汽车电子液压制动体系跟从个性的实习探求 ----汽车 EHB 体系的硬件打算(四)
EHB限定体系中硬件个人闭键蕴涵以下实质：限定单位ECU打算、输入通道打算、输出通道打算、电源体系打算和数采体系打算。
依照限定体系ECU单位的布局，确定其硬件构成如图3.10所示，蕴涵：单片机、电源模块、传感器信号执掌模块、限定输出保养模块及驱动限定模块等个人。这些模块组成了ECU的完备限定体系。个中驱动模块蕴涵对EHB体系中电磁阀的驱动模块，以及对高压蓄能器闭节中电机泵的驱动模块，这两块直接效力于车辆制动体系中的制动轮缸。下面的章节中咱们将对每个人举办探求。
汽车EHB体系是一种策动机限定体系，其中央个人是电子限定单位ECU.它一方面将收罗到的传感器信号A/D转换成数字信号输入到策动机中去举办阐述执掌，另一方面要将限定信号通过D/A转换成数字信号输出到外部的驱动体系中，而电子限定单位内部CPU通过软件编程来实行各样限定算法，以是电子限定单位是限定体系的要紧个人。
目前制动体系采用的单片机是摩托罗拉、英特尔、西门子、英飞凌、飞思卡尔等公司的的16位单片机。EHB体系哀求较高数据执掌速率，执掌器必要结束各样策动，比如加减速率、参考滑移率等。
依照EHB的个性哀求，所选用的中心执掌器是飞思卡尔公司推出的16位单片机MC9S12,效力宏大的片上外设子体系和片上存储器单位完整联络，具有更高的集成度、更充裕的片上资源和更强的执掌才智，有助于提升体系机能、减小体积和低浸本钱。同时，它进一步加强了活跃的功率拘束。该功率拘束机制有用限定了微限定器正在特定形态下的功耗，有用低浸了体系总功耗，可长远操纵，牢靠性高。
(1)中央CPU：16位的CPU，它拘束着MC9S12DG128和外部一齐开发的勾当，通过芯片的内部总线与MCU各个效力模块通讯，通时通过外部总线与体系外设举办通信。CPU中有6个寄存器，13种寻址形式和400众条指令，内部16为数据通道增援高效、急速的算术操作。
(3)时钟和复位爆发器(CRG)：蕴涵锁相环时钟频率放大器、看门狗、及时停滞(RTI)和时钟看管器(CM)。
(5)A/D转换接口：2个8通道的10位A/D转换器，一口气转换形式，可编程采样期间，众通道扫面形式，具有外部改革触发限定，转换结束停滞等效力。
(6)CAN总线个CAN限定器MSCAN12模块，兼容CAN2.0A/B，数据传输速度达1Mb/s，具有5个授与缓冲器，3个发送缓冲器，4个独立的停滞通道，具有低通滤波器叫醒效力。
(7)加强型捕获准时器(ECT)：该准时器的可编程计数器为16位，有8个可编程输入捕获或输出较量通道，4个8位或2个16位的脉冲累加器。四个定标器的16位递减模数计数器。
(8)脉宽调制模块(PWM)：有8个输出通道，通过外部编程确定每个通道的周期和占空比，各通道各有一个计数器，可独立限定，8个8通道也可做16个4通道操纵，时钟频率可调畛域宽，有4个时钟源可挑选，周期和脉宽能够被双缓冲。各个通道可划分成立中央对称或左对齐输出，可行动停滞输入，有火速事情能够闭断输入。
(9)串行口、总线个同步串行开发接口(SPI)，并具有以下特色：全双工、三线同步传送;单个数据引脚的双向传送形式;主机位传送频率最大4MHz，当MCU总线kHz;可程控成立位时钟极性、相位和数据位传送依次，即可选高位正在前或低位正在前。2个全双工异步串行通讯接口(SCI)。
(10)EEPRO模块与FLASH模块MC9S12XE/S内部集成了4KB的EEPROM存储器与256KB的FLASH存储器，具有单块和整块擦除、编程、活跃庇护和和平效力、急速区域擦除和字编程形式特色。
(11)LQFP-112和QFP-80封装挑选：DG128芯片具有5V的输入和驱动才智，它的CPU事业频率可高达50MHz，总线MHz，并能够增援后台调试形式(BDM)。
实践事业时必要收罗侧向加快率传感器、车速信号和倾向盘转角信号，传感器事业时存正在各样作梗，其输出的信号存正在着各样噪声信号，为了担保信号的牢靠性必要对传感器信号举办滤波执掌。硬件电道打算时采用布局粗略而且成绩较好的型滤波。
因为车载蓄电池的电压平日为12 V，对付EHB体系中的飞思卡尔单片机而言必要5V以及2.5V的直流安靖电源。本打算中采用LM2940电源转换芯片。其封装采用TO-220-3的局势。其答应事业电压温度-65℃~150℃，输入电压为26V，输出可调电压畛域1.24V~26V最大输出电流为3.5A，电压输出差错小于1%，如许的电源体系足够知足ECU中MC9S12XE/S对电源电压的需求。
依照EHB体系中所涉及的各个传感器的根基类型，闭键有开闭量输入信号传感器、脉冲量输入信号传感器、模仿量输入信号传感器等三大类。
开闭量闭键指惯例制动状况下的主动限定效力，驾驶员能够通过脚踏板行程开闭挑选是否启用这一效力，以是是一种主动限定效力。
脉冲量输入信号有：轮速传感器脉冲信号。操纵准时器T2和捉拿寄存器丈量两个上升沿(或降低沿)的期间间隔。因为收罗进来的现场信号，容易受到境况作梗等要素影响，不行直接输入单片机执掌，为了抗作梗，开闭量和脉冲量输入通过光电耦合器TLP521与MC9S12单片机相连。TLP521是直流输入NPN输出的光电耦合器正在电分隔的状况下，以光电转换道理传输新闻，能有用禁止体系噪声TLP521内部布局由发光二极管和光敏三极管构成。事业时，把输入信号加到输入端，发光二极管发作红外光，光敏三极管授与光后，其集电极与发射极导通，实行电光电的转换。TLP521闭键用于工业限定中，速率不高，闭键用来分隔各开闭量信号。
(3)模仿量输入信号正在EHB体系中，电控体系哀求输入的模仿量有：制动油压力传感器，踏板行程传感器等，其输出的是模仿量新闻，而体系只可执掌数字量的新闻，以是要对其举办模/数转换，即A/D转换。能够运用MC9S12单片机的A/D转换模块实行模数转换以及输入采样。因为滤波电道能够滤掉模仿信号中的高频因素，模仿量输入信号通过滤波电道与飞思卡尔MC9S12单片机的模仿量采样口相连。
体系输出通道的打算，便是对EHB体系推行机构的限定电道的打算。以是体系限定输出就蕴涵：电磁阀驱动限定电道，电机驱动限定电道。
单片机限定电磁阀开、闭的历程，便是限定电磁阀是否得电的历程。本打算运用的MC9S12输出的PWM信号行动输入，通过驱动MOSFET管使高速开闭阀事业，电道中驱动电道采用BTS724G芯片，BTS724G芯片为N沟道笔直功率MOSFET管打算的高边开闭驱动器。高边前提下可驱动负载电压为24V的MOSFET功率管。BTS724G具有可输入CMOS的兼容性、较高的电磁兼容性、觉得负载的急速退磁性和较宽的事业电压畛域5.5V~40V.BTS724G本身供给了嵌入式庇护步伐，当体系过载或电池接反体系主动合上MOSFET.通过BTS724G芯片驱动电磁阀的开闭，实行体系的增压、保压、和减压。
电磁阀驱动限定电机的驱动限定电道是通过大功率MOS管来驱动限定液压泵电机，由液压泵电机动员液压泵，向高压蓄能器管道中注入制动时所需的高压油。图3.11是开辟的ECU实物图
数据采整体系是EHB台架体系中很要紧的一个模块，本文采用的数采体系是基于MATLAB/xPCTarget及时数据采整体系。xPC Target 是MathWorks公司供给和发行的一个基于RTW(Real Time Workshop)编制框架的附加产物，用于产物原型开辟、测试和装备及时体系的PC机办理途径。xPCTarget采用了从宿主机到方向机的工夫途径，即“双机”形式，两机通过以太网或串口举办通讯。
体系闭键由硬件体系和软件体系构成，硬件体系闭键有宿主机(HostPC)、方向机(TargetPC)、数据收罗卡。软件体系蕴涵MATLAB、Simulink、RTW、xPCTarget、C编译器等。
宿主坎阱键用于运转simulink开发模子文献，举办模子参数调节、模子的编译下载以及信号观测。因为xPCTarget采用宿主机(HostPC)和方向机(TargetPC)辞别的双机形式。宿主机和方向机之间有串口和以太网两种通讯形式。本文采用速率速，隔绝远的以太网形式。因为要对通信开发举办装备天生启动软盘。以是哀求宿主机包括3.5英寸的软驱和以太网适配卡。采用Windowsxp操作体系，硬件装备哀求不高，可寻常运转MATLAB步伐即可。基于上述前提咱们选用平淡台式机即可。
方向机用于推行天生的代码，方向机正在操纵历程中只需开闭机操作即可，此方向机采用硬盘启动形式，较之通用的软盘或光盘启动更安靖，启动速率速。为了制制启动盘和试验数据收罗，方向机应安置了Windows XP和DOS 7.1体系，而且体系盘为FAT32文献体系。基于上述前提本文采用Advantech工控机。
本文采用的是Advantech PCL-818H收罗卡。PCL-818H是一款100KHz的众效力数据收罗卡，或许供给最常用的五种丈量和限定效力，这些效力蕴涵：12位A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出及计数器/准时器效力。模块机能特色如下：
通过以上对EHB体系推行机构和电子限定单位的打算，及其元件的选型，开发起实习台如图3.12所示。
ECU--ElectricControlUnit，中文电子限定单位，简称限定器
S32K376电池拘束体系(BMS)和车辆限定单位(VCU) PoC打算
汽车电子液压制动体系跟从个性的实习探求 ----汽车 EHB 体系的事业道理及总体计划的打算
上一篇：汽车电子液压制动体系跟从个性的实习探求 ----汽车 EHB 体系的硬件打算(三)
下一篇：汽车电子液压制动体系跟从个性的实习探求 ----汽车EHB体系的硬件打算(二)
