一种新型挂车ABS刹车系统的研究

发布时间：2017-10-15 15:25

  本文关键词：一种新型挂车ABS刹车系统的研究

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【摘要】：本文依托于青岛科技大学与山东康健汽车配件有限公司的合作,通过对公司的一种新型节流无级变压挂车控制阀的研究分析,针对此新型节流无级变压控制阀,开发一套全新的电子控制系统,组成一个全新的挂车ABS刹车控制器。防抱死制动系统的英文全称是Anti-skid Brake System,英文缩写为ABS。它主要是被应用于行车制动过程中,是一种使汽车车轮的旋转和滑移的程度能够被自动控制的系统。安装了ABS系统的挂车,在紧急制动时,无论是在雨水路面或者冰雪路面,都表现出了极佳的可控性,即使是在冰雪路面的紧急制动,车辆仍然能在驾驶员的控制范围内,车辆并没有发生侧滑、甩尾、折头等危险情况。同时刹车距离大幅缩短,人车安全得到了有效的保障。现阶段,国内挂车的ABS制动系统使用设计混乱,在行业内是一个普遍的问题,国内虽然有挂车ABS生产企业,但是产品在稳定性及控制逻辑上却无法达到令人满意的地步。本文撰写时,就关于新型节流无级变压控制阀的相关技术参数及工作逻辑与山东康健汽车配件有限公司的工程师们进行了多次的交流与讨论,经过了数次的改进和实验,最终设计了全新的硬件电路及PCB,并对控制器编写了控制程序,将全新电控系统与机械阀相结合。组成了一个全新的挂车ABS刹车系统的控制器。本论文的主要内容包括:1.研究了国内挂车的制动系统现状,分析造成挂车ABS系统性能不理想的一些原因。2.研究了挂车制动系统以及挂车ABS系统,以及挂车ABS系统的工作原理。3.对新型节流无级变压控制阀的机械机构做了研究,并介绍了新型控制阀的优点。4.针对新型控制阀的控制需求,硬件选型,来设计硬件电路及PCB,满足控制阀的控制需求。考虑到使用环境,采用了看门狗,多谐振荡器等技术,在满足需求的前提下增加了电路的稳定性,易调试性和易维修性。完成了稳定易用的ABS控制器设计任务。5.针对控制需求和硬件配置,合理分配设置定时器、中断等资源。在保证功能和稳定性的原则下,对程序进行了编写。6.对设计完成的ABS控制器进行实际装车试验前的检验,确定供电,抗干扰,诊断控制逻辑等功能正确。
【关键词】：挂车制动系统 节流无级变压挂车控制阀 硬件设计 程序设计 检测与诊断
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.526
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 前言11-16
• 1.1 课题研究的目的和意义11-12
• 1.2 ABS的历史12-13
• 1.3 国内挂车ABS现状13-14
• 1.4 课题研究的主要内容14-15
• 1.5 课题研究目标15
• 1.6 本章小结15-16
• 第二章 挂车制动系统的研究16-20
• 2.1 挂车概述16
• 2.2 挂车制动系统的研究16-18
• 2.3 挂车ABS系统的研究18-20
• 2.3.1 ABS系统定义18
• 2.3.2 ABS系统工作原理18-20
• 第三章 新型节流无级变压挂车控制阀的研究20-24
• 3.1 新型控制阀的技术背景20
• 3.2 新型控制阀的机械结构20-23
• 3.3 新型控制阀的特点23-24
• 第四章 ABS控制器硬件电路设计24-50
• 4.1 供电部分的设计与实现24-27
• 4.1.1 逻辑电路和传感器电路供电部分24-27
• 4.2 看门狗的设计与实现27-33
• 4.2.1 看门狗原理27
• 4.2.2 系统 5V供电看门狗复位系统的设计27-30
• 4.2.3 看门狗系统的仿真30-33
• 4.2.4 系统 24v供电看门狗复位系统的设计与实现33
• 4.3 驱动电路的设计与实现33-37
• 4.3.1 设计原则33-34
• 4.3.2 所用模块内部功能说明34-36
• 4.3.3 ABS控制器应用中电路原理分析36-37
• 4.4 传感器信号调理电路的设计与实现37-42
• 4.4.1 车速传感器——磁电式轮速传感器选用37-38
• 4.4.2 利用滞回比较器实现信号调理38-39
• 4.4.3 钳位保护设计的实现39-41
• 4.4.4 信号调理电路的仿真分析41-42
• 4.5 单片机系统设计42-47
• 4.5.1 单片机选型42
• 4.5.2 最小系统设计42-43
• 4.5.3 诊断系统电路设计与实现43-44
• 4.5.4 程序更新接口设计与实现44
• 4.5.5 复位电路，指示电路，低压检测电路的设计44-47
• 4.6 系统PCB设计及安装47-50
• 4.6.1 驱动芯片布局47-48
• 4.6.2 单片机系统布局48
• 4.6.3 电源控制部分布局48-50
• 第五章 ABS控制器硬件配置和软件设计50-68
• 5.1 ATmega16可使用的中断资源概况50
• 5.2 测速方案的设计50-52
• 5.2.1 测速方案对比50-52
• 5.2.2 M法、T法的选择52
• 5.3 四路T法测速方案的硬件设计52-55
• 5.3.1 定时器中断资源的分配52-53
• 5.3.2 捕获测频率定时器、计时定时器、外部中断、I/O的初始化53-55
• 5.4 系统低电压保护的设计55-58
• 5.4.1 A/D转换的特性55-56
• 5.4.2 A/D转换结果的计算56
• 5.4.3 ADC寄存器配置56-58
• 5.5 轮速测速算法流程的设计58-61
• 5.5.1 轮速测速系统初始化流程图59
• 5.5.2 TIMER1轮速测速流程59-60
• 5.5.3 中断+TIMER2轮速测速流程60-61
• 5.6 EEPROM历史数据记忆功能的设计61-64
• 5.7 ABS控制算法64-68
• 5.7.1 主要制动执行控制阀控制流程图64-66
• 5.7.2 分配控制（EBD）流程图66-68
• 第六章 实验室模拟环境下对ABS控制器的检测68-74
• 6.1 电源系统及保护系统检测68-69
• 6.2 EEPROM的测试69
• 6.3 四通道频率测量功能的测试69-72
• 6.4 ABS制动逻辑的检测72-74
• 第七章 结论与展望74-76
• 7.1 论文工作总结74
• 7.2 未来展望74-76
• 附录76-85
• 参考文献85-87
• 致谢87-88
• 攻读学位期间发表的学术论文目录88-89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈超;李冰;司昕璐;;基于迟滞比较器的双阈值稳压供电控制电路[J];探测与控制学报;2015年04期

2 王小飞;;重卡制动空气处理系统研究[J];汽车实用技术;2014年02期

3 李程;韩震宇;邹龙飞;;基于ATmega16的多路LED光源控制器[J];机电工程技术;2014年02期

4 李琳;;带箝位二极管移相全桥(PSFB)变换器整流二极管振荡研究[J];电子设计工程;2014年02期

5 安志敏;罗泉;雷鸣;林敏;郭斌;;ABS继动阀动态响应特性研究[J];组合机床与自动化加工技术;2013年01期

6 单仲;阎文兵;;汽车检测实验装置中车速信号的模拟研究[J];天津职业技术师范大学学报;2012年03期

7 郝伟;;ABS控制单元编码错误故障的排除[J];甘肃科技;2012年09期

8 邢闯;;浅谈“看门狗”的应用及设计思路[J];科技传播;2010年16期

9 乔道迹;;《计算机组成原理》课程复杂模型机的深度开发[J];装备制造技术;2009年05期

10 滕丽;王维俊;;电动机线圈智能扁绕机控制系统研究[J];微电机;2008年10期

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 安志敏;继动阀检测系统的设计[D];中国计量学院;2013年

2 熊五沅;ABS汽车制动性能模拟计算与评价研究[D];华东交通大学;2013年

3 张福亮;电力安全工具柜控制系统的研制与开发[D];河北工程大学;2010年

4 汪知望;汽车ABS磁电式轮速传感器的动态特性及其信号处理[D];合肥工业大学;2006年

5 肖忠强;车用ABS控制器的研究与开发[D];山东科技大学;2006年

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本文编号：1037890