专利名称：可调整式发动机转速信号处理电路的制作方法
技术领域：
可调整式发动机转速信号处理电路可作为电控发动机的转速信号处理电路，实现对电控 发动机转速输入信号的整形、保护等功能，属于电控发动机控制系统中的硬件系统。
背景技术：
通常情况下，发动机转速信号包括曲轴信号和凸轮轴信号两部分。根据曲轴信号和凸轮 轴信号提供的相关信息，发动机控制系统可实现发动机相位判断、燃油喷射参数计算和燃油 喷射控制信号生成等多种功能。以转速信号为基础所实现的这些功能是发动机控制系统中必 不可少的组成部分，因此发动机转速信号也被视为电控发动机最重要的输入信号之一。
常用转速传感器包括磁电式、霍尔式两种类型。磁电式传感器的工作原理是电磁感应， 就是利用旋转的发动机信号盘上的缺口不断改变磁隙，使得通过感应线圈绕组的磁通也相应 发生变化，从而在线圈两端产生交变的近似正弦波的感性电动势，故其输出信号的是模拟信 号，且幅值和发动机转速有关，转速越高，信号幅值越大。霍尔传感器则是根据霍尔效应实 现的，需要电源供电，其输出信号是数字信号，通常为方波信号。由于电控发动机控制系统 可处理的转速信号必须是数字信号，所以常采用一定的处理电路将传感器输出的模拟信号转 化为发动机控制系统可处理的数字信号。为保证处理电路的通用性，转速信号处理电路常要 求能处理磁电式和霍尔式两种传感器信号。
传统发动机转速信号处理电路可分为单限比较器处理电路和滞回比较器处理电路两种。
单限比较器处理电路中比较器的正向输入端、反向输入端以及输出端互相隔离，作为比 较器的运放处于开环状态。其输入信号的跳变阈值电压只有一个，即当输入信号电压高于或 低于该唯一的阈值电压时，对应的输出信号分别为高、低电平。该类信号处理电路最大的缺 点就是抗干扰能力低，当输入信号在跳变阈值附近有扰动时，比较器输出信号容易被错误的 触发信号跳变。
滞回比较器处理电路中将比较器的输入与输出端相连，从而构成了反馈电路。这使得该 处理电路的输入输出曲线具有了滞回特性，即使输出由高向低跳变的输入信号跳变阈值^与 使输出由低向高跳变的输入信号跳变阈值Fn不再相同。滞回比较器处理电路的相关内容可参 照专利《一种发动机转速信号处理电路》(申请号200520023047.6)。相比单限比较器处理 电路，由于滞回比较器处理电路的两个跳变阈值之间具有一定的间隔，从而使其具有更好的 抗干扰能力，但滞回比较器处理电路仍然有有待改进的缺点。其缺点主要表现在处理模拟信 号时高转速与低转速间的相位误差。
以下结合附图详细解释滞回比较器处理电路的缺点。
见图1，所示为滞回式比较器处理电路在处理高转速和低转速时的模拟信号的工作过程， 图中^为一个转速信号周期对应的发动机相位。当采用滞回式比较器处理电路处理高转速和低转速这两种不同情况下的转速信号时，由于采用了相同的翻转阈值^。
&2，所以两种情况下的翻转电平都是相同的。但是如前所述，磁电式转速传感器输出的模拟信号幅值受发动机转速的影响，所以高速时处理电路的输入信号，也就是转速信号幅值较高，而低速时的转速信号幅值则较低。这就造成了两种情况下，处理信号也就是处理电路输出信号翻转时转速信号电平相同，但是对应相位不同。处理信号由低向高翻转时，高转速时的对应相位要早于低转速时的对应相位，两者误差为A《；处理信号由高向低翻转时，高转速时的对应相位要晚于低转速时的对应相位，两者误差为A^。由于电控发动机控制系统以处理信号的翻转时刻为基础判断发动机相位，所以高转速和低转速时，滞回比较器处理电路造成的相位误差A^和A^将造成控制系统对发动机相位判断的误差，从而影响发动机控制效果。发明内容
本发明的目的在于在滞回式比较器处理电路的基础上提出一种处理精度更高的转速信号处理电路，该转速信号处理电路能减小处理高转速和低转速时转速信号的相位误差。
可调整式发动机转速信号处理电路包括正向输入端电路、负向输入端电路、输出端电路和比较器四个部分。
比较器即为一单独的比较器。
正向输入端电路由两个电阻、 一个二极管和一个电容组成。其中，两个电阻串联， 一端接于电源， 一端接于比较器正向输入。转速信号作为输入信号从串联电阻的相连点接入。电容与二极管并联，接于电源地与比较器正向输入之间，起到保护和滤波的作用。二极管正极接电源地，二极管负极接比较器正向输入端。
负向输入端电路由三个电阻、 一个电容和一个三极管组成。其中，三个电阻串联。第一个电阻一端接电源，另一端接第二个电阻及比较器负向输入端。第二个电阻一端接第一个电阻及比较器负向输入端，另一端接三极管集电极及第三个电阻。第三个电阻一端接三极管集电极及第二个电阻，另一端接地。电容接于电源地与比较器负向输入之间。三极管集电极接第二个电阻与第三个电阻的连接点，发射极接电源地，基极接控制信号。控制信号由发动机控制系统控制，用于配置比较器负向输入端的参考电压。
输出端电路包括两个电阻和一个电容。其中，电容接于比较器输入端与电源地之间，一个电阻接于比较器输出端与正向输入端之间，另一个电阻一端接比较器输出端，另一端接输出信号。
本发明的有益效果为可适应磁电式与霍尔式两种传感器，具有较强的抗干扰能力和较高的相位处理精度。
图1为滞回式比较器处理电路工作过程。
图2为可调整式发动机转速信号处理电路原理图。 图3为可调整式发动机转速信号处理电路工作工程。
具体实施方式
下面结合实施例和附图详细描述本发明的具体内容以及工作过程。
见图l，可调整式转速信号处理电路包括正向输入端电路、负向输入端电路、输出端电
路和比较器四个部分。其中，t/,为比较器。正向输入端电路包括电阻《和A， 二极管A和
电容C,。《和A串联接于电源与^正向端之间，输入信号接于A和^之间。z ,正向端接电源地，负向端接c/,正向端，C,接于电源地与t/,正向端之间。负向输入端电路包括电阻及,、i 5
和A，三极管石和电容q。 / 4、 A和&串联后一端接电源，另一端接电源地。A与A的连接点接"负向输入端。q接于电源地与c/,负向端之间。7;集电极接A和&的连接点，发射极接电源地，基极接控制信号。输出端电路包括电阻及3和及7、电容q。 ^一端接f/,正向输入端，另一端接R输出端。A—端接tA输出端，另一端作为输出信号。
该电路工作时，应根据输入信号的类型进行配置。当输入信号为数字信号时，应不使用电阻及,和三极管7;，其余器件正常使用。此时，比较器tA输入端与输出端之间并没有形成反馈回路，比较器的翻转阈值是唯一的，由电阻及4、及5和及6阻值确定。当输入的转速信号为高电平时，比较器正向端也为高电平，且高于负向端的翻转阈值，所以比较器的输出为高，对应的输出信号也为高；当输入的转速信号为低电平吋，比较器正向端也为低电平，且低于负向端的翻转阈值，所以比较器的输出为低，对应的输出信号也为低。对输入高电平、低电平两种情况的处理实现了对数字输入信号的处理。
当输入信号为模拟信号时，应不使用电阻/f,，其余器件正常使用。此时，发动机控制系统可根据发动机转速调整处理电路的控制信号，使三极管7;处于导通和截止两种状态，进而改变了比较器[/,负向输入端的输入电压，并相应的改变了翻转阈值。通过对高转速和低转速时处理电路翻转阈值的改变将能改变输出信号的翻转相位，减少两种情况下的相位误差。具体的可调整式发动机转速信号处理电路工作过程如图3所示。
图3中，当发动机转速较低时，处理电路控制信号为高，三极管《导通，电阻/ 6被短路，
比较器M负向输入端的电压f/ 由电阻A和A分压决定，对应输出信号高、低电平时的翻转
阈值分别为K^和F^，相应的输出处理信号的结果如图中所示。当发动机转速较高时，处理电路控制信号为低，三极管7]关断，比较器f/，负向输入端的电压L^由电阻A、 / 6串联后再和及4分压决定。此时，负向输入端的电压t/ 高于低转速时三极管导通状态下的负向输入端电压C/ ，并且对应的输出信号高、低电平时的翻转阈值F^和f^也分别高于低转速时三极管导通状态下的翻转阈值K^和F^。高转速时处理电路的实际工作过程中，当输出的处理信号为低时，利用更高的翻转阈值K^可延缓处理信号的翻转时刻，从而获得与低转速时一致的翻转相位。对应的，当输出的处理信号为高时，利用更高的翻转阈值P^可使处理信号的翻转时刻提前，同样也能获得与低转速时一致的翻转相位。可见，利用控制信号对三极管导通状态的控制可改变比较器负向输入端的电压及翻转阈值，从而使高转速、低转速时处理信号的翻转时刻都具有相同的发动机相位。
权利要求1、可调整式发动机转速信号处理电路，包括正向输入端电路、负向输入端电路、输出端电路和比较器四个部分；其特征是负向输入端电路中包含了三个电阻和一个三极管；其中，三个电阻串联；第一个电阻一端接电源，另一端接第二个电阻及比较器负向输入端；第二个电阻一端接第一个电阻及比较器负向输入端，另一端接三极管集电极及第三个电阻；第三个电阻一端接三极管集电极及第二个电阻，另一端接地；三极管集电极接第二个电阻与第三个电阻的连接点，发射极接电源地，基极接控制信号。
2、 根据权利要求1所述的可调整式发动机转速信号处理电路，其特征是负向输入端电路中 的三极管可控，三极管的控制信号使三极管处于导通或截止状态，可改变电阻的分压状态， 进而改变了比较器负向输入端的输入电压，相应的调整了信号跳变的翻转阈值。
专利摘要可调整式发动机转速信号处理电路可作为电控发动机的转速信号处理电路，实现对电控发动机转速输入信号的整形、保护等功能，属于电控发动机控制系统中的硬件系统。该转速信号处理电路包括正向输入端电路、负向输入端电路、输出端电路和比较器四个部分。工作时，发动机控制系统可根据发动机转速调整负向输入端电路中三极管的控制信号，使三极管处于导通或截止状态，进而改变了比较器负向输入端的输入电压，并相应的改变了信号跳变的翻转阈值。通过改变处理电路的翻转阈值可改变输出信号的翻转相位，减少两种情况下的相位误差。本实用新型的有益效果为可适应磁电式与霍尔式两种传感器，具有较强的抗干扰能力和较高的相位处理精度。
文档编号G01D5/12GK201364164SQ200820180060
公开日2009年12月16日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者刘志罡 申请人:北京易控凌博汽车电子技术有限公司