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原文传递汽车稳定性控制系统的产业化研究与设计

论文题名：	汽车稳定性控制系统的产业化研究与设计
关键词：	稳定性程序;双处理器;故障诊断;汽车稳定性;控制系统
摘要：	许多交通事故都是由于车辆在危机时失去控制，造成这一原因主要是由于汽车在急速转弯的时候地面侧向力不足造成过度侧滑或打转。研究发现，仅仅依靠ABS（防抱死刹车系统）、ASR（牵引力控制系统）和其它传统的方法不可能完全防止由于车辆侧向失稳而造成的恶性汽车事故。因此，设计一个在必要的情况下能够自动对汽车进行干预，以防止汽车侧滑（打转）现象出现，避免发生车祸的控制系统是必要的，这个系统就是汽车稳定性控制系统（简称ESP）。首先，本文主要介绍了ESP系统作用、发展演变过程以及国内外的研究现状。阐述了ESP的算法结构，机械结构以及工作模式分析。着重介绍了ESP系统产业化过程中的V模式开发流程，包括利用Labview硬件在环仿真系统、MATRIXx开发环境以及开发电控单元底层驱动程序的编译器DIAB进行快速原型设计（RCP）以及硬件在环仿真（HIL）。其次，针对前期开发的ESP系统电控单元硬件部分的改进给出了具体方案，主要工作有：改进了控制电路板的电磁兼容性设计，保证电路持续正常运行；改进了驱动电路板中的系统故障检测控制电路，添加了对传感器信号校验的软件算法，更新了驱动芯片以及电源芯片的电路布局，提高了系统安全运行的能力；选择了符合产业化要求的汽车接插件以及设计制作了符合功能需求的屏蔽外壳，大大提高了ESP系统的抗外界电磁干扰能力、防静电能力、耐热等级等，使得ESP模块更加标准化，适合于工业生产的需求。在软件方面，描述了基于MC68376单片机的ESP系统整体控制以及系统故障检测的算法，对传感器信号失常、电控单元输出控制部分故障以及电磁阀线圈故障等提供监测。然后，根据实际车辆控制系统安全及可靠性考虑，提出了基于双CPU的ESP系统解决方案。主处理器采用MC68376，协处理器为9S12DG128。主要工作机制包括：主从CPU通信；使用主处理器进行传感器信号数字处理，核心算法以及驱动控制；协处理器完成系统故障诊断及处理，主处理器失效处理等等系统功能。最后，介绍基于Labview开发的ECU测试系统，该系统可以全面检测ECU的功能，包括CAN通讯检测，模拟轮速、油压、侧偏角速度、加速度等传感器信号进行输入接口检测，输出接口功能检测，以及汽车稳定性系统的实时仿真运行测试。实验结果表明：经过改进汽车稳定性系统的ECU模块硬件抗电磁干扰性强，软件运行可靠稳定，并具有故障诊断功能；ECU测试平台可以全面检测系统功能，适用于产业化生产，具有了良好的实用性和扩展性。由于汽车稳定性系统的产业化涉及的知识面广，工作量大，作者在论文阶段所进行的研究离实际应用还有较大的距离，但是这些基础性的工作为后续的开发铺平了道路。
作者：	徐渺
专业：	电力电子与电力传动
导师：	唐厚君
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海交通大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文