[發明專利]一種模擬發動機轉速信號的電路和方法

在審

• 申請號: 201810378152.3
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108593299A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 郭慶波;劉永春;宋衛萍;高崧林;孫佳玥
• 申請（專利權）人: 中國重汽集團濟南動力有限公司
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G05B23/02
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

1.一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：包括微控制器、電源模塊、信號調節模塊、采樣模塊和按鍵模塊，所述信號調節模塊包括曲軸信號調節模塊和凸輪軸信號調節模塊，所述電源模塊用于電路的供電，所述按鍵模塊用于對用戶的按鍵操作命令進行濾波防抖處理，所述采樣模塊用于采集電壓值，并發送給微控制器，微控制器根據所述電壓值獲取到對應的發動機轉速，并輸出曲軸方波信號和凸輪軸方波信號，所述信號調節模塊根據方波信號輸出發動機的模擬轉速信號。

2.根據權利要求1所述的一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：所述模擬電路還包括顯示模塊，所述顯示模塊通過SPI接口連接微控制器。

3.根據權利要求1或2所述的一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：所述采樣模塊包括電位器R1x，所述電位器R1x的一端連接電源，另一端接地，自由端連接微控制器的ADC單元接口，所述自由端還通過電容接地。

4.根據權利要求1或2所述的一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：所述信號調節模塊包括依次連接的分壓濾波電路、放大電路和電壓轉換電路。

5.根據權利要求4所述的一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：所述分壓濾波電路包括電阻R01、R0和電容C0，所述電阻R01的一端連接微控制器的ETPU引腳，另一端分別連接電阻R0的一端和電容C0的一端，電阻R01的另一端和電容C0的另一端均接地；所述放大電路包括運算放大器U1A和電阻R1、R2、R3、R2x，電阻R1的一端接地，另一端連接運算放大器U1A的同相輸入端，電阻R2的一端連接電阻R01的另一端，電阻R2的另一端分別連接運算放大器U1A的反向輸入端、電阻R3的一端和電位器R2x的自由端，電阻R3的另一端和電位器R2x的一端均連接運算放大器U1A的輸出端；所述電壓轉化電路包括運算放大器U1B和電阻R4、R5、R6、R7，運算放大器U1B的同相輸入端通過電阻R5接地，反向輸入端分別連接電阻R4的一端、電阻R6的一端和電阻R7的一端，電阻R4的另一端連接運算放大器U1A的輸出端，電阻R6的另一端接電源，電阻R7的另一端連接運算放大器U1B的輸出端。

6.根據權利要求4所述的一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：所述信號調節模塊還包括反向器和繼電器K1，所述電壓轉換電路的輸出端分別連接反向器的輸入端和繼電器K1的第一輸入端，反向器的輸出端連接繼電器K1的第二輸入端，繼電器K1的輸出端輸出磁電式轉速信號。

7.根據權利要求4所述的一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：所述信號調節模塊還包括霍爾式轉速信號生成電路，所述霍爾式轉速信號生成電路包括電阻R10、R11、R12、R16、三極管Q1、Q2和繼電器K2、K3，三極管Q1的基極通過電阻R10連接分壓濾波電路的輸出端，發射極接地，集電極通過電阻R11連接電源，集電極還連接三極管Q2的基極，三極管Q2的發射極接地，集電極分別連接電阻R12和R16的一端，電阻R12的另一端連接繼電器K3的第一輸入端，電阻R16的另一端連接繼電器K3的第二輸入端，三極管的集電極還連接繼電器K2的輸入端，繼電器K2的輸出端輸出霍爾式轉速信號。

8.根據權利要求7所述的一種模擬發動機轉速信號的電路，其特征是：繼電器K3和K2的控制引腳均連接微控制器。

9.一種模擬發動機轉速信號的方法，其特征是：包括以下步驟：

獲取電位器的當前電壓值；

根據電壓值與發動機轉速的對應關系，得到發動機的轉速值；

根據發動機的轉速值，通過時間處理單元ETPU產生曲軸和凸輪軸的方波信號；

根據方波信號和按鍵命令輸出不同類型的轉速信號。

10.根據權利要求9所述的一種模擬發動機轉速信號的方法，其特征是：所述根據方波信號和按鍵命令輸出不同類型的轉速信號的具體過程為：

對方波信號依次進行分壓濾波、放大和電平轉換，產生磁電式轉速信號；

對方波信號進行濾波和穩壓，結合按鍵命令的選擇，輸出不同幅值的霍爾式轉速信號。