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全面解析ESP的传感技能和接口技能

本站为您提供的全面解析ESP的传感技术和接口技术,ESP(电子稳定程序)是汽车电控的一个标志性发明。不同的研发机构对这一系统的命名不尽相同,如博世(BOSCH)公司早期称为汽车动力学控制(VDC),现在博世、梅赛德—奔驰公司称为ESP;丰田公司称为汽车稳定性控制系统(VSC)、汽车稳定性辅助系统(VSA)或者汽车电子稳定控制系统(ESC);宝马公司称为动力学稳定控制系统(DSC)。尽管名称不尽相同,但都是在传统的汽车动力学控制系统,如ABS和TCS的基础上增加一个横向稳定控制器,通过控制横向和纵向力的分布和幅度,以便控制任何路况下汽车的动力学运动模式,从而能够在各种工况下提高汽车的动力性能。

  ESP首要运用在轿车电控中,ESP中的加速度传感器沿轿车前进方向的纵向加速度传感器。下面就为你介绍ESP体系中常用传感器的结构或许信号的特性和一些问题的解决法法,并规划了各个传感器的信号处理接口。

  ESP(电子安稳程序)是轿车电控的一个标志性创造。不同的研制组织对这一体系的命名不尽相同,如博世(BOSCH)公司前期称为轿车动力学操控(VDC),现在博世、梅赛德—奔跑公司称为ESP;丰田公司称为轿车安稳性操控体系(VSC)、轿车安稳性辅佐体系(VSA)或许轿车电子安稳操控体系(ESC);宝马公司称为动力学安稳操控体系(DSC)。虽然称号不尽相同,但都是在传统的轿车动力学操控体系,如ABS和TCS的基础上添加一个横向安稳操控器,经过操控横向和纵向力的散布和起伏,以便操控任何路况下轿车的动力学运动形式,然后能够在各种工况下进步轿车的动力功能。

  本文介绍的是ESP中传感器以及接口技能的电路解析:

  电路原理

  方向盘转角传感器接口

  方向盘转角传感器的输出为正交编码脉冲。正交编码脉冲包括两个脉冲序列,有改变的频率和四分之一周期(90°)的固定相位偏移,如图1所示。经过检测2路信号的相位联系能够判别为顺时针方向和逆时针方向,并据此对信号进行加/减计数,然后得到当时的计数累计值,也即方向盘的肯定转角,而转角的改变率即角速度,则可经过信号频率测出。别的,方向盘转角传感器有一个零位输出信号,当方向盘在中心方位时,该信号输出0V,不然输出5V,经过该信号,可对肯定转角进行在线校准。

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  图1 方向盘转角传感器脉冲序列波形

  C164CI 与方向盘转角传感器的接口电路如图2所示。片内内置增量编码的正交解码器,该解码器运用定时器3的两个引脚(T3IN、T3EUD)作为正交脉冲的输入,在正确设置相关寄存器后,定时器3的数据寄存器的值与方向盘转角成正比,故可便利的核算转角,本文所运用的方向盘转角传感器每一圈对应44个脉冲,设定时器3的数据寄存器为T3,则肯定转角为。

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  图2 方向盘转角传感器接口电路

  进行差分运算,即可得到转角改变速率。微操控器把核算得到的参数经过CAN发送给ECU。

  轮速传感器接口

  依据前面部分介绍的轮速传感器信号特色,规划接口电路如图3所示。

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  图3 轮速传感器接口电路

  电路选用两级滤波和整形,以确保轮速信号在极低转速下不会丢掉,一起避免因悬架振荡引起的信号搅扰。图中由电阻R2引进榜首级迟滞比较,而运用74HC14引进第二级迟滞比较。

  横摆角速度、纵向/横向加速度传感器

  横摆角速度、纵向/横向加速度传感器的装置方位根本相同,输出都是0V-5V的模仿量,因为轿车动摇形成的信号动摇特性共同,故封装在同一模块中。其硬件接口如图4示,完成硬件模仿前置滤波,以按捺来自传感器的模仿信号中的高频噪声成分,避免在采样过程中呈现混叠现象。

  调整图4中各个阻容元件的参数,即可设置滤波截止频率和延时巨细。轿车运转过程中,在较好路面上行进时,因为信号较好,延时尽量要小,而在动摇路面上行进,则期望滤波作用要好。可是因为硬件滤波的频率特性一经规划结束,无法实时修正,故需要在软件中规划数字滤波环节。数字滤波常用的有维纳滤波器、卡尔曼滤波器、线性预测器、自适用滤波器等。在这里选用核算量小、实时功能好的一阶低通滤波。

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  图4 横摆角速度、纵向/横向加速度传感器接口电路

  

  本文评论了ESP体系中常用传感器的结构特色及信号特性,并规划了各个传感器的信号处理接口,其间包括硬件接口电路以及软件处理计划。规划了包括横摆角速度、纵向/横向加速度传感器的集成模块,经过CAN总线与ECU进行数据传输,具有较好的抗搅扰性和可靠性。

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