基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型關于一種基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，包括信號調理裝置、頻壓轉換裝置、數據采集卡、接口組以及第五接口；其中，接口組是由多個接口構成的，與自動變速器的信號輸出端連接，信號調理裝置連接至接口組，頻壓轉換裝置連接至信號調理裝置，數據采集卡連接頻壓轉換裝置，通過數據采集卡的模擬通道進行采集，數據采集卡連接與第五接口，用于接入計算機。本實用新型的多路數據采集系統提高包含轉速在內的電控液力自動變速器多路數據采集系統的采樣率，保證數據的實時性和真實性。
【專利說明】基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛自動變速控制【技術領域】，特別是涉及一種基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統。
【背景技術】
[0002]電控液力自動變速器相關的信號包括發動機油門開度信號、潤輪轉速信號、輸出軸轉速信號、離合器油壓信號(多路)、換檔電磁閥占空比信號(多路)，現有數據采集系統通過數據采集卡模擬通道采集油門開度和離合器油壓等模擬信號，通過計數器采集轉速和電磁閥占空比信號。
[0003]現有的電控液力自動變速器的速度采集通常利用采集卡計數器輸入捕捉功能，而采樣率除了與計數器本身的時鐘頻率有關外，主要決定于信號本身頻率的大小，當轉速很低時勢必占用很長的時間。對于大多數的數據采集卡各通道之間通常采用分時采集的方法，即每一時刻只能處理一路信號，因此對于多路信號采集系統，直接采集頻率較低的信號時會造成采樣率很低。本專利采用頻壓轉換的方法將轉速信號轉換成模擬信號進行采集，這樣可以大大提高整個系統的采樣率。
[0004]如何提高包含轉速在內的電控液力自動變速器多路數據采集系統的采樣率，保證數據的實時性和真實性，成為當前急需改進的目標。
實用新型內容
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，提高包含轉速在內的電控液力自動變速器多路數據采集系統的采樣率，保證數據的實時性和真實性。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，包括信號調理裝置、頻壓轉換裝置、數據采集卡、接口組以及第五接口 ；其中，
[0007]接口組是由多個接口構成的，與自動變速器的信號輸出端連接；信號調理裝置連接至接口組，用于放大濾波整形接收到的數字信號；頻壓轉換裝置連接至信號調理裝置，將多路換擋電磁閥控制信號變成與頻率大小成正比的模擬信號；數據采集卡連接頻壓轉換裝置，通過數據采集卡的模擬通道進行采集，數據采集卡連接與第五接口，用于接入計算機。
[0008]作為本實用新型一個優選方案，信號調理裝置包括轉速信號調理裝置，該裝置對應于接口組中設有的第一接口，第一接口為具有2路輸入端的接口。
[0009]作為本實用新型又一個優選方案，信號調理裝置還包括有電磁閥信號調理裝置、油壓信號調理裝置和油門開度信號調理裝置，且分別對應于接口組中設有的第二接口、第三接口和第四接口，第二接口和第三接口為具有多路輸入端的接口 ；第二接口、第三接口、第四接口分別與所對應的信號調理裝置、數據采集卡依次連接。
[0010]再一個優選方案，第二接口接收的信號包括多路換檔電磁閥控制信號的高低電平或占空比大小。
[0011]進一步地，頻壓轉換電路為LM331芯片。
[0012]更進一步地，LM331芯片采用DIP8封裝形式。
[0013]又進一步地，數據采集卡為N1-DAQ板卡，為美國國家儀器(NI)公司生產的DAQ板卡。
[0014]采用這樣的設計后，本實用新型具有的優點:轉速采樣速率快，并明顯提高整個系統采樣率；對于現有的轉速的測量通常采用計數器，但當轉速過低時會占用采集卡系統時間過長，從而影響整個系統的采樣速率，而模擬量的采樣速率較快，因此將頻率信號轉換成電壓信號進行采集，很大提高轉速的采樣速率，保證了數據的實時性和真實性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]上述僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，以下結合附圖與【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細說明。
[0016]圖1是本實用新型基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統的框圖；
[0018]圖3是本實用新型基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統的LM331頻壓轉換電路示意圖；
[0019]圖4是現有技術中計數器采集轉速的車輛起步過程的試驗結果圖；
[0020]圖5是本實用新型基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統的車輛起步過程的試驗結果圖。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型的基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，采集的對象為電控液力自動變速器。如圖1所示，多路數據采集系統100由信號調理裝置120、頻壓轉換裝置102、數據采集卡103、接口組130以及第五接口 113組成，主要用于渦輪轉速信號、輸出軸轉速信號、離合器油壓信號(多路)、換檔電磁閥占空比信號(多路)。
[0022]其中，接口組130是由多個接口構成的，與自動變速器的電力輸出端連接；信號調理裝置120連接至接口組130，用于放大濾波整形接收到的數字信號；頻壓轉換裝置102連接至信號調理裝置120，將多路換擋電磁閥控制信號變成與頻率大小成正比的模擬信號；數據采集卡103連接頻壓轉換裝置102，通過數據采集卡103的模擬通道進行采集，數據采集卡103連接與第五數據接口 113，用于接入計算機。為了獲得較高的采樣精度，要求所選的頻壓轉換裝置102具有較好的線性度，經對比本文選擇了精度較高的頻壓轉換芯片LM331。LM331采用DIP8封裝形式；數據采集卡103為美國國家儀器(NI)公司生產N1-DAQ板卡，支持Windows2000/NT/Me/9x和MacOS驅動軟件。
[0023]為了采集自動變速器的轉速信號，信號調理裝置120包括轉速信號調理裝置1201，且該裝置對應于接口組130中設有的第一接口 1311，第一接口 1311為具有2路輸入端的接口，其接口連接至渦輪、輸出軸的信號輸出端。
[0024]為進一步采集自動變速器的多路換擋電磁閥占空比信號、多路離合器油壓信號和發動機油門開度信號，信號調理裝置120還包括有電磁閥信號調理裝置1211、油壓信號調理裝置1221、油門開度信號調理裝置1231，且分別對應于接口組130中設有的第二接口1312、第三接口 1313、第四接口 1314，第二接口 1312連接至電磁閥的信號輸出端，第三接口1313和第四接口 1314連接至油泵電路裝置上安裝的油壓傳感器；第二接口 1312、第三接口1313為具有多路輸入端的數據接口。第二接口 1312、第三接口 1313、第四接口 1314分別與其對應的信號調理裝置120、數據采集卡103依次連接。
[0025]如圖2，采集多路換檔電磁閥控制信號時，按其高低電平或占空比大小，電磁閥的電壓為12V或24V左右的電壓，因此需要通過信號調理裝置120的信號調理電路轉換成滿足采集卡的5V電壓。渦輪轉速信號、輸出軸轉速信號經轉速信號調理電路放大濾波整形之后再通過頻壓轉換電路變成與頻率大小成正比的模擬信號，通過NI數據采集卡的模擬通道進行采集。當轉速較低時，通過頻壓轉換之后進行采集會使整個系統的采樣率提高很多。油門開度信號和油壓信號經過調理電路濾波后通過NI數據采集卡的模擬口采集。
[0026]試驗過程:
[0027]圖3為頻壓轉換裝置102的電路圖。由芯片技術資料分析可知輸出的電壓Vout與輸入頻率fin的關系為:
[0028]
【權利要求】
1.一種基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，其特征在于，包括信號調理裝置、頻壓轉換裝置、數據采集卡、接口組以及第五接口 ；其中， 所述接口組由多個接口構成的，與自動變速器的信號輸出端連接； 所述信號調理裝置連接至所述接口組，用于放大濾波整形接收到的數字信號； 所述頻壓轉換裝置連接至所述信號調理裝置，將多路換擋電磁閥控制信號變成與頻率大小成正比的模擬信號； 所述數據采集卡連接所述頻壓轉換裝置，所述數據采集卡連接與第五接口，用于接入計算機。
2.如權利要求1所述的基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，其特征在于，所述信號調理裝置包括轉速信號調理裝置，該裝置對應于接口組中設有的第一接口，所述第一接口為具有2路輸入端的接口。
3.如權利要求1所述的基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，其特征在于，所述信號調理裝置還包括有電磁閥信號調理裝置、油壓信號調理裝置和油門開度信號調理裝置，且分別與接口組中設有的第二接口、第三接口和第四接口，所述第二接口和第三接口為具有多路輸入端的接口 ；所述第二接口、第三接口、第四接口分別與所對應的信號調理裝置、所述數據采集卡依次連接。
4.如權利要求3所述的基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，其特征在于，第二接口接收的信號包括多路換檔電磁閥控制信號的高低電平或占空比大小。
5.如權利要求1所述的基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，其特征在于，所述頻壓轉換電路為LM331芯片。
6.如權利要求5所述的基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，其特征在于，所述LM331芯片采用DIP8封裝形式。
7.如權利要求1所述的基于轉速頻壓轉換的自動變速器多路數據采集系統，其特征在于，所述數據采集卡為N1-DAQ板卡。
【文檔編號】G06F17/40GK203773546SQ201420191440
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月21日 優先權日:2014年4月21日
【發明者】李春芾 申請人:內蒙古大學