本实用新型涉及车辆控制系统领域，具体为一种汽车ABS防抱死系统的电子控制系统。
背景技术：
第一台防抱死制动系统ABS(Anti-lockBrakeSystem)在1950年问世，首先被应用在航空领域的飞机上。由于它的优越性于1968年开始研究在汽车上应用。70年代，由于欧美七国生产的新型轿车的前轮或前后轮开始采用盘式制动器，促使了ABS在汽车上的应用。1980年后，电脑控制的ABS逐渐在欧洲、美国及亚洲日本的汽车上迅速扩大
从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的汽车工程师在改进汽车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，包括制动控制的理论和方法，以及采用新的技术,如模糊算法。
随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。
20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统(ABS)的实用和推广。这时电子控制系统在防抱死方面起着非常重要的作用。Bosch的ABS系统在当年(1988年)年度销售量首次突破300万套。技术上的突破让Bosch在1989年推出的ABS2E系统首次将原先分离于引擎室(液压驱动组件)与中控台(电子控制组件)内，必须依赖复杂线路连接的设计更改为“两组件整合为一”设计并且代替了过去的机械制动。还有TRW在ABS领域也有很深的研究。总结现有ABS电子控制单元具有以下几个方面的不足：
(1)硬件电路设计虽然有模块化思想，但是没有按照ISO26262标准去做，尤其在电源设计上表现得比较明显。
(2)硬件和软件没有很好的协同的工作，没有用软件程序去检测硬件故障，也没有用硬件去解决软件失效的问题。
(3)对于电流比较大的情况下，没有进行热仿真，很难预先估计有哪几种失效模式。
技术实现要素：
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种汽车ABS防抱死系统的电子控制系统，包括主连接接口模块、系统供电副模块、ABS系统主单片机、LIN收发器、CAN收发器、数据存取器EEPROM、电磁阀高边驱动器、电磁阀低边驱动器、马达高边驱动器、马达和电磁阀、刹车及报警灯处理模块以及ABS系统核心信号处理模块；所述的ABS系统核心信号处理模块包括轮速输入信号预处理模块、轮速处理模块、轮速输出模块、系统供电主模块、马达高边驱动信号产生模块和电磁阀高边驱动信号产生模块，所述的ABS系统主单片机包括电磁阀低边驱动信号产生及低边反馈模块。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的主连接接口模块将外部传感器轮速信号输入给ABS系统核心信号处理模块,所述的ABS系统核心信号处理模块将接收的轮速信号经轮速输入信号依次经过预处理模块、轮速处理模块、轮速输出模块处理后输出至ABS系统主单片机。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述主连接接口模块将外部电池供电及点火信号输入给ABS系统核心信号处理模块和系统供电副模块，所述主连接接口模块与CAN收发器连接并接收、反馈CAN信号，主连接接口模块与LIN收发器连接并接收、反馈诊断信号，所述主连接接口模块将刹车信号及报警灯信号输入给刹车及报警灯处理模块并传输给ABS系统主单片机，所述系统供电副模块给ABS系统主单片机提供3.3V或1.8V电压。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述ABS系统核心信号处理模块的系统供电主模块分别与ABS系统主单片机和电磁阀低边驱动器连接提供电源；所述ABS系统核心信号处理模块的电磁阀高边驱动信号产生模块和马达高边驱动信号产生模块分别与电磁阀高边驱动器和马达高边驱动器连接，并接收ABS系统核心信号处理模块和ABS系统主单片机的信号来控制电磁阀低边驱动器、马达高边驱动器驱动电磁阀和马达。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的ABS系统主单片机与数据存取器EEPROM通过SPI或IIC通信线路连接并存取故障代码，同时与CAN收发器连接并接收、反馈CAN信号，与LIN收发器连接并接收、反馈LIN信号；所述ABS系统主单片机内的电磁阀低边驱动信号产生及低边反馈模块与电磁阀低边驱动器连接输出驱动信号和接收反馈信号。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的ABS系统核心信号处理模块与ABS系统主单片机间由SPI通信线路连接。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述ABS系统核心信号处理模块内的系统供电主模块将蓄电池电压12V转换为5V，1.8V两种电压，将5V，1.8V输送至ABS系统主单片机，将5V输送至电磁阀低边驱动器。
作为本实用新型一种优选的技术方案，所述的电磁阀低边驱动器与电磁阀连接，输出电磁阀低边控制信号。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、硬件设计严格按照ISO26262ASILD等级标准设计，采用模块化设计思想，各个模块间既相对独立又相互差错，整体性能更可靠，单独模块的升级不会影响其他模块的工作，各模块都要求做到冗余检测机制。
2、具有自诊断功能，和发动机、变速器共用故障诊断仪，通过故障诊断仪读取故障码，进行诊断。
3、带有CAN总线和LIN总线数据传输模块，与汽车发动机、变速器、BCM等其他ECU通信更容易。
附图说明
图1为本实用新型原理框图；
图中：1-主连接接口模块；2-系统供电副模块；3-ABS系统主单片机；4-LIN收发器；5-CAN收发器；6-数据存取器EEPROM；7-电磁阀高边驱动器；8-电磁阀低边驱动器；9-马达高边驱动器；10-马达；11-电磁阀；12-ABS系统核心信号处理模块；13-信号预处理模块；14-轮速处理模块；15-轮速输出模块；16-系统供电主模块；17-马达高边驱动信号产生模块；18-电磁阀高边驱动信号产生模块；19-电磁阀低边驱动信号产生及低边反馈模块；20-刹车及报警灯处理模块。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例：
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种汽车ABS防抱死系统的电子控制系统，此控制单元主要由主连接接口模块1、系统供电副模块2、ABS系统主单片机3、LIN收发器4、CAN收发器5、数据存取器EEPROM6、电磁阀高边驱动器7、电磁阀低边驱动器8、马达高边驱动器9、马达10和电磁阀11、刹车及报警灯处理模块20以及ABS系统核心信号处理模块12；所述的ABS系统核心信号处理模块12内设有轮速输入信号预处理模块13、轮速处理模块14、轮速输出模块15、系统供电主模块16、马达高边驱动信号产生模块17和电磁阀高边驱动信号产生模块18，所述的ABS系统主单片机3设有电磁阀低边驱动信号产生及低边反馈模块19。
所述的主连接接口模块1主要由车载常电、点火信号、4路轮速传感器信号、CAN和LIN通信信号、刹车信号、诊断信号、ABS报警灯信号组成，考虑到连接器接触点会带来噪声，在主连接接口模块1的每个针脚处都接有滤波电容电容选取的值以具体信号频率而定，而且重要信号CANH与CANL之间的距离设计合理差分阻抗匹配，抗干扰性强，信号较稳定。
首先，主连接接口模块1将外部传感器轮速信号输入给汽车ABS系统核心信号处理模块12。
其次，主连接接口模块1将外部电池供电及点火信号输入给ABS系统核心信号处理模块12和系统供电副模块2。
再次，主连接接口模块1与CAN收发器5连接并接收、反馈CAN信号，主连接接口模块1与LIN收发器4连接并接收、反馈诊断信号。
最后，刹车信号及报警灯信号输入给刹车及报警灯处理模块20。
所述ABS系统核心信号处理模块12内集成有轮速输入信号预处理模块13、轮速处理模块14、轮速输出模块15、系统供电主模块16、马达高边驱动信号产生模块17和电磁阀高边驱动信号产生模块18。ABS系统核心信号处理模块12接收到主连接接口模块1的四路轮速传感器信号，这些轮速信号经轮速输入信号预处理模块13做迟滞比较滤波处理后发送给轮速处理模块14，然后由轮速输出模块14将轮速信号进一步处理后发送给ABS系统主单片机3，ABS系统主单片机3捕捉四路轮速进行算法处理。所述ABS系统核心信号处理模块12的系统供电主模块16给ABS系统主单片机3提供电源；所述ABS系统核心信号处理模块12的马达高边驱动信号产生模块17与马达高边驱动器9连接传递控制信号，马达高边驱动器9将受ABS系统主单片机3以及ABS系统核心信号处理模块12的双重控制，通过开关动作，进而控制马达15的动作。
所述电磁阀高边驱动信号产生模块18与电磁阀高边驱动器7连接，接收的ABS系统主单片机3以及ABS系统核心信号处理模块12信号控制电磁阀高边驱动器7驱动电磁阀11，其模块主要由MOS管，二极管，电阻，电容等组成，MOS的栅极受ABS系统核心信号处理模块12控制，起着开关的作用，同时考虑到MOS管极间电容充放电的影响，所以在它们的栅极和源极间加一个阻值较大的电阻，构成充放电回路；其次考虑到电压的波动，所以在控制端加上二极管起到稳压作用；再次，为了避免在车辆维护过程中，操作人员不小心将电池接反而损坏电控单元，进行了防反电路设计。ABS系统主单片机3以及ABS系统核心信号处理模块12间由SPI通信线路连接。
所述ABS系统主单片机3内设有的电磁阀低边驱动控制及反馈模块19将与电磁阀低边驱动器8连接输出驱动信号和接收反馈信号，电磁阀低边驱动器8接受ABS系统主单片机3发送过来的电磁阀低边驱动信号，同时将得到5V供电电压，然后作出开关动作，最终控制电磁阀11的动作；与此同时，ABS系统主单片机3实时监控电磁阀低边反馈信号，判断系统是否处于正常工作状态，一旦有异常，则根据故障的严重程度进行不同模块的动作，保证系统处于安全状态。
所述ABS系统主单片机3与数据存取器EEPROM6通过SPI通信线路连接，所述数据存取器EEPROM6，相当于ABS系统主单片机3的片外存取器，结构简单，它将存取ABS系统主单片机3的故障码和其它一些历史信息，更重要的是，在点火信号突然丢失时，ABS系统主单片机3将进入Keepalive状态，留出一定的时间，让数据存取器EEPROM6将系统的状态记录下来。
所述ABS系统主单片机3同时与CAN收发器5和LIN收发器4连接并接收、反馈CAN，LIN信号，CAN收发器5与LIN收发器4负责ABS系统主单片机3与外围设备通信。为了使信号抗干扰能力强，信号更好地传输，CAN通信使用差分信号传输，同时为了实现信号的远距离传输，所以在板上考虑阻抗匹配问题，另外为了防止外界有瞬间的高电压影响，对CAN信号使用稳压管进行稳压。
所述达高边驱动器9由MOS管，二极管，电阻等一些元器件组成，结构简单，功能强大，电路稳定性好。能有效的进行马达10的自检测试，马达10开路，马达10堵转等故障的监控。
所述电磁阀低边驱动器8由集成三极管组成的复合管，MOS管，线圈，二极管等组成，其与电磁阀11连接输出电磁阀低边控制信号，通过对MOS管的栅极控制达到对线圈的通断控制，为有效防止频繁的通断，导致MOS管过热，降低MOS管的寿命，在每个线圈上均并联了一个二极管，与线圈构成放电回路；同时系统对每一个线圈均进行监控，由ABS系统主单片机3检测其状态，在出现异常的情况下，能迅速的做出判断，并及时通知其他模块。
系统上电运作时，在正常没有故障的情况下，当点火开关和线圈的开关闭合，ABS系统主单片机3以及ABS系统核心信号处理模块12开始工作。首先ABS系统核心信号处理模块12将接受外部四路轮速传感器发送过来的信号，并且对其处理迟滞比较、滤波、电平变换等，然后将其发送给ABS系统主单片机3捕捉。
本系统电源采用冗余差错架构，当系统供电主模块16失效时，系统供电副模块2将起作用。ABS系统主单片机3将检测系统三种电压5V，3.3V，1.8V，由系统供电主模块16或系统供电副模块2将控制3.3V，1.8V电压，给ABS系统主单片机3供电；将控制5V电压，给电磁阀低边驱动器8供电，同时检测这三种电压是否正常。其次ABS系统核心信号处理模块12将接受主连接器接口电路1发送过来的信号，并通过SPI与ABS系统主单片机3通信。当ABS系统主单片机3命令ABS系统核心信号处理模块12去控制电磁阀和马达的高边时，ABS系统核心信号处理模块12会通过马达高边驱动信号产生模块17和电磁阀高边驱动信号产生模块18去控制马达10和电磁阀11。ABS系统主单片机3控制电磁阀低边驱动器8去控制电磁阀低边。
最后，CAN收发器5可以将ABS系统主单片机3的实时信息传输到车辆总线CAN上，与车辆其他模块BCM，BMS等之间进行通信。与此同时，CAN收发器5和LIN收发器4可以进行故障诊断，他们可以将系统的故障发给ABS报警灯，由ABS报警灯去实时显示给驾驶员。
本实用新型的优点在于：
1、硬件设计严格按照ISO26262ASILD等级标准设计。采用模块化设计思想，各个模块间既相对独立又相互差错，整体性能更可靠，单独模块的升级不会影响其他模块的工作。各模块都要求做到冗余检测机制。
2、具有自诊断功能，和发动机、变速器共用故障诊断仪，通过故障诊断仪读取故障码，进行诊断。
3、带有CAN总线和LIN总线数据传输模块，与汽车发动机、变速器、BCM等其他ECU通信更容易。
4、电路采用4层板PCB设计，功率板和控制板合成一块，结构更紧凑，集成度高，系统小型化更容易。
5、电路所选元器件严格按照车规级等级。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。