基于MC9S12DP256B的汽車防抱死系統(tǒng)設計

前言

隨著汽車行駛速度的提高，道路行車密度的增大，對于汽車行駛安全性能的要求也越來越高。汽車的防抱死制動系統(tǒng)(ABS)應運而生，它是以傳統(tǒng)制動系統(tǒng)為基礎，采用電子控制技術，在制動時防止車輪抱死的一種機電一體化系統(tǒng)。

基于雙CPU結構的防抱死系統(tǒng)

ABS系統(tǒng)設計中主要考慮以下幾個問題：首先，由于ABS系統(tǒng)直接關系車輛的安全性能，因而它的故障問題顯得極為重要，系統(tǒng)必須保證能及時檢測故障并準確判斷故障點；其次，ABS系統(tǒng)通常包含電磁閥等感性負載，驅(qū)動電流很大，需要適當?shù)尿?qū)動電路；此外，為了便于ABS系統(tǒng)與車輛上其他系統(tǒng)進行通信，系統(tǒng)需要預留通信接口。

本文以原有的四傳感器四通道(4S/4M)ABS電子控制單元為基礎，開發(fā)了一個帶有鼓掌自檢的氣壓ABS。設計中采用MCU+CPLD的雙CPU結構，系統(tǒng)結構如圖1(圖略，請參看《電子設計應用》2005.8) 所示。

控制CPU采集輪速信號，然后根據(jù)設定的減速度和滑移率門限值進行路面識別及制動控制，另外它還負責對輪速傳感器進行靜態(tài)檢測。安全CPU (CPLD)則主要負責ABS系統(tǒng)的故障檢測工作，判斷故障部位，并將相應的故障碼傳輸給控制CPU。產(chǎn)生故障后，由控制CPU統(tǒng)一對故障狀態(tài)進行處理，包括中斷ABS功能，恢復至常規(guī)制動，點亮故障顯示燈，并將相應的故障代碼存儲在EEPROM中，需要時可隨機通過CAN通信端口傳輸?shù)缴衔粰C或車上其他電子控制系統(tǒng)。

系統(tǒng)硬件設計

ABS系統(tǒng)故障主要為電磁閥故障、輪速信號采集系統(tǒng)的故障、制動管路壓力信號采集系統(tǒng)的故障、電源故障和控制器故障。本系統(tǒng)針對這些故障均給出了相應的診斷電路。