汽车定速巡航怎么使用

描述

1. 巡航的定义

汽车定速巡航用于控制汽车的定速行驶,汽车一旦被设定为巡航状态时,发动机的供油量便由电脑控制,电脑会根据道路状况和汽车的行驶阻力不断地调整供油量,使汽车始终保持在所设定的车速行驶,而无需操纵油门。

2. 巡航的主要电路

2.1.一汽丰田皇冠汽车巡航

传感器

其中:

SW1为主开关(CMS);SW2为取消开关(CS);SW3为设置减速开关(SET/-);SW4为恢复加速开关(RES/+)

2.2.福特福克斯汽车巡航

传感器

其中:

SW1为复位开关(RES);SW2为加速开关(+);SW3为减速开关(-);SW4为取消开关(CS);SW5为主开关(CMS)

2.3. 巡航电路的匹配、设计与计算

以福特福克斯汽车巡航,MCU以infineon TC1728举例

2.3.1.控制器与巡航传感器接口电路

传感器

2.3.2.R11/R12/R13/C1/C2/C3设计和计算

可根据【模拟输入接口电路介绍之一】设计和计算后设定合理的值

其中,TC1728的限流规格如下,需要满足单通道以及所有通道两个指标不能超。

传感器

3.3.巡航与控制器接口电路匹配设计与计算

重点讲解匹配设计与计算

3.3.1.两路MCU ADC冗余设计

鉴于巡航信号危及生命的重要信号,设计上需要考虑一路MCU ADC失效,不能导致巡航功能失效或乱动作,故设计两路MCU ADC采集原始电压值,可在两路MCU ADC进行冗余校验,保证输入的完整性以及正确性。

3.3.2. MCU ADC电压计算(R11=1000ohm)

V(ADC)=VCCRx/(Rx+R11)-Ioz1R12

其中

Ioz1R12(max)=600nA10k=6mA,影响较小(当然精确计算可把这部分计算进去);

Rx为巡航电阻网路开关闭合时候的电阻

R11=1000ohm

以上的电阻都是参与运算,需要选择精度小于等于1%的电阻

传感器

以下化简计算(未将VCC/R上的误差计算入内)

V(ADC)=VCC*Rx/(Rx+R11)

类型 单位 备注
VCC 5V V
R11 1000 ohm
Rx 开路 无穷大 ohm
对地短路 0 ohm
所有开关未动作 2100 ohm
仅SW1(复位开关)闭合 600 ohm
仅SW2(加速开关)闭合 300 ohm
仅SW3(减速开关)闭合 120 ohm
仅SW4(取消开关)闭合 0 ohm
仅SW5(主开关)闭合 923.08 ohm R1//R5

可以计算出V(ADC)

序号 类型 V(ADC) 设置电压范围
1 开路 5V 4.5V以上
2 对地短路 0V 0.2V以下
3 对VCC/VBAT短路 5V 4.5V以上
4 所有开关未动作 3.39 3V-3.8V
5 仅SW1(复位开关)闭合 1.88 1.5V-2.1V
6 仅SW2(加速开关)闭合 1.15 0.9V-1.4V
7 仅SW3(减速开关)闭合 0.54 0.3V-0.8V
8 仅SW4(取消开关)闭合 0.00 0.2V以下
9 仅SW5(主开关)闭合 2.40 2.2V-2.8V

1)从上表中可以发现,对地短路与取消开关的电平一样,可以理解为短路情况下优先退出巡航

2)SW1~SW5同时按下时,SW4优先级最高,即退出巡航优先级最高

3)SW1~SW3同时按下时,SW3优先级最高,即减速优先级最高

4)SW1~SW2同时按下时,SW2优先级最高,即加速优先级最高

5)开路与对VCC/VBAT短路无法区分,但是可以在上电过程中(此刻所有巡航开关都未工作),发现检测电压不是3V-3.8V之间而是4.5V以上即判断为开路或对VCC/VBAT短路

6)短路与SW4闭合无法区分,但是可以在上电过程中(此刻所有巡航开关都未工作),发现检测电压不是3V-3.8V之间而是0.2V以下即判断为对地短路

3.3.3. MCU ADC电压计算(R11=600ohm)

R11=600ohm时,电压分的更开,容易区分

序号 类型 V(ADC) 设置电压范围
1 开路 5V 4.5V以上
2 对地短路 0V 0.5V以下
3 对VCC/VBAT短路 5V 4.5V以上
4 所有开关未动作 4.04 3.7V-4.3V
5 仅SW1(复位开关)闭合 2.73 2.4V-2.9V
6 仅SW2(加速开关)闭合 1.88 1.5V-2.1V
7 仅SW3(减速开关)闭合 0.97 0.6V-1.3V
8 仅SW4(取消开关)闭合 0.00 0.5V以下
9 仅SW5(主开关)闭合 3.24 3.0V-3.6V

电阻值功率计算需参照【模拟输入接口电路介绍之一】计算是否满足要求,必须要要计算此参数(WORSE CASE下对VBAT短路时R11的功耗最大),否则可能出现电阻烧毁的可能性,如果R11功耗不满足,可考虑使用功率电阻或几个电阻并联方式。

此章节不再赘述。

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