基于亿恒C164CI汽车防抱死制动系统控制器

BillScot2

- t1 k- @9 ?) w摘要:介绍了亿恒C164CI16位单片机在汽车防抱死制动系统控制器中的应用.针对系统要求单
( d9 O  d) P4 I9 v8 ]" |; U8 W片机具有控制功能强、处理速度快、体积小、成本低等特点,设计了基于亿恒科技的Cl64CI的ABS
2 N$ y. \' M) @电子控制单元(ECU)的软、硬件,并给出了控制软件的程序流程.
: s$ o6 d" h6 u7 [( \1 Q. V关键词:防抱死制动系统 ;ECU;C164CI 16位单片机.
5 r7 }* {, m4 M: u汽车防抱死制动系统(ABS)是在传统制动系
" e! J2 j9 S  O- P$ d, C统的基础.上采用电子控制技术,在制动时防止车
轮抱死的一种机电一体化系统["].其中ECU是
' E) Q/ p$ q7 @' `. PABS系统的核心部件,它与轮速传感器共同作用
可以检测车轮的抱死状态,其工作过程为:当检测
到车轮有抱死倾向时,ECU控制电磁阀动作以减
0 V3 i% i0 |) C5 z; C% |小制动压力;当车轮轮速恢复并且轮胎与地面摩
, z4 Y$ |! }* i+ r
擦力有减小趋势时,ECU控制电磁阀增加制动压
力.这样能够使车轮一直处于最佳的制动状态,最
( G$ n: s& c, m有效地利用地面附着力,得到最佳的制动距离和
制动稳定性[1].车辆运行时的状态、道路状况、载
荷、制动部件的变化,以及车轮和路面状况使汽车
7 y  x& Z/ k6 ?' W, O2 S- O的制动过程工作在非线性、开放的有大量不确定
因素的复杂工况下,这使经典控制理论在汽车控，
+ ]  V' p+ _7 l' T1 i2 [
' m: S: E( R+ d  e/ q" n制中的应用受到限制.ABS是一一个非线性的复杂
: {8 W0 `  Q& Z6 M$ N系统,无法建立精确的数学模型,但运用模糊控制
理论,能够利用计算机来完成对这些规则的实现，
  Q' o' w4 `9 J达到以机器代替人对某些对象进行控制的目的.
& Q2 O0 w2 g! D! Y8 Z/ U. q1 X8 _3 s( ~因此,对ABS控制器控制算法的开发研究成为整
个开发过程中的关键.模糊控制作为一种模拟人
( j* i# M4 U9 _0 J类智能的控制方法,在汽车制动的优化控制方面
已成为一个研究的热点,它实用性强,但控制精度
! G& S9 t. G% u& f略差,因此对模糊控制的研究有着比较重要的意
义.由于汽车在制动时,对于某种路面滑移率若能
* O$ z# k( x8 w保持在一个特定的范围内,则汽车的刹车距离最
& c! b* y/ n- |$ v短.但在实际工作过程中,要准确的控制滑移率非
- Y; A6 ], O3 `! n" l6 N& a常困难,由于滑移率的计算与车身速度有关,而从.
: b+ W3 j' f0 l( Y传感器得到的只是车轮的速度,汽车在制动工程
中,车速与轮速不相等,用轮速来求车速不能满足
* f6 {+ ]$ f; C, M& Y准确性与实用性的要求，因此本研究采用模糊控
, |& {5 U/ v& s* B6 T制来设计ABS控制器.
1控制 系统的硬件设计
1.1 亿恒CI64CI 16位单片机[2-3]
4 W" U. h- q+ h1 h, p随着嵌人式系统复杂性的增加，要求CPU的
, M5 M! E0 |4 m/ C2 G性能和外设功能也要相应增加，传统的8位控制
' H7 x3 C5 ~& j; m9 P; d' L4 H: M器已不能满足要求,而亿恒科技(原西门子)的16
位单片机满足了这方面的要求.C164主要应用于
2 s- v' u/ [) Z0 m7 V有实时要求的场合，例如轿车的安全和车体控制、
驱动控制、工业不间断电源应用等.它有64kB OTP
存储器，可用32位总线访问,2kB片上RAM、
( L: e* K3 o7 N) }) {# }0 gCAN2.0B总线用于CAN网络连接, 16位3/6通道
, N! Y2 X2 \5 A! B$ h, ]/ ?- ^$ _PWM可用于三相异步电机控制或步进电机控制,
/ f/ A2 f' o% I' ~能量节省特征可使耗能减少到1mA,带8通道10
位精度的AD、实时可唤醒芯片,还有定时器单
元捕捉/比较单元,高性能CPU结合功能丰富的.


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Monika

ECU是ABS系统的核心部件