汽车智能伸缩踏板控制器的研制

摘要

本文针对目前汽车市场高底盘越野车个性化功能的需求,设计开发了一套汽车智能伸缩踏板控制器。该控制器用于控制安装于车门下方踏板的自动伸缩,方便乘客上下车。该控制器以批量生产为最终目标,因此在实现控制功能的前提下,需要着重考虑降低制造成本、保证产品的稳定性、优化用户体验等方面的要求。
　　为了实现良好的用户体验,控制器设计了装饰灯控制,车内遥控按键等实用功能。设计的控制器硬件电路主要由信号输入单元、控制单元、执行单元和电源模块等构成,采用带CAN总线接收器的PIC18F系列单片机,为产品升级以及兼容更多车型提供支持。
　　控制器主要解决了车门开关信号的检测以及踏板运动状态的检测两个问题。车门开关信号的检测主要由硬件电路的转换处理实现,踏板运动状态的检测在对踏板驱动电机的电流检测基础上主要通过软件算法实现。
　　根据踏板动作过程中受到阻力变化引起的驱动电机电流变化,实现了踏板到位自动停止以及遇障碍物自动停止的功能。通过指数加权滑动平均算法(EWMA)对电机电流进行预测,在尽短时间内检测电流的变化趋势,避免电机长时间堵转情况的出现以及避免踏板撞击人体造成伤害或其他损失,提高了控制器安全性能。
　　为了验证控制器工作的稳定性、可靠性是否满足汽车电子的要求,在具体实施过程中,根据汽车电子的标准进行一些必要的实验验证工作,例如进行了环境温度试验,电源电压波动试验等型式试验,验证其在恶劣的工作环境下的性能。结果表明其符合作为汽车电子产品的要求。

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表清单

1 绪论

1.1 引言

1.2 课题研究的目标和意义

1.3 国内外研究现状

1.4 课题研究的主要内容

1.5 本章小结

2 汽车智能伸缩踏板技术综述

2.1 汽车智能伸缩踏板工作原理

2.2 驱动电机

2.3 车门开关信号检测方法

2.4 电流采集方法

2.5 控制器控制策略

2.6 本章小结

3 汽车智能伸缩踏板控制器设计方案

3.1 控制器设计要求

3.2 控制器设计方案

3.3 本章小结

4 控制器软件设计

4.1 软件设计方案

4.2 A/D采集

4.3 逻辑判断处理子程序

4.4 定时器中断程序设计

4.5 本章小结

5 基于EWMA的电流预测算法研究

5.1 指数加权滑动平均算法基本原理

5.2 算法模型的确定

5.3 算法的实现

5.4 本章小结

6 实验结果及研究

6.1 控制器功能、性能、电气实验

6.2 一致性实验数据及分析

6.3 车用电子产品标准试验

6.4 本章小结

7 总结和展望

7.1 总结

7.2 展望

参考文献

作者简历