汽车防抱死制动系统自寻优控控制器设计.pdf

集成电路应用
汽车防抱制动系统自寻优控制器设计
王纪森! 付卫强! 靳莲! 何长安
!西北工业大学自动化学院" 陕西西安-/))-(#
摘要! 介绍了自行设计的基于德州仪器公司$%&5()*+(,)-! 的汽车防抱制动系统自寻优控制
器的系统原理框图"硬件原理图"软件结构和控制算法# 经多种路面状况下的半物理仿真表明!汽车
防抱制动系统自寻优控制器是可行的"有效的$
关键词! $%&5()*+(,)-! 数字信号处理器防抱制动系统自寻优控制器
汽车防抱制动系统!!0&" 能通过控制器调节车轮制! 控制器硬件设计
动力矩# 力图充分利用路面的摩擦力# 保证制动时车辆!"! 电源模块
的方向稳定性# 并缩短刹车距离# 避免车祸# 被认为是当由于仿真计算机自备/(3 和 43 直流电源# 控制器
前提高汽车行驶安全性的有效措施之一$ 电源仅设计了 43!5653 的直流电压转换器$ 直流电源
!0& 的自寻优控制策略 1/!(2 # 能针对不同路况自动搜转换器原理如图( 所示# 它由#7 8#7 转换芯片
寻轮胎和路面之间的最大摩擦系数# 并使系统在最佳滑$.&-5559 和滤波电路组成# 为电子控制单元提供可靠
移率附近工作$ 实现!0& 的自寻优控制时# 除了常规系的稳定的 5653 电压$ 其中:$.&-5559 的;<&<$ != "管脚
统的装置外#还需要比例阀和压力传感器$ 前者调节刹车接$%&5()*+(,)-! 的;<&<$ !/55 " 管脚$
压力# 后者感受刹车压力以计算路面
摩擦力矩!/
$ 843 Q5653
笔者根据四轮独立!0& 设计控制 C/
/ NO# =
器采用四传感器四通道独立控制方( ;<&<$ ;<&<$
# " " <O - "
% $4 &<O&< " $P
式原理图如图所示考虑到自寻优#/ $5 5 AO P $(
# / $ )6/"+ , BC$ 4 $, H6/"+
,-"+ /)"+ #/ AO BC$ ,-"+ /H"+
控制策略的运算量较大# 因而选择具*<#
$.&-5559
有高速运算能力的#&. 作为控制器的
图( #&. 芯片电源系统原理图
核心$ 目前重点对!0& 自寻优控制原
理进行研究# 因而控制器中没有涉及故障诊断电路和故!"# 电子控制单元及外围器件
障报警电路$ 电子控制单元主要采用$%&5()*+(,)-! ! 以下简称
(,)-! " 实现# 其功能实用# 外围电路简单# 如图 5 > 仅以
!"# 滤波油压传感器前左轮通道为例所示$
转换器?
>/@(,)-! 的管脚 AB.#) 用于提供是否刹车的标志信
号$ 常断开关&/ 与汽车脚刹相连#踩脚刹时&/ 闭合$ 汽
整波轮速传感器刹车毂
车启动后<7C 测量轮速% 采集刹车毂的油压! 以下简称
油压"并计算输出刹车力矩$ 汽车正常行驶时开关&/ 断
开管脚读入为高电平比例阀与开关阀均保持常
刹车信号刹车泵# AB.#) #
开状态$ 踩刹车时#开关&/ 闭合#管脚 AB.#) 读入为低电
平#<7C 控制比例阀与开关阀动作#防止车轮抱死$
功率放大电磁开关阀>(@ 端口*;