【正文】 就會通過進液電磁閥進入制動輪缸，該制動輪缸的制動壓力隨之增大，輪速再次被制動而下降。通過保壓、降壓、增壓為一個循環(huán)，通常ABS系統(tǒng)的壓力調(diào)節(jié)頻率為24個/秒循環(huán)。如圖311a 在ABS工作期間，ECU根據(jù)4個車輪轉(zhuǎn)速傳感器反饋車輪轉(zhuǎn)速信號，可以獨立地對四個制動輪缸的制動壓力進行減小、保持和增大循環(huán)調(diào)節(jié)，將各車輪制動效果控制在最佳狀態(tài)。 （3）解除制動過程: 當(dāng)解除制動時，制動踏板松開，制動主缸內(nèi)的制動壓力為零。此時出液電磁閥再次通電處于通流狀態(tài)，低壓儲能室的制動液經(jīng)出液電磁閥返回制動主缸，低壓儲能室排空，為下一次工作做好準(zhǔn)備。 電源設(shè)計電子控制單元的核心是單片機，其對供電電源的要求很高。而蓄電池的電壓是不穩(wěn)定的，大電感用電器在斷開時會在電路中產(chǎn)生高頻振蕩電磁波，峰值可達到280V，同時點火電路造成的負脈沖電壓峰值可達50～100V，并在電氣系統(tǒng)中以一定頻率出現(xiàn)。因此，設(shè)計電源時必須考慮這些問題。~~。此電壓變換電路采用78XX系列集成三端穩(wěn)壓器。三端穩(wěn)壓電源輸出電流為100mA～3A,%～%，紋波抑制比為56～68dB,能夠較好的滿足單片機對電壓的需求。圖312中，C1可以防止由于輸入引線較長帶來的電感效應(yīng)而產(chǎn)生的自激。C2用來減小由于負載電流瞬時變化而引起的高頻干擾。圖312電源電路 信號輸入電路設(shè)計 車輪輪速是ABS系統(tǒng)的主要輸入信號，該信號的采集、處理對于整個系統(tǒng)的控制至關(guān)重要。為了使采集到的輪速信號能被單片機正確識別，本系統(tǒng)采用的霍爾傳感器它是將傳感器與信號處理電路制成一體，由于他能直接輸出標(biāo)準(zhǔn)方波信號，非常適合于HIS高速通道采集，80c196kc的四個HIS口可以直接接受四個輪速傳感器的脈沖信號，并可以同時記錄某一時間觸發(fā)時的狀態(tài)和時刻。 它們與普通的輸入端口有三方面主要差別：（1） HIS不僅能檢測某個輸入線上的狀態(tài)變化，而且能同時記錄狀態(tài)發(fā)生的時刻。（2） HIS內(nèi)部設(shè)有FIFO寄存器，它和保持器一起可同時記錄多達8個事件由cpu在適當(dāng)?shù)臅r候讀取和處理，（3） HIS可通過它的4條輸入線檢測多種方式的狀態(tài)變化。輪速傳感器輸出的脈沖信號經(jīng)光電耦合器進行電平轉(zhuǎn)換和信號隔離，緩沖器整形，輸入到80c196kc的高速輸入端，對輸入信號進行邏輯運算和處理。它們之間的信號聯(lián)系參照下圖所示：輪速傳感器光電耦合器緩沖器74LS06單片機圖313輪速信號輸入電路方框圖輸入電路的連線圖：圖314輪速信號輸入電路圖 電磁閥驅(qū)動電路的設(shè)計CPU輸出的信號非常小，而ass的作動電流則為1～2安，所以每個輸出信號要經(jīng)放大后才能驅(qū)動相應(yīng)的電磁閥。目前多采用的方法是利用P1口把不占空比的脈沖信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)幅值的電壓信號用以控制三位三通電磁閥，通過三位三通閥位置的改變接通不同的管路來達到增壓、保壓、減壓的目的。這種方法動態(tài)響應(yīng)快，操作簡便，需專用的三位三通閥，而且工藝要求高，開發(fā)成本高。同時限于現(xiàn)在的知識水平，本文采用另一種方法達到所需要求。 本設(shè)計使用P1口輸出高低電瓶組合成為不同的狀態(tài)，來控制油路的通斷實現(xiàn)增壓、保壓、減壓的目的。80C196KC的P1口作為準(zhǔn)雙向的輸入輸出口，由緩沖器內(nèi)部口鎖存器，內(nèi)部寄存器和輸出緩沖器和輸出緩沖器的構(gòu)成，輸出緩沖器和輸出緩沖器構(gòu)成，輸出緩沖器內(nèi)部具有上拉電阻結(jié)構(gòu)當(dāng)端口數(shù)據(jù)又0變1時，它能在短時間內(nèi)產(chǎn)生更強的上拉作用以加速轉(zhuǎn)變過程：輸出時，具有鎖存作用，即對端口重寫數(shù)據(jù)前保持不變。 ,：其邏輯關(guān)系表為： 表 P1口與電磁動作邏輯關(guān)系表車輪壓力變化左前輪01xxxx保壓11xxxx增壓00xxxx減壓右前輪xx01xx保壓xx11xx增壓xx00xx減壓后輪xxxx01保壓xxxx11增壓xxxx00減壓 由邏輯關(guān)系表可以看到如果系統(tǒng)需要對電磁閥進行不同的控制只要對P1口輸出不同的字便可。 圖315電磁閥驅(qū)動電路 電磁閥驅(qū)動電路如圖315所示 緩沖單元的設(shè)計：圖中的74LS06是集電極開路六反相緩沖器，添加它的目的是加大輸出電路的帶負載的能力，使傳輸通道與單片機接口的電氣匹配為合理。 光電耦合器單元：輸出接口隔離技術(shù)在開關(guān)量輸出通道中，為防止現(xiàn)場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反竄到控制系統(tǒng)，一般需采用通道隔離技術(shù)。 光電耦合器以光電轉(zhuǎn)換原理傳輸信息，它使信息發(fā)生端與接收斷電氣絕緣電阻可達幾百兆歐姆以上，從而對地電位差干擾和電磁干擾有很強的抑制能力，光電耦合的實質(zhì)是對于干擾噪聲的隔離和對有用信號形成通道，是抗干擾措施的重要方法之一，并且信號傳輸速度高、價格低、接口簡單，故在輸出端設(shè)計了光電耦合電路。 光電耦合器有二級管二級管型、二級管三級管型、二級管達林頓管型以及二級管可控制等類型，根據(jù)系統(tǒng)要求情況，本設(shè)計采用了光電耦合器4N35，其正向電流為：60mA,電流傳輸比為100%，~~3A，晶體管2SD880的電流放大倍數(shù)為60~~300，光電耦合器輸入端限流電阻，其阻值由下式： 式中：輸入電壓 為輸入端發(fā)光二級管正向?qū)▔航怠? 為驅(qū)動器的壓降 為輸入端正向工作電流，取15mA經(jīng)計算Ri取50Ω光電耦合輸出端負載電阻：式中：電源電壓+5V 為 三極管飽和時集電極和發(fā)射級之間的壓降， 15mA經(jīng)計算取Rj=350Ω 輸出通道的隔離及保護措施一方面防止了最小系統(tǒng)干擾信號沿正向通路的傳輸，同時也隔離了驅(qū)動電路運行過程中產(chǎn)生的干擾脈沖對前向通道原件的影響，所以隔離保護作用是雙向的 。 驅(qū)動電路單元：構(gòu)成驅(qū)動電路的主要器件是功率晶體管、晶閘管、繼電器或者是功率集成電路，從電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、器件功能、可靠性以及價格等因素考慮，晶體管放大電路有共基、共集和共射級三種電路形式，其中共射極放大電路具有較好的功率放大能力，故此采用共射極放大電路作為abs系統(tǒng)的驅(qū)動環(huán)節(jié)的基本形式。 光電耦合器的最大輸出電流為15mA，~~3A所以每個輸出控制信號要經(jīng)過功率放大后才能驅(qū)動相應(yīng)的電磁閥?？紤]到實際應(yīng)用中的影響，則電磁閥的三極管的電流的放大倍數(shù)為: 據(jù)此本系統(tǒng)選擇了2SD880三極管來驅(qū)動ABS電磁閥，其最大允許通過電流為3A，放大倍數(shù)是60~~300 泵電機驅(qū)動電路的設(shè)計 根據(jù)ABS系統(tǒng)對電動泵的驅(qū)動要求，泵驅(qū)動電動機在管路減壓時將對蓄能器供油以保證它的高壓狀態(tài)。系統(tǒng)選用了用繼電器來控制電動機的工作與停止?fàn)顟B(tài)。 繼電器的選型：根據(jù)泵驅(qū)動電動機的工作電壓和工作電流的大小和接點工作電壓和工作電流的大小，選擇了型號為：J2C21F/012的繼電器。其電參數(shù)為：額定工作電壓為：12V（DC），線圈電阻為400Ω。接點負荷電壓28V，電流為3A，其電路與圖如圖，根據(jù)繼電器的額定工作電壓和額定工作電流，可以確定繼電器的工作電流為：30mA，7407可以向光電耦合器輸入10~~15mA，光電耦合器的TIL117的電流傳輸比為50%，所以它的輸出電流為5mA~~10mA,經(jīng)過晶體管的電流放大就可以滿足電流驅(qū)動要求。圖316泵電機驅(qū)動電路 。 二極管D1的作用是保護晶體管T，當(dāng)繼電器J吸合時，二極管D1截止，不影響電路工作繼電器釋放時由于繼電器線圈存在電感這時晶體管已經(jīng)截止，所以會在線圈的兩端產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，這個感應(yīng)電壓的極性是上負下正，正端接在T的集電極上，當(dāng)電感電壓與Vc之和大于晶體管TD的集電極反向電壓時，晶體管可能會損壞，加入二極管D后繼電器線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電 流由二極管D流過，因此不會產(chǎn)生較高的感應(yīng)電動勢，晶體管得到保護。 ABS系統(tǒng)報警LED燈設(shè)計 LED是計算機控制系統(tǒng)常用的顯示器，~~，通過LED的電流的強弱決定了LED的發(fā)光強度，其驅(qū)動電路圖如下：圖317 LED報警燈驅(qū)動電路 74LS06為輸出反相驅(qū)動器，74LS06輸出低電平，LED發(fā)光。，LED不發(fā)光，其限流電阻的計算如下： 其中為電源電壓 為LED正向壓降為LED驅(qū)動器的壓降 為LED的工作電流取 =5V =2V = =10mA則 因此選擇300Ω以使更有效的限流。 EPROM和RAM的擴展 80C196KC本身不具備EPROM他必須外接程序和數(shù)據(jù)存儲器才能工作。80C196KC的存儲空間為64K字節(jié)，因此需要16位地址線和16位數(shù)據(jù)線，為減少管腳，采用了地址與數(shù)據(jù)線分時復(fù)用的方式，同時通過下列專門管腳輸出必要的控制信號。P3口：作為數(shù)據(jù)線和地址線低8位，復(fù)用時必須外加地址鎖存器。P4口：作為數(shù)據(jù)線和地址線高8位，復(fù)用時必須外加地址鎖存器。ALE：提供地址鎖存使能信號。: 存儲器讀信號:存儲器寫信號。在整個寫周期內(nèi)部有效，而僅在寫偶地址字節(jié)時才有效，系統(tǒng)出現(xiàn)的是還是由結(jié)構(gòu)寄存器CCR決定。存儲器芯片的標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)從存儲器類型、容量、速度、價格的高低、功耗的大小以及對電源的要求等幾個方面進行考慮，總的原則是在滿足技術(shù)指標(biāo)的條件下，盡量選用價格低廉、功耗小、電源種類少 ，使用方便的芯片。一般情況下，一個實際應(yīng)用系統(tǒng)中大都包括RAM和ROM，ROM用于存放用戶已調(diào)試好的固定應(yīng)用程序或表格、常數(shù)，而RAM用于存放需要調(diào)試的臨時程序、現(xiàn)場采集的各種信息及處理的中間結(jié)果或待輸出的最后結(jié)果。本系統(tǒng)須同時擴展ROM和RAM來存儲程序和數(shù)據(jù)，選擇存儲器容量需根據(jù)系統(tǒng)的需要來決定，即由程序量的大小及數(shù)據(jù)的多少給以確定，微機的存儲器系統(tǒng)通常由多個存儲器芯片組成，每一個存儲器芯片的容量隨型號的不同而相異本系統(tǒng)需要大量的采集 、處理、比較、控制程序，以及需要存儲故障編碼，故選用了8K的程序存儲器和8K的數(shù)據(jù)存儲器。存儲器速度是指存儲器從受到有效地址到輸出引腳上出現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的時間間隔，這一時間間隔又稱為存儲器的存取時間。速度是選擇存儲器的重要指標(biāo)之一。雖然一般情況下單片機可與任何速度的存儲器匹配工作，但對速度慢的芯片需要插入等待時間TW，這樣就浪費了大量的主機時間，影響了CPU的工作速度。在實際中應(yīng)盡量選用能與單片機工作速度匹配的存儲器芯片，單片機與存儲器芯片的速度匹配問題實際上是CPU與存儲器的時序配合問題。2764EPROM芯片是容量為8Kx8的EPROM芯片，紫外線擦除，電編程，采用雙列直插式封裝，共28只引腳。地址線為A0~~A12,工作電壓為+5v，編程電壓為+21v,最大工作電流為100mA，標(biāo)準(zhǔn)讀出時間為250ns，也有為200nns的 ，2764引腳圖如圖所示。引腳中的PGM為編程信號線，當(dāng)CE和PGM均為TTL低電平時，芯片處于編程模式。80C196KC單片機的P3,P4口向片外EPROM(2764)RAM(6264)提供地址總線，而P3口又單獨提供數(shù)據(jù)總線，因為P3口是一口分時兩用，故在單片機與存儲器之間要配以地址鎖存器（74LS373）。因為2764和6264的尋址范圍均為8KB，所以地址總線為13根（A12~~A0）其中，A7~~A0受74LS373控制。2764存放80C196KC單片機應(yīng)用系統(tǒng)的全部程序，由專用的EPROM寫入器寫入；6264用于存放數(shù)據(jù)，一般供數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)使用。系統(tǒng)運行時，80C196KC單片機的CPU只能以讀的形式訪問2764，當(dāng)執(zhí)行讀操作作用ALE信號由低電平轉(zhuǎn)成高電平時，74LS373便有了鎖存地址的可能性，當(dāng)ALE又變?yōu)榈碗娖綍r，地址被鎖存，=0期間，2764中的程序以二進制數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上，信號在由0到1時，數(shù)據(jù)被CPU讀取。對于6264而言，80C196KC單片機不僅可以讀它的內(nèi)容，還可以隨時寫入數(shù)據(jù)，2764和6264的存儲空間地址分配：表 存儲器地址分配表：地址位A15 A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0EPROM地址低限0010000000000000EPROM地址高限0011111111111111RAM地址低限0100000000000000RAM地址高限0111111111111111 由此可得80C196KC的A14=0時，向2764提供片選信號，存儲空間的地址變化范圍是2000H~~3FFFH,當(dāng)A14=1時，向6264提供片選信號，存儲空間地址在4000H~~7FFFH范圍內(nèi)變化，總共有16KB的存儲空間被利用。 故障診斷硬件電路設(shè)計隨著汽車控制電子化的發(fā)展，一方面，汽車電控系統(tǒng)日趨復(fù)雜，給汽車維修工作帶來了越來越多的困難，對汽車維修技術(shù)人員的要求越來越高:另一方面，電子控制系統(tǒng)的安全容錯處理，汽車不能因為電子控制系統(tǒng)自身的突發(fā)故障導(dǎo)致汽車失控和不能運行。針對這種情況，在進行汽車電子控制系統(tǒng)設(shè)計的同時，增加了故障自診斷功能模塊。它能夠在汽車運行過程中不斷監(jiān)測電子控制系統(tǒng)各組成部分的工作情