[发明专利]一种混合动力车用模拟信号处理电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力车用模拟信号处理电路。

背景技术

新能源车上发动机不是由加速踏板直接控制，而需要通过整车控制器采样加速踏板信号，经控制策略运算，由整车控制器发出模拟信号控制发动机油门开度、发电机发电电流和电动机输出扭矩，从而实现整车功率分配。

汽车电气系统一般采用单线制，蓄电池的一个电极接到车体上，俗称“搭铁”，按照国家标准规定，国产汽车的电气系统均采用负极搭铁。但是由于不同用电设备的搭铁点不同，车体阻抗会造成搭铁点的电位存在差异，即地电位偏移。加速踏板、整车控制器、发动机ECU由于安装位置不同，地电位偏移难以避免，尤其大电流设备工作时，不仅影响信号传递，甚至会因为回流路径变化损坏用电设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力车用模拟信号处理电路，用以解决地电位偏移造成的模拟信号失真甚至损坏用电设备的问题。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种混合动力车用模拟信号处理电路，包括一个运算放大器，所述运算放大器的同相输入端用于连接待放大的输入信号，其反相输入端和输出端均与模拟输入信号参考地连接，其输出端用于连接放大后的输出信号，运算放大器的地端和同相输入端还与输出信号参考地连接。

所述运算放大器的同相输入端经电阻R1连接待放大的输入信号。

所述运算放大器的同相输入端经电阻R2与输出信号参考地连接。

所述运算放大器的反相输入端经电阻R3与输入信号参考地连接。

所述运算放大器的反相输入端经电阻R4与其输出端连接。

该电路还包括一个稳压电源，所述稳压电源的输入端用于与混合动力车的供电电源连接，其输出端与运算放大器的电源端连接，其地端与输出信号参考地连接。

所述运算放大器的同相输入端和反相输入端之间连接有钳位二极管D2。

所述运算放大器的同相输入端与其电源端之间及其反相输入端与输出信号参考地之间分别连接有钳位二极管D1和D3。

本发明的混合动力车用模拟信号处理电路将模拟输入信号参考地作为输入信号，通过运算放大器组成的减法电路对该信号进行处理，输出端电压为输入信号与其对应参考地的差值，与输入电路的地电位无关，从而实现了信号放大，避免了输入电路、输出电路参考地存在压差造成的信号波动失真问题，尤其适合混合动力车油门信号处理。另外，模拟输入信号对应的地与输出电路参考地相关但不直接连接，二者之间有较大阻抗，因此不会产生潜在回流路径，确保了电路安全。

附图说明

图1为本发明模拟信号处理电路用于处理模拟输出信号的电路图；

图2为本发明模拟信号处理电路用于处理模拟输入信号的电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1和图2所示为本发明混合动力车用模拟信号处理电路实施例的电路图，由图可知，该电路包括一个运算放大器U1B，该运算放大器的同相输入端用于连接待放大的模拟输入信号，其反相输入端和输出端均与输入信号参考地连接，运算放大器的输出端为放大后的车用模拟输出信号，该运算放大器的地端和同相输入端还与输出信号参考地连接。

该电路还包括一个稳压电源U1，稳压电源的输入端用于与混合动力车的供电电源VCC连接，其输出端与运算放大器的电源端VDD连接，其地端与输出信号参考地连接。该稳压电源为一个低压差线性稳压器，其输出端给运放供电，以提高运算放大器供电电源质量。

本实施例中运算放大器的同相输入端经电阻R1连接待放大的模拟输入信号，其同相输入端经电阻R2与输出信号参考地连接；该运算放大器的反相输入端经电阻R3与输入信号参考地连接；其反相输入端经电阻R4与其输出端连接。

运算放大器的同相输入端和反相输入端之间连接有钳位二极管D2；其同相输入端与电源之间及其反相输入端与模拟信号参考地之间分别连接有钳位二极管D1和D3。D1、D2、D3用于钳位，起到保护运放工作的目的。

如图1所示为本发明模拟信号处理电路用于处理整车控制器模拟输出信号的电路图，根据控制策略输出油门信号控制发动机，DAC为整车控制器发出的待放大的模拟信号，G_DAC为DAC模拟信号的参考地，AOUT为放大后的车用模拟输出信号，G_AOUT为AOUT参考地。