有關(guān)ESP中傳感器及接口技術(shù)的電路
ESP(電子穩(wěn)定程序)是汽車電控的一個標(biāo)志性發(fā)明。不同的研發(fā)機(jī)構(gòu)對這一系統(tǒng)的命名不盡相同,如博世(BOSCH)公司早期稱為汽車動力學(xué)控制(VDC),現(xiàn)在博世、梅賽德—奔馳公司稱為ESP;豐田公司稱為汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(VSC)、汽車穩(wěn)定性輔助系統(tǒng)(VSA)或者汽車電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)(ESC);寶馬公司稱為動力學(xué)穩(wěn)定控制系統(tǒng)(DSC)。盡管名稱不盡相同,但都是在傳統(tǒng)的汽車動力學(xué)控制系統(tǒng),如ABS和TCS的基礎(chǔ)上增加一個橫向穩(wěn)定控制器,通過控制橫向和縱向力的分布和幅度,以便控制任何路況下汽車的動力學(xué)運(yùn)動模式,從而能夠在各種工況下提高汽車的動力性能。
本文介紹的是ESP中傳感器以及接口技術(shù)的電路解析:
電路原理
方向盤轉(zhuǎn)角傳感器接口
方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的輸出為正交編碼脈沖。正交編碼脈沖包含兩個脈沖序列,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(guān)系可以判斷為順時針方向和逆時針方向,并據(jù)此對信號進(jìn)行加/減計數(shù),從而得到當(dāng)前的計數(shù)累計值,也即方向盤的絕對轉(zhuǎn)角,而轉(zhuǎn)角的變化率即角速度,則可通過信號頻率測出。另外,方向盤轉(zhuǎn)角傳感器有一個零位輸出信號,當(dāng)方向盤在中間位置時,該信號輸出0V,否則輸出5V,通過該信號,可對絕對轉(zhuǎn)角進(jìn)行在線校準(zhǔn)。
圖1 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器脈沖序列波形
C164CI 與方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的接口電路如圖2所示。片內(nèi)內(nèi)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)作為正交脈沖的輸入,在正確設(shè)置相關(guān)寄存器后,定時器3的數(shù)據(jù)寄存器的值與方向盤轉(zhuǎn)角成正比,故可方便的計算轉(zhuǎn)角,本文所使用的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器每一圈對應(yīng)44個脈沖,設(shè)定時器3的數(shù)據(jù)寄存器為T3,則絕對轉(zhuǎn)角為。
圖2 方向盤轉(zhuǎn)角傳感器接口電路
進(jìn)行差分運(yùn)算,即可得到轉(zhuǎn)角變化速率。微控制器把計算得到的參數(shù)通過CAN發(fā)送給ECU。