一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路技术方案

本实用新型专利技术涉及汽车转向系统中传感器与ECU之间的接口电路技术领域，具体的讲是一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路，包括电容、电阻，用于连接汽车转向系统中扭矩角度传感器SENT ASIC芯片与μC控制芯片形成SENT解码电路，在SENT标准协议下将速度参数设为最小时钟值Min T_tick=1.5μs，典型值为Typ T_tick=1.65μs，最大值Max T_tick=1.84μs，本实用新型专利技术设计了一种可以代替原先角度信号和扭矩信号的PWM传输方法的SENT协议电路，并将该传输协议电路应用在了汽车转向系统中，从而实现更高的数据传输速度、提升了通讯的抗干扰能力。

A kind of sent decoding circuit for torque angle sensor in automobile steering system

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路
本技术涉及汽车转向系统中传感器与ECU之间的接口电路
，具体的讲是一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路。
技术介绍
SENT（SingleEdgeNibbleTransmission）是一种新型单工信息传输方案；作为一种二线制的传输协议，相较于模拟信号传输与PWM信号传输等方式，有着结构简单，成本低廉的，电磁兼容可靠性高的特点。本专利将该传输协议应用在了汽车转向系统中，替代了原先角度信号和扭矩信号的PWM传输方法。但是因为汽车转向系统对传感器的实时性要求较高，SENT协议本身支持的通讯速率无法满足使之能满足汽车转向系统中TAS（扭矩传感器）的实时性需求。为此设计一种在SAE所颁布的J2716为协议基础上可以提高通讯速度的改进的扭矩角度传感器的SENT解码电路是十分有必要的。
技术实现思路
本技术突破了现有技术的难题，设计了一种在SAE所颁布的J2716为协议基础上可以提高通讯速度的改进的扭矩角度传感器的SENT解码电路。为了达到上述目的，本技术设计了一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路，包括电容、电阻，用于连接汽车转向系统中扭矩角度传感器SENTASIC芯片与μC控制芯片形成SENT解码电路，其特征在于：SENTASIC芯片的电源接入口分为两路，分别与电阻R_PU_SENT的一端、5V电源相连；SENTASIC芯片的SENT端口分为两路，分别与电容C1的的一端、电阻R1的一端相连；SENTASIC芯片的GND端口分为六路，分别与电容C1的另一端、电容C2的一端、电容C_f1的一端、电容C_f2的一端、μC的XX端口相连接；电阻R1的另一端分为三路，分别与电容C2的另一端、电阻R_PU_SENT的另一端、电阻R_f1的一端相连，电阻R_f1的另一端分为两路，分别与电容C_f1的另一端、电阻R_f2的一端相连，电阻R_f2的另一端分为两路，分别与电容C_f2的另一端、μC的SENT_μC_in端口相连接。本技术在SENT标准协议下将速度参数设为最小时钟值MinT_tick=1.5μs，典型值为TypT_tick=1.65μs，最大值MaxT_tick=1.84μs。本技术设定高低电平定义的参数值为：MaxV_ol=0.73V；MinV_oh=4.3V。本技术与现有技术相比，设计了一种可以代替原先角度信号和扭矩信号的PWM传输方法的SENT协议电路，并将该传输协议电路应用在了汽车转向系统中，从而实现更高的数据传输速度、提升了通讯的抗干扰能力。附图说明图1为本技术的电路示意图。图2为本技术中SENT协议的时序定义。具体实施方式结合附图对本技术做进一步描述。参见图1~2，本技术设计了一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路，包括电容、电阻，用于连接汽车转向系统中扭矩角度传感器SENTASIC芯片与μC控制芯片形成SENT解码电路，SENTASIC芯片的电源接入口分为两路，分别与电阻R_PU_SENT的一端、5V电源相连；SENTASIC芯片的SENT端口分为两路，分别与电容C1的的一端、电阻R1的一端相连；SENTASIC芯片的GND端口分为六路，分别与电容C1的另一端、电容C2的一端、电容C_f1的一端、电容C_f2的一端、μC控制芯片的接收端口相连接；电阻R1的另一端分为三路，分别与电容C2的另一端、电阻R_PU_SENT的另一端、电阻R_f1的一端相连，电阻R_f1的另一端分为两路，分别与电容C_f1的另一端、电阻R_f2的一端相连，电阻R_f2的另一端分为两路，分别与电容C_f2的另一端、μC的SENT_μC_in端口相连接。本技术中所选用的SENTASIC芯片的型号为MLX80367，μC控制芯片的型号为InfineonTC234。其中关键的电路元器件的参数值设定如下：符号最小值典型值最大值单位R_PU_SENT475155kΩR_f1382390398ΩC_f11.542.22.64nFR_f23.5283.63.672kΩC_f2154220264pF本电路的工作原理为：R_PU_SENT电阻为上拉电阻，将μC控制芯片的管脚上拉至5V满足SAEJ27166.3.2-1接收端输入要求中对SENT接收端口的电平要求。R_f1与C_f1组成第一组低通滤波器，用于过滤低电平输入时带来的噪声干扰。R_f2与C_f2组成第二组低通滤波器，用于过滤低电平输入时带来的噪声干扰。在具体实施中，参见图2，本技术还对汽车转向系统中Sent协议的时序定义进行了重新设定。SENT协议规定了同步/校准帧为56个时钟，以此来确定校准传感器到ECU的通讯时钟频率，后每一帧的最后加入了空白帧信号，用于同步每一帧的数据长度。为了实现更高的数据传输速度，在J2716标准Table6.3.1-3的基础上，在SENT标准协议下将速度参数改为：MinT_tick=1.5μs，MinT_stable=6μs，相较于现有技术中的协议的定义，该参数的修改可使得数据传输的速度提升一倍。但作为一个下降沿到下降沿触发的通讯协议，由于协议的速度提升从而使得信号更易收到同频率其他通讯设备的影响，为了提升通讯的抗干扰能力，本技术还在J2716标准Table6.2.1-2的基础上高低电平定义的参数进行修改，将低电平的上限改为：MaxV_ol=0.73V，高电平的下限修改为：MinV_oh=4.3V，相较于现有技术的协议的定义，该参数修改是高低电平的阈值可使信号的容错性更强。在具体的实施中，在系统需求下，定义电源饱和输出时，低电平静态输出效率：VsatD_lo=2%，高电平静态输出率：VsatD_hi=97%。ECU端的漏电流为：Ileakage_max=0.00002A。系统供电：Vccmin=4.9V，Vccmax=5.15V。根据关键电路元器件表格进行选型，并取最大值：R_PU_SENT_max=55kΩ；R_f1_max=398Ω；R_f2_max=3.672kΩ；R_internal=121Ω；根据上述元器件型号及本技术的电路进行相关计算，具体如下：计算在电路极端情况下对V_ol的影响比例：Voutput_resistors=R_internal/(R_internal+R_PU_SENT_max)=0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路，包括电容、电阻、用于连接SENT ASIC芯片与μC控制芯片形成SENT解码电路，其特征在于：SENT ASIC芯片的电源接入口分为两路，分别与电阻R_PU_SENT的一端、5V电源相连；SENT ASIC芯片的SENT端口分为两路，分别与电容C1的的一端、电阻R1的一端相连；SENT ASIC芯片的GND端口分为六路，分别与电容C1的另一端、电容C2的一端、电容C_f1的一端、电容C_f2的一端、μC控制芯片的接收端口相连接；电阻R1的另一端分为三路，分别与电容C2的另一端、电阻R_PU_SENT的另一端、电阻R_f1的一端相连，电阻R_f1的另一端分为两路，分别与电容C_f1的另一端、电阻R_f2的一端相连，电阻R_f2的另一端分为两路，分别与电容C_f2的另一端、μC控制芯片的SENT_μC_in端口相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车转向系统中扭矩角度传感器的SENT解码电路，包括电容、电阻、用于连接SENTASIC芯片与μC控制芯片形成SENT解码电路，其特征在于：SENTASIC芯片的电源接入口分为两路，分别与电阻R_PU_SENT的一端、5V电源相连；SENTASIC芯片的SENT端口分为两路，分别与电容C1的的一端、电阻R1的一端相连；SENTASIC芯片的GND端口分为六路，分别与电容C1的另一端、电容C2的一端、电容C_f1的一端、电容C_f2的一端、μC控制芯片的接收端口相连接；电阻R1的另一端分为三路，分别与电容C2的另一端、电阻R_PU_SENT的另一端、电阻R_f1的一端相连，电阻R_f1的另一端分为两路，分别与电容C_f1的另一端、电阻R_f2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆劲锋，黄佳辰，周炳翔，
申请(专利权)人：博世华域转向系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31