本发明专利技术公开了一种基于台架的路面附着系数模拟器控制系统，ＰＣ机通过所安装的ＣＡＮ卡以及通信线缆连接到下位机电路板上的ＣＡＮ收发器，该收发器和ＣＡＮ控制器连接，总控单片机通过ＣＡＮ控制器、ＣＡＮ收发器与ＰＣ机通信，总控单片机通过串口通信线路与ＰＷＭ单片机相连，ＰＷＭ单片机连接到ＭＯＳＦＥＴ驱动器为其提供ＰＷＭ控制信号，ＭＯＳＦＥＴ驱动器连接到ＭＯＳＦＥＴ管控制其输出电流大小，ＭＯＳＦＥＴ管的输出连接到扭矩控制器为其提供驱动电流。本发明专利技术可用于控制汽车ＡＢＳ检测系统对汽车在各种路面上行驶时路面附着系数的模拟，能够应用于汽车制造、维修企业及车辆检测中心等车辆检测等应工程用领域内。
Control system of pavement adhesion coefficient simulator based on platform
The invention discloses a friction coefficient simulator control system platform based on the road, connected to the computer CAN transceiver circuit board PC through the installation of the CAN card and the communication cable, the transceiver and the connection of the CAN controller, controlling single-chip transceiver communicates with PC through CAN controller, CAN control the singlechip is connected with the PWM microcontroller serial communication lines through PWM microcontroller connected to the MOSFET driver provides PWM control signal for the MOSFET driver to connect to the MOSFET tube to control the size of the output current, output of the MOSFET tube is connected to the torque control device provides drive current for the. The invention can be used to simulate the control of the car ABS detection system of adhesion coefficient of vehicle in various road when the road, the vehicle can be used in automobile manufacturing, maintenance enterprises and vehicle testing center should be used in the field of Engineering detection.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种汽车ABS制动性能检测技术，特别涉及一种基于台架的路面附着系数模拟器控制系统。
技术介绍
目前有两种方法来检测和评价ABS装车后的制动性能道路试验法和整车台架检测法。 道路试验法通过车载测量仪器和数据处理记录仪对车辆的轮速、车速、减速度、踏板力及管路压力进行测量记录，然后计算出一些技术指标来评价ABS的性能，这种方法虽然能较全面地检测装配ABS的车辆在各种路面上的制动性能，但是实验费用高、周期长、精度低、受环境及道路条件的影响大。而整车台架检测法可以节省空间从而降低成本，其检测结果全面准确、重复性较好，检测所消耗的时间也大大缩短，适合大规模推广应用。但是我国现有台架检测主要是以反力式制动力检测台和平板式制动力检测台为主，但这两种试验台都只能检测汽车在低速时的制动性能，无法检测在一定速度以上才起作用的汽车ABS的制动性能。因此，如何对装有ABS的车辆的制动性能进行全面的不解体台架测试，成为目前我国ABS检测技术研究的重要课题。而在整车台架检测法中模拟不同路面的附着系数是一项关键技术，它决定了可检测路面条件的多样性和检测结果的有效性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术不足，提供一种基于台架的路面附着系数模拟器控制系统，本系统能够动态控制多种路面模拟行驶效果，大大节约了检测成本。 本专利技术的技术方案是这样实现的 本专利技术的路面附着系数模拟器控制系统由扭矩控制器、飞轮、传动系统、扭矩控制模块和控制软件组成。PC机通过所安装的CAN卡以及通信线缆连接到下位机电路板上的CAN收发器，该收发器和CAN控制器连接。总控单片机通过CAN控制器与PC机通信。总控单片机通过串口通信线路与PWM单片机相连。PWM单片机连接到MOSFET驱动器为其提供PWM控制信号。MOSFET驱动器连接到MOSFET管控制其输出电流大小。MOSFET管的输出连接到扭矩控制器为其提供驱动电流。 扭矩控制器的输入电流为0～1.2A，扭矩控制器的输出扭矩变化范围是0～50000N·m。 总控单片机型号选择89S52。 CAN控制器型号选择SJA1000。 CAN收发器型号选择82C250。 PWM单片机型号选择STC12C5410AD。 MOSFET驱动器型号选择EL7104CN。 上位机程序负责控制附着系数模拟器，根据输入参数计算出用于控制模拟器的参数值，然后把命令以及参数发送给扭矩控制模块，接着扭矩控制模块执行上位机的指令，把扭矩控制器的输出扭矩调整到所需的状态。 本专利技术具有以下优点 1、本专利技术可以在不增减设备的条件下，可模拟多种道路状况下的路面附着系数，大大节约了检测成本。 2、本专利技术可通过软件输入控制参数来动态控制所模拟的路面附着系数，因此具有较高的可控性，灵活性。 3、由于各个控制环节的控制参数都是经过精确计算，因此模拟结果比较准确，且具有较好可重复性。 本专利技术可用于控制汽车ABS检测系统对汽车在各种路面上行驶时路面附着系数的模拟。 附图说明 图1是本专利技术路面附着系数模拟器控制系统图； 图2是扭矩控制下位机程序流程图； 图3是扭矩控制器的电流与扭矩关系曲线图； 图4是在试验台上试验时的车轮受力图； 图5路面附着系数模拟器控制系统电路原理图； 下面结合附图对本专利技术的内容作进一步详细说明。 具体实施例方式 本专利技术的路面附着系数模拟器控制系统由扭矩控制器、飞轮系统、传动系统、扭矩控制电路模块、控制软件、计算机组成。 参照图1所示，PC机上通过CAN卡以及通信线缆连接到下位机电路板上的CAN收发器，该收发器与CAN控制器连接。总控单片机与PC机间的通信通过控制CAN控制器进行。总控单片机通过串口通信线路和PWM单片机相连。PWM单片机连接到MOSFET驱动器。MOSFET驱动器连接到MOSFET管控制其输出电流。MOSFET管的输出连接到扭矩控制器的输入端，为扭矩控制器提供驱动电流。 参照图2所示，系统对扭矩的控制具体过程如下系统初始化完成后，计算机把控制指令和控制参数发送给扭矩控制电路模块，该模块中的总控单片机接收并解析扭矩控制指令，然后通过串口通讯线路把控制指令发送给具有PWM(脉宽调制)输出功能的PWM单片机，该单片机根据接收到的控制指令对其内部PWM控制寄存器进行设置，从而改变输出PWM脉冲的占空比。输出的脉冲进入到MOSFET管驱动器中，MOSFET管驱动器驱动MOSFET管来调节扭矩控制器的输入电流。较高频率的脉冲可以对输出电流进行平滑调节。控制电流的大小使飞轮系统产生所需的输出力矩，这些力矩最后通过传动系统输出到滚筒，从而完成对道路附着系数的模拟。改道路附着系数模拟系统可以模拟的路面分别为单一路面、对开路面和对空路面。 参照图3所示，在电流为0～1.2A的范围内，扭矩控制器的输出扭矩变化范围是0～50000N·m，M和I之间存在近似的线性关系，可以通过最小二乘拟合的方式求出二者之间的拟合函数。 参照图4所示，大圆圈代表车轮，其下的两个小圆圈代表试验台架上的滚筒装置，展示了车轮受力情况。图中各符号的含义如下 G—车轮所受的载荷； T—车桥对车轮轴的水平推力； N1、N2—滚筒对车轮的支反力； Fx1、Fx2—滚筒对车轮的切向摩擦力， —车轮对滚筒的切向反作用力； —滚筒与车轮表面的附着系数； Tμ—制动器摩擦力矩； Tf1、Tf2—车轮滚动阻力矩； α—安置角， 参照图5所示，89S52作为总控单片机，其通过控制SJA1000 CAN控制器和计算机进行通信。SJA1000 CAN控制器通过控制CAN收发器82C250来完成数据信号在CAN总线上的传输，两者之间的收发线上有光耦6N137-T用来隔离信号。STC12C5410AD为具有PWM输出功能的单片机，其通过串行线路TXD和RXD两条通信线与总控单片机89S52进行通信，用来接收扭矩调整命令。STC12C5410AD的四路PWM输出端口分别连接了四路MOSFET驱动器EL7104CN。这四路MOSFET管驱动器分别驱动四路MOSFET管IRFB4710，用于控制四个车轮扭矩控制器的驱动电流。肖特基整流二极管MBR20100CT给MOSFET管的输出进行整流。 89S52的P00～P07脚分别对应连接到SJA1000的AD0～AD7脚；RD和WR脚分别连接到SJA1000的RD和WR脚；RXD和TXD脚分别连接到STC12C5410AD的RXD和TXD脚；ALE脚连接到SJA1000的ALE脚；INT1脚和P17脚分别连接到SJA1000的INT1脚和RST脚；EA和VCC脚分别连接到VCC；GND脚连接到GND；X1脚和X2脚分别连接到石英晶振的两端并分别连接到电容C9和电容C11的一端；C9和C11的另一端接GND；RESET脚连接到复位电路。 除89S52相关连接中所述以外，STC12C5410AD的RST脚连接到电容C33的负极和电阻R35的一端，电容C33正极接VCC，电阻R35另一端接地；XTAL1和XTAL2分别连接到OSC晶振的两端，并分别和电容C21和C22的一端连接，这两个电容的另一端都和GND连接；本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于台架的路面附着系数模拟器控制系统，其特征在于，ＰＣ机通过所安装的ＣＡＮ卡以及通信线缆连接到下位机电路板上的ＣＡＮ收发器，该收发器和ＣＡＮ控制器连接，总控单片机通过ＣＡＮ控制器、ＣＡＮ收发器与ＰＣ机通信，总控单片机通过串口通信线路与ＰＷＭ单片机相连，ＰＷＭ单片机连接到ＭＯＳＦＥＴ驱动器为其提供ＰＷＭ控制信号，ＭＯＳＦＥＴ驱动器连接到ＭＯＳＦＥＴ管控制其输出电流大小，ＭＯＳＦＥＴ管的输出连接到扭矩控制器为其提供驱动电流。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马建，徐志刚，郭荣庆，赵祥模，张鹏，刘占文，豆晓瑜，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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