[发明专利]基于DSP56F8346的ABS制动防抱死装置

说明书

【技术领域】：

本发明属于汽车电子控制技术领域，实现一种基于DSP56F8346的ABS制动防抱死装置。

【背景技术】：

ABS制动防抱死装置是一类车辆主动安全装置，用于对行驶中的运输工具进行制动控制，广泛应用于轿车、摩托车、客车和货车等公路交通、火车及铁路运输和飞机运输等行业，是电子控制中的重要设备。

制动防抱死系统最早用于20世纪初的火车上，防止列车制动时钢轮抱死导致局部摩擦，热量集中致使车轮和钢轨早期失效损坏。后来，ABS装置应用在飞机上，防止着陆后制动跑偏或前栽，缩短滑行距离。约在二次世界大战前后，研制了汽车的纯机械式防抱死制动装置。上世纪60年代的电子技术已解决了复杂的逻辑控制难题，但是功能和性能受到机械制造和模拟电子技术水平的限制；此外，成本和可靠性成为限制实际应用ABS制动防抱死装置的主要原因。到了70年代初，ABS出现在豪华汽车的可选设备中；80年代后期，ABS在汽车上的应用越来越普遍，已成为绝大多数类型汽车的标准装备。目前，西欧和北美的客车和货车是标准配置，ABS的装备率达到100％，轿车的装备率在80％左右。这一方面是法规的推动作用，欧洲和北美有关组织均有相应法规，保证轿客车和货车ABS制动防抱死装置的装车率，另一方面是人们对汽车安全生能意识的觉醒。目前，我国对客货车有强制装备ABS制动防抱死装置的法规要求，新生产的车辆ABS的装备率达到100％；国产轿车中，中高档轿车基本装备ABS制动防抱死装置。

目前，ABS制动防抱死装置一般由三部分组成：电子控制装置、液压系统、车轮转速传感器。它的工作原理是：电子控制装置接收来自车轮转速传感器的输出信号计算车轮转速，并依据车轮转速信号估算车辆的行驶速度，采集制动踏板的刹车信号，采用适当的控制策略与控制算法，控制液压系统的电磁阀动作及电动泵的启停，调节液压系统的制动液压力，使制动分泵工作，从而控制制动蹄片抱死或松开车轮，使车轮的处于连滚带滑的转动状态，达到使车辆安全、快速地减速行驶、缩短制动距离，提高操纵稳定性的目的。

现有的ABS制动防抱死装置主要采用以角速度作为控制参数的基于门限值控制的控制算法，该算法的不同路况下各种门限值及保压时间都是经过反复试验得出的经验数值，没有十分明确的理论依据，控制品质难以保证；并且该控制算法是一种开环控制，需要消耗大量的财力和物力才能过得相关的经验数据，成本较高。

【发明内容】：

本发明的目的在于实现车辆行驶制动防抱死功能，提供一种基于DSP56F8346的ABS制动防抱死装置。

为实现上述目的，本发明公开了一种基于DSP56F8346的ABS制动防抱死装置，包括电子控制装置、车轮转速传感器和液压系统，其特征在于所述电子控制装置包括：车轮转速检测电路、A/D转换电路、制动信号采集电路、基于DSP56F8346的中央处理电路、电磁阀驱动电路、电动泵驱动电路、状态报警电路和通信接口电路；其中：

所述车轮转速检测电路：通过车轮转速传感器检测车轮旋转速度，将检测到的正弦波信号进行隔离、放大、滤波及整形后输入中央处理器进行计数；

所述A/D转换电路，检测液压系统的温度及压力信号，并将信号进行放大、滤波后输入中央处理器的A/D转换模块；

所述制动信号采集电路，采集制动踏板的开关量信号，经过隔离、滤波后输入中央处理器的数字输入端口；

所述中央处理电路，对车轮转速检测电路、AD转换电路和制动信号采集电路输入的采集数据进行运算处理，并将控制信号经光电隔离单元输送到电磁阀驱动电路，控制电磁阀驱动电路、泵驱动电路和通信接口。

本发明的优点和积极效果：

1、利用高性能数字信号处理芯片DSP 56F8346实现ABS制动防抱死装置，提高车辆的行驶安全，增加车辆操纵稳定性；

2、本发明能根据车轮转速传感器输出的正弦波信号，采用抗干扰处理措施，精确计算车轮的旋转速度；

3、依据四个车轮的旋转速度，充分利用DSP56F8346的高速数据处理能力，采用卡尔曼滤波方法，精确估计车辆的行驶速度。

4、本发明以车轮滑移率最为控制参数，控制车轮的旋转状态，使车轮滑移率维持在最佳点20％附近。