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横摆角速度传感器原理

底盘│车辆横角速度(Yaw Rate)估算(上)_搜狐汽车_搜狐网 (sohu.com)

若简单解释ESP 系统的工作逻辑很简单。ESP 系统接收方向盘转角传感器的角度信号,结合速度信号计算速度和方向盘转角下的车身yaw值(中心转向)。Yaw以车身为参考Yaw-G传感器检测到的车身真实Yaw对比值,判断是过度还是不足,然后决定哪一侧的轮胎压力来纠正。

Yaw 是横摆角,横摆角对时间微分,我们得到了横摆角的速度 Yaw-Rate

一般Yaw-G 传感器输出是两个加速度(纵向和侧向)和一个水平角度Yaw-rate(又称偏航率)。

这一套理论似乎很容易理解,但让我先问一下:

1 Yaw-G 传感器发出Yaw-rate 真的吗?如何验证?

2 整车参考方向盘转角和速度计算Yaw-rate能真正反映车辆应有的东西Yaw值吗?

带着这些问题,我们开始今天的讨论。让我们先看看Yaw-G的校验算法,我们知道,车辆在弯道内前后轮的外侧车轮转速都大于内侧车轮,所以利用轮速差我们可以估算出车横摆角速度(偏航率)。

1)轮速差估算横摆角速度。为了方便起见,我们列出了适用于前后轮的通用公式。

Yaw-rate1=(外轮速-内测速度)/轮距*cos车轮转角

本公式的推导过程如下图所示(对不起,为了节省时间,直接手绘上图)。

如果我们进入前轮,估计Yaw-rate就是

Yaw-rate1=(wf1-wf2)*Rr/(A*cos(a))

同样的操作,我们也可以带入后轮,因为后轮没有转向角,所以cos(a) 等于1 ,但通常,更愿意估计驱动轮的速差。

这种方法可以用至少传感器估计车辆的横摆角,但这里我们必须面对一个问题,比如高G 在沥青路面等工况下,由于侧向加速度引起的重量转移,会导致内外车轮滚动半径的差异(外压变小,内载荷减小变大)。因此,轮速估计的水平摆角有偏差,因此,通常需要根据侧向加速值据侧向加速值进行修正。

Yaw-rate1=Yaw-rate1 X K

2)侧向加速度-车速法,由于通过四个轮速能计算出车辆前进速度,而侧向加速度则是通过yaw-G 我们还可以通过两个物理量来估计横摆角的速度。

Yaw-rate2=侧向加速/纵向速度

同样,这个公式的来公式的起源。如下图所示

3)第三种是Yaw-G 通过惯性测量传感器发出的车辆质地Yaw-rate。而Yaw-G

传感器分为集成式和独立式Yaw-G传感器安装在车身质地附近,通过串口实时发送ax/ay以及Yaw-rate给ESP 模块。

加速度芯片直接贴在集成式上ESP 电控模块PCB 板上。

标签: g37前abs传感器传感器转向轮胎中的传感器加装传感器

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