一种轮速传感信号处理电路及汽车ABS系统技术方案

本发明专利技术公开一种轮速传感信号处理电路及汽车ABS系统，该电路包括电阻、低通滤波器、限幅单元、差分放大器和迟滞整形单元；电阻一端接轮速传感信号，另一端接地；低通滤波器接收轮速传感信号，滤除高频干扰信号，输出第一电压信号；限幅单元根据轮速传感信号自动调整导通斜率，使轮速传感信号的高电平信号钳位在预设的直流高电平，低电平信号钳位在预设的直流低电平上；差分放大器接收通过电阻的轮速传感信号和第一电压信号，去掉同频干扰信号，输出第二电压信号；迟滞整形单元接收第二电压信号，与参考电平迟滞比较，输出方波信号。本发明专利技术电路结构设计新颖，可有效提高系统的抗干扰能力，能够更准确地处理轮速传感信号。

【技术实现步骤摘要】
一种轮速传感信号处理电路及汽车ABS系统
本专利技术涉及汽车电子控制集成电路
，尤其涉及一种轮速传感信号处理电路及汽车ABS系统。
技术介绍
汽车ABS系统(Anti-lockBrakingSystem，防抱死制动系统)是现代汽车不可缺少的安全系统之一。其原理是电子控制单元通过对轮速传感器获取的轮速信息进行加工、处理和判断来形成指令，使车轮能够获得最佳的制动效率，同时又能实现车轮不被抱死、侧滑，使汽车在整个制动过程中保持良好的行驶稳定性和方向可操作性。轮速信号来自车轮上安装的轮速传感器，是随车速变化的正弦波，在高速时，输出信号电压幅度比较大；在低速时，信号较弱且存在很多干扰，根据轮速信号的特点，在轮速信号处理电路中需要设计限幅、滤波、放大和整形电路。信号处理电路性能的好坏直接影响轮速和参考车速以及车辆滑移率等参数的计算，因此，被正确检测和处理的轮速信号是系统最重要的动态参数，需要设计很好的轮速传感信号处理电路。如图1所示，目前公知的轮速传感信号处理电路包括限幅单元、滤波单元、整形单元。其中，限幅单元由电阻和稳压二极管组成，滤波单元是由电阻和电容组成的低通滤波器，整形单元则采用比较器实现。此种电路存在以下不足：1：信号从单端输入，当ABS系统工作时容易受到外部信号干扰，造成信号处理误判，系统可靠性不好；2：限幅电路会在稳压二极管快速导通时增加EMI(ElectromagneticInterference，电磁干扰)的生产量，造成电磁干扰，降低系统可靠性。3：滤波器采用RC一阶低通滤波器，并不能很好抑制频率范围以外的干扰信号；4：由于汽车ABS系统工作环境十分恶劣，当不满足极大电源和输入电压工作范围，比较器的参考电平会随电压和温度漂移，造成不稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种轮速传感信号处理电路及汽车ABS系统，其可提高抗干扰能力，能够更准确地处理轮速传感信号。为解决本专利技术的技术问题，本专利技术公开一种轮速传感信号处理电路，包括电阻R0，低通滤波器、限幅单元、差分放大器和迟滞整形单元；所述电阻R0一端连接轮速传感信号，另一端接地；所述低通滤波器用于接收轮速传感信号，滤除高频干扰信号，输出第一电压信号至差分放大器；所述限幅单元用于根据轮速传感信号，自动调整导通斜率，使轮速传感信号的高电平信号钳位在预设的直流高电平，使轮速传感信号的低电平信号钳位在预设的直流低电平上；所述差分放大器用于接收通过电阻R0的轮速传感信号和所述第一电压信号，去掉同频干扰信号，输出第二电压信号至迟滞整形单元；所述迟滞整形单元用于接收第二电压信号，与参考电平进行迟滞比较，输出具有高电平和低电平的方波信号。为解决本专利技术的技术问题，本专利技术还公开一种汽车ABS系统，包括轮速传感器、微处理器，以及上述的轮速传感信号处理电路；所述轮速传感器用于获取轮速信息，产生轮速传感信号；所述轮速传感信号处理电路用于接收所述轮速传感信号，进行滤波，限幅，放大、整形后，生成方波信号；所述微处理器用于根据所述方波信号的频率获取车轮的转动速度。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过新颖的电路结构设计，使低通滤波器在滤除高频干扰信号的同时还保证输入信号幅度不变；使差分放大器能够隔离整形电路对前级电路的干扰，提高电路抗干扰能力；使限幅单元能够有效地降低电磁干扰，提高电路可靠性；使迟滞整形单元可滤除输入信号中的“毛刺”干扰信号，保证信号正确转换，进一步提高电路可靠性。附图说明图1是现有技术的轮速传感信号处理电路结构图；图2是本专利技术实施例的轮速传感信号处理电路结构图；图3是本专利技术实施例的低通滤波器电路结构图；图4是本专利技术实施例的限幅单元电路结构图；图5是本专利技术实施例的迟滞整形单元电路结构图；图6是本专利技术另一实施例的轮速传感信号处理电路结构图；图7是本专利技术实施例的汽车ABS系统结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术实施例的轮速传感信号处理电路，包括电阻R0，低通滤波器、限幅单元、差分放大器和迟滞整形单元。其中，电阻R0一端连接轮速传感信号，另一端接地；低通滤波器用于接收轮速传感信号，滤除高频干扰信号，输出第一电压信号至差分放大器；限幅单元用于根据轮速传感信号，自动调整导通斜率，使轮速传感信号的高电平信号钳位在预设的直流高电平，使轮速传感信号的低电平信号钳位在预设的直流低电平上；差分放大器用于接收通过电阻R0的轮速传感信号和所述第一电压信号，去掉同频干扰信号，输出第二电压信号至迟滞整形单元；迟滞整形单元用于接收第二电压信号，与参考电平进行迟滞比较，输出具有高电平和低电平的方波信号。具体的，本实施例的轮速传感信号处理电路结构，如图2所示。低通滤波器连接轮速传感信号Vin，进行滤波，滤除高频干扰信号，让一定频率范围内的信号通过，输出第一电压信号V1，至差分放大器的负极端。如图3所示，为本实施例的低通滤波器电路结构图，本实施例的低通滤波器为三阶低通滤波器，包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和电感L1；电阻R1一端连接轮速传感信号，另一端连接电容C1和电感L1；电感L1一端连接电阻R1和电容C1，另一端连接电阻R2与电容C2，电容C1、电容C2和电阻R2的另一端接地。所述电阻R2的理想情况下的阻值为无穷大，在本具体实施方式中，所述电阻R2的阻值应至少是电阻R1的100倍。与一阶低通滤波器相比本实施例的三阶低通滤波器，在高频带振幅衰减较快时，可以抑制或急剧衰减此频率范围以外的干扰信号。并且在输入端接入电感，由于对EMI信号而言，电感是高阻，可起到抑制EMI作用。RC滤波器有耗损，LC滤波器理论上以无耗损，保证了轮速传感信号输入幅度不变。另外，本实施例的差分放大器的正极端串接一电阻R0连接轮速传感信号Vin，负极端连接低通滤波器输出端，接收第一电压信号V1，差分放大器的输出端连接限幅单元和迟滞整形单元，输出第二电压信号V2。电阻R0的另一端接地。本实施例中，当电流流过电阻R0时，在电阻R0两端产生的电压是不同的，将两个端电压输入差分放大器的两个输入端，然后，差分放大器将两个端电压差放大输出。由于差分放大器具有输入阻抗大、输出阻抗小的特点，可以减少输入信号的损耗，起到缓冲作用。且将差分放大器放置在迟滞整形单元前面，隔离了整形电路，可以切断迟滞整形单元对前级输入信号的干扰，使前后级电路之间互不影响。具体地，本实施例的限幅单元电路结构，如图4所示。限幅单元包括电流源I1、电流源I2、电流源I3和二极管D1；所述电流源I1输入端连接轮速传感信号Vin，输出端连接直流电平VDD，控制端连接电流源I2的输出端和差分放大器输出端；所述电流源I2的输入端连接直流电平VDD，控制端连接电流源I1的输入端，输出端连接电流源I1的控制端和电流源I3的输入端，以及差分放大器输出端；所述电流源I3的输入端连接电流源I2的输出端和差分放大器输出端，控制端连接电流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮速传感信号处理电路，其特征在于，包括电阻R0，低通滤波器、限幅单元、差分放大器和迟滞整形单元；所述电阻R0一端连接轮速传感信号，另一端接地；所述低通滤波器用于接收轮速传感信号，滤除高频干扰信号，输出第一电压信号至差分放大器；所述限幅单元用于根据轮速传感信号，自动调整导通斜率，使轮速传感信号的高电平信号钳位在预设的直流高电平，使轮速传感信号的低电平信号钳位在预设的直流低电平上；所述差分放大器用于接收通过电阻R0的轮速传感信号和所述第一电压信号，去掉同频干扰信号，输出第二电压信号至迟滞整形单元；所述迟滞整形单元用于接收第二电压信号，与参考电平进行迟滞比较，输出具有高电平和低电平的方波信号。

【技术特征摘要】
1.一种轮速传感信号处理电路，其特征在于，包括电阻R0，低通滤波器、限幅单元、差分放大器和迟滞整形单元；所述电阻R0一端连接轮速传感信号，另一端接地；所述低通滤波器用于接收轮速传感信号，滤除高频干扰信号，输出第一电压信号至差分放大器；所述限幅单元用于根据轮速传感信号，自动调整导通斜率，使轮速传感信号的高电平信号钳位在预设的直流高电平，使轮速传感信号的低电平信号钳位在预设的直流低电平上；所述差分放大器用于接收通过电阻R0的轮速传感信号和所述第一电压信号，去掉同频干扰信号，输出第二电压信号至迟滞整形单元；所述迟滞整形单元用于接收第二电压信号，与参考电平进行迟滞比较，输出具有高电平和低电平的方波信号。


2.如权利要求1所述的轮速传感信号处理电路，其特征在于，所述低通滤波器为三阶低通滤波器。


3.如权利要求2所述的轮速传感信号处理电路，其特征在于，所述低通滤波器包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2和电感L1；电阻R1一端连接轮速传感信号，另一端连接电容C1和电感L1；电感L1一端连接电阻R1和电容C1，另一端连接电阻R2与电容C2，电容C1、电容C2和电阻R2的另一端接地，所述电阻R2的阻值至少是电阻R1的100倍。


4.如权利要求1所述的轮速传感信号处理电路，其特征在于，所述限幅单元包括电流源I1、电流源I2、电流源I3和二极管D1；所述电流源I1输入端连接轮速传感信号，输出端连接直流电平VDD，控制端连接电流源I2的输出端和差分放大器输出端；所述电流源I2的输入端连接直流电平VDD，控制端连接电流源I1的输入端，输出端连接电流源I1的控制端和电流源I3的输入端，以及差分放大器输出端；所述电流源I3的输入端连接电流源I2的输出端和差分放大器输出端，控制端连接电流源I1的输入端，输出端接地；所述二极管正极接地，负极连接轮速传感信号和电流源I1的输入端。


5.如权利要求1所述的轮速传感信号处理电路，其特征在于，所述迟滞整形单元包括迟滞比较器，所述迟滞比较器的正极端连接差分放大器输出端，负极端连接参考电平，输出端输出方波信号。


6.如权利要求5所述的轮速传感信号处理电路，其特征在于，所述迟滞比较器包括比较器、迟滞电压源和开关，所述比较器的正极端连接差分放大器输出端，所述比较器的负极端连接参考电平、迟滞电压源和开关，所述开关与迟滞电压源并联，并根据比较器输出的信号进行闭合与断开。


7.如权利要求6所述的轮速传感信号处理电路，其特征在于，所述迟滞整形单元包括4个分别连接不同参考电平的迟滞比较器，分别为第一迟滞比较器、第二迟滞比较器、第三迟滞比较器和第四迟滞比较器；4个参考电平分别为第一参考电平、第二参考电平、第三参考电平、第四参考电平；
所述第一迟滞比较器在接收到电压高于第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡江鸣，倪学文，刘敬波，王长江，石岭，
申请(专利权)人：深圳艾科创新微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44