一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器的製作方法
2023-06-14 08:08:31 1
專利名稱：一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車防抱死制動控制器，尤其涉及一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器。
背景技術：
汽車防抱死制動系統(ABS)是在傳統制動系統的基礎上採用電子控制技術，在制動時防止車輪抱死，以獲得有效的制動效率和制動操縱穩定性，從而儘可能地避免交通事故發生的機電一體化系統。汽車車輪抱死後極易發生跑偏、側滑並失去轉向能力。ABS按控制方式可分為機械式和電子式；按制動介質可分為氣動式和液壓式；按車輪的控制數量可分為兩輪ABS系統和四輪ABS系統。ABS系統可在汽車制動過程中自動控制和調節車輪制動力，防止車輪抱死，保持最大的車輪附著係數，從而得到最佳制動效果。採用優化控制理論，利用聞性能CPU進一步提聞系統對路面的識別能力及故障診斷能力，實施聞精度控制是當前ABS主要研究的問題。·發明內容本實用新型的目的在於，提供一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器，以減少計算量、便於實現、達到較好的控制效果。為了實現上述任務，本實用新型採用以下技術解決方案予以實現一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器，包括制動總閥，制動總閥上連接有各個ABS閥，各個ABS閥連接制動氣室，其特徵在於，所述的各個ABS閥均連接到單片機上，單片機還連接各輪內安裝的輪速傳感器。本實用新型的其他特點是所述單片機為MSP430F149單片機。所述輪速傳感器為變磁阻式電磁傳感器。本實用新型的基於單片機的汽車防抱死制動控制器，通過對汽車制動防抱死系統控制規律研究，採用了單片機控制制動總閥上的各個ABS閥，便於實現。
圖I為本實用新型的車輛防抱死控制系統的結構原理框圖；圖2為本實用新型的ABS制動控制系統和基本輸入輸出信號圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1，本實施例給出一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器，包括制動總閥，制動總閥上連接有各個ABS閥，各個ABS閥連接制動氣室，各個ABS閥均連接到單片機上，單片機還連接各輪內安裝的輪速傳感器。[0014]本實施例中，單片機採用MSP430F149單片機。MSP430F149單片機功耗低，高抗幹擾，高集成度以及多I / 0 口和多中斷源的特性大大簡化了外部電路，非常符合設計要求。在MSP430系列單片機中，各個模塊完全是獨立運行的，定時器(Timer)、輸入/輸出口(I / 0 port)、A / D轉換、看門狗(watchdog)等都可以在主CPU休眠的狀態下獨立運行。當需要主CPU工作時任何一個模塊都可以通過中斷喚醒CPU從而使系統以最低功耗運行。MSP430F149單片機的供電電壓為I. 8V 3. 6V。78XX系列集成三端穩壓電源輸出電流為100mA-3A，穩壓係數為0. 005% 0. 02%，能夠較好的滿足MSP430F149單片機對電壓的需求，所以選用電壓可調的集成三端穩壓器LM317將車載電源電壓變換為3. 3V來為MSP430F149單片機供電。由於電磁式傳感器工作穩定可靠，幾乎不受溫度、灰塵等環境因素影響，所以採用變磁阻式的電磁傳感器。採用頻率直接送計算機的計數電路測量輪速能夠滿足精度要求，且電路及編程處理比較方便。車輪速度傳感器輸出的信號經光電耦合器TLP521-4耦合，可以減小外部信號對單片機內部電路影響。如圖2所示，汽車正常運行時，電源及掉電處理、剎車信號、輪速傳感器信號、故障 診斷電路，MSP430F149單片機的輸入輸出信號的電壓值都有一定的變化範圍。當某一信號電壓值超出範圍一段時間後，MSP430F149單片機即判斷該部分出現故障。當某電路產生了故障後，ABS就不會在制動時工作。由於傳感器產生的是電信號，因此，對傳感器齒圈的故障診斷不需專門線路，只需在軟體中編制傳感器輸入信號故障識別程序，判斷車輪脈衝個數是否基本相同，即可實現對齒圈故障的診斷。MSP430F149單片機輸出信號經過濾波、光電隔離後，再驅動後繼電路。輸入信號主要是四路的輪速信號，輪速傳感器的輸出是脈衝可以直接輸入到MSP430F149單片機，所以這四路輪速傳感器經過整形濾波電路直接接到MSP430F149單片機的通用I / 0管腳。由於ABS系統的高可靠性要求，當點火開關打開時，ABS報警燈點亮2秒，檢查ABS系統是否正常。當無異常時，ABS報警燈2秒後熄滅。當有異常時，ABS系統立即失效，轉入故障狀態，軟體自動診斷故障原因，並以代碼的形式寫入MSP430F149單片機內部的flash存儲器。flash存儲器能夠在線編程與擦除，斷電信息不會丟失，省去了通過外擴EEPROM存儲故障代碼的麻煩，並且可以節省單片機管腳。ABS報警燈按照一定規則閃亮，顯示故障代碼，使司機了解汽車的狀態，初步了解故障類型，方便排除故障。故障包括電磁闊短路、斷路，傳感器短路、斷路及信號值過低，供電電源不正常，E⑶故障等。採用內部WATCH DOG對程序進行監測，一旦程序飛跑，在WATCH DOG定時時間到後，單片機就會重新啟動進行初始化。通過以上對汽車制動防抱死系統控制規律研究，採用基於邏輯門限值的控制方法簡單，計算量小，便於實現。這對非線性系統是一種有效的控制方法。選擇加、減速度作為主要門限，以滑移率作為輔助門限進行邏輯控制，根據不同路況選擇相應的控制措施，從而達到較好的控制效果。
權利要求1.一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器，包括制動總閥，制動總閥上連接有各個ABS閥，各個ABS閥連接制動氣室，其特徵在於，所述的各個ABS閥均連接到單片機上，單片機還連接各輪內安裝的輪速傳感器。
2.如權利要求I所述的基於單片機的汽車防抱死制動控制器，其特徵在於，所述的單片機用MSP430F149單片機。
3.如權利要求I所述的基於單片機的汽車防抱死制動控制器，其特徵在於，所述的輪速傳感器為變磁阻式電磁傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種基於單片機的汽車防抱死制動控制器，包括制動總閥，制動總閥上連接有各個ABS閥，各個ABS閥連接制動氣室，各個ABS閥均與單片機相連接，單片機還連接各輪內安裝的輪速傳感器。
文檔編號B60T8/176GK202429188SQ20112050806
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月8日 優先權日2011年12月8日
發明者任德錕, 任超偉, 何新, 宋殿明, 徐雲傑, 曹初 申請人:長安大學