ESP中传感器以及接口技术的电路解析

ESP（电子平稳程序）是汽车电控的一个标志性发明者。有所不同的研发机构对这一系统的命名不尽相同，如博世（BOSCH）公司早期称作汽车动力学掌控（VDC），现在博世、梅赛德—奔驰公司称作ESP；丰田公司称作汽车稳定性控制系统（VSC）、汽车稳定性辅助系统（VSA）或者汽车电子平稳控制系统（ESC）；宝马公司称作动力学平稳控制系统（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的基础上减少一个纵向平稳控制器，通过掌控纵向和横向力的产于和幅度，以便掌控任何路况下汽车的动力学运动模式，从而需要在各种工况下提升汽车的动力性能。本文讲解的是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模块方向盘转角传感器的输入为向量编码脉冲。

向量编码脉冲包括两个脉冲序列，有变化的频率和四分之一周期（90°）的相同振幅位移，如图1右图。通过检测2路信号的振幅关系可以辨别为顺时针方向和逆时针方向，并据此对信号展开特／减半计数，从而获得当前的计数总计值，也即方向盘的意味著转角，而转角的变化率即角速度，则可通过信号频率测得。另外，方向盘转角传感器有一个零位输入信号，当方向盘在中间方位时，该信号输入0V，否则输入5V，通过该信号，可对意味著转角展开在线校准。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模块电路如图2右图。

片内内置增量编码的向量解码器，该解码器用于定时器3的两个插槽（T3IN、T3EUD）作为向量脉冲的输出，在准确设置涉及寄存器后，定时器3的数据寄存器的值与方向盘转角成正比，故可便利的计算出来转角，本文所用于的方向盘转角传感器每一圈对应44个脉冲，另设定时器3的数据寄存器为T3，则意味著转角为。图2方向盘转角传感器模块电路展开差分运算，才可获得转角变化速率。微控制器把计算出来获得的参数通过CAN发送给ECU。

轮速传感器模块根据前面部分讲解的轮速传感器信号特点，设计模块电路如图3右图。图3轮速传感器模块电路电路使用两级滤波和整形，以确保轮速信号在极低扭矩下会遗失，同时防止因悬架振动引发的信号阻碍。图中由电阻R2引进第一级延缓较为，而用于74HC14引进第二级延缓较为。

横摆角速度、横向／纵向加速度传感器横摆角速度、横向／纵向加速度传感器的加装方位基本相同，输入都是0V－5V的模拟量，由于汽车摇晃导致的信号波动特性完全一致，故PCB在同一模块中。其硬件模块如图4必，构建硬件仿真前置滤波，以诱导来自传感器的模拟信号中的高频噪声成分，避免在取样过程中经常出现混叠现象。调整图4中各个阻容元件的参数，才可设置滤波截止频率和延时大小。

汽车运营过程中，在较好路面上行经时，由于信号较好，延时尽可能要小，而在摇晃路面上行经，则期望滤波效果要好。但是由于硬件滤波的频率特性日后设计完，无法动态改动，故必须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、自限于滤波器等。在这里搭配计算出来量小、动态性能好的一阶低通滤波。

图4横摆角速度、横向／纵向加速度传感器模块电路编者结语本文辩论了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模块，其中还包括硬件模块电路以及软件处置方案。设计了包括横摆角速度、横向／纵向加速度传感器的构建模块，通过CAN总线与ECU展开数据传输，具备较好的抗干扰性和可靠性。

本文来源：皇冠游戏中心官网-www.sriingenieria.com