2 操作元件信号探测
多功能转向盘带有附加按钮,可提高车辆的舒适性。转向柱开关中心读取转向盘信号并通过FlexRay发送这些信号,所属控制单元执行具体请求。
2.1转向盘
转向盘装有喇叭按钮、驾驶员安全气囊的引爆器、驾驶员安全气囊、收音机操作按钮、电话操作按钮、定速巡航控制按钮、转向盘电子装置、转向盘加热装置、振动执行机构等组件。
喇叭按钮在转向柱开关中心上,转向柱开关中心分析按钮状态,并通过FlexRay将其发送至接线盒电子装置。
收音机、电话和定速巡航控制系统通过LIN总线相连,由转向柱开关中心控制。
右侧按钮组件包括左侧按钮组件的主控功能,且带有一个电子分析装置。电子分析装置探测各按钮的状态并发送到LIN总线,转向柱开关中心以循环方式获得按钮状态,并由此获知是否操作了按钮。通过FlexRay发送按钮状态信号,并将信息传输给车载网络内的其它控制单元。
2.2转向信号灯复位
为使转向信号灯复位,脚部空间模块需要获得转向盘圈数信息,转向柱开关中心记录转向盘圈数并通过FlexRay传输信息。中央网关模块将信号转送到K-CAN2上。因此脚部空间模块得到该信息,并根据转向盘位置决定是否需要对转向信号灯的控制进行复位。信息光学转向角传感器在自身360°范围内识别零位位置,如果转动转向盘角度超过360°,进行转向角计算时还需要转向盘圈数信息。
2.3接收和发送信号
所获取并经过计算的转向柱开关中心数据通过FlexRay传输给相关控制单元。转向柱开关中心可通过中央网关模块由BMW诊断系统进行诊断,诊断信息可通过FlexRay调用。
1)振动执行机构。例如KAFAS控制单元通过PT-CAN发出控制振动执行机构的请求,将信号发送到FlexRay上,因此集成式底盘管理系统接收到控制请求,并协调振动执行机构进行控制。
2)驾驶员安全气囊的引爆器。驾驶员安全气囊的引爆器直接通过卷簧连接在碰撞和安全模块ACSM上,并由碰撞和安全模块负责触发安全气囊。
3)冗余信号。用于转向信号灯和远光灯瞬时接通功能时,信号通过FlexRay进行传输。为了提高可靠性,转向柱开关中心直接通过一个导线连接至脚部空间模块,用于远光灯瞬时接通功能或转向信号灯的信号,通过该导线以冗余方式传输。
2.4光学转向角传感器
影响行驶动力性的所有系统主要需要转向角和转向角速度作为计算基础,如图5所示。光学转向角传感器的数据由转向柱开关中心内的电子装置进行处理,并通过FlexRay发送至集成式底盘管理系统,计算出绝对转向角或转向盘圈数等信息。光学转向角传感器测量转向角的范围是-640°~640°。
2.5探测转向角和转向角速度
探测转向角采用一个发光二极管和一个光缆单元从上方照射代码盘。受代码盘上的纹路所限,从上方射入的光线只能到达下部的特定区域内,光线在此处照射到光电晶体管上。代码盘的纹路与转向角的数字代码相匹配,光电晶体管将光信号转化为电信号。由于信号还不够清晰,因此通过一个连接在后面的电子装置进行处理。随后对信号进行数字化处理,信号状态为1或0。转向柱开关中心以此方式获得转向角、数字代码的当前数值,并通过FlexRay传输这些数据。
如图6a所示,代码盘根据转向盘位置自动转动,代码盘上的数字代码纹路以0.5°为步幅变化,光缆单元的光线穿过代码盘的数字代码纹路,光束按照数字代码纹路照射到光电晶体管上,光电晶体管将光束转化为电信号,电子装置负责确保电信号状态为1或0,如图6b所示。因此将转向角作为数字代码发送至转向柱开关中心。
图6c所示代码盘继续转动,代码盘上的纹路就会自动改变,光缆单元的光线穿过代码盘射入其它区域,根据数字代码纹路的变化产生一个新的数字代码,如图6d所示。因此将新的转向角作为数字代码发送至转向柱开关中心。
1)相对转向角(±640°)。相对转向角表示转向盘的角度位置,即使控制单元断电,相对转向角信息也始终保留。只有更换转向柱开关中心后,才需要重新校准零位。更换动态稳定控制系统后或维修转向系统/转向柱后也要进行校准。
2)绝对转向角。绝对转向角是根据相对转向角和转向盘圈数信息计算得出的数值。转向柱开关中心零位校准时规定了绝对和相对转向角,在整个转向角范围内识别转向盘的每个位置,前提是在每次零位校准前必须将车轮和转向盘调整到直线行驶位置。
3)转向角速度。转向角速度是根据转动转向盘时各转向角数据变化得出的数值,并通过FlexRay传输至车载网络。