CN103407373A - 数字分频式车速信号控制方法及控制器 - Google Patents

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CN103407373A CN2013103335036A CN201310333503A CN103407373A CN 103407373 A CN103407373 A CN 103407373A CN 2013103335036 A CN2013103335036 A CN 2013103335036A CN 201310333503 A CN201310333503 A CN 201310333503A CN 103407373 A CN103407373 A CN 103407373A
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蒋伟俐
李晓建
刘哲宏
陆国鹏
杨勇
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Abstract

一种数字分频式车速信号控制方法及控制器。其特点是确定不同车型每行驶1km车速里程传感器产生脉冲数K步骤：根据不同车型的后桥减速比K1、轮胎滚动直系D、变速箱传动比K2的参数，计算出脉冲渗透K，根据选用的车型仪表的速比K3，计算出分频比例K4，存储分频比例，对车速信号传感器的信号与选定的分频比例进行处理，将处理后的信号输出到车速表进行车速指示；控制器设置有分频比例存储及设定电路，及单片机模块，将处理后的信号输出到车速表进行显示。其优点是能保证仪表在不变动自身速比的情况下，可以适用于不同的整车配置；车速信号传感器结构简单，能运用到所有车型配置，降低了装配难度，较传统的车速信号系统有很大的优势。

Description

数字分频式车速信号控制方法及控制器
技术领域
本发明是涉及车辆行驶里程和车速的显示技术领域，特别是涉及一种数字分频式车速信号控制方法及控制器。
背景技术
车速里程表的原理:在变速箱上装配霍尔式车速里程传感器，传感器通过霍尔元件，变速器总成转轴每转一圈，传感器就产生一定量的脉冲，然后通过电路连接将脉冲信号传递至仪表，仪表通过计脉冲波发生的次数来指示车辆行驶里程和车速。
整车行走是轮胎通过一定方向的滚动，推动整车的前进或后退。发动机将动力通过变速箱、传动轴和后桥传递到轮胎。
车速信号是在变速箱输出到传动轴处装配一个霍尔元件，计数变速箱输出端的转动圈数。
车速信号原理是：
车速信号传感器采集变速器到传动轴之间的转速信号，即计变速箱到传动轴之间的转动圈数，并将圈数转化为脉冲波信号传递至仪表。
所以实际上，车速表显示车速的原理就是记录单位时间内传动轴转动的圈数，通过一定比例系数转换为车速数据，并通过仪表显示出来。
因此，当整车轮胎直径和后桥速比发生变化的时候，仪表在相同比例系数的状态下，车速指示会出现偏差。
例如：车型仪表速比为1：624，即624个脉冲表示运行1 Km，某车配置为后桥减速比K1为1：6.5，轮胎滚动直径D为1.018米，变速箱传动比K2为2.5，则该配置每行驶1 Km里程传感器产生脉冲数为：
K=                                                
Figure 2013103335036100002DEST_PATH_IMAGE001
813个，该车仪表显示1.3 Km里程，则出现如图1所示的误差：
　　从上例可以看出，由于车辆配置不同，车辆的后桥速比、轮胎滚动半径也会不同，在发生同样数量的脉冲情况下，运行的里程不尽相同。所以整车配置如果变化，仪表计数脉冲波指示的里程车速应该不同，这造成生产过程中需要配置不同速比仪表或者不同速比的变速器传动齿轮。造成装配上的困难。
发明内容
本发明的目的就是提供一种保证仪表在不变动自身速比的情况下，可以适用于不同的整车配置的数字分频式车速信号控制方法及控制器。
本发明的解决方案是这样的：
一种数字分步式车速信号控制方法，包括步骤：
（1）、确定不同车型每行驶1Km车速里程传感器产生脉冲数K步骤：根据不同车型的后桥减速比K1、轮胎滚动直系D、变速箱传动比K2的参数， 
计算出该车型每行驶1Km车速里程传感器产生脉冲数K；
   （2）、分频比例设定步骤：根据选用的车型仪表的速比K3，按公式：
K4=
Figure 14305DEST_PATH_IMAGE002
计算出分频比例K4；
（3）、存储分频比例步骤：将按步骤（2）计算得到的不同车型的分频比例K4进行存储，由分频比例选择模块输出选定的分频比例K4；
（4）、对车速信号传感器的信号与选定的分频比例进行处理步骤：将车速信号传感器的信号与选定的分频比例输入计算机或者单片机进行处理，将处理后的信号输出到车速表进行车速指示。
    更具体的技术方案还包括：在步骤（1）中计算该车型每行驶1Km车速里程传感器产生脉冲数K的计算公式为：
K=
Figure 2013103335036100002DEST_PATH_IMAGE003
 。
进一步的：在步骤（3）中，分频比例选择模块采用拨块模块输出选定的分频比例。
一种实现权利要求1所述数字分步式车速信号控制方法的控制器，包括车速信号传感器、车速表、数字分频处理模块，在车速信号传感器与车速表之间设置有数字分频处理模块，所述的数字分频处理模块具有：
（1）、车速信号传感器输入输出接口，用于接收车速信号传感器的信号；
（2）、分频比例存储及设定电路，用于存储设定分频比例，并根据需求输出设定的分频比例；
（3）、单片机模块，用于接收比例设定电路输出的分频比例和车速信号传感器输出接口接收的信号，将这两种信号进行处理，将处理后的信号输出到车速表进行显示。
更具体的实施方案还包括：所述的分频比例设定电路是采用拨码模块进行分频比例设定。
进一步的：所述存储的分频比例根据车型参数而设定，控制器内预置各种车型的分频比例。
本发明的优点是将车速信号先输入数字分频式车速信号控制器，控制器的单片机模块根据分频比例设定电路事先设定的比例，处理车速信号传感器输入的车速信号，将原始车速信号分频、整形、放大并将正确的车速信号输出至车速表，经过车速信号设置器的处理，就能保证仪表在不变动自身速比的情况下，可以适用于不同的整车配置；车速信号传感器结构简单，操作简便可靠，能运用到所有车型配置，降低了装配难度，较传统的车速信号系统有很大的优势。
附图说明
附图用于解释本发明。
图1是传统车速信号产生误差的说明示意图。
图2是本发明对整车配置的一个实例说明示意图。
图3是本发明的电路原理总图。      
图4是本发明的输入输出接口示意图。    
图5是本发明的电源模块示意图。
图6是本发明的信号输入模块示意图。
图7是本发明的分频比例设定电路（拨块模块）示意图。
图8是本发明单片机模块示意图。
图9是本发明信号输出模块示意图。
具体实施方式
一种数字分步式车速信号控制方法，包括步骤：
（1）、确定不同车型每行驶1Km车速里程传感器产生脉冲数K步骤：根据不同车型的后桥减速比K1、轮胎滚动直系D、变速箱传动比K2的参数，按公式：
K=
Figure 771520DEST_PATH_IMAGE003
计算出该车型每行驶1Km车速里程传感器产生脉冲数K；
   （2）、分频比例设定步骤：根据选用的车型仪表的速比K3，按公式：
K4=
Figure 38554DEST_PATH_IMAGE002
计算出分频比例K4；
（3）、存储分频比例步骤：将按步骤（2）计算得到的不同车型的分频比例K4进行存储，由分频比例选择模块输出选定的分频比例K4，分频比例选择模块采用拨块模块输出选定的分频比例；控制器内预置133种分频比例，所述的分频比例设定电路是采用如图7所示的拨码模块进行分频比例设定。
（4）、对车速信号传感器的信号与选定的分频比例进行处理步骤：将车速信号传感器的信号与选定的分频比例输入计算机或者单片机进行处理，将处理后的信号输出到车速表进行车速指示。
一种实现权利要求1所述数字分步式车速信号控制方法的控制器，包括车速信号传感器、车速表、数字分频处理模块，在车速信号传感器与车速表之间设置有数字分频处理模块，所述的数字分频处理模块具有：
（1）、车速信号传感器输入输出接口，用于接收车速信号传感器的信号，如图2、3所示；
（2）、分频比例存储及设定电路，用于存储设定分频比例，并根据需求输出设定的分频比例，本实施例是采用分频比例设定电路是采用拨码模块进行分频比例设定，如图2、6所示，根据不同的需要，也可以采用其它的分频模块进行分频比例设定；
（3）、单片机模块，用于接收比例设定电路输出的分频比例和车速信号传感器输出接口接收的信号，将这两种信号进行处理，将处理后的信号输出到车速表进行显示，如图2、7所示。
所述存储的分频比例根据车型参数而设定，控制器内预置133种分频比例。
其余电路如相应附图所示。
下面以车型仪表速比K3为1：624，即624个脉冲表示运行1Km，某车配置为后桥减速比K1为1：6.5，轮胎滚动直径D为1.018米，变速箱传动比K2为2.5为例，增加单片机处理脉冲数量来说明一个实施例：
如图9所示，将上述参数按公式：
K=
Figure 237454DEST_PATH_IMAGE003
计算出此车型运行1Km车速里程传感器主生脉冲数K为813个脉冲，与之配套的显示仪表为速比K3为1：624仪表，按公式：
K4=
Figure 844016DEST_PATH_IMAGE002
计算出分频比例K4为1.3；在拨码表中查询分频比例1.3，进行相应拨码，使车速信号控制器输入与输出脉冲比为1.3：1，经车速信号控制器处理后向，整车行驶1Km，车速信号控制器向仪表发送624个脉冲，因此，显示仪表最终显示的车辆运行为1Km，与实际运行数值完全一致；同样，对于车速的处理，也是按分频比例K4为1.3：1进行处理，显示仪表显示的车速与实际车速一致。

Claims (6)

1.一种数字分频式车速信号控制方法，其特征在于：包括步骤：
（1）、确定不同车型每行驶1 Km车速里程传感器产生脉冲数K步骤：根据不同车型的后桥减速比K1、轮胎滚动直系D、变速箱传动比K2的参数， 
计算出该车型每行驶1Km 车速里程传感器产生脉冲数K；
（2）、分频比例设定步骤：根据选用的车型仪表的速比K3，按公式：
K4=                                               
计算出分频比例K4；
（3）、存储分频比例步骤：将按步骤（2）计算得到的不同车型的分频比例K4进行存储，由分频比例选择模块输出选定的分频比例K4；
（4）、对车速信号传感器的信号与选定的分频比例进行处理步骤：将车速信号传感器的信号与选定的分频比例输入计算机或者单片机进行处理，将处理后的信号输出到车速表进行车速指示。
2.根据权利要求1所述的数字分步式车速信号控制方法，其特征在于：在步骤（1）中计算该车型每行驶1 Km车速里程传感器产生脉冲数K的计算公式为：
K=
Figure 2013103335036100001DEST_PATH_IMAGE004
 。
3.根据权利要求1所述的数字分步式车速信号控制方法，其特征在于：在步骤（3）中，分频比例选择模块采用拨块模块输出选定的分频比例。
4.一种实现权利要求1所述数字分步式车速信号控制方法的控制器，包括车速信号传感器、车速表、数字分频处理模块，其特征在于：在车速信号传感器与车速表之间设置有数字分频处理模块，所述的数字分频处理模块具有：
（1）、车速信号传感器输入输出接口，用于接收车速信号传感器的信号；
（2）、分频比例存储及设定电路，用于存储设定分频比例，并根据需求输出设定的分频比例；
（3）、单片机模块，用于接收比例设定电路输出的分频比例和车速信号传感器输出接口接收的信号，将这两种信号进行处理，将处理后的信号输出到车速表进行显示。
5.根据权利要求4所述的分频式车速信号控制器，其特征在于：所述的分频比例设定电路是采用拨码模块进行分频比例设定。
6.根据权利要求4所述的分频式车速信号控制器，其特征在于：所述存储的分频比例根据车型参数而设定。
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