一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)技術(shù)方案

一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，以單片機(jī)為核心，由CAN通訊模塊、直流電機(jī)調(diào)速模塊和液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊組成。該系統(tǒng)通過單片機(jī)來控制ABS執(zhí)行機(jī)構(gòu)電磁閥的通斷，并采用CAN總線實(shí)時(shí)通訊，使上位機(jī)能及時(shí)顯示制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)，用戶也可根據(jù)當(dāng)前上位機(jī)所顯示的制動(dòng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對單片機(jī)發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)對制動(dòng)過程的進(jìn)一步控制。采用PWM脈寬調(diào)制的方法控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制電動(dòng)泵和制動(dòng)管路內(nèi)壓力。

A ABS control system based on automobile brake test platform

A ABS control system based on automobile brake test platform, which is composed of CAN communication module, DC motor speed control module and hydraulic electromagnetic valve drive module. The system through the ABS single-chip microcomputer to control the on-off of the electromagnetic valve actuator, and the real-time communication of CAN bus, the upper computer can display the working state of the current brake system in a timely manner, the user can also according to the current braking system in PC display of the working state of the instructions sent by SCM, thus further control on the braking process. PWM pulse width modulation method is used to control the speed of the DC motor, so as to control the pressure in the electric pump and brake pipe.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
防抱死系統(tǒng)（以下簡稱ABS）已經(jīng)廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代汽車中。在一個(gè)制動(dòng)過程中，ABS對制動(dòng)輪缸進(jìn)液電磁閥及出液電磁閥實(shí)行多次通斷，使汽車的滑移率處于最佳范圍，從而產(chǎn)生最佳制動(dòng)效果。雖然ABS對縮短汽車制動(dòng)距離有著重要作用，但在傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)部件耐久性能試驗(yàn)臺(tái)中，通常并不包含ABS，因而無法確定ABS對其他制動(dòng)部件的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出了一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，通過單片機(jī)來控制ABS執(zhí)行機(jī)構(gòu)電磁閥的通斷，并采用CAN總線實(shí)時(shí)通訊，使上位機(jī)能及時(shí)顯示制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)，用戶也可根據(jù)當(dāng)前上位機(jī)所顯示的制動(dòng)系統(tǒng)的工作狀態(tài)，對單片機(jī)發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)對制動(dòng)過程的進(jìn)一步控制。采用PWM脈寬調(diào)制的方法控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制電動(dòng)泵和制動(dòng)管路內(nèi)壓力。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：所述ABS控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，由CAN通訊模塊、直流電機(jī)調(diào)速模塊和液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊組成。所述控制系統(tǒng)的單片機(jī)選擇PIC系列的PIC18F2580，PIC18F2580片上集成有CAN控制器模塊和PWM模塊，可以減少電路板上的芯片數(shù)目，并且簡化編程。所述控制系統(tǒng)選用飛思卡爾的高端驅(qū)動(dòng)芯片MC33289來驅(qū)動(dòng)液壓電磁閥，該芯片主要應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中驅(qū)動(dòng)電磁閥等典型的感性負(fù)載，此器件在同一表貼封裝中包含兩個(gè)功率輸出開關(guān)，可直接與PIC18F2580接口，進(jìn)行輸入控制和輸出診斷監(jiān)測。每路輸出峰值電流5A，均有獨(dú)立的過流、過壓診斷和保護(hù)，并具有過溫關(guān)斷性能。所述控制系統(tǒng)的直流電機(jī)調(diào)速模塊選用NI公司的LMD18200來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。LMD18200是專門用于直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的智能功率集成電路，它將4個(gè)DMOS管構(gòu)成的H橋及其控制邏輯電路封裝在一個(gè)11引腳的芯片中。它的工作電壓高達(dá)55V；連續(xù)工作電流3A,峰值電流高達(dá)6A；輸入信號(hào)兼容TTL和CMOS信號(hào)；具有溫度報(bào)警、過熱以及負(fù)載短路保護(hù)能力。控制系統(tǒng)采用PWM脈寬調(diào)制的方法調(diào)節(jié)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速，在制動(dòng)過程中，電機(jī)的作用是將制動(dòng)輪缸內(nèi)流出的制動(dòng)液經(jīng)由制動(dòng)管路打回制動(dòng)主缸和儲(chǔ)液器，實(shí)現(xiàn)加壓。所述控制系統(tǒng)的上位機(jī)選用了內(nèi)嵌CAN控制器的PIC18F2580，PIC18F2580在一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)和CAN控制器，減小了通訊信號(hào)的延遲時(shí)間，提高了CAN通訊的抗干擾能力。所述控制系統(tǒng)的下位機(jī)采用致遠(yuǎn)電子的USBCAN-II智能接口卡，把USB通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換為CAN通訊協(xié)議。USBCAN-II智能CAN接口卡是與USB1.1總線兼容的，集成2路CAN接口的智能型CAN總線通訊接口卡。采用USBCAN-II智能CAN接口卡，PC可以通過PC機(jī)上USB接口連接至CAN總線，與總線上的其他節(jié)點(diǎn)通訊。所述控制系統(tǒng)的下位機(jī)程序采用匯編語言，基于MPLAB開發(fā)環(huán)境編寫，下位機(jī)的程序在初始化后便進(jìn)入等待狀態(tài)，當(dāng)有接收事件發(fā)生時(shí)，根據(jù)事件傳送的數(shù)據(jù)，如各加壓電磁閥或者卸壓電磁閥的通電時(shí)間，依次調(diào)用CAN通訊子程序、電機(jī)調(diào)速子程序、電磁閥驅(qū)動(dòng)子程序，當(dāng)處理完事件后，回到等待狀態(tài)。本專利技術(shù)的有益效果是：該控制系統(tǒng)的下位機(jī)以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)了ABS控制系統(tǒng)，上位機(jī)使用Delphi語言編寫了CAN通訊工具類。整套附加裝置可以在盡量不影響原試驗(yàn)臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)的條件下將ABS納入汽車制動(dòng)部件耐久性能試驗(yàn)臺(tái)的檢測，使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本專利技術(shù)進(jìn)一步說明。圖1是本專利技術(shù)的系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。圖2是本專利技術(shù)的下位機(jī)程序流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。如圖1，控制系統(tǒng)的單片機(jī)選擇PIC系列的PIC18F2580，PIC18F2580片上集成有CAN控制器模塊和PWM模塊，可以減少電路板上的芯片數(shù)目，并且簡化編程。控制系統(tǒng)選用飛思卡爾的高端驅(qū)動(dòng)芯片MC33289來驅(qū)動(dòng)液壓電磁閥，該芯片主要應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中驅(qū)動(dòng)電磁閥等典型的感性負(fù)載，此器件在同一表貼封裝中包含兩個(gè)功率輸出開關(guān)，可直接與PIC18F2580接口，進(jìn)行輸入控制和輸出診斷監(jiān)測。每路輸出峰值電流5A，均有獨(dú)立的過流、過壓診斷和保護(hù)，并具有過溫關(guān)斷性能。控制系統(tǒng)的直流電機(jī)調(diào)速模塊選用NI公司的LMD18200來驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)。LMD18200是專門用于直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)控制的智能功率集成電路，它將4個(gè)DMOS管構(gòu)成的H橋及其控制邏輯電路封裝在一個(gè)11引腳的芯片中。它的工作電壓高達(dá)55V；連續(xù)工作電流3A,峰值電流高達(dá)6A；輸入信號(hào)兼容TTL和CMOS信號(hào)；具有溫度報(bào)警、過熱以及負(fù)載短路保護(hù)能力。控制系統(tǒng)采用PWM脈寬調(diào)制的方法調(diào)節(jié)直流電機(jī)轉(zhuǎn)速，在制動(dòng)過程中，電機(jī)的作用是將制動(dòng)輪缸內(nèi)流出的制動(dòng)液經(jīng)由制動(dòng)管路打回制動(dòng)主缸和儲(chǔ)液器，實(shí)現(xiàn)加壓。控制系統(tǒng)的上位機(jī)選用了內(nèi)嵌CAN控制器的PIC18F2580，PIC18F2580在一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)和CAN控制器，減小了通訊信號(hào)的延遲時(shí)間，提高了CAN通訊的抗干擾能力。控制系統(tǒng)的下位機(jī)采用致遠(yuǎn)電子的USBCAN-II智能接口卡，把USB通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換為CAN通訊協(xié)議。USBCAN-II智能CAN接口卡是與USB1.1總線兼容的，集成2路CAN接口的智能型CAN總線通訊接口卡。采用USBCAN-II智能CAN接口卡，PC可以通過PC機(jī)上USB接口連接至CAN總線，與總線上的其他節(jié)點(diǎn)通訊。如圖2，控制系統(tǒng)的下位機(jī)程序采用匯編語言，基于MPLAB開發(fā)環(huán)境編寫，下位機(jī)的程序在初始化后便進(jìn)入等待狀態(tài)，當(dāng)有接收事件發(fā)生時(shí)，根據(jù)事件傳送的數(shù)據(jù)，如各加壓電磁閥或者卸壓電磁閥的通電時(shí)間，依次調(diào)用CAN通訊子程序、電機(jī)調(diào)速子程序、電磁閥驅(qū)動(dòng)子程序，當(dāng)處理完事件后，回到等待狀態(tài)。ABS控制系統(tǒng)主要作為傳統(tǒng)的汽車制動(dòng)部件耐久性能試驗(yàn)臺(tái)的附加裝置，所以為了盡量不影響原試驗(yàn)臺(tái)程序，同時(shí)為了便于程序的整合，上位機(jī)程序編寫的主要任務(wù)是通過調(diào)用USBCAN-II提供的配套動(dòng)態(tài)鏈接庫，來開發(fā)CAN通訊工具類。盡管USBCAN-II提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫，使用該動(dòng)態(tài)鏈接庫可以充分利用USBCAN-II提供的一切功能。但在實(shí)際的使用中發(fā)現(xiàn)，該動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)眾多，在上位機(jī)程序的實(shí)際開發(fā)中大部分動(dòng)態(tài)鏈接中的函數(shù)都不會(huì)被使用到。所以為了便于程序的開發(fā)，使用Delphi編程語言開發(fā)了一個(gè)CAN通訊工具類，該工具類封裝了USBCAN-II動(dòng)態(tài)鏈接庫中常用的函數(shù)及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。除了封裝動(dòng)態(tài)鏈接庫中常用的函數(shù)，CAN通訊工具類還在其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)線程：一個(gè)線程用于檢查發(fā)送緩沖區(qū)是否有待發(fā)送數(shù)據(jù)，如果有數(shù)據(jù)則馬上發(fā)送。另一個(gè)線程用于檢查接收緩沖區(qū)是否接收到數(shù)據(jù)，如果有已接收到數(shù)據(jù)則調(diào)用接收處理子程序。由于CAN通訊工具類封裝了動(dòng)態(tài)鏈接庫，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)線程用于發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，所以通過該類上位機(jī)的程序變得易于開發(fā)，僅需調(diào)用CAN通訊工具類的幾個(gè)方法，就可以完成上位機(jī)CAN通訊模塊程序的編寫。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，其特征是：所述ABS控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，由CAN通訊模塊、直流電機(jī)調(diào)速模塊和液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊組成。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，其特征是：所述ABS控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，由CAN通訊模塊、直流電機(jī)調(diào)速模塊和液壓電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，其特征是：所述控制系統(tǒng)的單片機(jī)選擇PIC系列的PIC18F2580，PIC18F2580片上集成有CAN控制器模塊和PWM模塊，可以減少電路板上的芯片數(shù)目，并且簡化編程。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，其特征是：所述控制系統(tǒng)選用飛思卡爾的高端驅(qū)動(dòng)芯片MC33289來驅(qū)動(dòng)液壓電磁閥，該芯片主要應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中驅(qū)動(dòng)電磁閥等典型的感性負(fù)載，此器件在同一表貼封裝中包含兩個(gè)功率輸出開關(guān)，可直接與PIC18F2580接口，進(jìn)行輸入控制和輸出診斷監(jiān)測。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于汽車制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的ABS控制系統(tǒng)，其特征是：所述控制系統(tǒng)的上位機(jī)選用了內(nèi)嵌CAN控制器的PIC18F2580，PIC18F258...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李曉波，
申請(專利權(quán))人：李曉波，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧,21