CN204458062U - 一种汽油发动机的信号处理模块及控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供的一种汽油发动机的信号处理模块及控制系统，通过电平转换模块将信号接收模块从信号发生器获取的第一模拟信号，通过电阻分压的方式，把第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口监测范围内的第二模拟信号，并通过信号发送模块将第二模拟信号发送给处理器。其中所述电阻分压的方式，在将第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口检测范围内的第二模拟信号时，不会出现信号漂移问题，提高了模拟信号的准确性。

Description

一种汽油发动机的信号处理模块及控制系统

技术领域

本实用新型涉及信号处理技术领域，更具体地说，涉及一种汽油发动机的信号处理模块及控制系统。

背景技术

目前，汽车上使用的传感器大多数为12V电平，而发动机控制单元的处理器使用的是5V电平，通常对模拟信号的电平转换，是通过运算放大器实现，而运算放大器自身会存在信号漂移问题，导致处理后的信号与原始信号有差异。

因此，如何使发动机的控制系统在转换模拟信号电平时，消除信号漂移现象，提高模拟信号的准确性，成为需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽油发动机的信号处理模块及控制系统，以在发动机控制系统转换模拟信号电平时，消除信号漂移现象，提高模拟信号的准确性。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：

一种汽油发动机的信号处理模块，包括：

信号接收模块，用于从信号发生器获取第一模拟信号；

与所述信号接收模块相连的电平转换模块，用于获取所述第一模拟信号，并通过电阻分压的方式，将所述第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口监测范围内的第二模拟信号；

与所述电平转换模块相连的信号发送模块，用于获取所述第二模拟信号，并将所述第二模拟信号传递给所述处理器。

优选的，所述电平转换模块，包括：

第一分压电阻和第二分压电阻，其中：

所述第一分压电阻的一端与所述信号接收模块相连，另一端与所述第二分压电阻的一端相连，所述第二分压电阻的另一端接地；

所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述信号发送模块。

优选的，所述电平转换模块，还包括：

第一下拉电阻、第一信号调节电阻和第一电容，其中：

所述第一下拉电阻的一端与所述第一信号调节电阻的一端相连，所述第一下拉电阻的另一端和所述第一信号调节电阻的另一端均接地；

所述第一下拉电阻和所述第一信号调节电阻的公共端连接所述信号接收模块；

所述第一电容的一端与所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端相连，所述第一电容的另一端接地。

优选的，所述电平转换模块，还包括：

第二下拉电阻、第二信号调节电阻、第三信号调节电阻和第二电容，其中：

所述第二下拉电阻的一端、所述第二信号调节电阻的一端以及所述第三信号调节电阻的一端均连接所述信号接收模块，所述第二下拉电阻的另一端和所述第二信号调节电阻的另一端均接地，所述第三信号调节电阻的另一端连接第一电源；

所述第二电容的一端连接所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端，所述第一电容的另一端接地。

优选的，所述电平转换模块，还包括：

一端连接所述信号接收模块的第四信号调节电阻，所述第四信号调节电阻的另一端接地；

一端与所述第四信号调节电阻的一端相连的第一上拉电阻，所述第一上拉电阻的另一端连接第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接第一电源；

一端连接所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端的第三电容，所述第三电容的另一端接地；

阳极与所述第一电源相连的第二二极管，所述第二二极管的阴极连接第二上拉电阻的一端，所述第二上拉电阻的另一端分别连接第三分压电阻的一端和第五信号调节电阻的一端，所述第五信号调节电阻的另一端接地；

一端分别与所述第三分压电阻的另一端相连接的第四电容和第四分压电阻，所述第四电容的另一端和第四分压电阻的另一端均接地。

一种汽油发动机的控制系统，包括：

第一信号处理模块，所述第一信号处理模块包括上述任意一种信号处理模块；

第二信号处理模块，用于获取第三模拟信号，转换所述第三模拟信号，生成处理器输入接口监测范围内的第四模拟信号；

与所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块相连的所述处理器，用于获取所述第二模拟信号和所述第四模拟信号，并分析所述第二模拟信号和所述第四模拟信号，产生控制信号和通讯数据；其中，所述控制信号包括第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；

与所述处理器相连的电源和输出控制模块，用于向所述处理器提供电源；获取所述第一控制信号，并输出第一控制信号携带的电平信号；

与所述处理器相连的点火控制模块，用于获取所述第二控制信号，并控制点火线圈点火；

与所述处理器相连的节气门控制模块，用于获取所述第三控制信号，根据所述第三控制信号控制直流电机，调节汽车节气门进气量大小；

与所述处理器相连的通讯模块，用于获取所述通讯数据，与外部模块进行数据交换。

优选的，所述第二信号处理模块，包括：

限流电阻，其中：所述限流电阻的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器相连。

优选的，所述第二信号处理模块，还包括：

第三上拉电阻和第五电容，其中：

所述第三上拉电阻的一端与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连，所述第三上拉电阻的另一端与第二电源相连；

所述第五电容的一端与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连，所述第五电容的另一端与接地端相连。

优选的，所述第二信号处理模块，还包括：

第三下拉电阻和第六电容，其中：

所述第三下拉电阻的一端与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连，所述第三下拉电阻的另一端与接地端相连；

所述第六电容的一端与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连，所述第六电容的另一端与所述接地端相连。

优选的，所述第二信号处理模块，还包括：

一端与所述处理器相连的第二电阻，所述第二电阻的另一端与三极管的基极相连，所述三极管的发射极通过第一电阻连接所述基极，所述第一电阻和所述三极管的发射极的公共端连接第二电源；

一端与所述三极管的集电极相连的第三电阻，所述第三电阻的另一端连接所述信号发生器和限流电阻的公共端；

一端接地，另一端与所述第三电阻和限流电阻的公共端相连的第四电阻；

一端连接所述第二电源和所述三极管的发射极的公共端，另一端连接所述信号发生器和限流电阻的公共端的第四上拉电阻；

一端接地，另一端与所述处理器和限流电阻的公共端的相连的第七电容。

优选的，所述第二信号处理模块，还包括：

第五上拉电阻、第六信号调节电阻和第八电容，其中：

所述第五上拉电阻的一端与所述第六信号调节电阻的一端相连，所述第五上拉电阻的另一端与第二电源相连，所述第六信号调节电阻的另一端与接地端相连；

所述第五上拉电阻与所述第六信号调节电阻的公共端与所述限流电阻和所述信号发生器公共端相连；

所述第八电容的一端与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连，另一端与接地端相连。

优选的，所述第二信号处理模块，还包括：

第六上拉电阻、第七信号调节电阻、第九电容和第八信号调节电阻，其中：

所述第六上拉电阻的一端与所述第七信号调节电阻的一端相连，所述第六上拉电阻的另一端与第二电源相连，所述第七信号调节电阻的另一端与第一电源相连；

所述第六上拉电阻和所述第七信号调节电阻的公共端与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连；

所述第九电容的一端与所述第八信号调节电阻的一端相连，所述第九电容的另一端和所述第八信号调节电阻的另一端均接地；

所述第九电容和所述第八信号调节电阻相连的公共端，与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连。

优选的，所述第二信号处理模块，还包括：

第十一信号调节电阻、第四下拉电阻、第九信号调节电阻、第十电容和第十信号调节电阻，其中：

所述第十一信号调节电阻的一端与所述第四下拉电阻的一端和所述第九信号调节电阻的一端相连，所述第十一信号调节电阻的另一端与第一电源相连，所述第四下拉电阻的另一端与接地端相连，所述第九信号调节电阻的另一端与第二电源相连；

所述第十一信号调节电阻与所述第四下拉电阻和所述第九信号调节电阻相连的公共端，与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连；

所述第十电容的一端与所述第十信号调节电阻的一端相连；所述第十电容的另一端与所述第十信号调节电阻的另一端均接地；

所述第十电容与所述第十信号调节电阻的公共端，与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连。

通过以上方案可知，本实用新型实施例提供的一种汽油发动机的信号处理模块及控制系统，通过电平转换模块将信号接收模块从信号发生器获取的第一模拟信号，通过电阻分压的方式，把第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口监测范围内的第二模拟信号，并通过信号发送模块将第二模拟信号发送给处理器。其中所述电阻分压的方式，在将第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口检测范围内的第二模拟信号时，不会出现信号漂移问题，提高了模拟信号的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种汽油发动机的信号处理模块装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的另一种汽油发动机的信号处理模块装置结构示意图；

图3为本实用新型实施例公开的另一种汽油发动机的信号处理模块装置结构示意图；

图4为本实用新型实施例公开的另一种汽油发动机的信号处理模块的装置结构示意图；

图5为本实用新型实施例公开的另一种汽油发动机的信号处理模块的装置结构示意图；

图6为本实用新型实施例公开的一种汽油发动机的控制系统装置结构示意图；

图7为本实用新型实施例公开的另一种汽油发动机的控制系统装置结构示意图；

图8为本实用新型实施例公开的一种第二信号处理模块示意图；

图9为本实用新型实施例公开的另一种第二信号处理模块示意图；

图10为本实用新型实施例公开的另一种第二信号处理模块示意图；

图11为本实用新型实施例公开的另一种第二信号处理模块示意图；

图12为本实用新型实施例公开的另一种第二信号处理模块示意图；

图13为本实用新型实施例公开的另一种第二信号处理模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种汽油发动机的信号处理模块及控制系统，以在发动机控制系统在转换模拟信号电平时，消除信号漂移现象，提高模拟信号的准确性。

参见图1，本实用新型实施例提供的一种汽油发动机的信号处理模块，包括：

信号接收模块101，用于从信号发生器获取第一模拟信号；

与信号接收模块101相连的电平转换模块102，用于获取第一模拟信号，并通过电阻分压的方式，将第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口监测范围内的第二模拟信号；

与电平转换模块102相连的信号发送模块103，用于获取第二模拟信号，并将第二模拟信号传递给处理器。

具体的，第一模拟信号包括与信号处理模块相连的信号发生器传回的模拟信号；其中信号发生器包括发动机水温传感器、进气歧管温度传感器、进气歧管压力传感器、氧传感器、空调蒸发器温度传感器、节气门位置传感器、加速踏板传感器、车速传感器、碰撞传感器、进气凸轮轴位置传感器、排气凸轮轴位置传感器和真空度传感器；也包括刹车开关、空调请求开关、空调中压开关、大灯开关和刹车测试开关。

其中，在信号处理模块中，信号接收模块101的作用是接收信号发生器发送的第一模拟信号，具体可以为连接信号发生器和电平转换模块102的导线；信号发送模块103的作用是向处理器发送第二模拟信号，具体可以为连接电平转换模块102和处理器的导线。

具体的，处理器为32位单片机，其内部闪存为1.5MB，内存为94KB，高达82MHz的主频，满足当前各种汽车发动机控制的需求。由于单片机内部的内存和闪存可以满足发动机的存储需求，其外围电路无需再增加内存芯片，硬件设计上风险减小，占用PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)面积减小，简化了设计及布线难度。由于控制系统运行的代码是直接写入单片机内部的，写入的代码文件无法被读取，从而起到了对软件的防护作用。对于发动机控制细节方面，32位单片机和16位单片机在同等频率下，16位单片机的理论处理数据的能力仅相当于32位单片机的理论处理数据能力的一半，且32位单片机的频率高于16位单片机，所以其处理能力也远高于传统的16位单片机，有更多的CPU资源用于对发动机的细微控制，对以后增加更多的功能提供了保障。

本实用新型实施例提供的一种汽油发动机的信号处理模块，通过电平转换模块102将信号接收模块101从信号发生器获取的第一模拟信号，通过电阻分压的方式，把第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口监测范围内的第二模拟信号，并通过信号发送模块103将第二模拟信号发送给处理器。其中电阻分压的方式，在将第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口检测范围内的第二模拟信号时，不会出现信号漂移问题，提高了模拟信号的准确性。

参见图2，优选的，在本实用新型的另一实施例中，所述电平转换模块102，包括：

第一分压电阻R101和第二分压电阻R102，其中：

所述第一分压电阻R101的一端与所述信号接收模块101相连，另一端与所述第二分压电阻R102的一端相连，所述第二分压电阻R102的另一端与接地端GND相连；

所述第一分压电阻R101和第二分压电阻R102的公共端连接所述信号发送模块103。

参见图3，在本实用新型的另一实施例中，提供了另一种汽油发动机的信号处理模块，包括：

第一分压电阻R101、第二分压电阻R102、第一下拉电阻R111、第一信号调节电阻A101和第一电容C101，其中：

所述第一分压电阻R101的一端与所述信号接收模块101相连，另一端与所述第二分压电阻R102的一端相连，所述第二分压电阻R102的另一端与接地端GND相连；

所述第一分压电阻R101和第二分压电阻R102的公共端连接所述信号发送模块103；

所述第一下拉电阻R111的一端与所述第一信号调节电阻A101的一端相连，所述第一下拉电阻R111的另一端和所述第一信号调节电阻A101的另一端均与接地端GND相连；

所述第一下拉电阻R111和所述第一信号调节电阻A101的公共端连接所述信号接收模块101与所述第一分压电阻R101的公共端；

所述第一电容C101的一端与所述第一分压电阻R101和第二分压电阻R102的公共端相连，所述第一电容C101的另一端与接地端GND相连。

具体的，本实施例可以用于转换刹车开关信号。第一分压电阻R101和第二分压电阻R102组成分压电路，将第一模拟信号电平电压转换为单片机模拟输入接口可识别范围的第二模拟信号，经信号发送模块103发送给单片机的模拟信号输入管脚。其中第一下拉电阻R111的作用是防止信号干扰导致误触发，确保第一模拟信号在未触发时为低电平；第一电容C101是信号去耦电容，将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确；第一信号调节电阻A101作为备用的信号调节电阻，不焊接。

参见图4，在本实用新型的另一实施例中，提供了另一种汽油发动机的信号处理模块，包括：

第一分压电阻R101、第二分压电阻R102、第二下拉电阻R112、第二信号调节电阻A102、第三信号调节电阻A103和第二电容C102，其中：

所述第一分压电阻R101的一端与所述信号接收模块101相连，另一端与所述第二分压电阻R102的一端相连，所述第二分压电阻R102的另一端与接地端GND相连；

所述第一分压电阻R101和第二分压电阻R102的公共端连接所述信号发送模块103；

所述第二下拉电阻R112的一端、所述第二信号调节电阻A102的一端以及所述第三信号调节电阻A103的一端均连接所述信号接收模块101，所述第二下拉电阻R112的另一端和所述第二信号调节电阻A102的另一端均与接地端GND相连，所述第三信号调节电阻A103的另一端连接第一电源VBR；

所述第二电容C102的一端连接所述第一分压电阻R101和第二分压电阻R102的公共端，所述第二电容C102的另一端与接地端GND相连。

具体的，本实施例可以用于转换空调请求开关信号、大灯开关信号和刹车测试开关信号。其中第一分压电阻R101和第二分压电阻R102组成分压电路，将第一模拟信号电平电压转换为单片机模拟输入接口可识别范围的第二模拟信号，经信号发送模块103发送给单片机的模拟信号输入管脚。其中第二下拉电阻R112的作用是防止信号干扰导致误触发，确保第一模拟信号在未触发时为低电平；第二电容C102是信号去耦电容，将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确；第二信号调节电阻A102和第三信号调节电阻A103作为备用的信号调节电阻，不焊接。

其中转换大灯开关信号和刹车测试开关信号的过程和电路图与上述实施例相同。

参见图5，在本实用新型的另一实施例中，提供了另一种汽油发动机的信号处理模块，包括：

一端与所述信号接收模块101相连的第一分压电阻R101，所述第一分压电阻R101的另一端与所述信号发送模块103相连；

一端与所述第一分压电阻R101与所述信号发送模块103的公共端相连的第二分压电阻R102，所述第二分压电阻R102的另一端与接地端GND相连；

一端连接所述信号接收模块101的第四信号调节电阻A104，所述第四信号调节电阻A104的另一端与接地端GND相连；

一端与所述第四信号调节电阻A104的一端相连的第一上拉电阻R121，所述第一上拉电阻R121的另一端连接第一二极管Q1的阴极，所述第一二极管Q1的阳极连接第一电源VBR；

一端连接所述第一分压电阻R101和第二分压电阻R102的公共端的第三电容C103，所述第三电容C103的另一端与接地端GND相连；

阳极与所述第一电源VBR相连的第二二极管Q2，所述第二二极管Q2的阴极连接第二上拉电阻R122的一端，所述第二上拉电阻R122的另一端分别连接第三分压电阻R103的一端和第五信号调节电阻A105的一端，所述第五信号调节电阻A105的另一端与接地端GND相连；

一端分别与所述第三分压电阻R103的另一端相连接的第四电容C104和第四分压电阻R104，所述第四电容R104的另一端和第四分压电阻R104的另一端均与接地端GND相连。

具体的，本实施例可以用于转换车速传感器采集的车速信号。

从信号接收模块111接入的第一模拟信号为速度传感器采集第一模拟信号，从信号接收模块101接入的第一模拟信号为备份的速度传感器采集的第一模拟信号，其中第一分压电阻R101和第二分压电阻R102组成分压电路，将从信号接收模块111接入的第一模拟信号电平电压转换为单片机模拟输入接口可识别范围的第二模拟信号，经信号发送模块103发送给单片机的模拟信号输入管脚；第三分压电阻R103和第四分压电阻R104组成分压电路，将从信号接收模块101接入的第一模拟信号信号电平电压转换为单片机模拟输入接口可识别范围的第二模拟信号，经信号发送模块103发送给单片机的模拟信号输入管脚。

其中，第一二极管Q1和第二二极管Q2防止速度传感器信号和备份的速度传感器信号反向灌入VBR电源；第一上拉电阻R121和第二上拉电阻R102为上拉电阻，用于确保信号有充足的电流供电；第三电容C103和第四电容C104是信号去耦电容，将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确；第四信号调节电阻A104和第五信号调节电阻A105作为备用的信号调节电阻，不焊接。

参见图6，本实用新型实施例提供的一种汽油发动机的控制系统，包括：

第一信号处理模块201，需要说明的是，第一信号处理模块201包括上述实施例中任意一个所述的信号处理模块，请参见上述实施例公开的内容，此处不再赘述；

第二信号处理模块202，用于获取第三模拟信号，转换所述第三模拟信号，生成处理器输入接口监测范围内的第四模拟信号；

与所述第一信号处理模块201和所述第二信号处理模块202相连的处理器203，用于获取第二模拟信号和第四模拟信号，并分析第二模拟信号和第四模拟信号，产生控制信号和通讯数据；其中，控制信号包括第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；

与处理器203相连的电源和输出控制模块204，用于向处理器203提供电源；获取第一控制信号，并输出第一控制信号携带的电平信号；

与处理器203相连的点火控制模块205，用于获取第二控制信号，并控制点火线圈点火；

与处理器203相连的节气门控制模块206，用于获取第三控制信号，根据第三控制信号控制直流电机，调节汽车节气门进气量大小；

与处理器203相连的通讯模块207，用于获取通讯数据，与外部模块进行数据交换。

具体的，通讯模块207与CAN通讯模块和K线通讯模块相连，用于处理器203与外部模块进行数据交互。

具体的，电源与输出控制模块204可以与若干个控制开关、风扇继电器、进气侧VVT阀、氧传感器加热器、启动器继电器、碳罐电磁阀、油泵继电器、主继电器、真空泵继电器和加速踏板传感器电源相连。该模块内部集成了电源管理功能，可以输出2路5V的电源供单片机和其它设备使用。

具体的，电源和输出控制模块204有两种控制方式，可以通过处理器203的串口发送命令控制，由电源和输出控制模块204输出相应的电平信号；也可以直接由处理器203输出电平信号，由电源和输出控制模块204输出电平信号。

具体的，处理器203与时钟电路相连，所述时钟电路配合处理器203内部集成的时钟振荡器产生时钟。其中，时钟可以采用16MHz的无源晶体，电源可以采用5V供电。

具体的，处理器203与内核电压电路相连，所述内核电压电路将5V电源电压转换为供处理器内核使用的1.2V内核电压。其中，32位单片机的内核电压，是通过单片机上的内核电压输出控制管脚，控制与其基极相连的三极管，使三极管处于半导通状态，从而将5V电源转为1.2V电源，供单片机内核使用。

本实用新型实施例提供的一种汽油发动机的控制系统，通过信号处理模块201将从信号发生器获取的第一模拟信号，通过电阻分压的方式，把第一模拟信号的电平转换为处理器203输入接口监测范围内的第二模拟信号。其中电阻分压的方式，在将第一模拟信号的电平转换为处理器203输入接口检测范围内的第二模拟信号时，不会出现信号漂移问题，提高了模拟信号的准确性。

参见图7，在本实用新型的另一实施例中，提供了另一种汽油发动机的控制系统，包括：

第一信号处理模块201，所述第一信号处理模块201包括上述实施例中任意一个所述的信号处理模块；

第二信号处理模块202，用于获取第三模拟信号，转换所述第三模拟信号，生成处理器输入接口监测范围内的第四模拟信号；

其中：所述第二信号处理模块202包括：限流电阻R131；限流电阻R131的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器203相连。

与所述第一信号处理模块201和所述第二信号处理模块202相连的处理器203，用于获取第二模拟信号和第四模拟信号，并分析第二模拟信号和第四模拟信号，产生控制信号和通讯数据；其中，控制信号包括第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；

与处理器203相连的电源和输出控制模块204，用于向处理器203提供电源；获取第一控制信号，并输出第一控制信号携带的电平信号；

与处理器203相连的点火控制模块205，用于获取第二控制信号，并控制点火线圈点火；

与处理器203相连的节气门控制模块206，用于获取第三控制信号，根据第三控制信号控制直流电机，调节汽车节气门进气量大小；

与处理器203相连的通讯模块207，用于获取通讯数据，与外部模块进行数据交换。

参见图8，优选的，在本实用新型的另一实施例中，所述第二信号处理模块202包括：

限流电阻R131、第三上拉电阻R123和第五电容C105，其中：

所述限流电阻R131的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器203相连；

所述第三上拉电阻R123的一端与所述限流电阻R131和所述信号发生器的公共端相连，所述第三上拉电阻R123的另一端与第二电源VDD5相连；

所述第五电容C105的一端与所述限流电阻R131和所述处理器203的公共端相连，所述第五电容C105的另一端与接地端GND相连。

具体的，本实施例可以用于转换水温传感器和进气歧管温度传感器采集的第三模拟信号。

因为发动机水温传感器采集的第三模拟信号符合单片机采集电平范围，所以无需做分压转换。第三上拉电阻R123，确保信号有充足的电流供电；R131为限流电阻，该电阻采用大阻值，可以防止外部静电击穿处理器203管脚；第五电容C105是信号去耦电容，将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确，并通过单片机的模拟信号采集管脚将第四模拟信号传给单片机。

其中转换进气歧管温度传感器采集模拟信号的电路图及各个器件的作用与上述实施例相同。

参见图9，优选的，在本实用新型的另一实施例中，所述第二信号处理模块202包括：

限流电阻R131、第三下拉电阻R113和第六电容C106，其中：

所述限流电阻R131的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器203相连；

所述第三下拉电阻R113的一端与所述限流电阻R131和所述信号发生器的公共端相连，所述第三下拉电阻R113的另一端与接地端GND相连；

所述第六电容C106的一端与所述限流电阻R131和所述处理器203的公共端相连，所述第六电容C106的另一端与接地端GND相连。

具体的，本实施例可以用于转换进气管歧管压力传感器采集的第三模拟信号。

因为进气歧管压力传感器采集的第三模拟信号符合单片机采集电平范围，所以无需做分压转换。第三下拉电阻R113，其作用是防止信号干扰导致误触发，确保第三模拟信号在未触发时为低电平；R131为限流电阻，该电阻采用大阻值，可以防止外部静电击穿处理器203管脚；第六电容C106是信号去耦电容，将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确，并通过单片机的模拟信号采集管脚将第四模拟信号传给单片机。

参见图10，优选的，在本实用新型的另一实施例中，所述第二信号处理模块202包括：

一端与所述信号发生器相连限流电阻R131，所述限流电阻R131的另一端与所述处理器203相连；

一端与所述处理器203相连的第二电阻R142，所述第二电阻R142的另一端与三极管Q3的基极相连；

发射极与第二电源VDD5相连的所述三极管Q3，所述三极管Q3的发射极还与第一电阻R141相连，所述第一电阻R141的另一端与所述三极管Q3的基极相连；

一端连接所述三极管Q3集电极的第三电阻R143，所述第三电阻R143的另一端与所述信号发生器相连；

一端与所述信号发生器与所述限流电阻R131公共端相连的第四电阻R144，所述第四电阻R144的另一端与接地端GND相连；

一端与所述三极管Q3发射极相连的第四上拉电阻R124，所述第四上拉电阻R124的另一端与所述限流电阻R131和所述信号发生器的公共端相连；

一端与所述限流电阻R131和所述处理器203公共端相连的第七电容C107，所述第七电容C107的另一端与接地端GND相连。

具体的，本实施例可以用于转换氧传感器采集的第三模拟信号。其中氧传感器包括上游氧传感器和下游氧传感器。

因为氧传感器采集的第三模拟信号符合单片机采集电平范围，所以无需做分压转换。第四电阻R142的作用是抬高氧传感器的输出电平；限流电阻R131作用是保护单片机接口，防止外部静电击穿处理器203管脚；第七电容C107为去耦电容，并通过单片机的模拟信号采集管脚将第四模拟信号传给单片机。三极管Q3和第三电阻R143用于测试氧传感器是否损坏；第二电阻R142与连接单片机的IO管脚相连，当该信号为低，三极管Q3导通，第三电阻R143工作，进入氧传感器检测状态；当该信号为高，三极管Q3截止，进入正常工作状态。

其中转换下游氧传感器采集的模拟信号的电路图及各个器件的作用与上述实施例相同。

参见图11，优选的，在本实用新型的另一实施例中，所述第二信号处理模块202包括：

限流电阻R131、第五上拉电阻R125、第六信号调节电阻A106和第八电容C108，其中：

所述限流电阻R131的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器203相连；

所述第五上拉电阻R125的一端与所述第六信号调节电阻A106的一端相连，所述第五上拉电阻R125的另一端与第二电源VDD5相连，所述第六信号调节电阻A106的另一端与接地端GND相连；

所述第五上拉电阻R125与所述第六信号调节电阻A106的公共端与所述限流电阻R131和所述信号发生器公共端相连；

所述第八电容C108的一端与所述限流电阻R131和所述处理器203的公共端相连，另一端与接地端GND相连。

具体的，本实施例可以用于转换空调蒸发器传感器采集的第三模拟信号。

因为空调蒸发器传感器采集的第三模拟信号符合单片机采集电平范围，所以无需做分压转换。第五上拉电阻R125，确保信号有充足的电流供电；R131为限流电阻，该电阻采用大阻值，可以防止外部静电击穿处理器203管脚；第八电容C108是信号去耦电容，将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确，并通过单片机的模拟信号采集管脚将第四模拟信号传给单片机。

参见图12，优选的，在本实用新型的另一实施例中，所述第二信号处理模块202包括：

限流电阻R131、第六上拉电阻R126、第七信号调节电阻A107、第九电容C109和第八信号调节电阻A108，其中：

所述限流电阻R131的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器203相连；

所述第六上拉电阻R126的一端与所述第七信号调节电阻A107的一端相连，所述第六上拉电阻R126的另一端与第二电源VDD5相连，所述第七信号调节电阻A107的另一端与第一电源VBR相连；

所述第六上拉电阻R126和所述第七信号调节电阻A107的公共端与所述限流电阻R131和所述信号发生器的公共端相连；

所述第九电容C109的一端与所述第八信号调节电阻A108的一端相连，所述第九电容C109的另一端和所述第八信号调节电阻A108的另一端均与接地端GND相连；

所述第九电容C109和所述第八信号调节电阻A108相连的公共端，与所述限流电阻R131和所述处理器203的公共端相连。

具体的，本实施例可以用于转换进气凸轮轴位置传感器和排气凸轮轴位置传感器采集的第三模拟信号。

因为进气凸轮轴位置传感器采集的第三模拟信号符合单片机采集电平范围，所以无需做分压转换。第六上拉电阻R126能确保信号有充足的电流供电；第九电容C109是信号去耦电容，可将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确；第七信号调节电阻A107和第八信号调节电阻A108作为备用的信号调节电阻，不焊接；R131为限流电阻，该电阻采用大阻值，可以防止外部静电击穿处理器203管脚。

参见图13，优选的，在本实用新型的另一实施例中，所述第二信号处理模块202包括：

限流电阻R131、第十一信号调节电阻A111、第四下拉电阻R114、第九信号调节电阻A109、第十电容C110和第十信号调节电阻A110，其中：

所述限流电阻R131的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器203相连；

所述第十一信号调节电阻A111的一端与所述第四下拉电阻R114的一端和所述第九信号调节电阻A109的一端相连，所述第十一信号调节电阻A111的另一端与第一电源VBD相连，所述第四下拉电阻R114的另一端与接地端GND相连，所述第九信号调节电阻A109的另一端与第二电源VDD5相连；

所述第十一信号调节电阻A111与所述第四下拉电阻R114和所述第九信号调节电阻A109相连的公共端，与所述限流电阻R131和所述信号发生器的公共端相连；

所述第十电容C110的一端与所述第十信号调节电阻A110的一端相连；所述第十电容C110的另一端与所述第十信号调节电阻A110的另一端均与接地端GND相连；

所述第十电容C110与所述第十信号调节电阻A110的公共端，与所述限流电阻R131和所述处理器203的公共端相连。

具体的，本实施例可以用于真空度传感器采集的第三模拟信号。

因为真空度传感器采集的第三模拟信号符合单片机采集电平范围，所以无需做分压转换。第七上拉电阻R127，确保信号有充足的电流供电；第四下拉电阻R114的作用是防止信号干扰导致误触发，确保第三模拟信号在未触发时为低电平；第十电容C110是信号去耦电容，将信号上的微小波动过滤掉，保持信号更稳定，采集的数据更准确；第九信号调节电阻A109和第十信号调节电阻A110作为备用的信号调节电阻，不焊接；R131为限流电阻，该电阻采用大阻值，可以防止外部静电击穿处理器203管脚。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种汽油发动机的信号处理模块，其特征在于，包括：

信号接收模块，用于从信号发生器获取第一模拟信号；

与所述信号接收模块相连的电平转换模块，用于获取所述第一模拟信号，并通过电阻分压的方式，将所述第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口监测范围内的第二模拟信号；

与所述电平转换模块相连的信号发送模块，用于获取所述第二模拟信号，并将所述第二模拟信号传递给所述处理器。

2.根据权利要求1所述的信号处理模块，其特征在于，所述电平转换模块，包括：

第一分压电阻和第二分压电阻，其中：

所述第一分压电阻的一端与所述信号接收模块相连，另一端与所述第二分压电阻的一端相连，所述第二分压电阻的另一端接地；

所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述信号发送模块。

3.根据权利要求2所述的信号处理模块，其特征在于，所述电平转换模块，还包括：

第一下拉电阻、第一信号调节电阻和第一电容，其中：

所述第一下拉电阻的一端与所述第一信号调节电阻的一端相连，所述第一下拉电阻的另一端和所述第一信号调节电阻的另一端均接地；

所述第一下拉电阻和所述第一信号调节电阻的公共端连接所述信号接收模块；

所述第一电容的一端与所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端相连，所述第一电容的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的信号处理模块，其特征在于，所述电平转换模块，还包括：

第二下拉电阻、第二信号调节电阻、第三信号调节电阻和第二电容，其中：

所述第二下拉电阻的一端、所述第二信号调节电阻的一端以及所述第三信号调节电阻的一端均连接所述信号接收模块，所述第二下拉电阻的另一端和所述第二信号调节电阻的另一端均接地，所述第三信号调节电阻的另一端连接第一电源；

所述第二电容的一端连接所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端，所述第一电容的另一端接地。

5.根据权利要求2所述的信号处理模块，其特征在于，所述电平转换模块，还包括：

一端连接所述信号接收模块的第四信号调节电阻，所述第四信号调节电阻的另一端接地；

一端与所述第四信号调节电阻的一端相连的第一上拉电阻，所述第一上拉电阻的另一端连接第一二极管的阴极，所述第一二极管的阳极连接第一电源；

一端连接所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端的第三电容，所述第三电容的另一端接地；

阳极与所述第一电源相连的第二二极管，所述第二二极管的阴极连接第二上拉电阻的一端，所述第二上拉电阻的另一端分别连接第三分压电阻的一端和第五信号调节电阻的一端，所述第五信号调节电阻的另一端接地；

一端分别与所述第三分压电阻的另一端相连接的第四电容和第四分压电阻，所述第四电容的另一端和第四分压电阻的另一端均接地。

6.一种汽油发动机的控制系统，其特征在于，包括：

第一信号处理模块，所述第一信号处理模块包括如权利要求1-5中任意一项所述的信号处理模块；

第二信号处理模块，用于获取第三模拟信号，转换所述第三模拟信号，生成处理器输入接口监测范围内的第四模拟信号；

与所述第一信号处理模块和所述第二信号处理模块相连的所述处理器，用于获取所述第二模拟信号和所述第四模拟信号，并分析所述第二模拟信号和所述第四模拟信号，产生控制信号和通讯数据；其中，所述控制信号包括第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号；

与所述处理器相连的电源和输出控制模块，用于向所述处理器提供电源；获取所述第一控制信号，并输出第一控制信号携带的电平信号；

与所述处理器相连的点火控制模块，用于获取所述第二控制信号，并控制点火线圈点火；

与所述处理器相连的节气门控制模块，用于获取所述第三控制信号，根据所述第三控制信号控制直流电机，调节汽车节气门进气量大小；

与所述处理器相连的通讯模块，用于获取所述通讯数据，与外部模块进行数据交换。

7.根据权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号处理模块，包括：

限流电阻，其中：所述限流电阻的一端与所述信号发生器相连，另一端与所述处理器相连。

8.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号处理模块，还包括：

第三上拉电阻和第五电容，其中：

所述第三上拉电阻的一端与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连，所述第三上拉电阻的另一端与第二电源相连；

所述第五电容的一端与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连，所述第五电容的另一端与接地端相连。

9.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号处理模块，还包括：

第三下拉电阻和第六电容，其中：

所述第三下拉电阻的一端与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连，所述第三下拉电阻的另一端与接地端相连；

所述第六电容的一端与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连，所述第六电容的另一端与所述接地端相连。

10.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号处理模块，还包括：

一端与所述处理器相连的第二电阻，所述第二电阻的另一端与三极管的基极相连，所述三极管的发射极通过第一电阻连接所述基极，所述第一电阻和所述三极管的发射极的公共端连接第二电源；

一端与所述三极管的集电极相连的第三电阻，所述第三电阻的另一端连接所述信号发生器和限流电阻的公共端；

一端接地，另一端与所述第三电阻和限流电阻的公共端相连的第四电阻；

一端连接所述第二电源和所述三极管的发射极的公共端，另一端连接所述信号发生器和限流电阻的公共端的第四上拉电阻；

一端接地，另一端与所述处理器和限流电阻的公共端的相连的第七电容。

11.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号处理模块，还包括：

第五上拉电阻、第六信号调节电阻和第八电容，其中：

所述第五上拉电阻的一端与所述第六信号调节电阻的一端相连，所述第五上拉电阻的另一端与第二电源相连，所述第六信号调节电阻的另一端与接地端相连；

所述第五上拉电阻与所述第六信号调节电阻的公共端与所述限流电阻和所述信号发生器公共端相连；

所述第八电容的一端与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连，另一端与接地端相连。

12.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号处理模块，还包括：

第六上拉电阻、第七信号调节电阻、第九电容和第八信号调节电阻，其中：

所述第六上拉电阻的一端与所述第七信号调节电阻的一端相连，所述第六上拉电阻的另一端与第二电源相连，所述第七信号调节电阻的另一端与第一电源相连；

所述第六上拉电阻和所述第七信号调节电阻的公共端与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连；

所述第九电容的一端与所述第八信号调节电阻的一端相连，所述第九电容的另一端和所述第八信号调节电阻的另一端均接地；

所述第九电容和所述第八信号调节电阻相连的公共端，与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连。

13.根据权利要求7所述的控制系统，其特征在于，所述第二信号处理模块，还包括：

第十一信号调节电阻、第四下拉电阻、第九信号调节电阻、第十电容和第十信号调节电阻，其中：

所述第十一信号调节电阻的一端与所述第四下拉电阻的一端和所述第九信号调节电阻的一端相连，所述第十一信号调节电阻的另一端与第一电源相连，所述第四下拉电阻的另一端与接地端相连，所述第九信号调节电阻的另一端与第二电源相连；

所述第十一信号调节电阻与所述第四下拉电阻和所述第九信号调节电阻相连的公共端，与所述限流电阻和所述信号发生器的公共端相连；

所述第十电容的一端与所述第十信号调节电阻的一端相连；所述第十电容的另一端与所述第十信号调节电阻的另一端均接地；

所述第十电容与所述第十信号调节电阻的公共端，与所述限流电阻和所述处理器的公共端相连。