CN102121942B - 发动机转速信号处理电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发动机转速信号处理电路，包括第一转速采集端A和第二转速采集端B；所述第一转速采集端A串第八电阻后，再串第十八电阻后接比较器的负向输入端；所述第二转速采集端B串十七电阻后，再串第十九电阻后接比较器的正向输入端；比较器的输出端与MCU连接；其特征在于，所述第八电阻和第十八电阻的公共端串第一分压电阻组后，接在多路转换器的第一输入端组上；所述十七电阻和第十九电阻的公共端串第二分压电阻组后，接在多路转换器的第二输入端组上；所述多路转换器的电源端接稳压直流电，所述多路转换器的通道选择端与MCU连接。该发明的效果是：能够准确有效地检测出发动机从启动到高速运转期间各种转速数据。
Description
技术领域
本发明属于一种发动机转速检测技术，尤其是一种摩托车的发动机转速信号处理电路的处理方法。
背景技术
如图1所示，现在的发动机转速处理电路包括第一转速采集端A和第二转速采集端B；
所述第一转速采集端A串接第六电阻后，再通过第二电阻后接比较器的负向输入端，第六电阻和第二电阻的公共端串接第四电阻后接稳压直流电；
所述第二转速采集端B串接第七电阻后，再通过第三电阻接比较器的正向输入端；第七电阻和第三电阻的公共端串接第五电阻后接稳压直流电；
且第六电阻的电阻值等于第七电阻，第二电阻的电阻值等于第三电阻，第四电阻的电阻值等于第五电阻；
比较器的正向输入端和输出端之间串接有第一电阻；
比较器的输出端与MCU连接。
由于第六电阻和第四电阻的比值为定值，第七电阻和第五电阻的比值也为定值。
定值就确定了发动机转速处理电路是固定的处理灵敏度，其参数配置都是以灵敏度和电压峰值为折中的选择。
但第六电阻比第四电阻的比值越大，第七电阻和第五电阻的比值越大，发动机转速处理电路的灵敏度越低，转速信号越不容易被捕捉到。
现有技术的缺点是：由于参数配置的固定，使发动机转速处理电路难以准确有效地检测发动机从启动到高速运转期间各种转速数据。
发明内容
本发明所要解决的问题在于提供以一种发动机转速信号处理电路，能够准确有效地检测出发动机从启动到高速运转期间各种转速数据。
为达到上述目的，本发明提供一种发动机转速信号处理电路，包括第一转速采集端A和第二转速采集端B；
所述第一转速采集端A串接第八电阻后，再通过第十八电阻后接比较器的负向输入端；
所述第二转速采集端B串接十七电阻后，再通过第十九电阻后接比较器的正向输入端；
且第八电阻的电阻值等于十七电阻的电阻值，第十八电阻的电阻值等于第十九电阻的电阻值；
比较器的正向输入端和输出端之间串接有第二十电阻；
比较器的输出端与MCU连接；
其关键在于，所述第八电阻和第十八电阻的公共端串接第一分压电阻组后，接在多路转换器的第一输入端组上；
所述十七电阻和第十九电阻的公共端串接第二分压电阻组后，接在多路转换器的第二输入端组上；
所述多路转换器的电源端接稳压直流电，所述多路转换器的第一通道选择端和第二通道选择端与MCU连接。
所述第一分压电阻组为第九电阻、第十电阻、十一电阻和十二电阻；
所述第九电阻的第一端、第十电阻的第一端、十一电阻的第一端、十二电阻的第一端并接在所述第八电阻和第十八电阻的公共端上，
所述第九电阻的第二端与所述多路转换器的X0输入端连接；
所述第十电阻的第二端与所述多路转换器的X1输入端连接；
所述十一电阻的第二端与所述多路转换器的X2输入端连接；
所述十二电阻的第二端与所述多路转换器的X3输入端连接。
所述第二分压电阻组为十三电阻、十四电阻、十五电阻和十六电阻；
所述十三电阻的第一端、十四电阻的第一端、十五电阻的第一端、十六电阻的第一端并接在所述十七电阻和第十九电阻的公共端上，
所述十三电阻的第二端与所述多路转换器的Y0输入端连接；
所述十四电阻的第二端与所述多路转换器的Y1输入端连接；
所述十五电阻的第二端与所述多路转换器的Y2输入端连接；
所述十六电阻的第二端与所述多路转换器的Y3输入端连接。
所述十二电阻的电阻值大于所述十一电阻的电阻值，十一电阻的电阻值大于所述第十电阻的电阻值，第十电阻的电阻值大于所述第九电阻的电阻值；
所述十三电阻等于第九电阻的电阻值；
所述十四电阻等于第十电阻的电阻值；
所述十五电阻等于十一电阻的电阻值；
所述十六电阻等于十二电阻的电阻值。
由本发明和背景技术的对比可知，本发明中第一分压电阻组代替了现有技术中的一个分压电阻，以第二分压电阻组代替了现有技术中的另一个分压电阻，就改变了电路的信号分压比。使发动机转速信号处理电路的灵敏度由一个等级变换为多个等级。
分压比越大，灵敏度越低，转速信号越不容易被捕捉到，但信号的电压峰值的限制越宽松。所以在刚刚启动的时候，灵敏度可以选择最低的分压比，当转速提高后，依次提高分压比，降低信号捕捉的灵敏度，提高信号电压峰值的耐受能力。
MCU先检测转速大小，并控制多路转换器的通道选择端来配置分压比的大小。
本发明的效果是：一种发动机转速信号处理电路，能够准确有效地检测出发动机从启动到高速运转期间各种转速数据。在发动机开始启动时，转速信号处理电路首先降低分压比，提高了信号采集灵敏度，以前300RPM时才开始启动模式，灵敏度提升后100RPM就可以开始启动模式。启动时的废气排放较多，缩短启动时间也就减少了在启动期间的废气排放。
在发动机启动完成后，转速信号处理电路又逐步恢复默认采集灵敏度的设置，也就恢复了转速处理电路的耐压能力。在发动机高速时，其转速信号峰值电压较高，若分压比较大，则分压后的信号进入运放前的电压值也超过了运放的承受能力，因此只有在大分压比、低灵敏度时，运放前的电压才在安全范围之内。
附图说明
图1为现有技术的电路图；
图2为本发明的电路图；
图3为多路转换器与MCU的连接框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图2、3所示，一种发动机转速信号处理电路，包括第一转速采集端A和第二转速采集端B；
所述第一转速采集端A串接第八电阻R8后，再通过第十八电阻R18后接比较器U1的负向输入端；
所述第二转速采集端B串接十七电阻R17后，再通过第十九电阻R19后接比较器U1的正向输入端；
且第八电阻R8的电阻值等于十七电阻R17的电阻值，第十八电阻R18的电阻值等于第十九电阻R19的电阻值；
比较器U1的正向输入端和输出端之间串接有第二十电阻R20；
比较器U1的输出端与MCU连接；
所述第八电阻R8和第十八电阻R18的公共端串接第一分压电阻组后，接在多路转换器U2的第一输入端组上；
所述十七电阻R17和第十九电阻R19的公共端串接第二分压电阻组后，接在多路转换器U2的第二输入端组上；
所述多路转换器U2的电源端接稳压直流电，所述多路转换器U2的第一通道选择端PC0和第二通道选择端PC1与MCU连接。
所述第一分压电阻组为第九电阻R9、第十电阻R10、十一电阻R11和十二电阻R12；
所述第九电阻R9的第一端、第十电阻R10的第一端、十一电阻R11的第一端、十二电阻R12的第一端并接在所述第八电阻R8和第十八电阻R18的公共端上，
所述第九电阻R9的第二端与所述多路转换器U2的X0输入端连接；
所述第十电阻R10的第二端与所述多路转换器U2的X1输入端连接；
所述十一电阻R11的第二端与所述多路转换器U2的X2输入端连接；
所述十二电阻R12的第二端与所述多路转换器U2的X3输入端连接。
所述第二分压电阻组为十三电阻R13、十四电阻R14、十五电阻R15和十六电阻R16；
所述十三电阻R13的第一端、十四电阻R14的第一端、十五电阻R15的第一端、十六电阻R16的第一端并接在所述十七电阻R17和第十九电阻R19的公共端上，
所述十三电阻R13的第二端与所述多路转换器U2的Y0输入端连接；
所述十四电阻R14的第二端与所述多路转换器U2的Y1输入端连接；
所述十五电阻R15的第二端与所述多路转换器U2的Y2输入端连接；
所述十六电阻R16的第二端与所述多路转换器U2的Y3输入端连接。
所述十二电阻R12的电阻值大于所述十一电阻R11的电阻值，十一电阻R11的电阻值大于所述第十电阻R10的电阻值，第十电阻R10的电阻值大于所述第九电阻R9的电阻值；
所述十三电阻R13等于第九电阻R9的电阻值；
所述十四电阻R14等于第十电阻R10的电阻值；
所述十五电阻R15等于十一电阻R11的电阻值；
所述十六电阻R16等于十二电阻R12的电阻值。
由本发明和背景技术的对比可知，本发明中第一分压电阻组代替了现有技术中的一个分压电阻，以第二分压电阻组代替了现有技术中的另一个分压电阻，就改变了电路的信号分压比。使发动机转速信号处理电路的灵敏度由一个等级变换为多个等级。
图1中第六电阻R6和第七电阻R7＝22K，第四电阻R4和第五电阻R5＝0.47K，其电阻分压比为22000/470＝46.8。
而图2中第八电阻R8和第九电阻R9、第十电阻R10、十一电阻R11、十二电阻R12的分压比例是22000/470＝46.8、22000/1000＝22、22000/2000＝11、22000/4700＝4.68；
十七电阻R17和十三电阻R13、十四电阻R14、十五电阻R15、十六电阻R16的分压比例是22000/470＝46.8、22000/1000＝22、22000/2000＝11、22000/4700＝4.68。
分压比越大，灵敏度越低，转速信号越不容易被捕捉到，但信号的电压峰值的限制越宽松。所以在刚刚启动的时候，灵敏度可以选择最低的分压比，当转速提高后，依次提高分压比，降低信号捕捉的灵敏度，提高信号电压峰值的耐受能力。
MCU先检测转速大小，并控制多路转换器U2的通道选择端来配置分压比的大小。
多路转换器U2的实质就是一个分路器。其转换阀值可以人为设定，如下表就是其中一种选择关系：
| 转速范围转/分钟 | 分压比 | 所选电阻值(欧姆) |
| 0～1000 | K5＝4.68 | R12＝4700 |
| 1000～3000 | K4＝11 | R11＝2000 |
| 3000～6000 | K3＝22 | R10＝1000 |
| 6000以上 | K2＝46.8 | R9＝470 |
具体的各项值最好以举例的形式申报，如比例和各个电阻值。比例为K1＝R6/R4，K2＝R8/R9，K3＝R8/R10，K4＝R8/R11，K5＝R8/R12，转速阀值为S1＝1000r/m，S2＝3000r/m，S3＝6000r/m。
在发动机开始启动时，转速信号处理电路首先降低分压比，提高了信号采集灵敏度，以前300RPM时才开始启动模式，灵敏度提升后100RPM就可以开始启动模式。启动时的废气排放较多，缩短启动时间也就减少了在启动期间的废气排放。
在发动机启动完成后，转速信号处理电路又逐步恢复默认采集灵敏度的设置，也就恢复了转速处理电路的耐压能力。在发动机高速时，其转速信号峰值电压较高，若分压比较大，则分压后的信号进入运放前的电压值也超过了运放的承受能力，因此只有在大分压比、低灵敏度时，运放前的电压才在安全范围之内。
尽管以上结构结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，如更改转速范围的限定，更改各分压电阻的大小等等，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图2、3所示，一种发动机转速信号处理电路，包括第一转速采集端A和第二转速采集端B；
所述第一转速采集端A串接第八电阻R8后，再通过第十八电阻R18后接比较器U1的负向输入端；
所述第二转速采集端B串接十七电阻R17后，再通过第十九电阻R19后接比较器U1的正向输入端；
且第八电阻R8的电阻值等于十七电阻R17的电阻值，第十八电阻R18的电阻值等于第十九电阻R19的电阻值；
比较器U1的正向输入端和输出端之间串接有第二十电阻R20；
比较器U1的输出端与MCU连接；
所述第八电阻R8和第十八电阻R18的公共端串接第一分压电阻组后，接在多路转换器U2的第一输入端组上；
所述十七电阻R17和第十九电阻R19的公共端串接第二分压电阻组后，接在多路转换器U2的第二输入端组上；
所述多路转换器U2的电源端接稳压直流电，所述多路转换器U2的第一通道选择端PC0和第二通道选择端PC1与MCU连接。
所述第一分压电阻组为第九电阻R9、第十电阻R10、十一电阻R11和十二电阻R12；
所述第九电阻R9的第一端、第十电阻R10的第一端、十一电阻R11的第一端、十二电阻R12的第一端并接在所述第八电阻R8和第十八电阻R18的公共端上，
所述第九电阻R9的第二端与所述多路转换器U2的X0输入端连接；
所述第十电阻R10的第二端与所述多路转换器U2的X1输入端连接；
所述十一电阻R11的第二端与所述多路转换器U2的X2输入端连接；
所述十二电阻R12的第二端与所述多路转换器U2的X3输入端连接。
所述第二分压电阻组为十三电阻R13、十四电阻R14、十五电阻R15和十六电阻R16；
所述十三电阻R13的第一端、十四电阻R14的第一端、十五电阻R15的第一端、十六电阻R16的第一端并接在所述十七电阻R17和第十九电阻R19的公共端上，
所述十三电阻R13的第二端与所述多路转换器U2的Y0输入端连接；
所述十四电阻R14的第二端与所述多路转换器U2的Y1输入端连接；
所述十五电阻R15的第二端与所述多路转换器U2的Y2输入端连接；
所述十六电阻R16的第二端与所述多路转换器U2的Y3输入端连接。
所述十二电阻R12的电阻值大于所述十一电阻R11的电阻值，十一电阻R11的电阻值大于所述第十电阻R10的电阻值，第十电阻R10的电阻值大于所述第九电阻R9的电阻值；
所述十三电阻R13等于第九电阻R9的电阻值；
所述十四电阻R14等于第十电阻R10的电阻值；
所述十五电阻R15等于十一电阻R11的电阻值；
所述十六电阻R16等于十二电阻R12的电阻值。
由本发明和背景技术的对比可知，本发明中第一分压电阻组代替了现有技术中的一个分压电阻，以第二分压电阻组代替了现有技术中的另一个分压电阻，就改变了电路的信号分压比。使发动机转速信号处理电路的灵敏度由一个等级变换为多个等级。
图1中第六电阻R6和第七电阻R7＝22K，第四电阻R4和第五电阻R5＝0.47K，其电阻分压比为22000/470＝46.8。
而图2中第八电阻R8和第九电阻R9、第十电阻R10、十一电阻R11、十二电阻R12的分压比例是22000/470＝46.8、22000/1000＝22、22000/2000＝11、22000/4700＝4.68；
十七电阻R17和十三电阻R13、十四电阻R14、十五电阻R15、十六电阻R16的分压比例是22000/470＝46.8、22000/1000＝22、22000/2000＝11、22000/4700＝4.68。
分压比越大，灵敏度越低，转速信号越不容易被捕捉到，但信号的电压峰值的限制越宽松。所以在刚刚启动的时候，灵敏度可以选择最低的分压比，当转速提高后，依次提高分压比，降低信号捕捉的灵敏度，提高信号电压峰值的耐受能力。
MCU先检测转速大小，并控制多路转换器U2的通道选择端来配置分压比的大小。
多路转换器U2的实质就是一个分路器。其转换阀值可以人为设定，如下表就是其中一种选择关系：
| 转速范围转/分钟 | 分压比 | 所选电阻值(欧姆) |
| 0～1000 | K5＝4.68 | R12＝4700 |
| 1000～3000 | K4＝11 | R11＝2000 |
| 3000～6000 | K3＝22 | R10＝1000 |
| 6000以上 | K2＝46.8 | R9＝470 |
具体的各项值最好以举例的形式申报，如比例和各个电阻值。比例为K1＝R6/R4，K2＝R8/R9，K3＝R8/R10，K4＝R8/R11，K5＝R8/R12，转塞阀值为S1＝1000r/m，S2＝3000r/m，S3＝6000r/m。
在发动机开始启动时，转速信号处理电路首先降低分压比，提高了信号采集灵敏度，以前300RPM时才开始启动模式，灵敏度提升后100RPM就可以开始启动模式。启动时的废气排放较多，缩短启动时间也就减少了在启动期间的废气排放。
在发动机启动完成后，转速信号处理电路又逐步恢复默认采集灵敏度的设置，也就恢复了转速处理电路的耐压能力。在发动机高速时，其转速信号峰值电压较高，若分压比较大，则分压后的信号进入运放前的电压值也超过了运放的承受能力，因此只有在大分压比、低灵敏度时，运放前的电压才在安全范围之内。
尽管以上结构结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，如更改转速范围的限定，更改各分压电阻的大小等等，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种发动机转速信号处理电路，包括第一转速采集端A和第二转速采集端B；
所述第一转速采集端A串接第八电阻(R8)后，再通过第十八电阻(R18)后接比较器(U1)的负向输入端；
所述第二转速采集端B串接十七电阻(R17)后，再通过第十九电阻(R19)后接比较器(U1)的正向输入端；
且第八电阻(R8)的电阻值等于十七电阻(R17)的电阻值，第十八电阻(R18)的电阻值等于第十九电阻(R19)的电阻值；
比较器(U1)的正向输入端和输出端之间串接有第二十电阻(R20)；
比较器(U1)的输出端与MCU连接；
其特征在于，所述第八电阻(R8)和第十八电阻(R18)的公共端串接第一分压电阻组后，接在多路转换器(U2)的第一输入端组上；
所述十七电阻(R17)和第十九电阻(R19)的公共端串接第二分压电阻组后，接在多路转换器(U2)的第二输入端组上；
所述多路转换器(U2)的电源端接稳压直流电，所述多路转换器(U2)的第一通道选择端(PC0)和第二通道选择端(PC1)与MCU连接。
2.根据权利要求1所述的发动机转速信号处理电路，其特征在于：所述第一分压电阻组为第九电阻(R9)、第十电阻(R10)、十一电阻(R11)和十二电阻(R12)；
所述第九电阻(R9)的第一端、第十电阻(R10)的第一端、十一电阻(R11)的第一端、十二电阻(R12)的第一端并接在所述第八电阻(R8)和第十八电阻(R18)的公共端上；
所述第九电阻(R9)的第二端与所述多路转换器(U2)的X0输入端连接；
所述第十电阻(R10)的第二端与所述多路转换器(U2)的X1输入端连接；
所述十一电阻(R11)的第二端与所述多路转换器(U2)的X2输入端连接；
所述十二电阻(R12)的第二端与所述多路转换器(U2)的X3输入端连接。
3.根据权利要求1所述的发动机转速信号处理电路，其特征在于：所述第二分压电阻组为十三电阻(R13)、十四电阻(R14)、十五电阻(R15)和十六电阻(R16)；
所述十三电阻(R13)的第一端、十四电阻(R14)的第一端、十五电阻(R15)的第一端、十六电阻(R16)的第一端并接在所述十七电阻(R17)和第十九电阻(R19)的公共端上，
所述十三电阻(R13)的第二端与所述多路转换器(U2)的Y0输入端连接；
所述十四电阻(R14)的第二端与所述多路转换器(U2)的Y1输入端连接；
所述十五电阻(R15)的第二端与所述多路转换器(U2)的Y2输入端连接；
所述十六电阻(R16)的第二端与所述多路转换器(U2)的Y3输入端连接。
4.根据权利要求2或3所述的发动机转速信号处理电路，其特征在于：所述十二电阻(R12)的电阻值大于所述十一电阻(R11)的电阻值，十一电阻(R11)的电阻值大于所述第十电阻(R10)的电阻值，第十电阻(R10)的电阻值大于所述第九电阻(R9)的电阻值；
所述十三电阻(R13)等于第九电阻(R9)的电阻值；
所述十四电阻(R14)等于第十电阻(R10)的电阻值；
所述十五电阻(R15)等于十一电阻(R11)的电阻值；
所述十六电阻(R16)等于十二电阻(R12)的电阻值。
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| CN104952238B (zh) * | 2015-06-15 | 2018-08-24 | 武汉合康动力技术有限公司 | 一种基于rs422芯片实现车速采集电路 |
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2010
- 2010-12-08 CN CN201010579664XA patent/CN102121942B/zh active Active
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