一種汽車ABS控制器開發(fā)裝置的研究與設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)

本開發(fā)裝置的核心原理是用驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器來模擬制動(dòng)器，將目標(biāo)開發(fā)的ABS控制器對制動(dòng)器的干預(yù)，即通過控制各個(gè)電磁閥實(shí)現(xiàn)加壓、減壓、保壓等動(dòng)作，轉(zhuǎn)化為對驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器發(fā)送相應(yīng)的控制信息。驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器根據(jù)ABS控制器發(fā)來的控制信息，模擬制動(dòng)器的加壓、減壓、保壓等動(dòng)作來對齒圈電機(jī)進(jìn)行調(diào)速、ABS控制器通過齒圈的轉(zhuǎn)速傳感器來獲得輪速信號(hào)，進(jìn)而繼續(xù)ABS制動(dòng)控制，從而達(dá)到檢測ABS制動(dòng)器控制軟件的目的。

另外，在軟件設(shè)計(jì)中還考慮到了不同路面的影響，即在不同附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器通過模擬制動(dòng)器的動(dòng)作而反映到齒圈電機(jī)轉(zhuǎn)速上的變化也不同，在本設(shè)計(jì)中驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器能夠模擬出高附著路面、低附著路面、附著系數(shù)突變路面（即對開路面）和附著系數(shù)分離路面（即對接路面）四種路面上的制動(dòng)情況。

根據(jù)上述的軟件設(shè)計(jì)，下面簡單說明本開發(fā)裝置的工作過程和對ABS控制器的驗(yàn)證。

（1）將目標(biāo)開發(fā)的ABS控制器接入系統(tǒng)并上電，驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器便實(shí)時(shí)對CAN總線上的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析處理，當(dāng)接收到GUI軟件的速度設(shè)定和調(diào)整命令，驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器則根據(jù)相應(yīng)設(shè)定令齒圈電機(jī)穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)，ABS控制器此時(shí)應(yīng)實(shí)時(shí)計(jì)算出輪速、輪加減速度等多種參量，并發(fā)送到CAN總線上。GUI界面將這些信息以作圖等方式打印到屏幕上，從而可以實(shí)時(shí)觀測到ABS控制器的各種計(jì)算是否準(zhǔn)確。

（2）通過GUI界面選擇一種路面并發(fā)出制動(dòng)命令，驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器首先是模擬常規(guī)制動(dòng)，以某一固定減速度對齒圈電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)，此時(shí)，ABS控制器應(yīng)通過檢測齒圈轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)而判斷需要進(jìn)入ABS制動(dòng)干預(yù)，從而向CAN總線上發(fā)送相應(yīng)的控制信息，驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)電機(jī)根據(jù)這些控制信息模擬制動(dòng)器的動(dòng)作而對齒圈電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，通過對齒圈的轉(zhuǎn)速變化和LED指示燈的觀察，以及觀測GUI界面上獲取得到的ABS控制器的各種計(jì)算結(jié)果，包括輪速曲線、電磁閥狀態(tài)等，可以驗(yàn)證ABS控制器的控制流程是否正確。

結(jié)語

本文基于高性能的16位單片機(jī)XC164CS和高精度的D/A轉(zhuǎn)換芯片AD5336，成功設(shè)計(jì)并開發(fā)出了能夠模擬車輛制動(dòng)時(shí)的輪速變化的驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)模擬控制器，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒圈的方式模擬車輪運(yùn)轉(zhuǎn)，利用簡單的LED指示燈表示各種電磁閥狀態(tài)和ABS電機(jī)狀態(tài)，能夠驗(yàn)證目標(biāo)開發(fā)的ABS控制器的大部分控制功能，對于新開發(fā)的ABS控制器，只需對其控制軟件進(jìn)行適應(yīng)于本開發(fā)裝置操作的適量修改，而無需整車或制動(dòng)器的參與，也無需進(jìn)行大量的道路實(shí)驗(yàn)，從而大大降低了ABS開發(fā)成本，也極大的縮短了ABS開發(fā)周期。