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1、详细解析ESP中传感器及接口技术的电路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、梅赛德一奔驰公司称为 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
2、动 力性能。本文介绍的是ESP中传感器以及接口技术的电路解析：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。正交编码脉冲包含两个脉冲 序列，有变化的频率和四分之一周期（90）的固定相位偏移，如图 1所 示。通过检测2路信号的相位关系可以判断为顺时针方向和逆时针方向， 并据此对信号进行加/减计数，从而得到当前的计数累计值，也即方向盘的 绝对转角，而转角的变化率即角速度，则可通过信号频率测出。另外，方 向盘转角传感器有一个零位输出信号，当方向盘在中间位置时，该信号输 出0V，否则输出5V，通过该信号，可对绝对转角进行在线校准。IMTIPP2I噸时针ri：n nn：n n：:n
3、n：rLTLjmrULTL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，该解码器使用定时器 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，故可方便的计算转角，本文所使用的方向盘转角传 感器每一圈对应44个脉冲，设定时器3的数据寄存器为T3，则绝对转角为。图2方向盘转角传感器接口电路进行差分运算，即可得到转角变化速率。微控制器把计算得到的参数通 过CAN发送给ECU。轮速传感器接口根据前面部分介绍的轮速传感器信号特点，设计接口电路如图3所示。o
4、2ji图3轮速传感器接口电路LM1390X)1 if74HC14电路采用两级滤波和整形，以保证轮速信号在极低转速下不会丢失，同 时避免因悬架振动引起的信号干扰。图中由电阻R2引入第一级迟滞比较，而使用74HC14引入第二级迟滞比较。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安装位置基本相同，输出都是 0V-5V的模拟量，由于汽车颠簸造成的信号波动特性一致，故封装在同一模 块中。其硬件接口如图4示，实现硬件模拟前置滤波，以抑制来自传感器 的模拟信号中的高频噪声成分，防止在采样过程中出现混叠现象。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大小。 汽车运行过
5、程中，在较好路面上行驶时，由于信号较好，延时尽量要小， 而在颠簸路面上行驶，则希望滤波效果要好。但是由于硬件滤波的频率特 性一经设计完毕，无法实时修改，故需要在软件中设计数字滤波环节。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。在这里选用计算量小、实时性能好的一阶低通滤波。1214AIN图4横摆角速度、纵向/横向加速度传感器接口电路F-C2LMX324C1电本文讨论了 ESP系统中常用传感器的结构特点及信号特性，并设计了各 个传感器的信号处理接口，其中包括硬件接口电路以及软件处理方案。设 计了包含横摆角速度、纵向/横向加速度传感器的集成模块，通过 CAN总线 与ECU进行数据传输，具有较好的抗干扰性和可靠性。
