【毕业设计论文】ABS汽车防抱死制动系统

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毕业设计论文ABS汽车防抱死制动系统

摘 要
ABS系统可以显著提高或改善汽车紧急制动时的操控性和稳定性，缩短了制动距离，是-种新型的汽车电子控制产品，并得到了越来越广泛的应用。
本文以轿车为研究对象，展开对汽车ABS的研究。主要完成了以下的工作：通过对单个车轮时的受力分析确定了影响车轮附着系数的主要因素；
通过比较电磁感应式轮速传感器和霍尔效应传感器的性能优缺点，采用并设
计了霍尔效应式轮速传感器；
通过对控制结构的分析设计了以INTEL公司生产的80C196KC单片机为核心的实时控制系统，包括信号输入电路、控制输出电路、驱动电路等硬件部分；
经比较各种控制方案，确定了逻辑门限制法”作为控制方案，并选用加速度和滑移率的组合作为控制参数。采用事件门限来计算车轮的转速。
本文通过学习比较根据所学只是设计了ABS控制系统。从理论上实现了ABS的控制功能，完成了设计要求。在设计过程中对汽车制动理论和制动装置有了较为深入的了解，扩大了自己的知识面，自己解决问题的能力也得到了提高。
关键词：防抱死制动系统 电子控制单元 门限值滑移率 轮速传感器

目 录
1 防抱死制动系统概述.............................................1
1.1 ABS的功能...................................................1
1.2 防抱死制动系统的发展历史.....................................2
1.3 防抱死制动系统的发展趋势.....................................3
1.4 国内ABS系统研究的理论状态和具有代表的ABS产品公司...........5
2 防抱死制动系统基本原理.........................................7
2.1 制动时汽车的运动.............................................7
2.1.1 制动时汽车受力分析......................................7
2.1.2 车轮抱死时汽车运动情况..................................8
2.2 滑移率定义..................................................10
2.3 滑移率与附着系数关系........................................10
2.4 制动时车轮运动方程..........................................12
2.5 采用防抱死制动的必要性......................................13
2.6 防抱死制动系统的基本工作原理................................14
3 防抱死制动系统硬件设计........................................18
3.1 防抱死制动系统的布置形式与组成..............................18
3.1.1防抱死制动系统的布置形式...............................18
3.1.2防抱死制动系统的基本组成...............................21
3.2 80C196KC最小系统...........................................23
3.2.1 CPU简介...............................................24
3.2.2 时钟电路设计...........................................28
3.3 防抱死制动系统轮速传感器选择................................29
3.3.1霍尔传感器的设计.......................................32
3.3.2霍尔开关电路的选择.....................................32
3.3.3传感器齿盘的设计.......................................34
3.4 防抱死制动调压系统工作过程9................................35
3.5 电源设计....................................................39
3.6 信号输入电路设计............................................39
3.7 电磁阀驱动电路的设计........................................40
3.8 泵电机驱动电路的设计........................................43
3.9 ABS系统报警LED灯设计......................................44
3.10 EPROM和RAM的扩展..........................................45
3.11故障诊断硬件电路设计........................................47
3.12硬件抗干扰设计..............................................48
3.13车轮制动器的选择............................................52
4 防抱死制动系统软件设计........................................54
4.1 控制方案和控制参数的选取....................................55
4.2 控制参数及其计算............................................56
4.2.1门限减速度的求取.......................................56
4.2.2门限加速度的求取.......................................58
4.2.3路面识别技术...........................................58
4.2.4车身参考速度的确定.....................................58
4.3 控制过程....................................................62
4.4 程序设计....................................................65
5 结论与展望......................................................67
5.1 研究工作总结................................................67
5.2 防抱死制动系统发展方向......................................67
参考文献..........................................................70
英文翻译..........................................................68
附录...............................................................77
致谢...............................................................84