Home

車速信号の入力方法

ここの解説?は燃費計ダイオードの向きがECU側に向いていたり、燃費計側に向いていたり、何故??って疑問を抱いて調べてみたことについて纏めたものです。間違っていることも考えられるので、そん時はメールでも貰えればうれしいです!!

ATは基本的に車速のパルス信号をECUから取ることが(パルスへの変換はECUでなく、メーターユニットで変換)できます。これはAT他の制御に車速パルス信号が必要だからです。ここで問題となるのが信号の電圧で一般的にパルス発生回路はリードSWを単にGNDに落とす単純なものです。

よって、ネットで良く見かける下記の回路ではPICなどの燃費計にパルス信号を入力することは出来ません。電圧信号がリードSWで発生しなから当然って言えば当然!!


















※アナログ信号(正弦波)の場合は正確な信号を受けることが出来ません。

ところがです。このような回路でも動作出来る場合があります。HONDAの場合ですが、整備マニュアルの回路には



と書いてあります。ECU内部でプルアップしているので、上記の回路でも燃費計が信号を受けることが出来るわけです。ではそれ以外でも受けることが出来るのは??

ナビを接続してたり、ナビ以外の車速を利用する機器を接続していて、ECU以外の機器側のプルアップによって信号を受けることが出来たかもしれません。

でも・・・

実は、上記の回路の場合トランジスタをON-OFFさせるには電流が必要になります。このため、ノイズに似た誤動作を燃費計で起こすことになります。

コンパレータを使用した回路も同様です。下記はコンパレータを使用した例です。



※アナログ信号(正弦波)の場合は正確な信号を受けることが出来ません。

この場合も燃費計の動作が出来る場合と出来ない場合があります。

ナビとか他の機器の電流をかすめ取るわけですから、動作がおかしくなるのも当然って言えば当然かもしれません。動作しない!!積算距離がおかしい!ノイズ?って言う話を良く聞きます。

下記がトランジスタの動作概念です。状態Aは電流が流れていない場合バルブが閉じて水が流れませんが、状態Bのように電流をトランジスタベースに流すことによってバルブが開き水が流れます。





このようにバルブを開閉するのに電流が必要になるわけです。以上を回路にしてみると下記のようになります。




もっとわかりやすくすると



おいおい!!引き回しケーブルの先にプルアップ抵抗を接続しているようなもんじゃないですか~(笑)これでは誤動作とかノイズ拾ってしまいます

じゃあ!!どうしたらいいのか???

そもそもオープンコレクタ回路は異種電圧での通信に適した回路です。

自前でプルアップすれば良いのですが、車速信号線へ直にプルアップは危険ですので下記のようにします。尚、R1とC1はローパスフィルターで74HC14(1段でHI-LO波形が反転します)は波形整形とチャタリング防止のために入れてます。


※MTに使用されるホール素子等のアナログ信号(正弦波)の場合においても信号を受けることが可能。

R1とC1は車両によって異なりますが、概ねR=330Ω C=0.001μで0.7598μsecのカットオフとなります。実はHONDAの場合R1とC1が無いと、車速信号のチャタリング(バウンス?)によって誤動作します。74HC14によって燃費計内部回路側のチャッタリングは抑制できるのですが、車速に高周波の波形が混入してきて距離積算にかなりの誤差が積算されてしまいます。(5kmで400m程度)

Cを0.01μ以上にしてしまうと速度パルス波形立ち上がりエッジがなまるため、数パーセント速度が遅く表示されます。(HONDAのように速度パルスデューティー50%の場合)

※実験的に自分の車両でR1とC1を決めるしかないのが現状です。

  R1 330Ω  C1 0.001μ  で0.7598μsec

  R1 330Ω  C1 0.01μ   で7.598μsec

  R1 510Ω  C1 0.001μ   で1.174μsec

  R1 510Ω  C1 0.01μ   で11.74μsec

私は上記組み合わせで最適なフィルターを探してみました。

以上の回路の波形はどうなるか纏めると

車速リードSWオン(GNDに落ちる)で回路の電位は0Vになり、74HC14にて波形反転し出力は5Vとなる



車速リードSWオフで燃費計回路電位はプルアップによって5Vになり、74HC14にて波形反転し出力は0Vとなる。




ナビとか他機器を接続している場合は下記のようになります







アナログ信号の場合

下記の様なアナログ波形も受けることができます。

※駆動軸1回転で4サイクルの信号ではないので、プログラムで処理する必要あり
※デューティは50%になりません。
※マイナス電圧が74HC14に印加するため寄生ダイオードが破壊される恐れがあります。
 最悪ラッチアップによる焼損が発生する場合があります。



たぶん動くかな??(未検証)

入力は国産車に採用しているパルス波形とアナログ正弦波をデューティ50%で矩形波に変換します。
パルス数は分周で1/2 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/128 1/256に出来ます。
出力は5V出力で、オープンコレクタ(5Vプルアップ済み)とバッファ出力が選べます。
※抵抗値は検証してからアップします。
※市販品は約25000円程度ですので安価に製作できます。
※車速信号が無いMT車においてABSユニット信号等を使用した場合、誤動作により重大な事故に発展する可能性があります。

筆者は、いかなる責任も負いかねます。あくまでも自己責任でお願いします。



コンパレータLMC6772は電源電圧を超えた入力でも波形反転することがないため採用しました。
また、オープンドレインのため電圧を後段のカウンタ入力に合わせるのが都合が良いと思われます。
コンパレータのゼロクロスディテクタ回路はリファレンスの回路そのままです。
コンパレータ比較電圧は実験にて求める必要があります。なるべくGND電位に近いほうがゼロクロスディテクタによってデューティ50%の奇麗な矩形波になると思います??






ページトップへ