CN109455090A - 车速可调的组合仪表及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车速可调的组合仪表及控制方法,组合仪表包括接收模块,用于接收预先设置的轮胎类型和后桥速比;仪表控制模块,用于根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系;车速里程传感器,用于根据实际车速以及所述实际车速与脉冲频率的关系,发出脉冲频率给专用件。利用本发明,通过仪表控制模块根据轮胎类型和后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系,使实际车速按照设定的脉冲频率给专用件,以达到专用件(导航、行车记录仪等)通用化的目的,降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术,尤其涉及一种车速可调的组合仪表及控制方法。
背景技术
商用车在开发时,为了满足不同的客户需求,同款车型通常会同步开发动力性和经济型这两种配置,主要体现在速比上(通过更换轮胎以及后桥实现)。作为显示终端的组合仪表以及需要车速支撑的导航系统、行车记录仪、BCM等,仅仅因为车速速比不一样,需要出多个专用件,生产线装配带来了不必要的负担,同时管理成本也在增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种车速可调的组合仪表,以解决现有技术中的问题,降低专用件的使用数量,降低成本。
本发明提供了一种车速可调的组合仪表,其中,包括:
接收模块,用于接收预先设置的轮胎类型和后桥速比;
仪表控制模块,用于根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系;
车速里程传感器,用于根据实际车速以及所述实际车速与脉冲频率的关系,发出脉冲频率给专用件。
优选地,还包括:
实际车速采集模块,与变速箱输出轴的车速传感器相连,用于采集车辆的实际车速。
优选地,所述仪表控制模块具体用于,根据如下公式获取车速里程传感器每公里发出的脉冲数:
PPK=a*(106/2πR)*(K/M)*P;
其中,a为标定因子;K为后桥主减速比;M为变速箱蜗轮组件的传动比;R为轮胎的滚动半径;PPK为车速里程传感器每公里发出的脉冲数;P为车速里程传感器每转发出的脉冲数;
所述仪表控制模块还用于,根据如下公式获得车速与脉冲频率的关系:
F=V*PPK/3600;
其中,V为实际车速;F为车速里程传感器发出脉冲的频率。
本发明还提供了一种车速可调的组合仪表的控制方法,其中,包括:
接收预先设置的轮胎类型和后桥速比;
根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系;
根据实际车速以及所述实际车速与脉冲频率的关系,发出脉冲频率给专用件。
优选地,还包括:
采集车辆的实际车速。
优选地,根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系包括:
根据如下公式获取车速里程传感器每公里发出的脉冲数:
PPK=a*(106/2πR)*(K/M)*P;
其中,a为标定因子;K为后桥主减速比;M为变速箱蜗轮组件的传动比;R为轮胎的滚动半径;PPK为车速里程传感器每公里发出的脉冲数;P为车速里程传感器每转发出的脉冲数;
根据如下公式获得车速与脉冲频率的关系:
F=V*PPK/3600;
其中,V为实际车速;F为车速里程传感器发出脉冲的频率。
本发明提供的车速可调的组合仪表及控制方法,通过仪表控制模块根据轮胎类型和后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系,使实际车速按照设定的脉冲频率给专用件,以达到专用件(导航、行车记录仪等)通用化的目的,降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车速可调的组合仪表的结构示意图;
图2为实际车速采集模块的电路图;
图3车速里程传感器的电路图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
如图1所示,本发明实施例提供了一种车速可调的组合仪表,包括接收模块、仪表控制模块和车速里程传感器。其中,接收模块用于接收预先设置的轮胎类型和后桥速比;仪表控制模块用于根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系;车速里程传感器用于根据实际车速以及所述实际车速与脉冲频率的关系,发出脉冲频率给专用件。
在仪表的显示终端的菜单界面有整车参数可选择状态(轮胎类型、后桥速比)。通过仪表的调节按键,根据整车配置表选择轮胎类型以及后桥速比,输入至仪表控制模块(仪表MCU)。
仪表控制模块根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系。具体而言,所述仪表控制模块具体用于,根据如下公式获取车速里程传感器每公里发出的脉冲数:
PPK=a*(106/2πR)*(K/M)*P;
其中,a为标定因子;K为后桥主减速比;M为变速箱蜗轮组件的传动比;R为轮胎的滚动半径;PPK为车速里程传感器每公里发出的脉冲数;P为车速里程传感器每转发出的脉冲数。
所述仪表控制模块还用于,根据如下公式获得车速与脉冲频率的关系:
F=V*PPK/3600;
其中,V为实际车速;F为车速里程传感器发出脉冲的频率。
综上可知,F=V*PPK/3600=V*(K/R)*a*106*P/(2π*M*3600);
后续车型仅仅更改(轮胎类型、后桥速比),故简化为:
F=V*(K/R)*A
其中,A=a*106*P/(2π*M*3600)为固定值(对于基本车型而言)。
V=F*R/(K*A)
即:实际车速V与采集的脉冲频率F成反比,与K成反比,成R正比。
仪表控制模块根据预设的轮胎对应的滚动半径,后桥速比按照上述公式计算出脉冲频率与车速之间的关系如下表1。
表1
车速显示V<sub>0</sub> | 10 | 30 | 50 | 70 | 90 | 110 |
频率(HZ)F<sub>0</sub> | 14.23 | 42.69 | 71.15 | 99.61 | 128.07 | 156.53 |
其中,基本型车辆参数中,K0=5.375、R0=310、A=40.53
V0=F*R0/(K0*A)=1.423*F
变动型车辆参数更改后(轮胎类型、后桥速比),K1=5.571、R1=360、则V1=F*R1/(K1*A)=1.594*F
根据以上可得:不同的轮胎和后桥参数,实际车速V与脉冲频率F成比例关系。
优选地,该组合仪表还包括实际车速采集模块,与变速箱输出轴的车速传感器相连,用于采集车辆的实际车速。
如图2所示,该实际车速采集模块包括12V上拉电源,从而防止有些车速传感器是OC门输出(即低电平和高组态输出),需要外部接上拉电源进行电平拉高。根据车速传感器的灌电流要求控制在10mA以内且为了保证电压不能分的太多,选择R70的阻值为2.2KΩ。R75和R78是分压电阻,D19是防防接二极管。Z4是稳压二极管,防止12V电源发生波动时影响SPEED_TEST端的电压。
当车速传感器输入低电平A的时候,D19的阳极电压为(A+0.7)V,经过R75和R78分压后SPEED_TEST的电压为(A+0.7)/2V,最大为1.1V。
当车速传感器输出高阻态时,经内部上拉电阻后,Z4阴极的电压为12*(R78)/(R70+R75+R78)=5.4V,Z4端的稳压二极管反向击穿,起到稳压作用,SPEED_TEST端的输出电压为稳压二极管的导通电压值5.1V。
组合仪表的仪表控制模块可以采用飞思卡尔芯片,该芯片端的脉冲捕捉模块连接图2中的SPEED_TEST端,捕捉上述高低电平(低电平的最高电压1.1V,高电压5.1V)信号,捕捉的频率信号与仪表控制模块预设的频率进行对比,输出实际车速信号。
图2所示的实际车速采集模块有时会有电路驱动不足的现象,由车速传感器决定,可能仅有10mA,不能输出给多个专用件的信号接收端。为此,设置车速里程传感器的电路如图3所示。
经过图3所示的电路转发至BCM、导航以及行车记录仪等部件,仪表控制模块将采集的比例值变化的V=F*R/(K*A)按照比例值固定的V=0.5*Fout进行转发,如图3所示仪表控制模块(MCU)的输出车速TT引脚为:PWM输出,高电平为5V,低电平为0V。当车速TT接收到5V时,三极管T601导通,车速输出端输出低电平为(0~0.3V);车速TT输入低电平的时候,车速输出端输出低电平为12V。电路中的T602起过流保护作用,当T601的输出端电流过大,以至经过R621的电压≥0.7V会导致T602导通,T602的输出端输出低电平,使T601截止,保护T602三极管,驱动能力由R620决定(可设计驱动能力100mA以上)。
上述车速里程传感器的设置,具有如下优点:1、驱动能力强(可设计驱动能力100mA以上),有效保证多个控制器的使用;2、采用规定的比例输出即V=t*Fout=0.5*Fout(t值为规定固定值,优选t=0.5),这样BCM、导航以及行车记录仪等部件就可以通用化。
本发明实施例还提供了一种车速可调的组合仪表的控制方法,包括:
S101,接收预先设置的轮胎类型和后桥速比。
S102,根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系。
S103,根据实际车速以及所述实际车速与脉冲频率的关系,发出脉冲频率给专用件。
其中,步骤S103之前,所述方法还包括:采集车辆的实际车速。
优选地,根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系包括:
根据如下公式获取车速里程传感器每公里发出的脉冲数:
PPK=a*(106/2πR)*(K/M)*P;
其中,a为标定因子;K为后桥主减速比;M为变速箱蜗轮组件的传动比;R为轮胎的滚动半径;PPK为车速里程传感器每公里发出的脉冲数;P为车速里程传感器每转发出的脉冲数;
根据如下公式获得车速与脉冲频率的关系:
F=V*PPK/3600;
其中,V为实际车速;F为车速里程传感器发出脉冲的频率。
本发明实施例提供的车速可调的组合仪表及控制方法,通过仪表控制模块根据轮胎类型和后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系,使实际车速按照设定的脉冲频率给专用件,以达到专用件(导航、行车记录仪等)通用化的目的,降低了成本。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种车速可调的组合仪表,其特征在于,包括:
接收模块,用于接收预先设置的轮胎类型和后桥速比;
仪表控制模块,用于根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系;
车速里程传感器,用于根据实际车速以及所述实际车速与脉冲频率的关系,发出脉冲频率给专用件。
2.根据权利要求1所述的组合仪表,其特征在于,还包括:
实际车速采集模块,与变速箱输出轴的车速传感器相连,用于采集车辆的实际车速。
3.根据权利要求1所述的组合仪表,其特征在于,所述仪表控制模块具体用于,根据如下公式获取车速里程传感器每公里发出的脉冲数:
PPK=a*(106/2πR)*(K/M)*P;
其中,a为标定因子;K为后桥主减速比;M为变速箱蜗轮组件的传动比;R为轮胎的滚动半径;PPK为车速里程传感器每公里发出的脉冲数;P为车速里程传感器每转发出的脉冲数;
所述仪表控制模块还用于,根据如下公式获得车速与脉冲频率的关系:
F=V*PPK/3600;
其中,V为实际车速;F为车速里程传感器发出脉冲的频率。
4.一种车速可调的组合仪表的控制方法,其特征在于,包括:
接收预先设置的轮胎类型和后桥速比;
根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系;
根据实际车速以及所述实际车速与脉冲频率的关系,发出脉冲频率给专用件。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,还包括:
采集车辆的实际车速。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据所述轮胎类型和所述后桥速比,计算获得实际车速与脉冲频率的关系包括:
根据如下公式获取车速里程传感器每公里发出的脉冲数:
PPK=a*(106/2πR)*(K/M)*P;
其中,a为标定因子;K为后桥主减速比;M为变速箱蜗轮组件的传动比;R为轮胎的滚动半径;PPK为车速里程传感器每公里发出的脉冲数;P为车速里程传感器每转发出的脉冲数;
根据如下公式获得车速与脉冲频率的关系:
F=V*PPK/3600;
其中,V为实际车速;F为车速里程传感器发出脉冲的频率。
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