ABS作为汽车的重要安全装置, 其性能和稳定性对汽车的行驶安全起到至关重要的作用[1]。由于我国尚未有ABS国家标准, 部分ABS部件生产企业参照国外有关标准制定了企业标准, 但由于检测方法的原因, 产品质量无法用常规手段保证, 影响了企业的产值和经济效益。因此为了满足ABS产品在国内外市场上具有竞争力, 就必须依靠先进的检测手段给予保证[2.3]。随着嵌入式系统被广泛应用于仪器科学领域, 同时结合适应恶劣条件的传感器及模块化设计原理, 使得研究在车载方式下ABS性能测试系统对其进行实时检测成为可能。本文研究一种嵌入式ABS性能测试系统, 用于ABS系统的数据采集, 对提高车辆行驶的动力性和安全性具有重要意义。
1 硬件设计
本系统主要由三大部分组成, 包括采集系统, 计算机系统和仿真器系统。采集系统主要由研华的PCI-1712L数据采集卡完成对压力传感器、速度传感器和横摆角速度传感器[4~6]的信号采集。其中PCI-1712L是一款功能强大的低成本多功能PCI总线数据采集卡, 具有1M转换速度的12位A/D转换器, FIFO缓冲器 (可存储1KA/D采样值和32KD/A转换数据) 。计算机系统采用一款基于Intel Pentium M Socket 479的ARK-5280车载工业控制计算机, 它能提供极高的处理功能, 并具有很好的嵌入式扩展能力。提供了4个COM端口、DVI端口和2个用于扩展的PCI插槽。仿真器系统通过ISA总线与PC端通讯, 将仿真器内部数据采集到PC计算机中进行实时分析处理, 最终实现对ABS控制器的开发, 图1。
2 软件系统的设计
程序采用模块化结构, 以一个主程序为主模块。在主程序中含有若干个子模块每个子模块都完成一个确定的功能, 条理清晰, 易于维护与修改。主程序流程图如图2所示, 主要功能如下。
(1) 功能的模块化。
(2) 参数设置。
(3) 压力、电磁阀和速度信号的采集。
(4) 数据曲线的实时绘制与显示。
(5) 坐标系转换。
(6) 软件可移植性。
3 实车实验
本文在高附着系数路面 (路面附着系数约为0.7) 上进行了低速50km/h的试验, 从图3可以看出, BOSCHABS控制器表现的是阶梯形减压, 且保压时间是逐渐延长的, 即压力波动较小。在低附着系数路面 (路面附着系数约为0.3) 上进行了低速50km/h的试验, 从图4可以看出BOSCHABS控制器的压力控制精度较高, 最长的减压仅为34ms, 而保压时间逐步延长, 最高可达70ms。实验结果很好地验证了BOSCHABS控制器的综合性能, 为提高自制ABS系统水平奠定了理论基础。
4 结语
(1) 采集多通道数据, 实时显示动态制动曲线, 具有良好的适应性和可靠性。
(2) 该系统不仅能真实地再现实车ABS系统的轮速工况, 而且能满足ABSECU控制功能测试的要求。
(3) 对完善汽车行驶安全性能检测设备, 提高车辆行驶的动力性和安全性具有重要意义。
摘要：研制一种嵌入式ABS性能测试仪, 采用PCI-1712L数据采集卡完成对压力传感器、速度传感器和横摆角速度传感器的信号采集, 通过ISA总线传输给PC机, 同时嵌入到PC机内部的仿真器可实现在线仿真和模拟。试验结果表明, 该系统便捷性、实用性、高效性能突出。
关键词：ABS,车载,嵌入式
参考文献
[1] Rajesh Rajamani.Vehicle dynamics andcontrol[M].Berlin:Springer Press, 2006.
[2] 陈默然, 丁能根, 张为, 等.ABS制动工况台架测试模拟[J].农业机械学报, 2008, 39 (9) :35～37.
[3] Jeonghoon Song, Kwangsuck Boo, Heung Seob Kim.et a1.Model Devel-opment and Control Methodology of aNew Electric Power Steering System[J].Proc.InstB Mech.Engrs Part D:J.AutomobileEng inering, 2004, 218:967, 975.
[4] 张福学.现代使用传感器电路[M].北京:中国计量出版社, 1997.
[5] 亢敏孙, 跃东, 周萍.基于VB的ABS轮速传感器信号采集与处理[J].机械设计与制造, 2006 (6) :135～137.
[6] 汪知望, 方锡邦, 陈燕.汽车ABS轮速传感器及其信号处理[J].汽车科技, 2006 (4) :28～32.