專利名稱：基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車ABS制動性能檢測裝置，特別涉及一種基于臺 架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置。
背景技術(shù)：
目前有兩種方法來檢測和評價ABS裝車后的制動性能道路試驗(yàn)法和整 車臺架檢測法。
道路試驗(yàn)法通過車載測量儀器和數(shù)據(jù)處理記錄儀對車輛的輪速、車速、 減速度、踏板力及管路壓力進(jìn)行測量記錄，然后計算出一些技術(shù)指標(biāo)來評價 ABS的性能，這種方法雖然能較全面地檢測裝配ABS的車輛在各種路面上的 制動性能，但是實(shí)驗(yàn)費(fèi)用高、周期長、精度低、受環(huán)境及道路條件的影響大。 而整車臺架檢測法可以節(jié)省空間從而降低成本，其檢測結(jié)果全面準(zhǔn)確、重復(fù) 性較好，檢測所消耗的時間也大大縮短，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。但是我國現(xiàn) 有臺架檢測主要是以反力式制動力檢測臺和平板式制動力檢測臺為主，但這 兩種試驗(yàn)臺都只能檢測汽車在低速時的制動性能，無法檢測在一定速度以上 才起作用的汽車ABS的制動性能。因此，如何對裝有ABS的車輛的制動性能 進(jìn)行全面的不解體臺架測試，成為目前我國ABS檢測技術(shù)研究的重要課題。 而在整車臺架檢測法中模擬不同路面的附著系數(shù)是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它決定了 可檢測路面條件的多樣性和檢測結(jié)果的有效性。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種基于臺架的路 面附著系數(shù)模擬器控制裝置，本裝置能夠動態(tài)控制多種路面模擬行駛效果， 大大節(jié)約了檢測成本。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的-
本實(shí)用新型的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置由扭矩控制器、飛輪、傳動
裝置、扭矩控制模塊和控制軟件組成。PC機(jī)通過所安裝的CAN卡以及通信 線纜連接到下位機(jī)電路板上的CAN收發(fā)器，該收發(fā)器和CAN控制器連接。 總控單片機(jī)通過CAN控制器與PC機(jī)通信?？偪貑纹瑱C(jī)通過串口通信線路與 PWM單片機(jī)相連。PWM單片機(jī)連接到MOSFET驅(qū)動器為其提供PWM控 制信號。MOSFET驅(qū)動器連接到MOSFET管控制其輸出電流大小。MOSFET 管的輸出連接到扭矩控制器為其提供驅(qū)動電流。
扭矩控制器的輸入電流為0 1.2A，扭矩控制器的輸出扭矩變化范圍是 0 50000 N,m。
總控單片機(jī)型號選擇89S52。
CAN控制器型號選擇SJAIOOO。
CAN收發(fā)器型號選擇82C250。
PWM單片機(jī)型號選擇STC12C5410AD。
MOSFET驅(qū)動器型號選擇EL7104CN。
上位機(jī)程序負(fù)責(zé)控制附著系數(shù)模擬器，根據(jù)輸入?yún)?shù)計算出用于控制模 擬器的參數(shù)值，然后把命令以及參數(shù)發(fā)送給扭矩控制模塊，接著扭矩控制模 塊執(zhí)行上位機(jī)的指令，把扭矩控制器的輸出扭矩調(diào)整到所需的狀態(tài)。
本實(shí)用新型可以在不增減設(shè)備的條件下，可模擬多種道路狀況下的路面 附著系數(shù)，大大節(jié)約了檢測成本?？赏ㄟ^軟件輸入控制參數(shù)來動態(tài)控制所模 擬的路面附著系數(shù)，因此具有較高的可控性，靈活性。由于各個控制環(huán)節(jié)的 控制參數(shù)都是經(jīng)過精確計算，因此模擬結(jié)果比較準(zhǔn)確，且具有較好可重復(fù)性。 可用于控制汽車ABS檢測裝置對汽車在各種路面上行駛時路面附著系數(shù)的模擬。

圖1是本實(shí)用新型路面附著系數(shù)模擬器控制裝置圖； 圖2是本實(shí)用新型路面附著系數(shù)模擬器控制裝置電路原理圖；
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置由扭矩控制器、飛輪裝置、 傳動裝置、扭矩控制電路模塊、控制軟件、計算機(jī)組成。
參照圖1所示，PC機(jī)上通過CAN卡以及通信線纜連接到下位機(jī)電路板 上的CAN收發(fā)器，該收發(fā)器與CAN控制器連接?？偪貑纹瑱C(jī)與PC機(jī)間的 通信通過控制CAN控制器進(jìn)行?？偪貑纹瑱C(jī)通過串口通信線路和PWM單 片機(jī)相連。PWM單片機(jī)連接到MOSFET驅(qū)動器。MOSFET驅(qū)動器連接到 MOSFET管控制其輸出電流。MOSFET管的輸出連接到扭矩控制器的輸入 端，為扭矩控制器提供驅(qū)動電流。
參照圖2所示，89S52作為總控單片機(jī)，其通過控制SJA1000CAN控制 器和計算機(jī)進(jìn)行通信。SJA1000 CAN控制器通過控制CAN收發(fā)器82C250 來完成數(shù)據(jù)信號在CAN總線上的傳輸，兩者之間的收發(fā)線上有光耦6N137-T 用來隔離信號。STC12C5410AD為具有PWM輸出功能的單片機(jī)，其通過串 行線路TXD和RXD兩條通信線與總控單片機(jī)89S52進(jìn)行通信，用來接收扭 矩調(diào)整命令。STC12C5410AD的四路PWM輸出端口分別連接了四路 MOSFET驅(qū)動器EL7104CN。這四路MOSFET管驅(qū)動器分別驅(qū)動四路 MOSFET管IRFB4710,用于控制四個車輪扭矩控制器的驅(qū)動電流。肖特基 整流二極管MBR20100CT給MOSFET管的輸出進(jìn)行整流。
89S52的P00 P07腳分別對應(yīng)連接到SJA1000的AD0 AD7腳；而和 ^腳分別連接到SJA1000的麗和i腳；RXD和TXD腳分別連接到 STC12C5410AD的RXD和TXD腳；ALE腳連接到SJA1000的ALE腳；INT1 腳和P17腳分別連接到SJA1000的INT1腳和RST腳；IX和VCC腳分別連
5接到VCC; GND腳連接到GND; XI腳和X2腳分別連接到石英晶振的兩端 并分別連接到電容C9和電容CI 1的一端；C9和CI 1的另 一端接GND; RESET 腳連接到復(fù)位電路。
除89S52相關(guān)連接中所述以外，STC12C5410AD的RST腳連接到電容 C33的負(fù)極和電阻R35的一端，電容C33正極接VCC，電阻R35另一端接 地；XTALl和XTAL2分別連接到OSC晶振的兩端，并分別和電容C21和 C22的一端連接，這兩個電容的另一端都和GND連接；PWM0 PWM3分別 連接到四個EL7104CN的IN端；GND腳接GND， VCC腳接VCC。
除STC12C5410AD相關(guān)中連接所述以外，EL7104CN的四個EL7104CN 的VCC腳都接+12VCC， GND腳都接GND，其中它們的第8腳還分別與電 阻R31、 R32、 R33禾QR34連接；四路N_OUT分別和四個IRFB4710的柵極 相連接以及電阻R31、電阻R32、電阻R33和電阻R34的另一端相連接。
除EL7104CN相關(guān)連接中所述以外，IRFB4710的四個IRFB4710的源極 都和GND連接，漏極分別與MBR20100CT的輸出端連接。
除IRFB4710相關(guān)連接中所述以外，MBR20100CT的四個MBR20100CT 輸入端分別和+24V—1、 +24V—2、 +24V—3和+24V—4相連。
除89S52相關(guān)連接中所述以外，SJA1000的5、 VSS1、 VSS2和VSS3 都與GND連接；XTAL1和XTAL2分別和OSC16兩端連接，并分別和電容 Cl和電容C6的一端連接；電容Cl和電容C6的另一端都和GND連接； VDD1、 VDD2和VDD3都和VCC連接；TX1和6N137-T的IN2連接；RX1 和電阻R10與R11的一端連接，R10的另一端接VCC， Rll的另一端接地 GND; RX0與6N137-R的OUT和電阻R20的一端相連接，R20的另一端和 VCC連接。
除SJA1000相關(guān)連接中所述之外，6N137-T的VCC腳和EN腳都與VDD 連接，并與電阻R12—端連接；電阻R12的另一端與OUT連接，并連接至82C250的TXD腳；GND腳和信號地連接。
除SJA1000相關(guān)連接中所述之外，6N137-R的GND腳和GND連接； EN腳和VCC腳都與VCC連接；IN1腳接VDD; IN2腳接電阻R18—端， R18的另一端接82C250的RXD。
除6N137-T相關(guān)連接和6N137-R相關(guān)連接中所述以外，82C250的GND 腳接信號地并和電容Cu4的一端連接；VCC腳和VDD連接并與電容Cu4 的另一端連接；Rs腳接信號地；CANH腳接電阻R15的一端，R15的另一 端接電阻R13的一端、電容C2的一端和二極管D2的負(fù)極，電容C2的另一 端和二極管D2的正極都接信號地；CANL腳接電阻R16的一端，電阻R16 的另一端接電容C3的一端、二極管D1的負(fù)極和電阻R13的另一端；電容 C3的另一端和二極管D1的正極都接信號地。
權(quán)利要求1、基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，其特征在于，PC機(jī)通過所安裝的CAN卡以及通信線纜連接到下位機(jī)電路板上的CAN收發(fā)器，該收發(fā)器和CAN控制器連接，總控單片機(jī)通過CAN控制器、CAN收發(fā)器與PC機(jī)通信，總控單片機(jī)通過串口通信線路與PWM單片機(jī)相連，PWM單片機(jī)連接到MOSFET驅(qū)動器為其提供PWM控制信號，MOSFET驅(qū)動器連接到MOSFET管控制其輸出電流大小，MOSFET管的輸出連接到扭矩控制器為其提供驅(qū)動電流。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，其 特征在于，扭矩控制器的輸入電流為0 1.2A，扭矩控制器的輸出扭矩變化 范圍是0 50000 N-m。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，其 特征在于，總控單片機(jī)型號選擇89S52。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，其 特征在于，CAN控制器型號選擇SJA1000。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，其 特征在于，CAN收發(fā)器型號選擇82C250。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，其 特征在于，PWM單片機(jī)型號選擇STC12C5410AD。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，其 特征在于，MOSFET驅(qū)動器型號選擇EL7104CN。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于臺架的路面附著系數(shù)模擬器控制裝置，PC機(jī)通過所安裝的CAN卡以及通信線纜連接到下位機(jī)電路板上的CAN收發(fā)器，該收發(fā)器和CAN控制器連接，總控單片機(jī)通過CAN控制器、CAN收發(fā)器與PC機(jī)通信，總控單片機(jī)通過串口通信線路與PWM單片機(jī)相連，PWM單片機(jī)連接到MOSFET驅(qū)動器為其提供PWM控制信號，MOSFET驅(qū)動器連接到MOSFET管控制其輸出電流大小，MOSFET管的輸出連接到扭矩控制器為其提供驅(qū)動電流。本實(shí)用新型可用于控制汽車ABS檢測系統(tǒng)對汽車在各種路面上行駛時路面附著系數(shù)的模擬，能夠應(yīng)用于汽車制造、維修企業(yè)及車輛檢測中心等車輛檢測等應(yīng)工程用領(lǐng)域內(nèi)。
文檔編號G01M17/007GK201293717SQ2008202226
公開日2009年8月19日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者劉占文, 鵬 張, 徐志剛, 豆曉瑜, 趙祥模, 郭榮慶, 建 馬 申請人:長安大學(xué)