汽车电子稳定控制系统控制器的设计.pdf

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1、第55卷第6期V01．55No．6农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT＆VEHICLEENGINEERING2017年6月June2017doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2017．06．008王巍，李杰，晁银丽，陈庆樟(215500江苏省常熟市常熟理工学院汽车工程学院)[摘要]设计了一种基于英飞凌16位单片机XC2364B的汽车电子稳定控制系统(ESC)电子控制单元(ECU)。结合系统需求设计了控制器的硬件电路，包括系统主控模块、外围输入模块、外围输出模块、通讯模块、主驱动模块和电源管理模块。分析了系统控制策略，采用MCU底层、硬

2、件抽象层、应用层三层结构。基于C语言编写了控制程序。测试结果表明，该控制器工作可靠、稳定，满足车辆行车要求。[关键词]XC2364B；电子稳定控制系统；控制器；硬件电路；控制程序[中图分类号]u463．4[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2017)06-0036-04DesignofAutomotiveElectronicStabilityControlSystemControllerWangWei，LiJie，ChaoYinli，ChenQingzhang(CollegeofMechanicalEngineering，ChangshuInstituteofTech

3、nology，ChangshuCity，JiangsuProvince215500，China)[Abstract]AmodelofECUofESCbasedoninfineon16一bitmicrocontrollerXC2364Bisdesigned．Combiningwiththesystem'srequirements，thehardwarecircuitsofthecontroUeraredesigned，includingthesystemcontrolmodule，theperipheralinputmod．ule，tIleperipheraloutputmodul

4、e，thecommunicationmodule．themaindrivermoduleandthepowermanagementmodule．Thesystemcontrolstrategyisanalyzed．ThreelayerstructureoftheunderlyingofMCU，thehardwareabstractionlayer，theapplicationlayerisadopted．ThecontrolprogrambasedonClanguageiswritten．Theexperimentsshowthatthiscontrollerworkisreli

5、ableandstable，andsatisfiestherequirementofvehicledriving．[Keywords]XC2364B；electronicstabilitycontrol(ESC)；controller；hardwarecircuit；controlprogramO引言汽车电子稳定控制系统ESC(ElectricalSta—bilityContr01)是通过直接调节车轮纵向力大小以及间接影响车轮横向力来控制汽车的横摆运动．以使汽车具备良好的操纵性和方向稳定性的主动安全系统[11。为实现上述功能。ESC系统应用当前先进的传感器技术、执行器技术、车载网

6、络技术和现代控制技术[2]。ESC车辆稳定控制系统是关于制动控制和车辆稳定控制的模块，除了控制车辆稳定之外，其还包括：汽车防抱死系统(ABS)，车辆防滑控制系统(TCS)I3

7、。系统通过检测4个车轮的轮度信号以及惯性传感单元的信号．用于判断车辆的当前运行状态，从而对车辆的状态进行有效的监控和调整，保证车辆始终处在正常的工作状态[4]。本文结合ESC控制器各功能模块，设计了主控单元、外围输人模块、外围输出模块、通讯模基金项目：江苏省科技计划项目(BK20151259)收稿日期：2016一11—29修回日期：2016—12—14块、主驱动模块、电源管理模块，采用MCU底层、硬件抽象层

8、、应用层三层结构的控制策略．并通过基于C语言的控制程序在实车上进行验证实验。1系统控制器硬件电路设计汽车电子稳定控制器是ESC系统的核心[5]．区别于ABS只在制动时起作用．ESC可以实时地监控车辆的行驶状态并在车辆出现失控可能之前，通过调节相应车轮的制动力和发动机的牵引力进行及时修正，做到防患于未然。设计的控制器主要包括以下6个部分：主控单元(逻辑控制和核心运算)；外围输入模块(AD输入滤波、轮速信号处理和I／O输入处理)；外围输出模块(报警灯的驱动诊断和轮速信号驱动)；通讯模