数字量输入信号一共有12路,分别为4路多功能开关信号、5路电磁阀反馈信号、驻车/空档信号、制动指示灯开关信号和换低档开关信号。对于数字量输入,采用光电隔离器来实现信号隔离和幅值转换。
数字量输出信号一共有6路,分别为5路换档电磁阀信号和换档杆锁止电磁阀信号。对于数字量输出信号,在驱动电磁阀时,采用达林顿管集成芯片ULN2803进行功率放大,并以两路并联的方式输出驱动电磁阀。
脉冲量输出通道的设计
脉冲量输出信号一共有2路,分别为闭锁控制电磁阀信号和主油道压力调节阀信号。对于这两种脉冲量输出,设计了不同的脉冲量输出通道。
闭锁控制电磁阀信号输出通道采用了与数字量输出通道相同的设计,不同的只是最小系统发出的信号。闭锁控制信号由最小系统PWM模块的PP0口发出。
主油道压力调节阀信号输出采用可控电源的方式来实现,如图4所示。最小系统PWM模块PP1口发出控制信号,通过可控电源BTS621实现最大幅值为12V,且随控制信号变化的电源,加在主油道压力调节电磁阀的两端。
硬件抗干扰设计
由于汽车运行过程中工况复杂,工作环境恶劣,电控单元不仅要承受不良路面所引起的振动和冲击,而且要承受汽车本身和外界的电磁干扰。因此在系统设计过程中必须要采取一系列抗干扰和保证可靠性的措施。
抗电源干扰
汽车上采用的蓄电池电源为12V,内阻很小,是较理想的电源,但是实际工作过程中,电压仍然会在一定范围内波动。电路设计时,ECU内部5V的元器件都由稳压输出的三端稳压管7805供电,可保证ECU可靠工作。电磁阀工作同样采用稳压输出的7812供电。由于主油道压力调节电磁阀功率较大,为避免该电磁阀工作时影响其他换档电磁阀,所以对该路主油道压力调节阀采用单独另外一组7812供电,以使系统稳定工作,互不干扰。另外在各元器件电源和地之间设置去耦电容,能有效保证电源的稳定性并降低电源的相互耦合。
抗I/O通道干扰
系统在脉冲量输入通道采用了滤波电路,在数字量输入通道、数字量输出通道以及CAN总线通讯模块中均采用了光电隔离技术。采用光电隔离器可以切断最小系统与I/O通道及外部电路的电联系,能有效地防止干扰窜入。干扰源一般有较大的电压幅度,但能量较小,只能形成微弱电流,而光电输入端的发光二极管是在电流状态下工作的,干扰源会因无法提供足够的电流而被抑制掉,因而,光电隔离器能有效抑制尖峰脉冲和各种噪声的干扰,从而使I/O通道上的信噪比大大提高。