汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)的產業(yè)化研究與設計.pdf

1、許多交通事故都是由于車輛在危機時失去控制，造成這一原因主要是由于汽車在急速轉彎的時候地面?zhèn)认蛄Σ蛔阍斐蛇^度側滑或打轉。研究發(fā)現(xiàn)，僅僅依靠ABS（防抱死剎車系統(tǒng)）、ASR（牽引力控制系統(tǒng)）和其它傳統(tǒng)的方法不可能完全防止由于車輛側向失穩(wěn)而造成的惡性汽車事故。因此，設計一個在必要的情況下能夠自動對汽車進行干預，以防止汽車側滑（打轉）現(xiàn)象出現(xiàn)，避免發(fā)生車禍的控制系統(tǒng)是必要的，這個系統(tǒng)就是汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（簡稱ESP）。 首先，本文主要

2、介紹了ESP系統(tǒng)作用、發(fā)展演變過程以及國內外的研究現(xiàn)狀。闡述了ESP的算法結構，機械結構以及工作模式分析。著重介紹了ESP系統(tǒng)產業(yè)化過程中的V模式開發(fā)流程，包括利用Labview硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)、MATRIXx開發(fā)環(huán)境以及開發(fā)電控單元底層驅動程序的編譯器DIAB進行快速原型設計（RCP）以及硬件在環(huán)仿真（HIL）。 其次，針對前期開發(fā)的ESP系統(tǒng)電控單元硬件部分的改進給出了具體方案，主要工作有：改進了控制電路板的電磁兼容性設計，

3、保證電路持續(xù)正常運行；改進了驅動電路板中的系統(tǒng)故障檢測控制電路，添加了對傳感器信號校驗的軟件算法，更新了驅動芯片以及電源芯片的電路布局，提高了系統(tǒng)安全運行的能力；選擇了符合產業(yè)化要求的汽車接插件以及設計制作了符合功能需求的屏蔽外殼，大大提高了ESP系統(tǒng)的抗外界電磁干擾能力、防靜電能力、耐熱等級等，使得ESP模塊更加標準化，適合于工業(yè)生產的需求。在軟件方面，描述了基于MC68376單片機的ESP系統(tǒng)整體控制以及系統(tǒng)故障檢測的算法，對傳感器

4、信號失常、電控單元輸出控制部分故障以及電磁閥線圈故障等提供監(jiān)測。 然后，根據實際車輛控制系統(tǒng)安全及可靠性考慮，提出了基于雙CPU的ESP系統(tǒng)解決方案。主處理器采用MC68376，協(xié)處理器為9S12DG128。主要工作機制包括：主從CPU通信；使用主處理器進行傳感器信號數(shù)字處理，核心算法以及驅動控制；協(xié)處理器完成系統(tǒng)故障診斷及處理，主處理器失效處理等等系統(tǒng)功能。 最后，介紹基于Labview開發(fā)的ECU測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以

5、全面檢測ECU的功能，包括CAN通訊檢測，模擬輪速、油壓、側偏角速度、加速度等傳感器信號進行輸入接口檢測，輸出接口功能檢測，以及汽車穩(wěn)定性系統(tǒng)的實時仿真運行測試。 實驗結果表明：經過改進汽車穩(wěn)定性系統(tǒng)的ECU模塊硬件抗電磁干擾性強，軟件運行可靠穩(wěn)定，并具有故障診斷功能；ECU測試平臺可以全面檢測系統(tǒng)功能，適用于產業(yè)化生產，具有了良好的實用性和擴展性。由于汽車穩(wěn)定性系統(tǒng)的產業(yè)化涉及的知識面廣，工作量大，作者在論文階段所進行的研究離