C167單片機(jī)在驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著單片機(jī)的不斷發(fā)展,在汽車電子中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用,在發(fā)動(dòng)機(jī)電控和汽車制動(dòng)等許多系統(tǒng)中都采用了ECU。我們開發(fā)的汽車驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)(Traction Control System,TCS)的電子控制單元采用的是Infineon C167 16位單片機(jī)作為控制核心。
TCS原理
汽車驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng),又稱為加速滑動(dòng)調(diào)節(jié) (ASR)是在制動(dòng)防抱系統(tǒng)(ABS),上延伸出來的。與ABS一樣,TCS的目的也是為了使汽車獲得最大的縱向和橫向附著力,所不同的是,ABS是在制動(dòng)過程中控制,而TCS是在驅(qū)動(dòng)過程中控制。車胎與路面的附著系數(shù)和車輪滑移率的關(guān)系如圖1所示。
由圖可以看出當(dāng)車輪滑移率在15～30%的時(shí)候,輪胎與地面的附著系數(shù)最大。TCS就是在驅(qū)動(dòng)過程中將驅(qū)動(dòng)輪的滑移率控制在10~15%的范圍內(nèi),從而保證了車輛在驅(qū)動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性,轉(zhuǎn)向操縱能力,也在一定程度上改善了加速性能。
它的控制原理主要是根據(jù)輪速信號(hào)傳感器傳來的輪速信號(hào),以非驅(qū)動(dòng)輪輪速度作為汽車速度。然后根據(jù)下式算出驅(qū)動(dòng)輪的滑移率
其中Vd代表驅(qū)動(dòng)輪輪速,Vt代表非驅(qū)動(dòng)輪輪速。TCS的作用就是把滑移率控制在峰值附著系數(shù)對(duì)應(yīng)的滑移率下。調(diào)節(jié)作用于驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力可以通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩、變速器傳動(dòng)比、差速器鎖緊系數(shù)等方面實(shí)現(xiàn),目前使用較多的方法是調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩,其中又可以通過調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度、點(diǎn)火提前角、燃油噴射量及中斷燃油噴射和點(diǎn)火來實(shí)現(xiàn)。為了使驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速迅速降低,通常TCS還對(duì)驅(qū)動(dòng)輪施加一定的制動(dòng)力。我們?cè)囼?yàn)所用的硬件在環(huán)仿真試驗(yàn)臺(tái),就是針對(duì)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度和驅(qū)動(dòng)輪制動(dòng)力相結(jié)合的控制方法進(jìn)行硬件在環(huán)仿真。
Infineon C167
16位單片機(jī)
C167單片機(jī)是Infineon(億恒)科技公司80C166系列中的一款高性能的微處理器。CPU時(shí)鐘頻率最高可達(dá)25MHz,片內(nèi)ROM128K/256K,片內(nèi)RAM11K,尋址能力16M。采用4級(jí)流水線,有56個(gè)中斷(16個(gè)優(yōu)先級(jí)),外設(shè)事件控制器PEC,32通道比較/捕捉單元,兩個(gè)通用定時(shí)器單元,以及4通道的PMW。16個(gè)10位的A/D轉(zhuǎn)換口。C167的I/O接口多達(dá)111個(gè)。它的串行I/O接口有同步/異步接口UART,高速同步接口SSC�？删幊掏獠靠偩�可對(duì)不同地址范圍進(jìn)行不同的設(shè)置。
C167單片機(jī)的集成度高,功能多,性能強(qiáng)。C167單片機(jī)的品種也比較多,比如C167S、C167CR、C167CS等,這些單片機(jī)的I/O基本功能是相同的,都是111根引腳,只是片內(nèi)RAM以及ROM大小有所不同。
本文采用的單片機(jī)型號(hào)是C167CR。
TCS硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)
