[发明专利]一种车速传感器的车速信号测量方法及其测控系统

权利要求书

1.一种车速传感器的车速信号测量方法，是以动态分频法为基础，采用基于电机PWM控制周期和车速信号周期的动态分布测量窗口的测量方法；

首先用标准信号发生器产生方波进行“频率f-车速v”关系标定，然后再用标准信号发生器产生方波来进行测量，在此基础上再进行实际车速信号测量；

所述实际车速信号测量过程是通过对车速电机特性分析实验，以电机PWM控制周期为TK，再根据测量与控制输出的基本关系，测量周期在TK以内，同时兼顾低速和高速时的采样计算频率，采样计算频率的快慢与车速高低相适应，随着该车速增高或降低，采样计算频率加快或减慢；

其实际车速信号测量的具体步骤为：以所述电机PWM控制周期TK窗口为基准窗口，当测量信号上升沿依次到来时，CAP5端口捕捉中断，读取捕捉值存于相应的数组，并软计数依次加1；同时在第一个捕捉中断即软计数大于等于1后，进行测量周期的中断软计数顺次加1；选定定时器时钟,测出一个控制周期内对应的时钟脉冲个数；

根据“频率f-车速v”关系，由设定车速值计算出车速信号周期，再根据车速信号周期落在基准窗口的情况来确定捕捉次数上限i_cap5N，低速时捕捉次数上限i_cap5N取值较少，以确保车速计算的及时性；随着车速增加，捕捉次数上限i_cap5N取值相应增大，加强了较高转速时的平均滤波效果；

计算出被测脉冲次数决定的最大间隔，最后计算得到车速脉冲信号周期。

2.如权利要求1所述的车速传感器的车速信号测量方法，其特征在于：当被测脉冲个数跨越多个控制周期时，始末脉冲间隔由3段组成；当被测脉冲个数跨越1个控制周期时则中间一段为0；当全部脉冲在1个控制周期内时，后2段为0。

3.基于权利要求1所述的车速传感器的车速信号测量方法的测控流程，其特征在于：所述测控流程为：首先通过上位机将设定车速发给下位机DSP系统板，然后下位机DSP系统板将车速传感器调理电路送来的信号通过车速检测子程序进行检测，设定车速和检测车速相比较后，调用前馈数字递推PID子程序进行闭环控制，当控制车速结果稳定后，保存测量结果，当前车速信号测量的测控流程结束；

所述车速检测子程序基于所述的车速传感器的车速信号测量方法。

4.如权利要求3所述的车速传感器的车速信号测量方法的测控流程，其特征在于：当实时监测速度增量瞬时超过一个阈值时，即调用前馈控制，由速度增量乘以前馈系数Kf，立即无延时的叠加到当前PWM输出而无需等待到下一个PWM控制周期；否则只进行单纯的数字递推PID控制。

5.一种基于上述权利要求3或4所述的车速传感器的车速信号测量方法的测控流程的车速传感器测控系统，包括下位机单元及与所述下位机单元连接的上位PC机人机界面单元；其特征在于：所述测控系统还包括车速工况模拟单元、霍尔式车速传感器和汽车车速仪表单元；

所述车速工况模拟单元包括有车速电机；

所述霍尔式车速传感器一端通过联轴器联结所述车速电机，另一端连接所述汽车车速仪表单元；

所述下位机单元包括下位机DSP系统板、车速传感器调理电路和车速电机驱动电路；

所述下位机DSP系统板双向通信连接所述上位PC机人机界面单元，同时控制连接所述车速电机驱动电路并通过所述车速电机驱动电路连接驱动所述车速工况模拟单元；

所述汽车车速仪表单元通过所述车速传感器调理电路反馈连接所述下位机DSP系统板。