基于ARM的汽车防抱死制动系统设计

摘要

汽车在紧急制动过程中易出现很多非稳定因素(诸如侧滑、跑偏、失去转向操纵能力等)，进而导致了相当多的交通事故。这些非稳定因素是由于制动时车轮抱死而产生的，汽车防抱死制动系统ABS(Anti-lockBraking system)可以避免制动时的这些不利因素，缩短刹车距离，保证汽车安全制动。 现代汽车整车控制技术的迅猛发展，迫切需要研制具有自主知识产权的汽车电子产品。研制以汽车防抱死制动系统为代表的高技术含量汽车电子产品，对加速我国汽车产业的技术自主化具有举足轻重的作用。 本文根据防抱死制动系统的工作原理，采用逻辑门限控制算法，选择车轮加速度和滑移率门限来调节制动压力，使车轮的滑移率保持在最佳滑移率附近。以ARM单片机LPC2292为核心，完成了轮速信号调理电路、电磁阀和回液泵电机驱动电路及系统故障诊断等电路的设计，阐述了ABS各功能模块软件的设计思想和实现方法，完成了防抱死制动系统的硬件和软件设计。 本文所设计的汽车防抱死制动系统在昌河CH711A轿车上进行了道路实验，结果表明：汽车防抱死制动控制系统的硬件电路设计合理可行，软件所采用的控制策略正确、有效，系统运行稳定可靠，改善了汽车制动系统性能，完全能够满足汽车安全制动的需要。

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致谢

第一章绪论

1.1 ABS的发展现状

1.1.1国外ABS的发展概况

1.1.2国内ABS的发展概况

1.2 ABS控制系统的发展趋势

1.3本文研究的目的和意义

1.4本文研究的主要内容

第二章防抱死制动系统简介

2.1 ABS的基本理论

2.2 ABS的分类

2.2.1按ABS的布置形式分类

2.2.2按ABS的结构及原理分类

2.3 ABS的基本组成

2.4 ABS的工作过程

2.5 ABS的控制技术

第三章防抱死制动系统硬件设计

3.1 LPC2292及其最小系统

3.1.1 LPC2292简介

3.1.2最小系统

3.2轮速信号调理电路

3.2.1轮速传感器及其工作原理

3.2.2轮速信号调理电路

3.3电磁阀和回液泵电机驱动电路

3.3.1电磁阀驱动电路

3.3.2回液泵电机驱动电路

3.4制动踏板电路

3.5 CAN通信电路

3.6报警灯驱动电路

3.7诊断电路

3.7.1轮速传感器诊断电路

3.7.2电磁阀和回液泵电机诊断电路

3.7.3诊断码存储与输出电路

3.8硬件抗干扰设计

第四章防抱死制动系统软件设计

4.1控制方案的选取

4.1.1控制过程

4.1.2参考车速的算法

4.2主程序设计

4.3系统自检程序设计

4.4车轮加速度计算程序设计

4.4.1 LPC2292定时器功能介绍

4.4.2车轮加速度计算原理

4.4.3车轮加速度计算程序流程

4.5防抱死控制过程程序设计

第五章实车实验

5.1ABS实车实验方法

5.1.1直线行驶制动性能

5.1.2转向操纵性及方向稳定性评价试验

5.2基于ARM的ABS实车实验

5.2.1实验装置

5.2.2 ABS的安装

5.2.3基于逻辑门限的道路实验

5.2.4实验结论

第六章总结与建议

5.1总结

5.2建议

参考文献