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电路设计:汽车ESP中传感器及接口电路设计情形

出处:电子市场 宣布于:2017-05-04 14:01:53 | 7337 次浏览

  本文议论辩说了ESP系统中经常应用的结构特点及旌旗暗记特点,并设计了各个传感器的旌旗暗记处置赏罚赏罚接口,其中网罗硬件接口电路和软件处置赏罚赏罚妄图。设计了网罗横摆角速率、纵向/横向加速率传感器的集成模块,经由历程CAN与ECU阻拦数据传输,具有较好的抗滋扰性和可靠性。

  ESP(电子幸运赛车稳固法式模范模范)是汽车电控的一个标忘性创作缔造。不合的研发机构对这一系统的命名不尽类似,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—疾驰公司称为ESP;丰田公司称为汽车稳固性控制系统(VSC)、汽车稳固性赞助系统(VSA)或许汽车电子稳固控制系统(ESC);宝马公司称为动力学稳固控制系统(DSC)。虽然称谓不尽类似,但都是在传统的汽车动力学控制系统,如ABS和TCS的基础上增添一个横向稳固控制器,经由历程控制横向和纵向力的漫衍和幅度,以便控制任何路况下汽车的动力学运动形式,从而能够在种种工况下前进汽车的动力性能。

  本文简介的是ESP中传感器幸运赛车和接口手艺的电路剖析:

  电路原理

  偏向盘转角传感器接口

  偏向盘转角传感器的输入为正交编码脉冲。正交编码脉冲网罗两个脉冲序列,有变换的频率和四分之一周期(90°)的结实相位偏移,如图1所示。经由历程检测2路旌旗暗记的相位关系可以断定为顺时针偏向和逆时针偏向,并据此对旌旗暗记阻拦加/减计数,从而取得以后的计数累计值,也即偏向盘的相对转角,而转角的变换率即角速率,则可经由历程旌旗暗记频率测出。另外,偏向盘转角传感器幸运赛车有一个零位输入旌旗暗记,当偏向盘在中央职位时,该旌旗暗记输入0V,否则输入5V,经由历程该旌旗暗记,可对相对转角阻拦在线校准。

电路设计:汽车ESP中传感器及接口电路设计情形

  图1 偏向盘转角传感器脉冲序列波形

  C164CI 与偏向盘转角传感器接口电路如图2所示。片内内置增量编码的正交解码器,该解码器应用准时器3的两个引脚(T3IN、T3EUD)作为正交脉冲的输入,在准确设置相关存放器后,准时器3的数据存放器的值与偏向盘转角成正比,故可便利的盘算转角,本文所应用的偏向盘转角传感器每圈对应44个脉冲,设准时器3的数据存放器为T3,则相对转角为。

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  图2 偏向盘转角传感器接口电路

  阻拦差分运算,便可取得转角变换速率。把盘算取得的参数经由历程CAN发送给ECU。

  轮速传感器接口

  凭证前脸部门简介的轮速传感器旌旗暗记特点,设计接口电路如图3所示。

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  图3 轮速传感器接口电路

  电路接纳两级滤波和整形,以保证轮速旌旗暗记在极低转速下不会损掉落,同时防止因悬架振动惹起的旌旗暗记滋扰。图中由电阻R2引入第一级迟滞较量,而应用74HC14引入第二级迟滞较量。

  横摆角速率、纵向/横向加速率传感器

  横摆角速率、纵向/横向加速率传感器的装配职位基内幕同,输入都是0V-5V的模拟量,由于汽车摇动组成的旌旗暗记摇动特点不合,故封装在统一模块中。其硬件接口如图4示,完成硬件模拟前置滤波,以榨取来自传感器幸运赛车的模拟旌旗暗记中的高频噪声因素,防止在采样历程当中泛起混叠情形。

幸运赛车   调剂图4中各个阻容元件的参数,便可设置滤波阻拦频率和延时年夜小。汽车运转历程当中,在较好路面下行驶时,由于旌旗暗记较好,延时尽能够要小,而在摇动路面下行驶,则欲望滤波效果要好。但是由于硬件滤波的频率特点一经设计终了,没法实时修改,故须要在软件中设计数字滤波环节。数字滤波经常应用的有维纳、卡尔曼滤波器、线性意料器、自适用滤波器等。在这里选用盘算量小、实时性能好的一阶低通滤波。

    

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  图4 横摆角速率、纵向/横向加速率传感器接口电路

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