一种汽车ABS控制器开发装置的研究与设计

2009-09-01 19:03:56来源: 电子产品世界

引言

      汽车防抱制动系统(Anti-lock Braking System,ABS)可以有效防止车辆在制动过程中出现车轮抱死的状况,从而避免因车轮抱死而导致的转向失灵和甩尾等危险,保证车辆的安全制动。其中,控制器(即电控单元,ECU)是整个ABS的控制核心,也是ABS开发过程中的主要关键。传统的ABS开发过程需要大量的整车道路试验来验证ABS的控制软件功能,受人力和物理的限制,使得ABS的开发周期相当长。

      本文基于英飞凌公司的XC164CS和ADI公司的AD5336芯片设计出了一种简便的ABS控制器开发装置,不需整车甚至不需制动器的参与就能够测试ABS控制软件的大部分功能,对ABS的开发提供了极大的便利。

系统构成

      如图1所示,所设计的ABS控制器开发装置主要包括三部分:一是驱动/制动模拟控制器,主要用于模拟车轮的驱动和制动,二是硬件设备部分,包括四个代表车轮的齿圈和分别驱动四个齿圈的四个电机,四个转速传感器,用于进行各种控制的控制面板,以及用于表示各个电磁阀、ABS电机和警告灯的状态的LED指示灯;三是运行于上位机PC上的GUI界面软件,主要用于各种参数设定,以及采集和监控ABS控制器实时运行时的各种状态,包括原始轮速、参考车速、各个电磁阀状态等。

驱动/制动模拟控制器设计

      本设计的ABS控制器开发装置的主要核心是驱动/制动模拟控制器的设计,必须要实现的功能包括:

      (1)能够按照设定令齿圈稳定运转于某一转速下;

      (2)能够以不同的加速度和减速度对齿圈实施快速调速,以模拟车辆在不同路面和不同工况下制动时的轮速变化,调速的精度要求较高;

      (3)能与目标开发的ABS控制器以及上位机的GUI软件进行实时通讯。

      根据功能要求,所设计的驱动/制动模拟控制器的电路框图如图2所示。

      其中的主控芯片选用的是英飞凌公司的16位单片机XC164CS,其主要优点如下:

      (1)运算速度快,单时钟周期指令执行速度,其允许的最大时钟频率为40M赫兹;

      (2)存储器容量大,片内有用于存放代码的128KB可擦写Flash和用于存放数据变量的2KB双口RAM+2KB数据的SRAM;

      (3)内部资源丰富。具有16×8种优先级、高达80个中断源的中断系统,2组共5个16位定时器/计数器单元,14个10位精度的A/D转换通道,2组共32个捕捉/比较通道,2个异步/同步串行接口(ASC),2个高速同步串行接口(SSC),2个CAN接口以及高达79个普通I/O口线;

    

[1] [2] [3]

关键字:ABS  控制器  XC164CS  AD5336  芯片

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2009/0901/article_1201.html
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