ABS检测系统的开发可行性研究报告.doc

南昌市科技计划项目可行性研究报告一、选题的必要性abs检测系统的开发项目属于汽车技术领域。汽车产业是我省乃至我国“十一五”重点发展的支柱产业之一，经过数十年的发展，我国的汽车技术有了长足的进步，但总的来说仍与国外有着相当的差距，在汽车安全性上表现尤为明显。制动性能是机动车安全检测的重点项目之一，制动性能的好坏直接关系到道路交通安全。2003年，全国在用汽车保有量为24211615辆。而当年因机械故障造成的死亡人数为4527人，机械故障主要是制动失效和制动不良，此两项分别造成1389人和1972人死亡。因此，目前亟需开展对机动车制动性能检验技术的研究。abs理论的提出于1928年。1978年bosch公司与奔驰公司合作研制出三通道四轮带有数字式控制器的abs系统，并批量装于奔驰轿车上。目前，国外 abs 系统的制造技术已经成熟，其应用越来越广泛，己成为绝大多数类型的汽车的标准装备，北美和西欧的各类客车和轻型货车abs的装备率己达90%以上，轿车abs的装备率在60%左右。现在主要的国外生产厂家有：德国的 bosch 公司、美国的 itt tevis 公司、k.h.(kelsey hayes)公司、delco 电子公司、日本的电装（nippon-denso）公司等，可提供20种以上的型号。abs系统在保持汽车制动时的方向稳定性和有限度地缩短制动距离，提高汽车制动安全性方面作用明显，使得全世界对abs的应用都非常重视。abs作为现代汽车的一项关键性技术，它具有广阔的发展前景。与发达国家相比，我国现在的 abs 装车率明显不足。目前，我国政府己制定车辆安全性方面的强制性法规，其中，gb 12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法决定首先在重型车和大客车上安装电子控制式abs，强制要求到2003年时，汽车制动时车轮不抱死；gb7258-2004机动车运行安全技术条件又具体规定了必须安装的车型和时间。abs的目的就是控制车轮制动滑移率，使滑移率保持在op的附近，以使车轮与路面的附着系数保持在峰值区间。当滑移率到达op之前，制动器制动力迅速增加，以减少到达最大附着系数的时间。车轮的旋转超过稳定界限时，即滑移率超过op后，迅速并适当减少制动器压力，使制动器力矩稍小于路面提供的力矩，使车轮旋转恢复到接近稳定界线的稳定区域。车轮的旋转重新达到稳定界限时，一边逐渐提高制动器压力，一边尽量保持车轮旋转状态接近稳定界限附近。使车轮在较窄的滑转率范围内旋转，充分保证汽车的操纵性和方向稳定性。目前车轮制动滑移率的控制方式广泛采用逻辑门限值控制。逻辑门限值控制方式不涉及具体的控制数学模型，从而免去了大量的数学计算，使防抱控制这一复杂的非线性问题得以简化；执行机构也较易实现。逻辑门限值控制方式的缺点是系统的控制逻辑比较复杂，控制不够平稳，且以此方式完成的abs装置各类车型之间的互换性很差。因此，在开发、检测及维修abs装置时，需要较多的时间和大量的试验来调整控制参数。当前，在汽车维修当中，关于abs系统制动效果的评价主要还是停留在定性分析的阶段，定量分析缺乏必要的技术手段。目前，主要有青岛海泰电气股份合作公司生产的汽车abs检测仪。该仪器能记录汽车制动过程中的各种物理参量（车速、轮速、轮缸压力、电磁阀驱动信号、电机驱动信号及刹车信号等），具有数据存储、数据传输、数据处理能力，可计算反映车轮运动状态的间接物理参量（车体加速度、瞬时车轮加速度、滑移率、距离及时间等），并能以时间为参考，同屏显示用户随意指定的若干参量的图形。该仪器车速及轮速的测量采用的是转速传感器。但是，由于测量轮速的传感器安装困难，实际只能得到在1520km/h范围内的近似车速，故其滑移率的参数确定较为困难，限制了其应用价值。二、技术方案论述实际abs系统内自带轮速测量系统，本课题拟从abs当中读取车速信号与轮速信号，实时传输给下位机并在上位pc机上存储与显示（见下图）。该方案的创新性在于利用abs系统自带的轮速传感器进行轮速测量，解决了轮速测量不准确的问题，提高了测量的轮速范围，有利于对abs制动规律的研究以及制动效果的检测，有着较好的市场前景与社会价值。但，该课题涉及汽车技术、计算机技术以及信号处理技术等多个学科领域，其开展必将遇到以下问题：为保证此系统能有效地应用于各个车型，其与abs的接口电路须具有良好的可扩展性；信号采集系统的设计。拟采用安捷伦公司的aduc812芯片设计信号采集系统。该芯片基于mcs51处理器，具有12位ad/da接口，精度高，适应性与稳定性好，价格低廉；上位pc机与下位机的通讯技术；数据库技术与数据处理技术；上位机的波形显示。拟采用iocomp软件公司的iplot控件，其具有多通道，实时性好的特点。课题执行标准包括：gb 12676-1999汽车制动系统结构、性能和试验方法、gb7258-2004机动车运行安全技术条件等。其主要性能指标预期：样机的测速范围为15100km/h，其车速及轮速测量的相对标准不确定度5；数据采集与处理系统具有采集汽车制动过程中的车速、轮速、轮缸压力、电磁阀驱动信号、电机驱动信号、刹车信号及计算显示车体加速度、瞬时车轮加速度、滑移率、距离与时间等参数的功能。在对该课题研究过程中，预期在各阶段所要达成的目标包括：06年11月07年1月 调研，相关资料收集； 07年2月07年10月 总体方案设计；07年11月08年5月 试制样机、调试；08年6月08年9月 试验，鉴定；项目经费预算情况见附表。三、项目实施支撑条件本项目技术来源为产学研合作开发技术，现有技术力量：本课题主要参与人员包括教授2人，高级工程师2人，研究生4人，工程师1人。其年龄结构、知识结构、职称结构合理，具有本课题所要求的研究能力与经验。现有设施：依托蓝天学院汽车实训中心，现有各类大型安检设备1套。试验车、计算机软件和硬件充分。四、项目预期经济效益由于课题拟采用abs系统自带的轮速传感器进行轮速测量，解决了轮速测量不准确的问题，提高了测量的轮速范围，有利于对abs制动规律的研究以及制动效果的检测，可用于检测站以及汽车领域教学，亦可作为abs制动规律的研究平台，有着较好的市场前景与社会价值。预期形成样机，为今后的产业化进行技术储备。但，该课题涉及汽车技术、计算机技术以及信号处理技术等多个学科领域，其开展必将遇到以下问题：为保证此系统能有效地应用于各个车型，其与abs的接口电路须具有良好的可扩展性；信号采集系统的设计。拟采用安捷伦公司的aduc812芯片设计信号采集系统。该芯片基于mcs51处理器，具有12位ad/da接口，精度高，适应性与稳定性好，价格低廉；上位pc机与下位机的通讯技术；数据库技术与数据处理技术；上位机的波形显示。拟采用iocomp软件公司的iplot控件，其具有多通道，实时性好的特点。本课题组成员拥有单片机开发、数据显示与处理软件开发以及传感器等相关研发经验，具有一定的技术储备，故技术风险预期可接受。五、项目预计社会效益、环境效益当前情况下，通过该课题的研究，其预期成果将有利于解决制动性能检测不精确的问题，为我国的公路交通安全提供技术保障，并为我国在汽车安全技术的研究提供技术平台；并且，通过该课题的研究，可以培养相关专业人才，为今后的研究以及创名牌专业进行人才储备。项目投资与资金筹措表单位：万元序号项 目金 额1投资总额14.0固定资产投资7.0流动资金7.02资金筹措14.0自筹资金13.0其中：已完成投资6.0 新增投资7.0申请科技三项经费1.0借（贷）款项目拟购设备清单序号设备名称规格型号单 位数量单价 (万元)金额 (万元)1汽车abs检测仪台16.06.02伟