电动驻车制动器坡道起步控制

论文摘要

本文的目的是设计并制作电动驻车制动器,主要实现辅助坡道起步、防溜车、自动驻车等功能。论文首先通过查找国外相关同类产品的设计资料,系统的分析了国外产品的类型、发展过程和特点,并分析了国内的研究现状,然后确定了课题的研究目标和方向。在了解国外产品的设计原理后,详细的分析了车辆在坡道上的受力状态,又分析了发动机节气门、离合器等机构对车辆起步控制的影响,明确了课题面对的困难和挑战。提出了不同于同类产品的新颖的控制方法来实现辅助坡道起步功能,并阐述了控制方法的独特优势。根据机械设计与制造理论、智能控制理论等,设计并制作了电动驻车制动器的机械执行机构。该机构结构简单、性能稳定,可以基本满足轿车等小型车辆的制动需求。随后搭建了简单的电动驻车制动器实验台,以实现进行室内实验测量的目的,方便改进与移植。本课题采用应变电测原理设计和制作了传感器,并运用仿真分析软件确定了应变片的粘贴位置。通过此传感器采集了制动支撑架所受的扭矩,实现了用一个传感器采集信号取代多传感器共同采集信号,大大减小了制作成本并增加了可靠性。接着对主控制单片机进行了选型,然后设计了供电、抗干扰、放大、通信电路。对于硬件的设计充分的考虑了器件性能和成本,特别的考虑到了为进一步扩展研究做前期准备。在程序设计上,处理了传感器的信号,运用了简单的控制算法,对信号进行综合处理,完成了对制动电机的控制。通过实验检测,证实程序正确,硬件工作正常,基本上实现了预期的控制目标。在论文的最后,总结了本设计中存在的不足和缺陷,并给出了进一步深入研究的思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究内容与目标
• 1.3.1 课题研究内容
• 1.3.2 课题目标
• 1.4 本章小结
• 第2章 电动驻车制动器的坡道起步控制原理
• 2.1 车辆起步方法
• 2.1.1 传统车辆起步驾驶员操作
• 2.1.2 目前产品的控制方法
• 2.2 影响车辆起步相关机构的性能分析
• 2.2.1 起步阻力辨识
• 2.2.2 节气门开度对车辆起步性能的影响
• 2.2.3 离合器性能的研究
• 2.3 本课题采取控制方案与原理
• 2.4 本章小结
• 第3章 电动驻车制动器传感器设计
• 3.1 传感器的设计
• 3.1.1 电桥的测量原理
• 3.1.2 应变片温度漂移及其解决
• 3.1.3 应变片粘贴位置的选择与粘贴工艺
• 3.1.4 测量电桥电路设计及信号放大芯片选型
• 3.2 传感器的标定
• 3.3 本章小结
• 第4章 电动驻车制动器机械执行机构设计
• 4.1 机械执行机构的设计
• 4.1.1 机械传动机构设计方案
• 4.1.2 选择制动电机
• 4.1.3 其他部分的设计与选型
• 4.2 本章小结
• 第5章 电动驻车制动器控制电路设计
• 5.1 电动驻车制动器控制系统总体结构
• 5.2 单片机系统电路
• 5.2.1 主控芯片选择与引脚分配
• 5.2.2 复位电路
• 5.2.3 时钟电路
• 5.3 显示、报警及开关电路
• 5.3.1 显示与报警电路
• 5.3.2 模拟开关电路和控制按钮
• 5.4 供电及电机驱动电路
• 5.4.1 电源转换电路
• 5.4.2 电动驱动电路
• 5.5 软硬件结合抗干扰
• 5.5.1 硬件抗干扰
• 5.5.2 软件抗干扰
• 5.6 印刷电路板设计制作
• 5.6.1 印刷电路板软件简介
• 5.6.2 电路板设计制作
• 5.7 本章小结
• 第6章 电动驻车制动器的程序设计
• 6.1 开发环境
• 6.2 电动驻车制动器程序控制方法
• 6.2.1 程序要求及控制方法
• 6.2.2 电动驻车制动器控制主程序
• 6.2.3 用于控制驻车与起步的中断服务程序
• 6.2.4 模数转换及数据处理程序
• 6.2.5 电动机控制程序
• 6.3 本章小结
• 第7章 电动驻车制动器坡道起步控制试验
• 7.1 电动驻车制动器实验台设计制作
• 7.2 检测步骤与检测结果
• 7.2.1 检测步骤
• 7.2.2 检测结果
• 7.3 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附图
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作
• 致谢