ABS檢測系統(tǒng)的開發(fā)可行性研究報(bào)告

1、南昌市科技計(jì)劃項(xiàng)目可行性研究報(bào)告一、選題的必要性abs檢測系統(tǒng)的開發(fā)項(xiàng)目屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。汽車產(chǎn)業(yè)是我省乃至我國“十一五”重點(diǎn)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，我國的汽車技術(shù)有了長足的進(jìn)步，但總的來說仍與國外有著相當(dāng)?shù)牟罹?，在汽車安全性上表現(xiàn)尤為明顯。制動(dòng)性能是機(jī)動(dòng)車安全檢測的重點(diǎn)項(xiàng)目之一，制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系到道路交通安全。2003年，全國在用汽車保有量為24211615輛。而當(dāng)年因機(jī)械故障造成的死亡人數(shù)為4527人，機(jī)械故障主要是制動(dòng)失效和制動(dòng)不良，此兩項(xiàng)分別造成1389人和1972人死亡。因此，目前亟需開展對機(jī)動(dòng)車制動(dòng)性能檢驗(yàn)技術(shù)的研究。abs理論的提出于1928年。1978年bo

2、sch公司與奔馳公司合作研制出三通道四輪帶有數(shù)字式控制器的abs系統(tǒng)，并批量裝于奔馳轎車上。目前，國外 abs 系統(tǒng)的制造技術(shù)已經(jīng)成熟，其應(yīng)用越來越廣泛，己成為絕大多數(shù)類型的汽車的標(biāo)準(zhǔn)裝備，北美和西歐的各類客車和輕型貨車abs的裝備率己達(dá)90%以上，轎車abs的裝備率在60%左右。現(xiàn)在主要的國外生產(chǎn)廠家有：德國的 bosch 公司、美國的 itt tevis 公司、k.h.(kelsey hayes)公司、delco 電子公司、日本的電裝（nippon-denso）公司等，可提供20種以上的型號(hào)。abs系統(tǒng)在保持汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和有限度地縮短制動(dòng)距離，提高汽車制動(dòng)安全性方面作用明顯，使得

3、全世界對abs的應(yīng)用都非常重視。abs作為現(xiàn)代汽車的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，它具有廣闊的發(fā)展前景。與發(fā)達(dá)國家相比，我國現(xiàn)在的 abs 裝車率明顯不足。目前，我國政府己制定車輛安全性方面的強(qiáng)制性法規(guī)，其中，gb 12676-1999汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法決定首先在重型車和大客車上安裝電子控制式abs，強(qiáng)制要求到2003年時(shí)，汽車制動(dòng)時(shí)車輪不抱死；gb7258-2004機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件又具體規(guī)定了必須安裝的車型和時(shí)間。abs的目的就是控制車輪制動(dòng)滑移率，使滑移率保持在op的附近，以使車輪與路面的附著系數(shù)保持在峰值區(qū)間。當(dāng)滑移率到達(dá)op之前，制動(dòng)器制動(dòng)力迅速增加，以減少到達(dá)最大附著系數(shù)的時(shí)間

4、。車輪的旋轉(zhuǎn)超過穩(wěn)定界限時(shí)，即滑移率超過op后，迅速并適當(dāng)減少制動(dòng)器壓力，使制動(dòng)器力矩稍小于路面提供的力矩，使車輪旋轉(zhuǎn)恢復(fù)到接近穩(wěn)定界線的穩(wěn)定區(qū)域。車輪的旋轉(zhuǎn)重新達(dá)到穩(wěn)定界限時(shí)，一邊逐漸提高制動(dòng)器壓力，一邊盡量保持車輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)接近穩(wěn)定界限附近。使車輪在較窄的滑轉(zhuǎn)率范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，充分保證汽車的操縱性和方向穩(wěn)定性。目前車輪制動(dòng)滑移率的控制方式廣泛采用邏輯門限值控制。邏輯門限值控制方式不涉及具體的控制數(shù)學(xué)模型，從而免去了大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，使防抱控制這一復(fù)雜的非線性問題得以簡化；執(zhí)行機(jī)構(gòu)也較易實(shí)現(xiàn)。邏輯門限值控制方式的缺點(diǎn)是系統(tǒng)的控制邏輯比較復(fù)雜，控制不夠平穩(wěn)，且以此方式完成的abs裝置各類車型之間的互換

5、性很差。因此，在開發(fā)、檢測及維修abs裝置時(shí)，需要較多的時(shí)間和大量的試驗(yàn)來調(diào)整控制參數(shù)。當(dāng)前，在汽車維修當(dāng)中，關(guān)于abs系統(tǒng)制動(dòng)效果的評價(jià)主要還是停留在定性分析的階段，定量分析缺乏必要的技術(shù)手段。目前，主要有青島海泰電氣股份合作公司生產(chǎn)的汽車abs檢測儀。該儀器能記錄汽車制動(dòng)過程中的各種物理參量（車速、輪速、輪缸壓力、電磁閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)及剎車信號(hào)等），具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理能力，可計(jì)算反映車輪運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的間接物理參量（車體加速度、瞬時(shí)車輪加速度、滑移率、距離及時(shí)間等），并能以時(shí)間為參考，同屏顯示用戶隨意指定的若干參量的圖形。該儀器車速及輪速的測量采用的是轉(zhuǎn)速傳感器。但是，由于

6、測量輪速的傳感器安裝困難，實(shí)際只能得到在1520km/h范圍內(nèi)的近似車速，故其滑移率的參數(shù)確定較為困難，限制了其應(yīng)用價(jià)值。二、技術(shù)方案論述實(shí)際abs系統(tǒng)內(nèi)自帶輪速測量系統(tǒng)，本課題擬從abs當(dāng)中讀取車速信號(hào)與輪速信號(hào)，實(shí)時(shí)傳輸給下位機(jī)并在上位pc機(jī)上存儲(chǔ)與顯示（見下圖）。該方案的創(chuàng)新性在于利用abs系統(tǒng)自帶的輪速傳感器進(jìn)行輪速測量，解決了輪速測量不準(zhǔn)確的問題，提高了測量的輪速范圍，有利于對abs制動(dòng)規(guī)律的研究以及制動(dòng)效果的檢測，有著較好的市場前景與社會(huì)價(jià)值。但，該課題涉及汽車技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，其開展必將遇到以下問題：為保證此系統(tǒng)能有效地應(yīng)用于各個(gè)車型，其與abs的接

7、口電路須具有良好的可擴(kuò)展性；信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。擬采用安捷倫公司的aduc812芯片設(shè)計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)。該芯片基于mcs51處理器，具有12位ad/da接口，精度高，適應(yīng)性與穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉；上位pc機(jī)與下位機(jī)的通訊技術(shù)；數(shù)據(jù)庫技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)；上位機(jī)的波形顯示。擬采用iocomp軟件公司的iplot控件，其具有多通道，實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)。課題執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)包括：gb 12676-1999汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法、gb7258-2004機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件等。其主要性能指標(biāo)預(yù)期：樣機(jī)的測速范圍為15100km/h，其車速及輪速測量的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度5；數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)具有采集汽車制動(dòng)過程中

8、的車速、輪速、輪缸壓力、電磁閥驅(qū)動(dòng)信號(hào)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)、剎車信號(hào)及計(jì)算顯示車體加速度、瞬時(shí)車輪加速度、滑移率、距離與時(shí)間等參數(shù)的功能。在對該課題研究過程中，預(yù)期在各階段所要達(dá)成的目標(biāo)包括：06年11月07年1月 調(diào)研，相關(guān)資料收集； 07年2月07年10月 總體方案設(shè)計(jì)；07年11月08年5月 試制樣機(jī)、調(diào)試；08年6月08年9月 試驗(yàn)，鑒定；項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算情況見附表。三、項(xiàng)目實(shí)施支撐條件本項(xiàng)目技術(shù)來源為產(chǎn)學(xué)研合作開發(fā)技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)力量：本課題主要參與人員包括教授2人，高級(jí)工程師2人，研究生4人，工程師1人。其年齡結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)合理，具有本課題所要求的研究能力與經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)有設(shè)施：依托藍(lán)天學(xué)

9、院汽車實(shí)訓(xùn)中心，現(xiàn)有各類大型安檢設(shè)備1套。試驗(yàn)車、計(jì)算機(jī)軟件和硬件充分。四、項(xiàng)目預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益由于課題擬采用abs系統(tǒng)自帶的輪速傳感器進(jìn)行輪速測量，解決了輪速測量不準(zhǔn)確的問題，提高了測量的輪速范圍，有利于對abs制動(dòng)規(guī)律的研究以及制動(dòng)效果的檢測，可用于檢測站以及汽車領(lǐng)域教學(xué)，亦可作為abs制動(dòng)規(guī)律的研究平臺(tái)，有著較好的市場前景與社會(huì)價(jià)值。預(yù)期形成樣機(jī)，為今后的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。但，該課題涉及汽車技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，其開展必將遇到以下問題：為保證此系統(tǒng)能有效地應(yīng)用于各個(gè)車型，其與abs的接口電路須具有良好的可擴(kuò)展性；信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。擬采用安捷倫公司的aduc812

10、芯片設(shè)計(jì)信號(hào)采集系統(tǒng)。該芯片基于mcs51處理器，具有12位ad/da接口，精度高，適應(yīng)性與穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉；上位pc機(jī)與下位機(jī)的通訊技術(shù)；數(shù)據(jù)庫技術(shù)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)；上位機(jī)的波形顯示。擬采用iocomp軟件公司的iplot控件，其具有多通道，實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)。本課題組成員擁有單片機(jī)開發(fā)、數(shù)據(jù)顯示與處理軟件開發(fā)以及傳感器等相關(guān)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，具有一定的技術(shù)儲(chǔ)備，故技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)期可接受。五、項(xiàng)目預(yù)計(jì)社會(huì)效益、環(huán)境效益當(dāng)前情況下，通過該課題的研究，其預(yù)期成果將有利于解決制動(dòng)性能檢測不精確的問題，為我國的公路交通安全提供技術(shù)保障，并為我國在汽車安全技術(shù)的研究提供技術(shù)平臺(tái)；并且，通過該課題的研究，可以培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)人才，為今后的研究以及創(chuàng)名牌專業(yè)進(jìn)行人才儲(chǔ)備。項(xiàng)目投資與資金籌措表單位：萬元序號(hào)項(xiàng) 目金 額1投資總額14.0固定資產(chǎn)投資7.0流動(dòng)資金7.02資金籌措14.0自籌資金13.0其中：已完成投資6.0 新增投資7.0申請科技三項(xiàng)經(jīng)費(fèi)1.0借（貸）款項(xiàng)目擬購設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單 位數(shù)量單價(jià) (萬元)金額 (萬元)1汽車abs檢測儀臺(tái)16.06.02