組成放大電路的放大參數(shù)，可通過調(diào)整不同的阻值來調(diào)整不同的放大倍數(shù)以匹配輪速信號。經(jīng)過放大電路后，輪速信號被轉(zhuǎn)化為單端輸出的正弦波信號。

如圖5所示，R6與U1的5腳相連，R10與U1的6腳相連，R5與U1的5腳和7腳相連形成正反饋，R7上拉到5V VCC并與U1的7腳相連，C6一端接地，另一端與U1的6腳相連。電阻R10和電容C6構(gòu)成移相電路，電阻R6和電阻R5構(gòu)成反饋電路。輸入信號IG經(jīng)過移相電路移相后，到達(dá)U1的反相輸入端，其電壓值滯后于同相輸入端的電壓。IG信號和U1輸出Wss信號經(jīng)過反饋電路后，到達(dá)U1的同相輸入端，經(jīng)過正反饋后，其電壓值為IG的增強(qiáng)信號。V+和V-同時加載于U1的兩端進(jìn)行電壓比較，若兩個信號的電壓差與前一時刻相反，電壓比較器就會翻轉(zhuǎn)，故能檢測出任意基值(直流分量)和峰值的電壓變化。調(diào)節(jié)C6的取值可以調(diào)整電路的頻率響應(yīng)特性。

電路靜態(tài)時，Wss是高電平，V+因正反饋和分壓電路分壓，其值高于IG，U1的反向輸入端V-經(jīng)過充電電壓值到達(dá)Wss其值低于同相輸入端V+，電壓維持狀態(tài)不變。當(dāng)輸入信號IG的電壓值逐漸變低后，同相輸入端的電壓V+仍然是IG和Wss的分壓值，高于IG，反相輸入端的電壓V-隨著C6的放電也逐漸變低，電壓比較器的反相輸入端V-的電壓會在放電時高于同相輸入端V+，電壓比較器輸出Wss輸出低電平，此時電壓比較器的同相輸入端V+為輸入IG和輸出Wss的分壓值，V+低于輸入電源IG，反相輸入端V-大于同相輸入端V+，電壓比較器輸出Wss輸出維持低電平。電容C6的充電過程與上述相反。

如圖6所示，R13上拉到電源VCC，R16下拉到地，R14、C7和R15、C8組成一階低通濾波電路，處理后的信號輸入到微處理器的AD端口。經(jīng)過微處理的AD端口采集電壓，可以進(jìn)行傳感器對電源短路、對地短路、開路、相間短路和傳感器間隙過大等5種故障判斷。

當(dāng)輪速傳感器正常時，IG+_DIAG和IG-_DIAG的電壓值為R13，傳感器內(nèi)阻和R16的分壓值，診斷邏輯為：

(1)輪速傳感器對電源短路時，VIG+_DIAG＝VIG-_DIAG>正常電壓值

(2)輪速傳感器對地短路時，VIG+_DIAG＝VIG-_DIAG<正常電壓值

(3)輪速傳感器開路時，VIG+_DIAG>正常電壓值，VIG-_DIAG<正常電壓值

(4)輪速傳感器相間短路時，VIG+_DIAG<正常電壓值，VIG-_DIAG>正常電壓值

(5)輪速傳感器間隙過大(間隙太大，傳感器的輸出電壓太小，但是微處理器可以采集到輪速信號)，間隙大小影響傳感器的輸出信號電壓幅值，因此通過微處理器來采集輪速信號的幅值，與正常信號的幅值比較，來判斷間隙是否異常。

本實用新型在設(shè)計輪速信號處理電路時，增加了偏置電路、放大電路和診斷電路，在診斷電路中通過微處理器來實時監(jiān)控傳感器狀態(tài)可適時診斷傳感器的對電源短路、對地短路、開路、傳感器間隙過大和傳感器相間短路5種故障狀態(tài)；偏置和放大輸入信號改善低轉(zhuǎn)速信號處理,通過改變放大倍數(shù)和反饋系統(tǒng)，可使最低識別電壓為傳感器信號峰峰值60mV；傳感器信號差分輸入處理，消除信號共模干擾提高抗干擾性能；經(jīng)過上述處理使該處理電路具備輪速識別閾值低，抗干擾能力強(qiáng)和傳感器故障診斷的優(yōu)點。