ABS 汽车防抱死控制器研究论文

湖北汽车工业学院毕业设计（论文）1毕业设计（论文）题目：基于MC9S12XS的ABS控制器设计系别：电气工程系专业：自动化班级：T723-3学生姓名：刘利宾学号：20070230310指导教师：徐祖建湖北汽车工业学院毕业设计（论文）2学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：2011年6月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。2、不保密√。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日湖北汽车工业学院毕业设计（论文）3摘要随着我国汽车工业的迅猛发展，人们开始日益重视道路交通安全问题，防抱死制动系统是一种在汽车制动时能够自动调节车轮制动力，防止车轮抱死，以取得最佳制动效果的制动系统，（AntiLockBrakeSystem）简称ABS。该系统可以显著提高或改善汽车紧急制动时的操控性和稳定性，缩短汽车制动距离，是一种新型的电控产品，并得到越来越广泛的应用。本文以轿车为研究对象，展开对汽车ABS控制器ECU的研究。本文首先对ABS的发展状况进行了概述，解释了ABS系统的控制原理，在此基础上详细介绍了ABS的结构以及各部分的作用。接下来对ABS控制算法进行了研究，主要对传统的逻辑门限值方法进行研究，同时对ABS的核心部件电子控制单元（ECU）进行了设计研究。对整个ABS的控制过程和逻辑进行了分析，设计了ABS中央控制器。用16位单片机开发研究ABS是目前广泛采用的方法，本文以飞思卡尔公司的MC9S12XS单片机为核心设计ABS系统ECU控制器，包括信号输入电路，控制输出电路，驱动显示电路等硬件部分。最后本文对ABS系统的发展进行了展望，并对毕业设计做了总结。关键词：防抱死系统；ECU；逻辑门限值；MC9S12XS单片机湖北汽车工业学院毕业设计（论文）1ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofChina'sautomobileindustry,peoplebeganincreasingemphasisonroadsafetyissues,anti-lockbrakingsystemisabletoautomaticallyadjustthebrakingwheelbrakingforce,topreventthewheelsfromlockingthebrakeinordertoobtainthebestresultsbrakingsystem,referredtoasABS.ABSsystemscansignificantlyenhanceorimprovevehiclecontrolduringemergencybrakingandstability,reducethevehiclebrakingdistance,isanewtypeofelectroniccontrolproducts,andgetmoreandmorewidelyused.Inthispaper,astheresearchobjectbustostartthecarABSstudy.Firstly,thedevelopmentoftheABSwerereviewedtoexplaintheABSsystemcontroltheory,onthisbasis,thestructureofABSdescribedindetailaswellastheroleofthevariousparts.NexttotheABScontrolalgorithmisstudied,themainlogicofthetraditionalthresholdmethodisused.ThispaperalsocorecomponentsofABSelectroniccontrolunit(ECU)werestudied.ABScontrolofthewholeprocessandlogicisanalyzed.ABSisdesignedcentralcontroller.ABSwithsinglechipresearchanddevelopmentisawidelyusedmethod.Inthispaper,toFreescale'smicrocontrollercoreMC9S12XSalwayscontrolsystem.Includingthesignalinputcircuit,thecontroloutputcircuit,drivecircuitandotherhardwareparts.Finally,whilethefutureoftheABSinthefuture,madeasummaryofthecompletesetKeywords:ABS;ECU;logicthreshold;SCM湖北汽车工业学院毕业设计（论文）1目录第一章ABS控制系统概述............................................11.1ABS系统基本认识..............................................11.2ABS系统的发展历史............................................21.3ABS国内发展状况..............................................41.4ABS的优点和种类..............................................51.5ABS技术的发展趋势...........................................61.6本文研究的意义及主要内容......................................81.6．1本课题研究的意义........................................81．6．2本课题研究的内容.......................................8第二章ABS工作原理及系统构成....................................102．1ABS系统工作原理简介........................................102．2ABS装置的基本组成..........................................112．2．1车轮转速传感器.........................................112．2．2电子控制单元(ECU)......................................122．2．3制动压力调节器.........................................13第三章制动时汽车的动力学分析....................................153.1制动时汽车受力分析...........................................153.2制动时车轮运动方程...........................................163.3车轮抱死时汽车运动情况.......................................173.4滑移率定义...................................................193.4.1滑移率与附着系数的关系...................................20第四章ABS控制算法研究...........................................234.1简单逻辑控制算法.............................................244.2以车轮加、减速度和滑移率结合的逻辑控制.......................264.3大附着系数路面上的制动控制...................................27湖北汽车工业学院毕业设计（论文）24.4小附着系数路面的制动控制.....................................28第五章防抱死制动系统基本硬件设计................................305.1ABS系统的布置形式..........................................305．2ABS控制器主要硬件部分......................................335.2.1霍尔轮速传感器..........................................335.2.2制动压力调节装置........................................365.2.3制动过程................................................385.3电子控制单元(ECU)............................................41第六章防抱死制动系统软件设计....................................466.1ABS控制器算法...............................................466.2ABS控制器详细控制策略.......................................466.3轮速处理算法.................................................476.4开发工具介绍.................................................486.5程序流程.....................................................49第七章ABS的发展方向............................................577．1防滑控制系统................................................577．2车辆动力学控制系统..........................................587．3电子控制制动系统............................................58第八章总结.....................................................60致谢.............................................................61参考文献.........................................................62附录.............................................................63湖北汽车工业学院毕业设计（论文）1第一章ABS控制系统概述1.1ABS系统基本认识