AK協(xié)議用于數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，它是一種輪速傳感器（WSS）和電子控制單元（ECU）的標(biāo)準(zhǔn)接口。由傳感器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理單元處理，產(chǎn)生速度信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。

1.AK協(xié)議定義

AK協(xié)議是控制器和測(cè)量設(shè)備之間通信的方式，廣泛應(yīng)用于整車耐久轉(zhuǎn)轂等測(cè)試中，如AVL VECON。人們通常都是用VECON界面設(shè)置試驗(yàn)曲線，但通過(guò)AK可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化。如下圖所示：集合INCA和AK，實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，可用于重復(fù)的試驗(yàn)，如失火等。

AK信號(hào)的格式如Fig 6所示。

一幀AK信號(hào)包含速度脈沖(speed pulse)和數(shù)據(jù)協(xié)議位(data protocol bits)，對(duì)應(yīng)著速度信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)。速度脈沖反映齒輪的結(jié)構(gòu)，且可根據(jù)相鄰兩個(gè)速度脈沖的時(shí)間間隔算出輪速。數(shù)據(jù)協(xié)議位表示其他額外信息，比如旋轉(zhuǎn)方向、場(chǎng)幅度(field amplitude)等內(nèi)容。AK信號(hào)是通過(guò)改變電流的大小來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，電流分為三級(jí)。高等級(jí)電流(I_CCH，HIGH-level supply current)，一般取28mA，用于速度脈沖；中等級(jí)電流(I_CCM，MID-level supply current)，一般取14mA，用于數(shù)據(jù)協(xié)議位；低等級(jí)電流(I_CCL，LOW-level supply current)，一般取7mA，用于表示信號(hào)中的低電平。

當(dāng)傳感器檢測(cè)到過(guò)零輸入信號(hào)時(shí)（即檢測(cè)到磁場(chǎng)為0），延時(shí)t_d（70~121us）后輸出一個(gè)速度脈沖，脈沖寬度為t_p（通常為50us）。速度脈沖后面是數(shù)據(jù)協(xié)議位，最多有9個(gè)的數(shù)據(jù)單元。每個(gè)數(shù)據(jù)單元表示1位數(shù)據(jù)，所占時(shí)長(zhǎng)為t_p。在速度脈沖和數(shù)據(jù)協(xié)議位的第一個(gè)數(shù)據(jù)單元之間存在t_p/2的時(shí)間間隔。 下圖(Fig 7)是協(xié)議數(shù)據(jù)位的表示方法。在數(shù)據(jù)單元的時(shí)間段內(nèi)，若檢測(cè)到電流上升沿則表示數(shù)據(jù)1，電流下降沿表示數(shù)據(jù)0。若不存在電流邊沿，則該位數(shù)據(jù)無(wú)效。

協(xié)議數(shù)據(jù)位最多有9位，每一位的定義如Table 4。

2 AK信號(hào)的兩種狀態(tài)

根據(jù)輸入信號(hào)的頻率不同，發(fā)出的AK信號(hào)將會(huì)有兩種狀態(tài)：低速運(yùn)行和高速運(yùn)行。

2.1 低速運(yùn)行

當(dāng)輸入信號(hào)頻率較低，以至于距離上次檢測(cè)到過(guò)零輸入信號(hào)的時(shí)間已超過(guò)T_stop（通常為150ms）時(shí)，仍未有新的過(guò)零輸入信號(hào)出現(xiàn)，則將信號(hào)重新發(fā)送一遍，但速度脈沖用電流大小為I_CCM的人工速度脈沖代替。若繼續(xù)T_stop后依然未檢測(cè)到過(guò)零輸入信號(hào)，繼續(xù)重復(fù)發(fā)送。如果在1秒內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到過(guò)零信號(hào)，或相關(guān)遲滯電平在250毫秒內(nèi)沒(méi)有通過(guò)，系統(tǒng)進(jìn)入低速模式，協(xié)議數(shù)據(jù)位中的模式位(M)由0變?yōu)?。在重復(fù)發(fā)送信號(hào)時(shí)，若一幀信號(hào)還沒(méi)發(fā)送完時(shí)檢測(cè)到了過(guò)零信號(hào)輸入，則發(fā)送新速度脈沖之前終止重復(fù)傳輸。因存在延時(shí)t_d，所以在檢測(cè)到過(guò)零信號(hào)后正在發(fā)送的數(shù)據(jù)單元可以正常發(fā)送完畢，并且發(fā)送新速度脈沖前存在至少t_p/2的時(shí)間間隔。如Fig 8所示。

2.2 高速運(yùn)行

當(dāng)輸入信號(hào)的頻率很高時(shí)，速度脈沖后面的9個(gè)數(shù)據(jù)單元并不一定會(huì)全部發(fā)送，但正在發(fā)送的數(shù)據(jù)單元都可以正常發(fā)送完畢，而且每幀數(shù)據(jù)一定存在一個(gè)速度脈沖。這種運(yùn)行狀態(tài)和低速運(yùn)行中重復(fù)發(fā)送信號(hào)的終止方式一致，如Fig 8所示。

3 相關(guān)參數(shù)

CH50X 系列是帶AK協(xié)議的ABS輪速傳感器IC，包含多個(gè)產(chǎn)品型號(hào)：CH503/CH504/CH505等，支持方波/PWM/AK輸出協(xié)議，可支持功能安全ASIL-B系統(tǒng)。該系列產(chǎn)品的工作電壓范圍覆蓋4.5V-20V，工作溫度支持-40~150度，適用于收集齒輪轉(zhuǎn)速、位置和方向檢測(cè)以及需要一定精確級(jí)別的邊緣檢測(cè)，如汽車凸輪軸傳感。

【產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)】

CH503/CH504/CH505等多種型號(hào)

支持標(biāo)準(zhǔn)輸出/PWM輸出/AK輸出協(xié)議

可支持功能安全ASIL-B系統(tǒng)

技術(shù)規(guī)格:

應(yīng)用：變速箱，汽車凸輪軸

審核編輯：湯梓紅