CN218938306U

CN218938306U - 一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置

Info

Publication number: CN218938306U
Application number: CN202223560353.6U
Authority: CN
Inventors: 田子敬; 彭寿星; 汪绍文; 米俊
Original assignee: South Sagittarius Integration Co Ltd
Current assignee: South Sagittarius Integration Co Ltd
Priority date: 2022-12-30
Filing date: 2022-12-30
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2032-12-30

Abstract

一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，包括RC滤波器、分压电路、直流滤波器、比较器、反向输出电路、信号输入诊断电路和MCU微控制单元；RC滤波器、分压电路、直流滤波器、比较跟随电路、反向输出电路和MCU微控制单元依次电连接，RC滤波器和信号输入诊断电路的输入端用于接入车速信号；RC滤波器用于滤除信号的毛刺；分压电路用于对滤除毛刺后的车速信号进行分压；直流滤波器用于车速信号中的直流分量，使发生地偏移的车速信号经过次滤波器之后，变成低电平为0的标准PWM信号；比较跟随电路用于将标准PWM信号与标准电平比较进行二次滤波，得到相位相反的PWM波形反向输出电路用于调整PWM波形的相位，并将调整后的信号输入至MCU进行PWM波形捕获。

Description

一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测电路领域，具体涉及一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置。

背景技术

目前市场上的检测电路抗干扰能力较弱，在车身出现信号地偏移的场景时，无法采集当前车速，仪表显示车速0，此种场景严重影响行车安全，因此需要可靠性更高的电路；另外大部分电路不支持诊断功能，当出现传感器故障时，无法快速定位问题点。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本实用新型实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，具体方案如下：

一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，所述装置包括RC滤波器、分压电路、直流滤波器、比较跟随电路、反向输出电路和MCU微控制单元；所述RC滤波器、分压电路、直流滤波器、比较跟随电路、反向输出电路和MCU微控制单元依次电连接；

所述RC滤波器的输入端用于接入车速信号，并滤除信号的毛刺；

所述分压电路用于对滤除毛刺后的车速信号进行分压；

所述直流滤波器用于车速信号中的直流分量，使发生地偏移的车速信号经过次滤波器之后，变成低电平为0的标准PWM信号；

所述比较跟随电路用于将标准PWM信号与标准电平比较进行二次滤波，得到相位相反的PWM波形

所述反向输出电路用于调整PWM波形的相位，并将调整后的信号输入至MCU进行PWM波形捕获。

进一步地，所述装置还包括信号输入诊断电路，所述信号输入诊断电路输入端用于接入车速信号，输出端与MCU微控制单元电连接，所述信号输入诊断电路用于实时监控当前的车速信号输入情况，并反馈至MCU微控制单元。

进一步地，所述信号输入诊断电路包括电阻R491、电阻R520、电阻R524、电容C425以及稳压二极管D21，所述电阻R491的一端用于接入车速信号，所述电阻R491的另一端分别电连接稳压二极管D21的负极、电阻R524以及电阻R520的一端，电阻R520的另一端与稳压二极管D21的正极电连接并接地，所述电阻R524的另一端与电容C425的一端电连接并电连接至MCU微控制单元的输入端，所述电容C425的另一端接地。

进一步地，所述RC滤波器包括二极管TVS58、电阻R558、电阻R560和电容C499，电阻R558和二极管TVS58的一端用于接入车速信号，二极管TVS58的另一端接地，电阻R558的另一端电连接至电阻R560的一端，电阻R560的另一端电连接电容C449，电容C449的另一端接地。

进一步地，所述分压电路包括电阻R560和R562，所述电阻R560的另一端还电连接至电阻R562的一端，所述电阻R562的另一端接地，所述电阻R560的另一端还电连接至直流滤波器。

进一步地，所述直流滤波器包括电容C450，所述电容C450的一端与所述分压电路的输出端电连接，所述电容C450的另一端与所述比较跟随电路的输入端电连接。

进一步地，所述比较跟随电路包括电阻R563、电阻R564、电阻R565、电阻R566、电阻R567、电阻R568和运放U40A；所述电阻R563和电阻R564的一端与直流滤波器的输出端电连接，所述电阻R564的另一端电连接至运放U40A的反向输入端，所述电阻R563的另一端电连接至电阻R565的一端，所述电阻R563的另一端还接地，所述电阻R565的另一端电连接至运放U40A的正向输入端，所述运放U40A的输出端通过电阻R568电连接至反向输出电路的输入端，所述述运放U40A的输出端还通过电阻R567电连接运放U40A的反向输入端，所述运放U40A的正向输入端还通过电阻R566接入SEN_5V信号。

进一步地，所述反向输出电路包括电阻R569、电阻R570、电阻R571，电容C453和NMOS管Q40，所述电阻R569的一端电连接至NMOS管Q40的基极，另一端电连接至NMOS管Q40的发射极，所述电阻R571的一端电连接至NMOS管Q40的集电极，所述电容C453的一端电连接至NMOS管Q40的发射极，所述电阻R571的另一端和电容C453的另一端电连接，并电连接至MCU微控制单元的输入端，所述NMOS管Q40的集电极还通过R570接入VCC_5V信号，所述NMOS管Q40的发射极还接地。

本实用新型具有以下有益效果：

1.可靠性高，能滤除大多数常见的整车干扰，特别是车速信号发生地偏移的场景；

2.具备信号输入诊断电路，支持多种故障模式诊断。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置的框架图。

图2为本实用新型实施例提供的一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置的电路原理图；

图3为本实用新型实施例提供的信号输入诊断电路的电路原理图；

图4为本实用新型实施例提供的RC滤波器以及分压电路的电路原理图；

图5为实用新型实施例提供的直流滤波器的电路原理图；

图6为实用新型实施例提供的比较跟随电路的电路原理图；

图7为实用新型实施例提供的反向输出电路的电路原理图。

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，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，本实用新型实施例提供的一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，所述装置包括RC滤波器、分压电路、直流滤波器、比较跟随电路、反向输出电路和MCU微控制单元；所述RC滤波器、分压电路、直流滤波器、比较跟随电路、反向输出电路和MCU微控制单元依次电连接，所述RC滤波器的输入端用于接入车速信号。

其中，所述装置还包括信号输入诊断电路，所述信号输入诊断电路输入端用于接入车速信号，输出端与MCU微控制单元电连接，所述信号输入诊断电路用于实时监控当前的车速信号输入情况，并反馈至MCU微控制单元。

上述实施例中，当车速信号输入到检测装置中时，一部分信号经过RC滤波器和分压电路，滤除信号的毛刺，之后通过直流滤波器，滤除直流分量，发生地偏移的车速信号经过次滤波器之后，也变成低电平为0的标准PWM信号，之后通过比较跟随电路与标准电平比较进行二次滤波，此时得到相位相反的PWM波形，最后通过反向输出电路调整相位输入至MCU进行PWM波形捕获，另一部分输入至信号输入诊断电路，实时监控当前的车速信号输入情况，反馈至MCU。

如图3所示，所述信号输入诊断电路包括电阻R491、电阻R520、电阻R524、电容C425以及稳压二极管D21，所述电阻R491的一端用于接入车速信号，所述电阻R491的另一端分别电连接稳压二极管D21的负极、电阻R524以及电阻R520的一端，电阻R520的另一端与稳压二极管D21的正极电连接并接地，所述电阻R524的另一端与电容C425的一端电连接并电连接至MCU微控制单元的输入端，所述电容C425的另一端接地。

上述实施例中，信号输入诊断电路通过电阻分压电路实现，当检测到车速持续12V或24V时判定为信号短路到电源，检测到持续0V时判定为车速短路到地或开路。

如图4所示，所述RC滤波器包括二极管TVS58、电阻R558、电阻R560和电容C499，电阻R558和二极管TVS58的一端用于接入车速信号，二极管TVS58的另一端接地，电阻R558的另一端电连接至电阻R560的一端，电阻R560的另一端电连接电容C449，电容C449的另一端接地；所述分压电路包括电阻R560和R562，所述电阻R560的另一端还电连接至电阻R562的一端，所述电阻R562的另一端接地，所述电阻R560的另一端还电连接至直流滤波器。

上述实施例中，车速信号输入滤波和分压电路：标准测速信号为幅值12V，占空比50％的PWM波，TVS58吸收线束上引入的静电和脉冲干扰，R560和C499组成RC滤波器，滤除高频干扰，R560和R562对输入信号幅值分压，将原始信号幅值衰减1/2。

如图5所示，所述直流滤波器包括电容C450，所述电容C450的一端与所述分压电路的输出端电连接，所述电容C450的另一端与所述比较跟随电路的输入端电连接。

上述实施例中，直流滤波电路利用电容隔直通交的特性，C450滤除输入信号的直流分量(主要是信号的地偏移)，使输入低电平保持0V不被抬高。

如图6所示，所述比较跟随电路包括电阻R563、电阻R564、电阻R565、电阻R566、电阻R567、电阻R568和运放U40A；所述电阻R563和电阻R564的一端与直流滤波器的输出端电连接，所述电阻R564的另一端电连接至运放U40A的反向输入端，所述电阻R563的另一端电连接至电阻R565的一端，所述电阻R563的另一端还接地，所述电阻R565的另一端电连接至运放U40A的正向输入端，所述运放U40A的输出端通过电阻R568电连接至反向输出电路的输入端，所述述运放U40A的输出端还通过电阻R567电连接运放U40A的反向输入端，所述运放U40A的正向输入端还通过电阻R566接入SEN_5V信号。

上述实施例中，通过R563对输入信号进行放电，防止前端隔直电容C450充电饱和，运放U40A同向输入端设置固定电平，经过滤波、分压之后的车速PWM输入值运放反向输入端，经过比较器比较之后得到相位相反的车速PWM。

如图7所示，所述反向输出电路包括电阻R569、电阻R570、电阻R571，电容C453和NMOS管Q40，所述电阻R569的一端电连接至NMOS管Q40的基极，另一端电连接至NMOS管Q40的发射极，所述电阻R571的一端电连接至NMOS管Q40的集电极，所述电容C453的一端电连接至NMOS管Q40的发射极，所述电阻R571的另一端和电容C453的另一端电连接，并电连接至MCU微控制单元的输入端，所述NMOS管Q40的集电极还通过R570接入VCC_5V信号，所述NMOS管Q40的发射极还接地。

上述实施例中，反向输出电路通过NMOS作为开关的特性设置逻辑取反电路，恢复上一级相位反向的车速PWM，输入到MCU采样。

本产品致力于设计一个高可靠性的车速信号检测电路，防止当车速信号出现严重干扰时，出现车速丢失而影响行车安全的事件，同时支持诊断功能，当出现车速传感器故障时，能快速帮助维修人员定位当前故障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述装置包括RC滤波器、分压电路、直流滤波器、比较跟随电路、反向输出电路和MCU微控制单元；所述RC滤波器的输入端接入车速信号，所述RC滤波器的输入端依次通过分压电路、直流滤波器、比较跟随电路和反向输出电路电连接至MCU微控制单元。

2.根据权利要求1所述的车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述装置还包括信号输入诊断电路，所述信号输入诊断电路输入端接入车速信号，输出端电连接至MCU微控制单元。

3.根据权利要求2所述的车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述信号输入诊断电路包括电阻R491、电阻R520、电阻R524、电容C425以及稳压二极管D21，所述电阻R491的一端用于接入车速信号，所述电阻R491的另一端分别电连接稳压二极管D21的负极、电阻R524以及电阻R520的一端，电阻R520的另一端与稳压二极管D21的正极电连接并接地，所述电阻R524的另一端与电容C425的一端电连接并电连接至MCU微控制单元的输入端，所述电容C425的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述RC滤波器包括二极管TVS58、电阻R558、电阻R560和电容C499，电阻R558和二极管TVS58的一端用于接入车速信号，二极管TVS58的另一端接地，电阻R558的另一端电连接至电阻R560的一端，电阻R560的另一端电连接电容C449，电容C449的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述分压电路包括电阻R560和R562，所述电阻R560的另一端还电连接至电阻R562的一端，所述电阻R562的另一端接地，所述电阻R560的另一端还电连接至直流滤波器。

6.根据权利要求1所述的车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述直流滤波器包括电容C450，所述电容C450的一端与所述分压电路的输出端电连接，所述电容C450的另一端与所述比较跟随电路的输入端电连接。

7.根据权利要求1所述的车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述比较跟随电路包括电阻R563、电阻R564、电阻R565、电阻R566、电阻R567、电阻R568和运放U40A；所述电阻R563和电阻R564的一端与直流滤波器的输出端电连接，所述电阻R564的另一端电连接至运放U40A的反向输入端，所述电阻R563的另一端电连接至电阻R565的一端，所述电阻R563的另一端还接地，所述电阻R565的另一端电连接至运放U40A的正向输入端，所述运放U40A的输出端通过电阻R568电连接至反向输出电路的输入端，所述述运放U40A的输出端还通过电阻R567电连接运放U40A的反向输入端，所述运放U40A的正向输入端还通过电阻R566接入SEN_5V信号。

8.根据权利要求1所述的车用集成诊断功能的车速传感器检测装置，其特征在于，所述反向输出电路包括电阻R569、电阻R570、电阻R571，电容C453和NMOS管Q40，所述电阻R569的一端电连接至NMOS管Q40的基极，另一端电连接至NMOS管Q40的发射极，所述电阻R571的一端电连接至NMOS管Q40的集电极，所述电容C453的一端电连接至NMOS管Q40的发射极，所述电阻R571的另一端和电容C453的另一端电连接，并电连接至MCU微控制单元的输入端，所述NMOS管Q40的集电极还通过R570接入VCC_5V信号，所述NMOS管Q40的发射极还接地。