单片机设计方案:汽车ASR系统ECU开发及其硬件测试

企业新闻 | 2021-10-31
本文摘要:驱动减震控制系统ASR(AccelerationSlipRegulationSystem)是在汽车跟上和加快过程中避免车轮过度湿转以获得最佳的地面驱动力和维持方向稳定性的主动安全性控制系统。

驱动减震控制系统ASR(AccelerationSlipRegulationSystem)是在汽车跟上和加快过程中避免车轮过度湿转以获得最佳的地面驱动力和维持方向稳定性的主动安全性控制系统。它是基于汽车防抱死制动器系统(ABS)的掌控原理在驱动工况的推展而研制的。

随着ABS系统在汽车上的应用于渐渐普及,ASR的应用于也渐为普遍,因此,关于ASR的控制算法研究和控制器研发沦为当前研究的热点。  ASR必须通过一定的途径调节发动机输入扭矩,由于不受电控发动机的容许,我国目前在ASR系统的掌控理论方面大多侧重于使用以制动器掌控居多、发动机掌控辅的掌控方法。

总的来说,距离产品化还有一定的差距。使用发动机输入扭矩或者电子节气门进度调节则难以展开试验检验。近年来,为了进一步提高算法检验的精度,半物理仿真技术获得了一定程度的应用于。

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  本文在深入研究ASR掌控市场需求的基础上,设计并研发了ECU软硬件,利用MATLAB/Simulink软件和dSPACE动态建模系统展开了ECU的硬件在环测试,标定了ECU控制参数,检验了掌控效果。  1ECU硬件电路设计  ASRECU硬件主要构建轮速信号收集与处置、存储与运营控制软件、驱动电子节气门电机与压力调节器电磁阀以及与其他ECU或者计算机展开通讯等功能。

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其硬件设计框架如图1右图。  ECU的设计还必须综合考虑到如下因素:  (1)控制程序的实时性。

拒绝控制器需要较慢运营程序并不具备较高的计算速度。  (2)控制器可靠性。

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保证在汽车级险恶电磁环境中不具备较强的抗干扰性能,控制程序需要运营可信、平稳。  (3)控制器体积及成本,要不具备一定的市场竞争能力。

  1.1主辅MCU选型及单片机大于系统设计  单片机是电子控制系统ECU的核心,它负责管理数据采集、处置及所有的逻辑运算,并直接影响到控制器电路运营的可靠性、成本掌控以及控制器的尺寸。为了提升ECU可靠性,本文使用双MCU架构。主MCU负责管理收集轮速信号并展开计算出来处置,然后根据掌控逻辑对电磁阀输入适当的控制指令,从而已完成ASR预期功能。

因此,主MCU安全可靠的运营是ASR控制器可靠性的确保。辅MCU的主要功能是对主MCU展开监控并已完成部分故障诊断。

  对单片机选型主要考虑到以下几个因素:  (1)单片机的运算速度:ABS/ASR掌控逻辑从参照车速估计到控制算法的构建牵涉到到很多简单的数学算法,因此对MCU的运算速度和运算能力有很高的拒绝。  (2)充裕的存储空间:简单的ABS/ASR掌控逻辑和参照车速计算出来数值以及渐渐减少的故障诊断功能,都会造成软件代码的减少,程序运行时也必须很多的内存空间,这就拒绝MCU不具备充裕的存储空间才能符合整个系统的市场需求。根据以往摩托车ABS/ASR控制器设计的经验,由于片内构建存储单元技术和成本的容许,片内一般只有较较少存储空间,往往必须用户通过MCU的地址和数据总线展开扩展,这样不会造成MCU的I/O模块的严重不足,而且外部读取也不会影响MCU的总体运算速度。

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  (3)与系统市场需求相匹配的I/O模块数:本文设计的ABS/ASR系统必须收集4地下通道的轮速输出信号,驱动4两组(8路)压力控制阀的电磁阀,并且必须展开大量的故障诊断电路设计,因此必需确保充裕的I/O口的数量。  (4)单片机的价格因素、抗干扰性能以及芯片生产商对该型号单片机适当的技术支持也是单片机选型的最重要考虑到因素。


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