基于MC9S12DP256B的汽车防抱死系统设计

前言

随着汽车行驶速度的提高，道路行车密度的增大，对于汽车行驶安全性能的要求也越来越高。汽车的防抱死制动系统(ABS)应运而生，它是以传统制动系统为基础，采用电子控制技术，在制动时防止车轮抱死的一种机电一体化系统。

基于双CPU结构的防抱死系统

ABS系统设计中主要考虑以下几个问题：首先，由于ABS系统直接关系车辆的安全性能，因而它的故障问题显得极为重要，系统必须保证能及时检测故障并准确判断故障点；其次，ABS系统通常包含电磁阀等感性负载，驱动电流很大，需要适当的驱动电路；此外，为了便于ABS系统与车辆上其他系统进行通信，系统需要预留通信接口。

本文以原有的四传感器四通道(4S/4M)ABS电子控制单元为基础，开发了一个带有鼓掌自检的气压ABS。设计中采用MCU+CPLD的双CPU结构，系统结构如图1(图略，请参看《电子设计应用》2005.8) 所示。

控制CPU采集轮速信号，然后根据设定的减速度和滑移率门限值进行路面识别及制动控制，另外它还负责对轮速传感器进行静态检测。安全CPU (CPLD)则主要负责ABS系统的故障检测工作，判断故障部位，并将相应的故障码传输给控制CPU。产生故障后，由控制CPU统一对故障状态进行处理，包括中断ABS功能，恢复至常规制动，点亮故障显示灯，并将相应的故障代码存储在EEPROM中，需要时可随机通过CAN通信端口传输到上位机或车上其他电子控制系统。

系统硬件设计

ABS系统故障主要为电磁阀故障、轮速信号采集系统的故障、制动管路压力信号采集系统的故障、电源故障和控制器故障。本系统针对这些故障均给出了相应的诊断电路。