带故障检测模块的电子驻车制动系统设计与实现

摘要

目前，部分国内汽车电子零配件厂商和高校正在积极研究电子驻车制动系统，系统已改善了传统机械式驻车制动系统的缺点，但是系统需要考虑故障自诊断，以进一步提高系统可靠性，保证汽车驻车安全性。故本文结合故障自诊断重新对电子驻车制动系统硬件模块和软件进行设计。本文主要工作如下:
　　 (1)研究了电子驻车制动系统功能需求和性能要求，设计了系统的整体方案。根据方案设计了系统硬件功能模块。其中，硬件功能模块有:处理器、电源、存储器、输入输出接口、CAN通讯、传感器与采集电路、执行器及驱动电路、故障诊断电路等模块;
　　 (2)根据系统硬件平台，进行系统软件设计。软件设计包括:系统驻车制动控制策略、CAN通讯实现、故障点及其故障现象分析、故障诊断策略、故障诊断通讯等。驻车制动控制策略有:常规功能控制策略、自动功能控制策略、扩展功能控制策略。故障诊断策略有:CAN通讯故障和点火钥匙故障诊断策略、传感器故障诊断策略、电机驱动回路故障诊断策略。
　　 (3)电子驻车制动系统进行了试验台架及实车验证，对其功能进行了调试。试验验证表明:电子驻车制动系统能够完成各种车况下的驻车或者解除制动功能;故障诊断可及时准确检测出系统中的故障，通讯正常。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 相关技术国内外研究现状综述

1．2．1 电子驻车制动技术

1．2．2 汽车故障自诊断技术

1．3 论文主要研究内容

2 系统总体方案设计

2．1 系统性能设计要求

2．2 系统功能需求

2．3 系统整体方案设计

2．4 系统方案可行性分析

2．5 本章小结

3 系统硬件设计

3．1 处理器

3．2 电源模块

3．2．1 电源需求

3．2．2 电源转换电路

3．3 存储器

3．4 输入输出接口模块

3．5 CAN通讯模块

3．5．1 车载CAN网络

3．5．2 CAN节点设计

3．6 传感器选取与采集电路设计

3．7 执行器选取与驱动电路设计

3．7．1 直流有刷电机选取与驱动电路设计

3．7．2 电磁阀选取与驱动电路设计

3．7．3 两驱动电路的比较

3．8 故障诊断电路设计

3．8．1 车载蓄电池电压检测电路

3．8．2 EPB开关检测电路

3．8．3 故障告警灯检测电路

3．8．4 执行器工作回路电流检测电路

3．8．5 诊断通讯电路

3．9 故障诊断仪

3．10 硬件原理图设计原则与PCB电路板设计

3．11 本章小结

4 系统软件设计

4．1 系统驻车制动控制策略设计

4．1．1 常规功能控制策略设计

4．1．2 自动功能控制策略设计

4．1．3 坡道辅助起步控制策略设计

4．1．4 初始值标定功能控制策略设计

4．1．5 其他功能控制策略设计

4．2 CAN通讯实现

4．3 故障点及故障现象分析

4．4 部分故障诊断策略设计

4．4．1 CAN通讯故障和点火钥匙故障诊断策略

4．4．2 传感器故障诊断策略

4．4．3 电机驱动回路故障诊断策略

4．5 故障诊断通讯服务设计与实现

4．5．1 KWP2000协议研究

4．5．2 通讯服务初始化实现

4．5．3 诊断服务设计实现

4．5．4 汽车状况信息数据流设计

4．6 本章小结

5 系统开发平台与调试结果分析

5．1 开发平台

5．1．1 实验台的结构

5．1．2 IDE软件开发工具

5．2 系统调试结果及分析

5．2．1 电子驻车制动调试结果与分析

5．2．2 故障诊断调试结果与分析

5．2．3 电子驻车制动系统功耗测量

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献