发布于：2007/6/5 8:56:56 | 899 次阅读
摘 要：详细介绍电动电子车速里程表的记录装置，里程计数脉冲的产生。对里程计数装置速比进行分析与计算。
关键词：车速里程表；霍尔速度传感器；集成电路
本文就LC-II型里程表计数装置及速比进行分析与计算。
1里程表的工作原理
电子车速里程表和软轴驱动的机械式车速里程表有相同功能，都是用来提示汽车行驶速度和累计里程。但其工作原理与机械式车速里程表有着根本区别，它虽保留机械式车速里程表的提示表述形式(累计里程仍用机械计数器显示，瞬时车速仍用指针指示)，但取消了软轴驱动，由步进电机M驱动机械式里程表的记录机构(记数器)，步进电机受控于装在变速箱内的霍尔传感器输出信号。步进电机由专门集成电路BL2115驱动，步进电机M转动量与变速箱输出轴转动量成一定速比关系。指示瞬时车速的指针用十字交叉动磁式机芯驱动，该机芯有一个专门集成电路LM1819同时接受霍尔传感器输出信号，并输出两路驱动十字交叉线包的电流信号。这两路电流信号决定十字交叉线包的合成磁场方向，合成磁场驱动指示瞬时车速的指针偏转用以指示车速。综上所述，累计里程和瞬时车速都受控于同一信号源(霍尔速度传感器)。
2里程脉冲的产生及累计里程记录装置结构
在汽车驱动轮至车速里程的传动机构中(见图1)，里程脉冲产生的工作原理见图2。八只磁钢与变速箱输出轴6同步旋转，霍尔探头固定在变速箱壳体上静止不动。当输出轴上某只磁钢转动到霍尔探头对应的位置时，霍尔探头中的霍尔敏感器件受到磁钢磁场作用，输出一个低电平。当没有磁钢与霍尔探头对准时，霍尔探头不受到磁场作用，霍尔探头输出一个高电平。输出轴转动一周，霍尔探头有八个方波输出。电动里程表机芯内的步进电机转动量和指示瞬时里程指针的偏转量均受控于霍尔探头输出的方波个数。输出轴6转动的周数与车轴1转动的圈数成正比，因此单位时间内，霍尔探头输出的方波个数反映瞬时车速。
电动里程表中所使用的里程计数器与机械里程表完全相同，也是由六位数字的十进制计数轮组合而成的(外形见图3)。里程计数器实质上是一种数字存储器，采用这种方式的主要原因有：
1)可靠。
2)多年来普遍采用这种计数方式，形成了许多厂家，量大且价格低廉。
3)对现有的里程表结构无需作较大的改动，便于限度地降低电动里程表的开发费用和制造成本。
4)易于被主机厂和用户接受。
3里程计数装置速比分析与计算
步进电机输出轴到计数器始轮(个)计数轮间是一套机械传动装置，其传动过程如图3所示。上述传动部分的总传动比称为速比，用n表示，其要求为汽车每行驶1公里，计数器始轮转一周。因计数器每个计数轮有0，1，2，……，9共十个数码，所以计数器的分辨率为0.1公里。计数器各计数轮之间通过内齿轮啮合，当低位计数轮转一周时，较高位计数轮转1／10周，从而实现十进制进位功能。步进电机接收到一个驱动脉冲信号转动一个步距角(步进电机的型号采用：20BY2／60—12V，它是二相步进电机，步距角60°)。
从步进电机输出轴到计数器始轮的传动系数，经过三级速比变化，其传动路线为：
式(4)说明，当汽车行驶一公里时，步进电机转i周，i为里程表机芯的速比。
分频系数计算：
设图1中后轮轴1，到变速箱输出轴与速度传感器组件安装轴6间的速比为i′，驱动轮至传动轴4的
由于在变速箱输出轴6上装有八对径向磁极的圆磁钢，变速箱输出轴6每转一周，霍尔探头有8个方波输出，所以，霍尔探头的输出m为
由于步进电机步距角为60°，步进电机转动一周需要360／60＝6个进给脉冲；由式(4)可知：每行驶一公里，步进电机需要6i个进给脉冲；由式(6)可知：每行驶一公里，霍尔探头将有8·i′·n个脉冲输出，所以BL2115选择的分频系数为
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