重型卡车电控制动系统(EBS)的研究与开发

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1、北京交通大学硕士学位论文重型卡车电控制动系统（EBS）的研究与开发姓名：张颖申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：汪至中20050301北京交通大学硕士学位论文摘要重型卡车电控制动系统(EBS)的研究与开发摘要随着汽车行驶速度的提高，道路行车密度的增大，对于汽车行驶安全性能的要求也越来越高。汽车的电控制动系统(EBS)就是在这种要求下产生和发展的。重型卡车电控制动系统将电子控制系统与传统的气压制动系统结合在一起，通过缩短制动距离和提高制动稳定性增加了行驶的安全性。本文根据课题要求以原有的四传感器四通道(4S14M)防抱死制动系统(ABs)电子控制单元为基础，开发

2、了一个具有压力闭环控制、故障自检、防抱死制动和CAN通讯功能的EBS控制器。文中详细论述了其理论基础和具体硬件及软件的开发过程。设计中有两个创新点。一是创新地采用MCU+CPLD的特殊双CPU结构，主CPU主要负责逻辑控制，在此选用了Motorola公司HSCl2系列的16位MCUMC9S12DP256B；CPLD主要负责故障诊断，采用了Xilinx公司的XC9572芯片。北每菱通大学硕士学位论丈摘要第二个创新点是充分利用主CPU的丰富资源，将故障代码实时地存储在其E2pROM中，需要时可通过CAN总线传送到上位机或车l：其他电子控制系统，与传统的闪码显示的方式相比，更有利于

3、数据的保存和共享，方便故障维修。论文利用故障诊断的理论对系统叮能发生的故障点进行了全面分析，针对不同故障提出了相应的诊断方法。故障点的检测分为汽车起动自检、行驶期间定时检测两个过程，其中对于数字输入通道的检测采用输入模拟法，即由安全CPU(CPLD)发出标准方波信号到主CPU的输入捕捉端121进行测量。然后，文章参照SAEJl939、SAEJl587等国际代码协议编写了此系统的故障代码。本文还在详细论述现代汽车网络技术的基础上开发了CAN通讯功能，通过它不仅可传输所存储的故障代码，还可与车上其他电控单元(如车身控制、挂车控制等)进行通讯，以实现数据共享。系统的软件设计包括主C

4、PU(MC9S12DP256B)与安全CPU(CPLD)两部分。MC9S12DP256B用C和汇编语言进行开发，CPLD采用VHDL语言设计。摘要文中详细介绍r程序的编写思路和流程图。调试阶段，在软件仿真的基础I：，4i仪对防抱死制动、故障诊断、CAN通讯等功能进行了试验验证，还在dSPACE半实物仿真试验平台上进行了硬件在环试验，通过对试验结果的分析，验证了所开发的EBS电控单元的正确性。关键词：电控制动系统，防抱死制动系统，故障诊断，CPLD，CAN通讯，dSPACE北京交通大学硕士学位论文AbstractRESEARCHANDDEVELOPMENT0FTRUCKSUSE

5、DELECTRONICCONTROLBRAⅪNGSYSTEMABSTRACTTheincreaseofvehiclequantityandrunningspeedleadstohigherrequirementonsafety．Grownupinthisbackground，ElectronicControlBrakingSystem(EBS)combineselectroniccontrolsystemwithtraditionalairbrakingsystem，canshortenbrakingdistanceandimprovestabilityBasedonthee

6、xistedfour—sensor—four—channel(4S／4M)AntilockBrakingSystem(ABS)ElectronicControlUnit(ECU)，thisEBSECUimplementsseveralfunctionssuchaspressureclosed—loopcontrol，self-checking，ABSandCANcommunication，etcTherearetwoinnovativeideasinsystemdesign．FirstistheuniqueCPUhardwarestructure，inwhichaMotoro

7、la16一bitMCUasthemainCPUusedforlogic北京交通夫学硕士学位论文Abstractcontrol，andaXilinxXC9572CPLDfordiagnosticationThesecondinnovationiserrorcodesarestoredintothemainCPU’SE2PROMinrealtime，andwhenneeded，canbetransferredbyCANbus．ComparedwiththetraditionalLEDdisplay,it's