基于VCU的商用车车速信号处理技术 2024-08-02 15:04:58 车速识别技术是车辆控制中最基本的技术之一,传统商用车采用涡轮蜗杆配磁电式车速传感器,脉冲信号经过车速控制盒处理后发送仪表进行车速计算和显 示, 具有传递环节多、误差大、可靠性差、车速控制盒售后维护困难等缺点,市场反馈经常出现车速指针摆动、归零等故障现象,并导致巡航功能失效,用户驾驶体验较差。GB7258-2012规定,自2014年9月1日以后生产的半挂牵引车应安装防抱死制动装置,即ABS已经成为当今卡车标准配置,ABS系统本身采集4轮或6轮轮速信息,如果能加以利用,可提高车速信号可靠性。又EBS、行车记录仪等部件需要第三方车速进行校验,所以车速传感器又不能取消。基干以上车辆客观存在的两路信号源,利用整车控制器进行综合计算、冗余设计,可大大提供车速信号的准确性、可靠性。本文从系统构成、计算方法、工程实现等几个方面介绍了整车控制器车速处理技术的具体方案,试验结果表明此方法切实可行,可大规模应用于量产车型。系统构成与原理本文所述方法基于商用车整车控制系统,其中包括VCU、车速传感器、ABS控制器、ABS轮速传感器、加速度传感器、CAN仪表行车记录仪,系统原理框图如图1所示。VCU同时有以下两种方式获得车速。1)方式1,传感器车速∶ VCU硬线连接车速传感器,采集变速器输出轴靶轮脉冲信号,根据车辆后桥速比、轮胎滚动半径计算车速。2)方式2,ABS车速∶ ABS控制器通过底盘CAN总线发轮速信号给VCU,VCU根据车辆轮胎滚动半径计算车速。VCU优先选取传感器车速作为第一车速,ABS车速作为冗余车速。当VCU识别出车速传感器出现故障时将使用ABS车速,同时仪表提示驾驶员车速传感器出现故障,尽快维修处理。1. 实现方法1.1 传感器车速计算方法车速传感器采用霍尔式频率传感器,霍尔式传感器具有抗干扰能力强,输出信号幅值不受靶轮转速影响、使用寿命长等优点。传感器安装于变速器输出轴靶轮,采集靶轮脉冲信号,VCU根据脉冲信号周期、车辆后桥速比、轮胎滚动半径计算车速,计算公式如下∶1.2 ABS车速计算方法ABS发送的EBC2报文中含有前轮平均轮速信号,单位为km/h,正常情况下取前轮两轮速的平均值,在车轮无抱死情况下较为准确。如一个出现故障,则发送正常工作的车轮轮速,如两个同时出现故障,则不发送平均轮速,会发送故障状态。ABS控制器发送的轮速是按照轮胎滚动一周3200mm(厂家默认值)计算的,VCU需要根据实际车辆轮胎滚动半径、滚动半径误差进行修正∶本文阐述的车速处理方法中,VCU优先选取车速传感器作为信号源,当VCU识别出车速传感器出现故障后,选用ABS车速进行仪表显示及控制。车速传感器故障主要为信号不可信,这是一种逻辑故障,即通过逻辑判断识别出的故障,主要有以下两种逻辑。1)车速传感器与ABS发出的轮速信号进行对比,差别超过阈值则报车速传感器故障。ABS轮速传感器同时出现故障时,EBC2将不发轮速信息,即策略里默认只要可以接收到轮速信息即认为是可信的。2)根据车速传感器计算的车速计算车辆加速度,与加速度传感器进行对比,差别超过一定阈值报车速传感器信号不可信故障。1.3车速补偿根据法规 《GB 15082-2008》要求,仪表显示车速要大于实际车速,以免驾驶员超速行驶,具体范围如下∶原则上显示车速在大于实际车速前提下越准确越好,无论是ABS车速还是传感器车速, 主要误差来自于轮胎滚动半径的误差(机械传动系误差可忽略),轮胎实际滚动半径受胎压、车辆载荷、胎面磨损等因素影响,为了保证轮胎更换前显示车速仍不小于实际车速,经过试验对车速补偿2%较为合理,即A值为1.02,仪表进行1:1显示。2. 信号品质车速信号品质分为最低识别车速、分辨率、误差、响应时间(表1),其中最低识别车速和分辨率取决于传感器性能和车辆传动系参数,响应时间取决于控制器处理速度 CAN总线传输速率、传输路径。以FAW某主销重型牵引车举例说明。车速传感器/ABS轮速传感器最低响应频率∶5 Hz;变速器输出轴靶轮齿数∶ 48; 后桥主减速比∶ 3.417;轮胎规格及滚动半径∶12R22.5,527 mm;ABS靶轮齿数∶100。车速传感器最低识别车速:3. 工程实现及售后3.1工程实现为了实现车速计算,VCU需要获取以下车辆参数∶①车速传感器靶轮齿数;②ABS齿圈齿数;③后桥主减速比;④轮胎滚动半径。其中,FAW某车型前两项为标准配置,固化于软件中 (可标定),后两项不同车型变化较为多样,为了不让这两项影响VCU的整车标定数据种类,通过下面方法可以实现。1)在PDM(Product Data Management,产品数据管理系统)车型结构下的后桥总成、轮胎总成中增加属性信息,后桥总成增加主减速比,轮胎总成增加滚动半径,如图2、 图3所示。2)在解放整车装配线终端,EOL设备扫面车型码获取装车BOM中的后桥减速比、轮胎半径信息,并写入VCU的预留Flash区,VCU获取用于车速计算。3.2 关于售后商用车在用户使用过程中经常遇见更换不同规格轮胎的情况,甚至为了适应运输区域地理特点更换不同减速比的后桥,又或者车辆某些原因更换了新的VCU,VCU刷写的整车数据中只有默认的轮胎半径和后桥速比,这些可能的变化势必会影响车速计算的准确性。传统车辆这种情况需要重新计算传递参数选择不同的车速控制盒,实现过程较为复杂且会增加成本。基于VCU的车速方案,遇到以上情况,可利用诊断仪对后桥减速比、轮胎半径进行简单的选择匹配即可,既快捷方便又经济实惠。如图4所示。 赞 (0) 相关推荐 汽车上四种速度传感器简介 汽车上四种速度传感器简介 关于汽车传感器,看了就想收藏! 车用传感器很多,那么其常用的类型以及其工作原理又是怎样的呢,看完下面的文章你就全明白了. 机油压力传感器 是指集微型传感器.执行器以及信号处理和控制电路.接口电路.通信和电源于一体的微型机电系统.常用 ... 基于Nastran某商用车传动轴NVH模态性能仿真和试验研究 摘要:传动轴是商用车动力系统关键传动部件,对整车NVH性能有重要影响,文章针对某商用车传动轴进行了模态CAE和试验研究,C AE分析和试验结果表明,此商用车传动轴NVH模态性能满足目标. 1 引言 随 ... 盖瑞特开发更高效的长途商用车电动涡轮增压技术|增压器|发动机|柴油发动机|电动机|汽车 盖瑞特将发挥在电动涡轮增压技术的行业领先优势,设计并开发应用于长途商用车的电动涡轮增压器样件,为排放指标更严苛的后欧六(post-Euro VI)标准做好准备. 多方协作推动行业发展 在欧洲汽车研发理 ... 重卡电动化下一步?盖瑞特开发更高效长途商用车电动涡轮增压技术 盖瑞特将发挥在电动涡轮增压技术的行业领先优势,设计并开发应用于长途商用车的电动涡轮增压器样件,为排放指标更严苛的后欧六(post-Euro VI)标准做好准备. 多方协作推动行业发展 在欧洲汽车研发理 ... 商用车驱动桥未来技术发展分析 作者:于吉龙丨北京福田戴姆勒汽车有限公司 ----------------------------------------------------------------- Proterra 的大模组商用车电池平台技术 这张图集中体现了当前电动巴士中电池系统的位置布置,由于大巴对于空间和重量不敏感(相对于乘用车),所以电动巴士对于电池系统的设计更多的是着眼于整个大巴中的可用空间,以便装载更多的电量,这也使得大巴的油改 ... 干货!多种商用车轻量化技术结构特点新趋势 商用车轻量化有助于汽车产业的可持续发展.整车轻量化即减少质量,方法有很多,如选择轻质合金材料.高强度钢材.非金属材料,简化结构.合理配置等.但具体到不同车型,在保证其整车功能及安全的前提下,如何实现其 ... Comfort Motion Global将动感座椅技术应用于商用车市场 Comfort Motion Global 公司宣布,该公司正在与众多商用车辆供应商和车队所有者合作,将其运动座椅技术推向商用汽车市场. "随着政府对昏昏欲睡的驾驶行为和驾驶员疲劳的管理日益 ... 新能源商用车动力总成趋势及关键技术 ----------------------------------------------------------------- 未来商用车技术-采埃孚(ZF) 电动化.自动化.网联化正逐渐成为世界汽车工业新的战略取向.世界许多汽车和零部件厂商,正在从传统产品向新兴产品拓展,其中具备雄厚实力的厂商已经站在或即将站在全球汽车工业的最前沿. 作为全球汽车行业优秀的 ...