基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括基于dSPACE的MicroAutoBox、HSF04M四通道PLC輸出放大板，包括兩片半橋驅(qū)動(dòng)芯片和N溝道MOSFET的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，ABS系統(tǒng)總成中的進(jìn)液電磁閥組、出液電磁閥組和直流電機(jī)，以及直流電源；MicroAutoBox的兩個(gè)輸出端口與PLC輸出放大板的兩個(gè)輸入端相連接，MicroAutoBox的一個(gè)輸出端口與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端連接，PLC輸出放大板的兩個(gè)輸出端分別與進(jìn)液電磁閥組和出液電磁閥組相連接，所述直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與直流電機(jī)相連接，所述直流電源分別與MicroAutoBox、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和HSF04M四通道PLC輸出放大板相連接。
【專利說明】
基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉汽車電子領(lǐng)域，尤其涉及一種硬件在回路ABS主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)是一種在制動(dòng)時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)車輪的制動(dòng)力，防止車 輪抱死，達(dá)到最佳制動(dòng)效果的制動(dòng)系統(tǒng)。汽車ABS的機(jī)械系統(tǒng)主要包括控制液壓系統(tǒng)進(jìn)液與 出液的電磁閥（即常開增壓閥和常閉減壓閥），汽車ABS系統(tǒng)工作時(shí)主要分為四個(gè)過程，即 ABS作用之前的常規(guī)制動(dòng)和ABS作用之后的減壓過程、增壓過程及保壓過程。主要是通過檢 測(cè)輪速，電控單元接收輪速信號(hào)后進(jìn)行分析處理，控制相應(yīng)的電磁閥（常開進(jìn)液閥、常閉出 液閥）的不斷開閉來進(jìn)行控制。汽車的ABS系統(tǒng)采用邏輯門限值控制方法，其基本原理是利 用車輪滑移率的門限值及參考滑移率，設(shè)計(jì)控制邏輯使得車輪的滑移率保持在峰值附著系 數(shù)附近，獲得較大的地面制動(dòng)力和較小的制動(dòng)距離，從而保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。多數(shù)駕 駛者認(rèn)為ABS的自檢功能可以檢查其存在的所有故障，但是卻不知道這種自檢只能對(duì)于斷 路、短路等一些電氣故障進(jìn)行檢測(cè)，而系統(tǒng)的優(yōu)劣，比如閥體卡緊、油液泄漏等故障，卻不在 自檢范圍內(nèi)。更嚴(yán)重的是，ABS系統(tǒng)只在緊急制動(dòng)的情況下工作，這時(shí)如果駕駛員只依賴于 電子輔助系統(tǒng)而該系統(tǒng)又存在故障的話，其后果是致命的。到現(xiàn)在為止，我國汽車年檢中， 關(guān)于汽車防抱死系統(tǒng)的檢測(cè)，只是針對(duì)于自檢功能，如果汽車打火之前的自檢沒有問題，檢 測(cè)員或是駕駛者便認(rèn)為汽車ABS系統(tǒng)完全正常，其實(shí)不然，在年檢當(dāng)中，并不包括對(duì)ABS系統(tǒng) 常見部件性能的檢測(cè)，比如電磁閥體卡住不動(dòng)作和傳感器存在故障等。而由于ABS整車實(shí)際 測(cè)試耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，占用場(chǎng)地大，危險(xiǎn)性高等因素，因此提供一種在非整車環(huán)境下的ABS系統(tǒng) 閥體的自主驅(qū)動(dòng)和機(jī)械故障檢測(cè)，成為現(xiàn)有技術(shù)中亟待解決的問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】：
[0003] 為解決前述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種能夠?qū)BS總成中的電磁閥和直流 電機(jī)進(jìn)行自主驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)還能模擬在不同路面下ABS系統(tǒng)的正常工作狀 態(tài)和故障工作狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)ABS的故障檢測(cè)。
[0004] 本實(shí)用新型的提供技術(shù)方案為:基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特 征在于所述系統(tǒng)包括基于dSPACE的MicroAutoBox、HSF04M四通道PLC輸出放大板，包括兩片 半橋驅(qū)動(dòng)芯片和N溝道M0SFET的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，ABS系統(tǒng)總成中的進(jìn)液電磁閥組、出液 電磁閥組和直流電機(jī)，以及直流電源。
[0005] 所述MicroAutoBox的兩個(gè)輸出端口與HSR)4M四通道PLC輸出放大板的兩個(gè)輸入端 相連接，MicroAutoBox的一個(gè)輸出端口與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端連接，所述HSR)4M 四通道PLC輸出放大板的兩個(gè)輸出端分別與進(jìn)液電磁閥組和出液電磁閥組相連接，所述直 流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與直流電機(jī)相連接，所述直流電源分別與MicroAutoBox、直流電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和HSF04M四通道PLC輸出放大板相連接。
[0006] 所述的基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述直流電源包 括24V直流電源和12V直流電源，所述24V直流電源與MicroAutoBox連接并為其供電，12V直 流電源與HSF04M四通道PLC輸出放大板的負(fù)載側(cè)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接并為其供電。
[0007] 本實(shí)用新型提供的一種基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，在基于 dSPACE的MicroAutoBox基礎(chǔ)上搭建了一個(gè)硬件在回路的汽車ABS主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過 MicroAutoBox分別控制HSF04M四通道PLC輸出放大板及電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，并通過其分別控制 ABS總成中的電磁閥和電機(jī)。在該硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可通過基于dSPACE的Mi croAutoBox產(chǎn) 生方波信號(hào)，驅(qū)動(dòng)ABS的電磁閥動(dòng)作，模擬不同路況下ABS系統(tǒng)中閥體與電機(jī)的運(yùn)行情況，從 而為汽車ABS系統(tǒng)的獨(dú)立檢測(cè)與驅(qū)動(dòng)提供了硬件基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本實(shí)用新型提供的一種基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件 連接結(jié)構(gòu)示意圖
[0009] 圖中
[0010] 1、基于dSPACE的Mi croAutoBox，2、HSR)4M四通道PLC輸出放大板，3、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊，4、ABS系統(tǒng)總成，401、進(jìn)液電磁閥組，402、出液電磁閥組，403、直流電機(jī)，5、12V直流電 源，6、24V直流電源。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 本實(shí)用新型提供的一種基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS主動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括基 于dSPACE的MicroAutoBox 1、HSR)4M四通道PLC輸出放大板2,直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊3、ABS系統(tǒng) 總成4中的進(jìn)液電磁閥組401、出液電磁閥組402與直流電機(jī)以及直流電源。
[0012] 所述MicroAutoBox的兩個(gè)輸出端口與HSR)4M四通道PLC輸出放大板的兩個(gè)輸入端 相連接，MicroAutoBox的一個(gè)輸出端口與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端連接，所述HSR)4M 四通道PLC輸出放大板的兩個(gè)輸出端分別與進(jìn)液電磁閥和出液電磁閥相連接，所述直流電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與直流電機(jī)相連接，所述直流電源分別與Micr 〇Aut〇B〇x、HSF04M四通 道PLC輸出放大板和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接并為其供電。
[0013] 實(shí)施例
[0014]本實(shí)施例中，所述的直流電源包括提供12V直流電源蓄電池 5和以USB總線供電的 24V直流電源6,所述24V直流電源的規(guī)格為24V14A，所述24V直流電源與MicroAutoBox連接 并為其供電，12V直流電源與HSF04M四通道PLC輸出放大板的負(fù)載側(cè)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連 接并為其供電。
[0015] 所述HSF04M四通道PLC放大板的參數(shù)見下表

[0018] 所述12V直流電源為蓄電池，參數(shù)如下表
[0020]所述ABS系統(tǒng)總成選用的是一汽大眾MK20型捷達(dá)汽車的ABS系統(tǒng)總成，其詳細(xì)參數(shù) 參見下表
[0022]所述包括兩片半橋驅(qū)動(dòng)芯片和N溝道M0SFET的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊為工業(yè)級(jí)15A的 雙路直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，具有剎車功能，具有兩個(gè)電機(jī)接口，同時(shí)具有2路PWM波輸入接口， 5V電源接口。該驅(qū)動(dòng)模塊采用完整兩片半橋驅(qū)動(dòng)芯片和極低內(nèi)阻的N溝道MOSFET組成， M0SFET驅(qū)動(dòng)芯片自帶硬件剎車功能和電能反饋功能。M0SFET采用N溝道IRF3205M0SFET，使 用兩片專用半橋驅(qū)動(dòng)芯片，對(duì)上管采用自舉電容，使上管有足夠的驅(qū)動(dòng)電壓，可快速使 MOSFET溝道打開，提高電機(jī)的加速曲率，同時(shí)也能迅速的為電機(jī)制動(dòng)。能夠滿足驅(qū)動(dòng)ABS的 電磁閥所需要的快速啟動(dòng)和快速剎車。該驅(qū)動(dòng)模塊可以工作在0 % -99 %的PWM調(diào)制占空比， 使電機(jī)可以得到足夠的驅(qū)動(dòng)電壓。電機(jī)正轉(zhuǎn):DIR = 1PWM = PWM;電機(jī)反轉(zhuǎn):DIR = 0，PWM = PWM;停車剎車:DIR = X PWM=0。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括基于dSPACE 的MicroAutoBox、HSF04M四通道PLC輸出放大板，包括兩片半橋驅(qū)動(dòng)芯片和N溝道MOSFET的 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，ABS系統(tǒng)總成中的進(jìn)液電磁閥組、出液電磁閥組和直流電機(jī)，以及直流 電源； 所述MicroAutoBox的兩個(gè)輸出端口與HSF04M四通道PLC輸出放大板的兩個(gè)輸入端相連 接，MicroAutoBox的一個(gè)輸出端口與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的PWM輸入端連接，所述HSF04M四通 道PLC輸出放大板的兩個(gè)輸出端分別與進(jìn)液電磁閥組和出液電磁閥組相連接，所述直流電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與直流電機(jī)相連接，所述直流電源分別與MicroAutoBox、直流電機(jī)驅(qū) 動(dòng)模塊和HSF04M四通道PLC輸出放大板相連接。2. 如權(quán)利要求1所述的基于dSPACE的硬件在回路汽車ABS驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述直 流電源包括24V直流電源和12V直流電源，所述24V直流電源與MicroAutoBox連接并為其供 電，12V直流電源與HSF04M四通道PLC輸出放大板的負(fù)載側(cè)和直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接并為其 供電。
【文檔編號(hào)】G05B17/02GK205644088SQ201620468889
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】梁月, 王永建, 師占群, 甄冬, 楊碩, 李思暢, 王軍事, 張敬浩, 方順亭, 沈昭仰, 谷裕, 魏東超, 康洋
【申請(qǐng)人】河北工業(yè)大學(xué)