专利名称：基于台架的路面附着系数模拟器控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车ABS制动性能检测装置，特别涉及一种基于台 架的路面附着系数模拟器控制装置。
背景技术：
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。 发明内容
本实用新型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装置，本装置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。本实用新型的技术方案是这样实现的-
本实用新型的路面附着系数模拟器控制装置由扭矩控制器、飞轮、传动
装置、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 50000 N,m。
总控单片机型号选择89S52。
CAN控制器型号选择SJAIOOO。
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。
本实用新型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。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。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。 可用于控制汽车ABS检测装置对汽车在各种路面上行驶时路面附着系数的模拟。
图1是本实用新型路面附着系数模拟器控制装置图； 图2是本实用新型路面附着系数模拟器控制装置电路原理图；
以下结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明。
具体实施方式
本实用新型的路面附着系数模拟器控制装置由扭矩控制器、飞轮装置、 传动装置、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，89S52作为总控单片机，其通过控制SJA1000CAN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；而和 ^脚分别连接到SJA1000的丽和i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；IX和VCC脚分别连
5接到VCC; GND脚连接到GND; XI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CI 1的一端；C9和CI 1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；XTALl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；PWM0 PWM3分别 连接到四个EL7104CN的IN端；GND脚接GND， VCC脚接VCC。
除STC12C5410AD相关中连接所述以外，EL7104CN的四个EL7104CN 的VCC脚都接+12VCC， GND脚都接GND，其中它们的第8脚还分别与电 阻R31、 R32、 R33禾QR34连接；四路N_OUT分别和四个IRFB4710的栅极 相连接以及电阻R31、电阻R32、电阻R33和电阻R34的另一端相连接。
除EL7104CN相关连接中所述以外，IRFB4710的四个IRFB4710的源极 都和GND连接，漏极分别与MBR20100CT的输出端连接。
除IRFB4710相关连接中所述以外，MBR20100CT的四个MBR20100CT 输入端分别和+24V—1、 +24V—2、 +24V—3和+24V—4相连。
除89S52相关连接中所述以外，SJA1000的5、 VSS1、 VSS2和VSS3 都与GND连接；XTAL1和XTAL2分别和OSC16两端连接，并分别和电容 Cl和电容C6的一端连接；电容Cl和电容C6的另一端都和GND连接； VDD1、 VDD2和VDD3都和VCC连接；TX1和6N137-T的IN2连接；RX1 和电阻R10与R11的一端连接，R10的另一端接VCC， Rll的另一端接地 GND; RX0与6N137-R的OUT和电阻R20的一端相连接，R20的另一端和 VCC连接。
除SJA1000相关连接中所述之外，6N137-T的VCC脚和EN脚都与VDD 连接，并与电阻R12—端连接；电阻R12的另一端与OUT连接，并连接至82C250的TXD脚；GND脚和信号地连接。
除SJA1000相关连接中所述之外，6N137-R的GND脚和GND连接； EN脚和VCC脚都与VCC连接；IN1脚接VDD; IN2脚接电阻R18—端， R18的另一端接82C250的RXD。
除6N137-T相关连接和6N137-R相关连接中所述以外，82C250的GND 脚接信号地并和电容Cu4的一端连接；VCC脚和VDD连接并与电容Cu4 的另一端连接；Rs脚接信号地；CANH脚接电阻R15的一端，R15的另一 端接电阻R13的一端、电容C2的一端和二极管D2的负极，电容C2的另一 端和二极管D2的正极都接信号地；CANL脚接电阻R16的一端，电阻R16 的另一端接电容C3的一端、二极管D1的负极和电阻R13的另一端；电容 C3的另一端和二极管D1的正极都接信号地。
权利要求1、基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，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。
2、 根据权利要求1所述的基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，其 特征在于，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 50000 N-m。
3、 根据权利要求1所述的基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，其 特征在于，总控单片机型号选择89S52。
4、 根据权利要求1所述的基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，其 特征在于，CAN控制器型号选择SJA1000。
5、 根据权利要求1所述的基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，其 特征在于，CAN收发器型号选择82C250。
6、 根据权利要求1所述的基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，其 特征在于，PWM单片机型号选择STC12C5410AD。
7、 根据权利要求1所述的基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，其 特征在于，MOSFET驱动器型号选择EL7104CN。
专利摘要本实用新型公开了一种基于台架的路面附着系数模拟器控制装置，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。本实用新型可用于控制汽车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。
文档编号G01M17/007GK201293717SQ2008202226
公开日2009年8月19日 申请日期2008年11月25日 优先权日2008年11月25日
发明者刘占文, 鹏 张, 徐志刚, 豆晓瑜, 赵祥模, 郭荣庆, 建 马 申请人:长安大学