詳細解析ESP中傳感器及接口技術的電路
發布時間:2018-01-19 責任編輯:lina
【導讀】ESP(電子穩定程序)是汽車電控的一個標誌性發明。不同的研發機構對這一係統的命名不盡相同,如博世(BOSCH)公司早期稱為汽車動力學控製(VDC),現在博世、梅賽德—奔馳公司稱為ESP;豐田公司稱為汽車穩定性控製係統(VSC)、汽車穩定性輔助係統(VSA)或者汽車電子穩定控製係統(ESC);寶馬公司稱為動力學穩定控製係統(DSC)。
盡管名稱不盡相同,但都是在傳統的汽車動力學控製係統,如ABS和TCS的de基ji礎chu上shang增zeng加jia一yi個ge橫heng向xiang穩wen定ding控kong製zhi器qi,通tong過guo控kong製zhi橫heng向xiang和he縱zong向xiang力li的de分fen布bu和he幅fu度du,以yi便bian控kong製zhi任ren何he路lu況kuang下xia汽qi車che的de動dong力li學xue運yun動dong模mo式shi,從cong而er能neng夠gou在zai各ge種zhong工gong況kuang下xia提ti高gao汽qi車che的de動dong力li性xing能neng。
本文介紹的是ESP中傳感器以及接口技術的電路解析:
電路原理
方向盤轉角傳感器接口
方向盤轉角傳感器的輸出為正交編碼脈衝。正交編碼脈衝包含兩個脈衝序列,有變化的頻率和四分之一周期(90°)的固定相位偏移,如圖1所示。通過檢測2路信號的相位關係可以判斷為順時針方向和逆時針方向,並據此對信號進行加/jianjishu,congerdedaodangqiandejishuleijizhi,yejifangxiangpandejueduizhuanjiao,erzhuanjiaodebianhualvjijiaosudu,zeketongguoxinhaopinlvcechu。lingwai,fangxiangpanzhuanjiaochuanganqiyouyigelingweishuchuxinhao,dangfangxiangpanzaizhongjianweizhishi,gaixinhaoshuchu0V,否則輸出5V,通過該信號,可對絕對轉角進行在線校準。

圖1 方向盤轉角傳感器脈衝序列波形
C164CI 與方向盤轉角傳感器的接口電路如圖2所示。片內內置增量編碼的正交解碼器,該解碼器使用定時器3的兩個引腳(T3IN、T3EUD)作為正交脈衝的輸入,在正確設置相關寄存器後,定時器3的數據寄存器的值與方向盤轉角成正比,故可方便的計算轉角,本文所使用的方向盤轉角傳感器每一圈對應44個脈衝,設定時器3的數據寄存器為T3,則絕對轉角為。

圖2 方向盤轉角傳感器接口電路
進行差分運算,即可得到轉角變化速率。微控製器把計算得到的參數通過CAN發送給ECU。
輪速傳感器接口
根據前麵部分介紹的輪速傳感器信號特點,設計接口電路如圖3所示。

圖3 輪速傳感器接口電路
電路采用兩級濾波和整形,以保證輪速信號在極低轉速下不會丟失,同時避免因懸架振動引起的信號幹擾。圖中由電阻R2引入第一級遲滯比較,而使用74HC14引入第二級遲滯比較。
橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器
橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器的安裝位置基本相同,輸出都是0V-5V的模擬量,由於汽車顛簸造成的信號波動特性一致,故封裝在同一模塊中。其硬件接口如圖4示,實現硬件模擬前置濾波,以抑製來自傳感器的模擬信號中的高頻噪聲成分,防止在采樣過程中出現混疊現象。
調整圖4中zhong各ge個ge阻zu容rong元yuan件jian的de參can數shu,即ji可ke設she置zhi濾lv波bo截jie止zhi頻pin率lv和he延yan時shi大da小xiao。汽qi車che運yun行xing過guo程cheng中zhong,在zai較jiao好hao路lu麵mian上shang行xing駛shi時shi,由you於yu信xin號hao較jiao好hao,延yan時shi盡jin量liang要yao小xiao,而er在zai顛dian簸bo路lu麵mian上shang行xing駛shi,則ze希xi望wang濾lv波bo效xiao果guo要yao好hao。但dan是shi由you於yu硬ying件jian濾lv波bo的de頻pin率lv特te性xing一yi經jing設she計ji完wan畢bi,無wu法fa實shi時shi修xiu改gai,故gu需xu要yao在zai軟ruan件jian中zhong設she計ji數shu字zi濾lv波bo環huan節jie。數shu字zi濾lv波bo常chang用yong的de有you維wei納na濾lv波bo器qi、卡爾曼濾波器、線性預測器、自適用濾波器等。在這裏選用計算量小、實時性能好的一階低通濾波。

圖4 橫擺角速度、縱向/橫向加速度傳感器接口電路
本文討論了ESP係xi統tong中zhong常chang用yong傳chuan感gan器qi的de結jie構gou特te點dian及ji信xin號hao特te性xing,並bing設she計ji了le各ge個ge傳chuan感gan器qi的de信xin號hao處chu理li接jie口kou,其qi中zhong包bao括kuo硬ying件jian接jie口kou電dian路lu以yi及ji軟ruan件jian處chu理li方fang案an。設she計ji了le包bao含han橫heng擺bai角jiao速su度du、縱向/橫向加速度傳感器的集成模塊,通過CAN總線與ECU進行數據傳輸,具有較好的抗幹擾性和可靠性。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 1200餘家企業齊聚深圳,CITE2026打造電子信息產業創新盛宴
- 掌握 Gemini 3.1 Pro 參數調優的藝術
- 築牢安全防線:電池擠壓試驗機如何為新能源產業護航?
- Grok 4.1 API 實戰:構建 X 平台實時輿情監控 Agent
- 電源芯片國產化新選擇:MUN3CAD03-SF助力物聯網終端“芯”升級
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
光電顯示
光繼電器
光控可控矽
光敏電阻
光敏器件
光敏三極管
光收發器
光通訊器件
光纖連接器
軌道交通
國防航空
過流保護器
過熱保護
過壓保護
焊接設備
焊錫焊膏
恒溫振蕩器
恒壓變壓器
恒壓穩壓器
紅外收發器
紅外線加熱
厚膜電阻
互連技術
滑動分壓器
滑動開關
輝曄
混合保護器
混合動力汽車
混頻器
霍爾傳感器



