轎車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究分析

目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1本課題研究意義和背景 11.1.1線控技術(shù) 11.1.2電子駐車制動(dòng)技術(shù) 21.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 21.3本課題主要研究內(nèi)容 4第2章電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的原理 52.1傳統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 52.2電子駐車系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求 72.2.1制動(dòng)系統(tǒng)的功用 72.2.2制動(dòng)性能評價(jià)指標(biāo) 82.2.3汽車制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)法規(guī)要求 82.3汽車局域網(wǎng)CAN總線技術(shù) 92.3.1汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 102.3.2CAN總線的性能特點(diǎn) 102.3.3CAN總線的分層結(jié)構(gòu)及功能： 112.3.4CAN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu) 122.5本章小結(jié) 13第三章電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 143.1車速/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì) 143.1.1車速計(jì)算方法 143.1.2車速采集電路設(shè)計(jì) 153.2駐車坡度采集節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì) 163.3踏板行程采集節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì) 173.4駐車制動(dòng)蹄壓力采集節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì) 183.5中央ECU節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì) 193.6左右駐車ECU節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì) 203.7車輪直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 213.7.1驅(qū)動(dòng)原理 213.7.2基于L298專用芯片驅(qū)動(dòng)電路 233.8本章小結(jié) 23第四章 電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的控制方案 254.1駐車制動(dòng)實(shí)施 254.1.1駐車制動(dòng)概述 254.1.2駐車制動(dòng)控制流程 264.2智能駐車制動(dòng)實(shí)施 274.3駐車制動(dòng)解鎖 284.4智能駐車制動(dòng)解鎖 294.5坡道輔助起步 304.5.1起步阻力的計(jì)算 304.5.2坡道輔助起步控制策略 324.6本章小結(jié) 33第五章 電子駐車系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu) 345.1電子駐車機(jī)械部分主要部件分析 345.1.1電機(jī)的選擇 345.1.2運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的分析 355.1.3機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案 355.2滾珠絲桿的設(shè)計(jì)和校核 365.2.1.滾珠絲杠選型及校核計(jì)算 365.2.2滾珠絲桿螺母副的參數(shù)確定 405.3二級齒輪減速器的設(shè)計(jì)與校核 415.3.1高速級齒輪的設(shè)計(jì)與校核 425.3.2低速級齒輪的設(shè)計(jì)和校核 445.4電機(jī)的設(shè)計(jì)和選用 455.5本章小結(jié) 46結(jié)論 47參考文獻(xiàn) 49摘要電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)(ElectronicParkingBrake，EPB)是汽車線控制動(dòng)系統(tǒng)的一類，也是車輛駐車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。本文主要從電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)電控部分的硬件原理電路、電子控制策略、機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算三方面進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)開發(fā)。本文首先描述了硬件總體方案的總體設(shè)計(jì)要求，詳細(xì)設(shè)計(jì)了中央控制單元ECU、左、右車輪ECU、車輛參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)模塊及其外圍接口電路，并設(shè)計(jì)了滿足要求的內(nèi)嵌H橋電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路，組成了電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的硬件部分。在車輛參量采集節(jié)點(diǎn)模塊的設(shè)計(jì)中，采用了模塊化設(shè)計(jì)的理念，主要包括：車速采集節(jié)點(diǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集節(jié)點(diǎn)、駐車坡度采集節(jié)點(diǎn)、踏板(離合器和剎車踏板)行程等信號采集節(jié)點(diǎn)，通過這些節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了與電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的車輛狀態(tài)信息的采集與處理。接下來，本文對系統(tǒng)的控制策略及軟件進(jìn)行了探索性的研究與開發(fā)，提出了常規(guī)駐車制動(dòng)、坡道輔助起步、輔助應(yīng)急制動(dòng)、智能自動(dòng)駐車及智能自動(dòng)解鎖等智能控制策略，并根據(jù)坡度對駐車所需的駐車制動(dòng)力進(jìn)行了驗(yàn)算，利用提出的控制策略對電子駐車執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行智能控制。最后，本文在國內(nèi)外各公司開發(fā)的汽車電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上，提出了一種以二級減速、滾珠絲杠機(jī)構(gòu)為主體的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行相關(guān)零部件的選擇分析和設(shè)計(jì)計(jì)算?？偟膩碚f，電子駐車制動(dòng)裝置與傳統(tǒng)的手動(dòng)駐車制動(dòng)裝置相比，大大降低了駕駛員的操作難度，提高了駕駛的舒適性和制動(dòng)性能。所以說，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)具有極其重要的意義。關(guān)鍵詞線控制動(dòng)；電子駐車制動(dòng)；電子控制；執(zhí)行機(jī)構(gòu)VehicleElectronicParkingBrakeSystemDesignandAnalysisAbstractThesystemofelectronicparkingbrake(EPB),asatypeoftheautomobilebrakingsystemcontrolledbywire,isthedevelopmentaldirectionsofvehiclebrakingsystem.ThistextmainlyresearchesontheEPBdesignofthreeaspects,whicharehardwarecircuits,controlstrategies,andthemechanicalexecutionsystem.Thisarticlefirstlyintroducedthetotaldesignofhardwareandtotalrequestofthesoftwaredesigns．Accordingtothehardware’sfunctionrequest，thistextindetaildesignsthecentralECU，leftandrightwheelECU，thecollectingmoduleofvehicleparameteranditsoutercirclestoconnectacircuit．Thenodesinclude：Car-speedparametercollectingnodal，engine—speedparametercollectingnodal，hill—parkingparametercollectingnodal，parking-currentparametercollectingnodal，footplatejourneyparametercollectingnodal.Then,thecontrolstrategiesandsoftwareoftheEPBisresearchedanddevelopedexploringandrelevanttestsarefinished.Forthedesign,itisintroducedusualparkingbrake,HillStaringAid,assistantemergencybrake,intelligentauto-parkingbrake,intelligentauto-unlock-parkingbrakeandotherintelligentstrategies，andvalidatedbrakepoweraccordingtogradient. Finally,basedondesignsofthedomesticandforeigncompaniesinthedevelopmentofelectronicparkingbrakesystem,thisarticleputforwardadesignproposalofexecutingagency,whichisbasedonthestructureoftwostagereducer,ballscrewmechanism.Associatedanalysisanddesignofselectedcomponentscalculationarecompleted.KeyWordsbrake-by-wire,parkingbrake,electroniccontrol,executingagency緒論本課題研究意義和背景駐車制動(dòng)裝置是使汽車在路面(包括斜坡)上停駐時(shí)，為防止車輛滑行，以及汽車在坡道上起步時(shí)，用以防止車輛后退的裝置。駐車制動(dòng)裝置有別于行車制動(dòng)裝置，它們各自有相互獨(dú)立的操縱裝置，駐車制動(dòng)裝置常采用手操縱機(jī)構(gòu)，所以通常又稱為手制動(dòng)，但駐車制動(dòng)裝置既可以是手操縱也可以是腳操縱。一般小汽車和輕型卡車采用手操縱機(jī)構(gòu)，而大型車輛則采用腳操縱的駐車制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展，在汽車控制領(lǐng)域出現(xiàn)了汽車線控技術(shù)，進(jìn)而出現(xiàn)了汽車線控制動(dòng)技術(shù)。汽車電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)(EPB，ElectronicParkingBrake)便是汽車線控制動(dòng)技術(shù)的一類，是為提高駕駛?cè)藛T的操作方便性以及行車安全性而研制的一種電控設(shè)備。1.1.1線控技術(shù)線控技術(shù)(X-by-Wire)源于飛機(jī)控制系統(tǒng)，飛機(jī)控制系統(tǒng)是一種線控系統(tǒng)(Fly-by-wire)，它將駕駛員的操縱命令轉(zhuǎn)換成電信號，利用機(jī)載計(jì)算機(jī)控制飛機(jī)的飛行。這種控制方式引入到汽車駕駛上，就是將駕駛員的操作動(dòng)作經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號，通過網(wǎng)絡(luò)直接傳輸?shù)綀?zhí)行機(jī)構(gòu)。線控技術(shù)中“X-by-wire”可理解為電控方式，而這里X代表汽車中傳統(tǒng)上由機(jī)械或液壓控制的各個(gè)部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)、懸架、油門等。如線控轉(zhuǎn)向(Steer-by-Wire)、線控制動(dòng)(Brake-byWire)、線控油門(Throttle-by-Wire)等。線控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是一種特殊的局域網(wǎng)，它的使用環(huán)境與普通的局域網(wǎng)不同。汽車機(jī)艙內(nèi)溫度變化大；汽車行駛中可能出現(xiàn)較大振動(dòng)；點(diǎn)火噴射系統(tǒng)等裝置會帶來較大的電磁干擾等。尤其是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)對車輛安全性的要求極高，這就要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有高速度、實(shí)時(shí)性、可靠性和抗干擾能力。電子駐車制動(dòng)技術(shù)就是利用線控技術(shù)將行車過程中的臨時(shí)性制動(dòng)和停車后的長時(shí)性制動(dòng)功能整合在一起，并且由電子控制方式實(shí)現(xiàn)停車制動(dòng)的技術(shù)。從技術(shù)升級上看，比長期使用的傳統(tǒng)型手駐車制動(dòng)模式推進(jìn)了一大步。線控制動(dòng)(X-by-Wire)[1]系統(tǒng)，是將計(jì)算機(jī)微處理器及電控技術(shù)運(yùn)用在車輛制動(dòng)系統(tǒng)上。是用電線取代部分或全部液壓管路，以及很多閥門；用高性能的電制動(dòng)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的制動(dòng)器，用電子元件控制制動(dòng)力的大小和各軸制動(dòng)力的分配；在車輛上盡可能地使用電能，從而減少各種造成污染的液體的使用，符合“綠色環(huán)保車"的發(fā)展趨勢。它易與其它電控系統(tǒng)結(jié)合在一起，如ABS，ESP(ElectronicStabilityProgram，電子行車穩(wěn)定程序)，以及電子懸架系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、防碰撞系統(tǒng)等，為汽車實(shí)現(xiàn)電子化提供了良好條件。控制信號和數(shù)據(jù)在車載網(wǎng)絡(luò)中傳輸，減少線束的同時(shí)增加了多單元間的信息共享。這種新型的制動(dòng)系統(tǒng)代表了制動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢。因此，研究線控制動(dòng)系統(tǒng)具有重要意義。1.1.2電子駐車制動(dòng)技術(shù)電子駐車制動(dòng)，英文縮寫為EPB（ElectricalParkBrake），作為汽車線控技術(shù)的一種，EPB通過內(nèi)置在其電腦中的縱向加速度傳感器來測算坡度，從而可以算出車輛在斜坡上由于重力而產(chǎn)生的下滑力，電腦通過電機(jī)對后輪施加制動(dòng)力來平衡下滑力，使車輛能停在斜坡上。當(dāng)車輛起步時(shí)，電腦通過離合器踏板上的位移傳感器以及油門的大小來測算需要施加的制動(dòng)力，同時(shí)通過高速CAN與發(fā)動(dòng)機(jī)電腦通訊來獲知發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的大小。電腦自動(dòng)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力的增加，相應(yīng)的減少制動(dòng)力。當(dāng)牽引力足夠克服下滑力時(shí)，電腦驅(qū)動(dòng)電機(jī)解除制動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車輛順暢起步。該系統(tǒng)可以保證車輛在30%的斜坡上穩(wěn)定駐車。另外該系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)償，即如果車輛經(jīng)過強(qiáng)制動(dòng)后駐車，后制動(dòng)盤會因?yàn)闇囟认陆蹬c摩擦片產(chǎn)生間隙，此時(shí)電機(jī)會自動(dòng)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)壓緊螺母來補(bǔ)償溫度下降產(chǎn)生的間隙，保證可靠的駐車效果。綜上所述，電動(dòng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)，縮短制動(dòng)距離，優(yōu)化穩(wěn)定性；由于制動(dòng)執(zhí)行器和制動(dòng)拉桿之間沒有了液壓和機(jī)械連接取而代之是數(shù)據(jù)線，無疑這將大大減少制動(dòng)器的作用時(shí)問，進(jìn)而有效地縮短制動(dòng)距離；無需制動(dòng)液，有利于環(huán)保；制動(dòng)踏板可調(diào)使舒適性和安全性更好；抗碰撞性能提高；節(jié)省空間，零件減少；幾乎無噪聲；安裝簡易；可實(shí)現(xiàn)所有制動(dòng)和穩(wěn)定。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述目前，國內(nèi)關(guān)于電子駐車制動(dòng)技術(shù)的研究成果較少，還處于實(shí)驗(yàn)階段。國際上已經(jīng)起步，幾乎所有大型汽車制造商都在研制開發(fā)此類線控技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品。EPB與傳統(tǒng)的駐車制動(dòng)系統(tǒng)有著極大的差別，其執(zhí)行和控制機(jī)構(gòu)需要完全的重新設(shè)計(jì)。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要能夠把電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)轉(zhuǎn)化為制動(dòng)蹄塊的平動(dòng)、需要能夠減速增矩、需要能夠自動(dòng)補(bǔ)償由于長期工作而產(chǎn)生的制動(dòng)間隙等，而且由于體積的限制其結(jié)構(gòu)也必須巧妙和緊湊，是整個(gè)EPB系統(tǒng)中非常重要的組成部分。其控制部分也要求能精確控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角從而快速響應(yīng)駕駛員意圖。在汽車上用響應(yīng)迅速、結(jié)構(gòu)簡單的電子制動(dòng)系統(tǒng)取代傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)，業(yè)界在數(shù)年前就展開討論，多家汽車零部件公司的研發(fā)工作也一直在進(jìn)行。相比傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)，電子制動(dòng)系統(tǒng)省去了液壓輪缸、駐車制動(dòng)裝置、制動(dòng)主缸、真空助力器、液壓制動(dòng)力分配泵等，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)系統(tǒng)的簡化、整備質(zhì)量的降低、乘客艙空間的增長，并且能夠減少制動(dòng)距離。西門子威迪歐公司去年在瑞典的雪地中對EWB電子楔式制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行測試，裝備EWB的測試車從時(shí)速80km／h制動(dòng)到完全靜止，僅需64．5m的制動(dòng)距離。而帶有ESP的傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系在相同速度和路況下，平均制動(dòng)距離需要75m，整整縮短10.5m。這就意味著配備EWB系統(tǒng)的測試車已經(jīng)完全停下來的時(shí)候，采用傳統(tǒng)液壓制動(dòng)器的汽車仍在以30km/h的速度前進(jìn)。優(yōu)勢明顯的電子制動(dòng)系統(tǒng)在航空工業(yè)中的應(yīng)用制動(dòng)系統(tǒng)，成本將比傳統(tǒng)液壓制統(tǒng)提高20％，并且已經(jīng)證實(shí)了該系統(tǒng)杰出的制動(dòng)并且可靠性始終是這些公司最看重的問題。之所以遲遲未能在汽車上得到應(yīng)用，原因主要一旦需要召回，公司將難以承受這種巨大的損失，有兩個(gè)方面。第一是電子制動(dòng)系統(tǒng)的成本較高，第二是電子制動(dòng)系統(tǒng)可能受到其它信號的干擾而導(dǎo)致操作，畢竟汽車的使用環(huán)境要比飛機(jī)更為惡劣和復(fù)雜，使用者的專業(yè)性也不及飛機(jī)。而傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)不會因?yàn)橹車碾姶藕兔}沖信號而影響其正常工作，仍具有簡單可靠的優(yōu)勢[2]。電子制動(dòng)系統(tǒng)的前景雖然非?？陀^，但研發(fā)費(fèi)用也是非常龐大的。在政府沒有為這些零部件企業(yè)或是研究機(jī)構(gòu)提供足夠的資金支持的情況下，不能將其實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)將對研發(fā)造成很大阻力。最近幾年，一些國際大型汽車零配件廠商和汽車廠進(jìn)行了一些關(guān)于EPB制動(dòng)系統(tǒng)的研究工作，也申請了一部分專利，主要參與競爭的公司有：Continental、Teves、Siemens、Bosch、Eaton、AlliedSignal、Delphi、VarityLucas、Hayes等，而在此項(xiàng)目上的研究基本為空白，僅有二汽、清華大學(xué)和南京航空航天大學(xué)進(jìn)行了一些相關(guān)的研究工作[3]。1.3本課題主要研究內(nèi)容本課題的任務(wù)是對電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行初步的探索研究。本文在介紹電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)、汽車制動(dòng)系的技術(shù)要求和CAN總線的原理的基礎(chǔ)上，對電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的硬件和軟件總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要的論述，主要對硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，搭建了以CAN總線為載體建立的各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和ECU以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系。本課題研究的主要內(nèi)容有：(1)汽車wire-by-wire技術(shù)及其發(fā)展趨勢；(2)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的原理及CAN總線技術(shù)的研究；(3)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)相關(guān)要求；(4)電子駐車系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，包括功能分析及設(shè)計(jì)、系統(tǒng)參量采集分析；(5)電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計(jì)，包括各個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)、中央ECU、左右車輪ECU和左右車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)計(jì)；(6)電子駐車制動(dòng)安全及控制策略研究，包括常規(guī)駐車制動(dòng)功能及擴(kuò)展駐車制動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)策略；(7)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的總體方案設(shè)計(jì)，包括各個(gè)零件的選取和參數(shù)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零件的壽命校核。電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的原理2.1傳統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)傳統(tǒng)駐車制動(dòng)裝置一般包括手剎車操控、傳動(dòng)、制動(dòng)器三個(gè)部分，如圖2-1所示。手剎操控部分由手剎車操縱桿、按扭、棘爪、棘輪組成，其作用是將手操縱力按一定的傳動(dòng)比傳到鑰索上，傳動(dòng)部件為鋼索[4]。圖2-1傳統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)手剎部分1-制動(dòng)手柄2-前拉索3-連接片4-支座5-右論6-左輪鋼索兩端分別與左右后輪的制動(dòng)器中的駐車制動(dòng)搖臂相連，鋼索中間部分通過滑輪或者連接片與手剎車操縱桿相連，手剎車操縱力通過鋼索傳到制動(dòng)器內(nèi)部，使制動(dòng)器進(jìn)人工作狀態(tài)。制動(dòng)器目前各類汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式和盤式兩大類。旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上，即制動(dòng)力矩直接分別作用于兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器，稱為車輪制動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動(dòng)系的傳動(dòng)軸上，其制動(dòng)力矩須經(jīng)過驅(qū)動(dòng)橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器，則稱為中央制動(dòng)器。圖2-2鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖1,9-制動(dòng)蹄，2-摩擦片，3-制動(dòng)底板，4,10-回位彈簧，5-輪缸，6-活塞頂塊7-凸輪，8-鎖銷，11-支撐銷，12-彈性墊圈，13-螺母，14-定位彈簧，15-限位桿16-彈簧座，17-標(biāo)記，18-壓緊彈簧，19-制動(dòng)輪缸，20-制動(dòng)鼓鼓式制動(dòng)器包括制動(dòng)蹄、自調(diào)機(jī)構(gòu)、輪缸、駐車制動(dòng)搖臂等組成部分。它將鋼索傳過來的拉力轉(zhuǎn)變成駐車制動(dòng)力矩，該力矩通過車輪使車輛穩(wěn)定停駐在所需坡度上。當(dāng)施行駐車制動(dòng)時(shí)，拉動(dòng)手剎車操縱桿，拉緊與之相連的鋼索，通過鋼索將拉力傳到后制動(dòng)器內(nèi)部的駐車制動(dòng)搖臂上，該搖臂一端同一制動(dòng)蹄相連，中間通過自調(diào)機(jī)構(gòu)同另一制動(dòng)蹄相連，另一端與鋼索相連。拉緊鋼索時(shí)，通過搖臂和自調(diào)機(jī)構(gòu)(在駐車時(shí)起到傳力撐桿的作用)將拉力傳到兩制動(dòng)蹄上，使制動(dòng)蹄張開緊緊壓在制動(dòng)上，制動(dòng)器便進(jìn)人工作狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到所需的制動(dòng)效能時(shí)，手剎車操縱桿中的棘爪與棘輪就起到了制動(dòng)作用，使整個(gè)駐車制動(dòng)系統(tǒng)可靠的鎖緊在制動(dòng)位置上，保證駐車的可靠性。要解除駐車制動(dòng)時(shí)，需將手剎車操縱桿扳起少許，再壓下操縱桿頭上的按扭，通過操縱桿內(nèi)的推桿使棘爪離開棘輪，然后將操縱桿向下推到解除制動(dòng)的位置，此時(shí)鋼索放松，制動(dòng)蹄在各自回位彈簧作用下，恢復(fù)到原來狀況，駐車制動(dòng)解除。對于帶有駐車驅(qū)動(dòng)的盤式車輪制動(dòng)器，駐車時(shí)是通過駐車?yán)鞯睦瓌?dòng)使位于制動(dòng)鉗體內(nèi)的指銷推動(dòng)輔助活塞移動(dòng)，輔助活塞進(jìn)而頂住活塞移動(dòng)，先使活塞一側(cè)的制動(dòng)塊壓靠到制動(dòng)盤，此反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同另一側(cè)的制動(dòng)塊壓靠到制動(dòng)盤，從而產(chǎn)生駐車制動(dòng)作用，如圖2-3所示。圖2-3盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖1—制動(dòng)塊2—制動(dòng)盤3—活塞4—制動(dòng)鉗體5—卡頭6-輔助活塞7-帶斜槽的挺桿8-駐車?yán)?.2電子駐車系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求線控系統(tǒng)已經(jīng)在航空飛機(jī)上建立和發(fā)展了許多年。如今，出現(xiàn)一個(gè)很明顯的趨勢，沒有機(jī)械和液壓后備系統(tǒng)的線控系統(tǒng)將逐漸在車輛中得到應(yīng)用和發(fā)展。其中，所需要的電子系統(tǒng)必須有好的穩(wěn)定性和嚴(yán)格的安全性。2.2.1制動(dòng)系統(tǒng)的功用轎車制動(dòng)系統(tǒng)必須能以適當(dāng)?shù)臏p速度使轎車的速度降低到所需要的值(包括零值)；使轎車在下坡行駛時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定速度；轎車能夠可靠地在原地或者坡道上停駐。制動(dòng)系統(tǒng)分為行車、駐車、應(yīng)急、輔助制動(dòng)四種裝置[4]。行車制動(dòng)系統(tǒng)指在汽車正常行駛過程中，能為汽車提供的所需的減速度駐車制動(dòng)系統(tǒng)主要用來使汽車可靠地在坡道上停駐。應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)主要是在汽車行車制動(dòng)發(fā)生故障時(shí)，防止意外發(fā)生的第二套制動(dòng)系統(tǒng)。輔助制動(dòng)系統(tǒng)主要用于減輕行車制動(dòng)過程中駕駛員的負(fù)荷和汽車下坡時(shí)制動(dòng)器的磨損。2.2.2制動(dòng)性能評價(jià)指標(biāo)轎車的行車制動(dòng)性能主要由以下三方面來評價(jià)[5]：(1)制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度；(2)制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性能；(3)制動(dòng)時(shí)轎車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)轎車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。制動(dòng)效能是指在良好路面上，轎車以一定初速度制動(dòng)減速到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)轎車的減速度。它是制動(dòng)性能最基本的評價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)效能包括行車制動(dòng)效能和駐坡制動(dòng)效能。行車制動(dòng)效能用在一定的制動(dòng)初速度和最大踏板力下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來評定，制動(dòng)距離是指在一定車速下，汽車從駕駛員踩下制動(dòng)踏板開始到停車為止所駛過的距離，它與制動(dòng)踏板力及路面附著條件有關(guān)。制動(dòng)減速度常指制動(dòng)過程中的最大減速度，它反映了地面制動(dòng)力，因此它與制動(dòng)器制動(dòng)力(車輪滾動(dòng)時(shí))及道路一輪胎附著力(車輪抱死拖滑時(shí))有關(guān)。駐車制動(dòng)效能是指汽車在良好路面上能夠可靠停駐的最大坡度。一般應(yīng)國內(nèi)外汽車法規(guī)要求最大停駐坡度不低于16％~20%。轎車高速行駛或下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度，稱為抗熱衰退性能。此外，涉水行駛后，制動(dòng)器還存在水衰退問題。因此，制動(dòng)效能的恒定性包括熱恒定性和水恒定性。一般要求達(dá)到恢復(fù)所需要的制動(dòng)次數(shù)最多為5~15次。2.2.3汽車制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)法規(guī)要求GB12676-1999《汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法》如下規(guī)定：(1)汽車制動(dòng)系必須滿足對行車制動(dòng)系、應(yīng)急制動(dòng)系和駐車制動(dòng)系所規(guī)定的要求；(2)至少應(yīng)有兩套彼此獨(dú)立且駕駛員在其正常駕駛位置易于接近的控制裝置．除m和M類車輛以外，其他各類車輛的制動(dòng)控制裝置緩（速器除外）的設(shè)計(jì)應(yīng)能使其在解除制動(dòng)時(shí)完全回位．對采用機(jī)械裝置鎖止在制動(dòng)位置的駐車制動(dòng)系的控制裝置可不必滿足；(3)行車制動(dòng)系和應(yīng)急制動(dòng)系共用同一控制裝置時(shí)，則控制裝置與傳能裝置的各部件之間的連接的效能，在經(jīng)一定的使用期后，不得有減弱的趨勢。；(4)行車制動(dòng)系和應(yīng)急制動(dòng)系共用同一控制裝置時(shí)，則駐車制動(dòng)系必須保證車輛處于行駛狀態(tài)時(shí)也能制動(dòng)。對用于一種輔助控制裝置至少能使行車制動(dòng)系部分地制動(dòng)時(shí)，則不必滿足本條的要求；GB7258-2004《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》規(guī)定：(1)行車制動(dòng)的控制裝置與駐車制動(dòng)的控制裝置應(yīng)相互獨(dú)立；(2)駐車制動(dòng)應(yīng)能使機(jī)動(dòng)車即使在沒有駕駛員的情況下，也能停在上、下坡道上.駕駛員必須在座位上就可以實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)；(3)駐車制動(dòng)應(yīng)通過純機(jī)械裝置把工作部件鎖止，并且駕駛員施加于操縱裝置上的力：手操縱時(shí)，乘用車不應(yīng)大于400N，其它機(jī)動(dòng)車不應(yīng)大于600N；腳操縱時(shí)，乘用車不應(yīng)大于500N，其它機(jī)動(dòng)車不應(yīng)大于700N；

(4)駐車制動(dòng)的控制裝置的安裝位置應(yīng)適當(dāng)，其操縱裝置應(yīng)有足夠的儲備行程，一般應(yīng)在操縱裝置全行程的三分之二以內(nèi)產(chǎn)生規(guī)定的制動(dòng)效能；駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)裝有自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置時(shí)允許在全行程的四分之三以內(nèi)達(dá)到規(guī)定的制動(dòng)效能。棘輪式制動(dòng)操縱裝置應(yīng)保證在達(dá)到規(guī)定駐車制動(dòng)效能時(shí)，操縱桿往復(fù)拉動(dòng)的次數(shù)不允許超過三次；

(5)采用彈簧儲能制動(dòng)裝置做駐車制動(dòng)時(shí)，應(yīng)保證在失效狀態(tài)下能快速解除駐車狀態(tài)；如需使用專用工具，這種工具應(yīng)作為隨車工具。在空載狀態(tài)下，駐車制動(dòng)裝置應(yīng)能保證機(jī)動(dòng)車在坡度為20%（對總質(zhì)量為整備質(zhì)量的1.2倍以下的機(jī)動(dòng)車為15%）、輪胎與路面間的附著系數(shù)不小于0.7的坡道上正、反兩個(gè)方向保持固定不動(dòng)，其時(shí)間不應(yīng)少于5min。對于允許掛接掛車的汽車，其駐車制動(dòng)裝置必須能使汽車列車在滿載狀態(tài)下時(shí)能停在坡度為12%的坡道（坡道上輪胎與路面間的附著系數(shù)不應(yīng)小于0.7）上。2.3汽車局域網(wǎng)CAN總線技術(shù)隨著汽車上電子設(shè)備不斷增加，使電子線路迅速膨脹，線束越來越復(fù)雜，布線越來越困難。減少線束是必須解決的問題，而點(diǎn)到點(diǎn)的并行連接方式無能為力，基于串行信息傳輸?shù)目偩€是一種必然的選擇。車輛引入總線技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)減少了線束的數(shù)量和體積，提高了電子系統(tǒng)的可靠性，維修容易、安裝簡便。(2)由于采用了通用傳感器，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以達(dá)到消除冗余傳感器并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的目的。(3)改善了車輛系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置的靈活性，實(shí)現(xiàn)車輛各個(gè)裝置的模塊化。(4)使用網(wǎng)絡(luò)將車輛各個(gè)電子裝置連接起來，讓車輛真正成為系統(tǒng)控制的整體對象，利于車輛動(dòng)力性、排放性、操縱性、經(jīng)濟(jì)性和安全性的改進(jìn)。2.3.1汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)國際上眾多汽車公司在20世紀(jì)80年代就積極發(fā)展汽車總線技術(shù)，已有多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。目前多種汽車網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中，側(cè)重的角度有所不同。為了方便研究和設(shè)計(jì)應(yīng)用，SAE（SocietyofAutomobileEngineers）車輛網(wǎng)絡(luò)委員會將汽車數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)劃分為A、B、C三大類，如表2-1所示。表2-1汽車網(wǎng)絡(luò)的劃分A面向傳感器/執(zhí)行器控制的低俗網(wǎng)絡(luò)1-10Kb/s電動(dòng)門窗、座椅調(diào)節(jié)、燈光照明等控制B面向獨(dú)立模塊間數(shù)據(jù)共享中速網(wǎng)絡(luò)10-125Kb/s電子車輛信息中心、故障診斷、儀表顯示、等系統(tǒng)C面向高速、閉環(huán)控制的多路傳輸網(wǎng)125-1Mb/s懸架控制、牽引控制、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、ABS等系統(tǒng)以上三類總線技術(shù)速率的差別在價(jià)格上也得到了一定的體現(xiàn)。如圖所示，為各種典型的總線形式，并顯示了各自的應(yīng)用范圍和相應(yīng)的成本。其中，J1850除了Ford,Chrysler和GM公司在繼續(xù)使用外，未能獲得廣泛的推廣。而LIN總線相對J1850不僅能完成J1850的大多數(shù)的功能，而且成本更為低廉，在不久的將來LIN總線將完全取代J1850。而其他類型總線由于自身屬性不可完全被其他總線所代替，故將在相應(yīng)的應(yīng)用范圍內(nèi)繼續(xù)發(fā)展。2.3.2CAN總線的性能特點(diǎn)1986年2月，RobertBush公司在汽車工程師協(xié)會（SAE）上介紹了一種新型的總線技術(shù)—控制器局域網(wǎng)（ControlAreaNetwork,CAN）。目前汽車上使用的高速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議大多采用的是CAN總線的標(biāo)準(zhǔn)，特別是廣泛使用的ISO11898國家標(biāo)準(zhǔn)。CAN總線的傳輸物理介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纜三種，目前廣泛使用的是雙絞線。根據(jù)ISO11898的協(xié)議內(nèi)容，即時(shí)雙絞線中有一根斷路，或一跟接地甚至兩根短接，總線必須能夠繼續(xù)工作。CAN總線是一種串行數(shù)據(jù)傳輸通信總線，它具有一下幾個(gè)特點(diǎn)[8]：(1)總線訪問采用基于優(yōu)先權(quán)的多主方式。CAN總線最大的特點(diǎn)是任何節(jié)點(diǎn)都可以向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，方式靈活。而信息的內(nèi)容通過標(biāo)識符ID來標(biāo)記，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以通過標(biāo)識符來判斷是否接受該數(shù)據(jù)。(2)總線采用非破壞性的基于線路競爭的仲裁方式。CAN總線采用載波偵聽多路訪問的方式，解決訪問沖突。CAN總線確保具有最高優(yōu)先級（其ID最小）的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先使用總線。(3)通過利用接收濾波可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)、或是廣播式傳遞信息。(4)配置靈活，當(dāng)CAN網(wǎng)絡(luò)需要添加節(jié)點(diǎn)時(shí)，其他節(jié)點(diǎn)不需要作軟件或者硬件方面的調(diào)整。(5)CAN的傳送速率達(dá)到1mb/s，最大傳輸距離為40m，完全可以滿足汽車控制現(xiàn)場的需要(6)仲裁失敗或是因故障損壞的數(shù)據(jù)幀在總線空閑期間自動(dòng)重發(fā)，恢復(fù)時(shí)間一般為17~23位，最多占29個(gè)位時(shí)間。(7)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)較短，縮短了傳輸時(shí)間，具有抗干擾能力強(qiáng)，檢錯(cuò)效果好的特點(diǎn)。(8)CAN總線能區(qū)分節(jié)點(diǎn)的臨時(shí)故障和永久性故障并能自動(dòng)斷開故障節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)不受到影響。2.3.3CAN總線的分層結(jié)構(gòu)及功能：CAN遵循ISO/OSI標(biāo)準(zhǔn)模式，定義了OSI模式的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層，[9]其中數(shù)據(jù)鏈路層又包括邏輯控制子層（LLC）和媒體訪問子層（MAC），物理層分為物理信號層（PLS）、物理介質(zhì)層（PMA）、介質(zhì)附屬接口層（MDI）。LLC子層實(shí)現(xiàn)接收過濾、過載通知等功能。MAC子層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打包/解包、幀編碼/解碼、錯(cuò)誤檢測、接收應(yīng)答、串并轉(zhuǎn)換等功能。物理信號層實(shí)現(xiàn)與位表示、定時(shí)和同步相關(guān)的功能，這些功能由CAN控制器實(shí)現(xiàn)。物理介質(zhì)層實(shí)現(xiàn)總線發(fā)送/接收的功能并可提供總線故障檢測方法。由CAN收發(fā)器實(shí)現(xiàn)。介質(zhì)接口子層MDI：介質(zhì)附屬接口層實(shí)現(xiàn)物理介質(zhì)和介質(zhì)訪問單元之間機(jī)械和電氣接口[9]。物理層是實(shí)現(xiàn)ECU和總線相連的電路。CAN總線采用差分信號傳輸，通常情況下只需要兩根信號線（CAN-H和CAN-L）就可以進(jìn)行正常的通信。在干擾比較強(qiáng)的場合，還需要用到屏蔽地即CAN-G（主要功能是屏蔽干擾信號），CAN協(xié)議推薦用戶使用屏蔽雙絞線作為CAN總線的傳輸線。在隱性狀態(tài)下，CAN-H與CAN-L的輸入差分電壓為0V（最大不超過0.5V），共模輸入電壓為2.5V。在顯性狀態(tài)下，CAN-H與CAN-L的輸入差分電壓為2V（最小不小于0.9V），如圖2-5所示圖2-4CAN總線位的數(shù)值表示2.3.4CAN節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)由節(jié)點(diǎn)微控制器MCU、CAN協(xié)議控制器和收發(fā)器組成，如圖2-6所示圖2-5CAN網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)CAN協(xié)議控制器主要有獨(dú)立式和集成式（集成于節(jié)點(diǎn)微控制器）兩種。前者主要有Philips公司的PCA82C200，SJA1000及Intel82526/82527等，后者Philips公司的P8XC591、Motorola公司的MC68HC05X4、Intel公司的87C196CA/CBCAN?？刂破鞯淖饔檬墙邮湛刂茊卧形⒖刂破靼l(fā)出的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳給CAN收發(fā)器，同時(shí)也接收收發(fā)器收到的數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)并傳給微控制器。CAN收發(fā)器的作用是將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號發(fā)送至總線，同時(shí)接收總線數(shù)據(jù)。常見的CAN協(xié)議收發(fā)器Philips公司的PCA82C250和TJA1050，F(xiàn)resscale公司的MC33388，MC33989等。2.4本章小結(jié)本章從分析傳統(tǒng)駐車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和駐車制動(dòng)相關(guān)的技術(shù)法規(guī)入手，闡述了電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)要求關(guān)鍵技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上研究了汽車局域網(wǎng)CAN總線的原理。通過這部分內(nèi)的研究，可以看出電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的所具有的明顯優(yōu)勢和廣闊的應(yīng)用前景，但也有前述存在的大量亟待解決的問題。第三章電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)主要對反映車輛狀態(tài)的模擬量和脈沖量信息進(jìn)行采集，并進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)的傳輸至車載CAN網(wǎng)絡(luò)，供中央ECU節(jié)點(diǎn)讀取，以輔助電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行安全策略的判斷，實(shí)現(xiàn)各種設(shè)定功能。參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)電路以模塊化的方式進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，這樣可以避免各采集電路之間的相互干擾，并提高各參數(shù)采集模塊的整體抗干擾能力，并且可以提高系統(tǒng)的可維修性，易于日后對系統(tǒng)功能進(jìn)行擴(kuò)展。基于這樣的考慮，參數(shù)采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)為車速采集板、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集板、駐車坡度采集板、駐車電流采集板、離合器踏板行程采集板、油門踏板行程采集板、制動(dòng)踏板行程采集板等八塊電路板組成，每塊電路板均為獨(dú)立的CAN總線節(jié)點(diǎn)，各自與CAN總線相聯(lián)接，并統(tǒng)一封裝于一個(gè)電子設(shè)備盒中，作為車載CAN總線系統(tǒng)的終端。3.1車速/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)3.1.1車速計(jì)算方法通常速度測量方法采用的是脈沖式測速法。它利用與車輪同步旋轉(zhuǎn)的脈沖發(fā)生器，產(chǎn)生與車輪轉(zhuǎn)速成正比的脈沖數(shù)，再根據(jù)適當(dāng)比例調(diào)整單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)的計(jì)數(shù)，就可表示車輛運(yùn)行的速度。事實(shí)上，由于車速變換范圍較大，微控制器如果僅僅是按照預(yù)定的時(shí)間間隔對端口進(jìn)行脈沖數(shù)讀取，那么車速較高時(shí)，脈沖周期非常短，導(dǎo)致微控制器讀取定時(shí)器時(shí)間比例變大，引起誤差；車速較低時(shí)，脈沖周期又很長，極易導(dǎo)致微控制器定時(shí)器溢出，引起誤差。因此在對脈沖發(fā)生器進(jìn)行測量時(shí)，如果不采取變化的計(jì)數(shù)方式，則在脈沖周期過長或過短時(shí)都會對測量產(chǎn)生很大的誤差。特別在本項(xiàng)目中，即將駐車時(shí)的車速都是很低的，如果只是定時(shí)對輪速傳感器輸出的脈沖進(jìn)行簡單的計(jì)數(shù)，就不能準(zhǔn)確測量出當(dāng)前車輛速度，進(jìn)而又可能引起EPB系統(tǒng)產(chǎn)生誤動(dòng)作，導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)受損。因此，本項(xiàng)目中的車速計(jì)算方法在脈沖周期過短時(shí)(高車速)，使用了定時(shí)累計(jì)平均值法[10]，即計(jì)算在一定時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)生脈沖數(shù)量的方法來減小誤差；脈沖周期過長時(shí)(低車速)使用有效脈沖發(fā)生時(shí)刻法，即計(jì)算轉(zhuǎn)速信號兩個(gè)有效脈沖之間的時(shí)間間隔來計(jì)算轉(zhuǎn)速。由于車速傳感器脈沖數(shù)與車速真實(shí)比例相關(guān)信息未知，因此，無法計(jì)算出真實(shí)的車速值。實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了兩種方法，固定脈沖數(shù)在不同的數(shù)值，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行了測量。在未進(jìn)行真車實(shí)驗(yàn)之前，為方便進(jìn)行系統(tǒng)汽車臺架實(shí)驗(yàn)，這里約定一個(gè)脈沖間隔，汽車剛好行駛1米的距離。因此，車速采集節(jié)點(diǎn)傳輸給主控節(jié)點(diǎn)車速信息時(shí)，只需回傳單位時(shí)間內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)即可。由于車速傳感器脈沖數(shù)與車速真實(shí)比例相關(guān)信息未知，因此，無法計(jì)算出真實(shí)的車速值。實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)了兩種方法，固定脈沖數(shù)在不同的數(shù)值，在一定范圍內(nèi)進(jìn)行了測量。3.1.2車速采集電路設(shè)計(jì)微控制器選用ATMEL公司的AT89S52[11]芯片，CAN控制器采用廣泛使用的SJA1000[12]，CAN收發(fā)器采用CTM1050[13]。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80c51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 SJA1000是一種獨(dú)立控制器用于移動(dòng)目標(biāo)和一般工業(yè)環(huán)境中的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制CAN它是PHILIPS半導(dǎo)體PCA82C200CAN和控制BasicCAN的替代產(chǎn)品，而且它增加了一種新的工作模式(PeliCAN)，這種模式支持具有很多新特性的CAN2.0B協(xié)議，是目前市面上用的最廣的CAN控制器。該電路中采用了隔離CAN收發(fā)器模塊CTM1050，以確保在CAN總線遭受嚴(yán)重干擾時(shí)控制器能夠正常運(yùn)行。CTM1050芯片采用全灌封的工藝，內(nèi)部集成CAN-bus所必須的收發(fā)電路，完全電氣隔離電路，隔離電壓DC2500V。CTM1050是用于CAN控制器與CAN總線之間的接口芯片，CAN總線波特率應(yīng)用范圍：40Kbps—1Mbps，完全符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)。CTM1050芯片主要功能：具有將CAN控制器邏輯電平轉(zhuǎn)換為CAN總線的差動(dòng)電平的功能。硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)AT89S52數(shù)據(jù)手冊中的推薦方式配置其最小電路，將AT89S52的數(shù)據(jù)地址口與SJAl000的數(shù)據(jù)地址口相連據(jù)，并將SJA|000的中斷引腳INT與AT89S52的INT0相連。至于車速采集電路的設(shè)汁，由于車速傳感器輸出的已經(jīng)是標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，因此只需將車速傳感器的輸出端與微控制器的INTl相連即可。根據(jù)SJAl000數(shù)據(jù)手冊中推薦方式配置最小電路。只需再將SJAl000[14]的RX0、TX0引腳與CAN收發(fā)器CTMl050T的RXD、TXD相連即可。CAN收發(fā)器CTIvll050T的CANH與CANL通過雙絞線連接到CAN總線上，CANG連接雙絞線的屏蔽層。這樣CAN收發(fā)器的電路配置完畢。車速采集電路設(shè)計(jì)圖3-1所示。圖3-1車速采集電路3.2駐車坡度采集節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)駐車坡度的采集時(shí)通過一款由芬蘭VTI公司推出的高分辨率、低噪聲、穩(wěn)定性好、抗沖擊能力的單軸傾角傳感器芯片。其中S61T-FAHH1G型具有以下特點(diǎn)：單軸傾角傳感器；測量范圍0.5g；單極5V供電，比例電壓輸出；分辨率單軸傾角傳感器；數(shù)字SPI或模擬輸出；內(nèi)置溫度傳感器長期穩(wěn)定性非常好；高分辨率，低噪聲，工作溫度范圍寬。駐車坡度采集電路設(shè)計(jì)如下所示：SCA61T有模擬和數(shù)字SPI兩種連接方式，根據(jù)不同的應(yīng)用場合選擇不同的連接方式。其內(nèi)部集成的A／D轉(zhuǎn)換分辨率可以達(dá)到11位、數(shù)字SPI輸出頻率可以達(dá)到500khz，因此微處理器可以通過SPI接口直接讀取SCA61T轉(zhuǎn)換結(jié)果(11位)，并將此信息通過CAN控制器、CAN收發(fā)器傳送給CAN總線，再由中央ECU節(jié)點(diǎn)接收。圖3-2駐車坡度采集電路3.3踏板行程采集節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì)踏板行程采集節(jié)點(diǎn)實(shí)際上包括三部分：離合器踏板行程采集節(jié)點(diǎn)、制動(dòng)踏板行程采集節(jié)點(diǎn)和油門踏板行程采集節(jié)點(diǎn)。由于這三個(gè)節(jié)點(diǎn)采集的信號屬于同一種類型，因此在硬件電路的設(shè)計(jì)上完全相同。在此僅以離合器踏板行程采集節(jié)點(diǎn)為例，對踏板行程采集節(jié)點(diǎn)的硬件電路設(shè)計(jì)進(jìn)行說明。離合器踏板行程采集節(jié)點(diǎn)的硬件電路包括三部分：線性角位移傳感器、A/D轉(zhuǎn)換硬件電路和CAN總線通訊硬件電路。離合器踏板行程傳感器選用了德國NOVOTeehaik公司生產(chǎn)的線性角位移傳感器，如下圖所示。離合器踏板行程傳感器輸出范圍為0～5v，輸出的電壓值跟離合器踏板的位移成線性關(guān)系。離合器踏板行程采集節(jié)點(diǎn)中傳感器信號的A/D轉(zhuǎn)換部分硬件原理電路與駐車電流采集節(jié)點(diǎn)中傳感器信號的A/D轉(zhuǎn)換部分硬件設(shè)計(jì)電路類似，唯一不同之處就是在AD574A的9、13腳之間，直接輸入的是O-5v的電壓信號。離合器踏板行程采集節(jié)點(diǎn)中CAN總線通訊硬件原理電路與它部分與駐車電流采集節(jié)點(diǎn)中CAN總線通訊硬件原理電路完全相同，在此不再贅述。3.4駐車制動(dòng)蹄壓力采集節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)駐車制動(dòng)力的計(jì)算方法：在駐車制動(dòng)其內(nèi)側(cè)安裝壓力傳感器目的是通過測量制動(dòng)塊上的壓力，推算出當(dāng)前一體化執(zhí)行機(jī)構(gòu)已經(jīng)施加的駐車制動(dòng)力，并把這個(gè)信息作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的饋，送至各車輪ECU，以便于控制車輛能夠安全可靠的實(shí)現(xiàn)駐車，而又不至于損壞驅(qū)動(dòng)電機(jī)。駐車制動(dòng)器要能保證產(chǎn)生汽車在坡度為θ坡道上可靠的停車所需的制動(dòng)力矩為 （3-1）式中R——車輪的有效半徑（m）；G——汽車所受重力（N）；——道路坡度（°）。那么單個(gè)制動(dòng)器所需的制動(dòng)力為 （3-2）而對于盤式制動(dòng)器而言，制動(dòng)力矩可用下式表示 （3-3）（3-4）式中u——摩擦因數(shù)；R——作用半徑（m）；F——制動(dòng)塊塒制動(dòng)盤的壓緊力（N）；R1——制動(dòng)摩擦塊扇形表面在制動(dòng)盤上的內(nèi)半徑（m）；R2——制動(dòng)摩擦塊扇形表面在制動(dòng)盤上的外半徑（m）。因此， （3-5）駐車制動(dòng)盤壓力采集電路設(shè)計(jì)AD57A芯片：用于存放12位轉(zhuǎn)換結(jié)果。D輸出方式有兩種，引腳=1時(shí)，D的D(11)-D(0)并行輸出；引腳=0時(shí)D的高8位與低4位分時(shí)輸出。圖3-3駐車制動(dòng)壓力采集電路3.5中央ECU節(jié)點(diǎn)電路設(shè)計(jì)中央ECU節(jié)點(diǎn)硬件電路主要包括以下幾個(gè)部分：(1)CAN總線通訊電路(2)開關(guān)量信號檢測電路(3)指令信號輸出電路。AT89S52芯片的外部中斷只有按下降沿或低電平觸發(fā)。由于駐車制動(dòng)開關(guān)對其狀態(tài)捕獲的實(shí)時(shí)性要求比較高。因此系統(tǒng)中采用外部中斷下降沿觸發(fā)的方式，以便對狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。中斷擴(kuò)展的連接關(guān)系為：駐車制動(dòng)開關(guān)信號一路直接連接到INT0和P1.0，另一路則通過非門連接到INT1；車門開關(guān)信號也直接連接到INT0及P1.2；總線接收信號也直接連接到P3.2(INT0)及P1.3；座椅占用開關(guān)量直接連接到P1.1。外部中斷的方式均設(shè)置為下降沿觸發(fā)。當(dāng)駐車開關(guān)按下、車門開關(guān)關(guān)閉及外部信息接收時(shí)，觸發(fā)外部中斷0，而開關(guān)抬起時(shí)，觸發(fā)外部中斷1。為了能區(qū)分是由哪個(gè)信號產(chǎn)生的中斷，在外部中斷0服務(wù)程序中需首先判探測相應(yīng)輸入端口，判斷是由論哪個(gè)信號觸發(fā)的中斷，然后再分別根據(jù)控制策略對相關(guān)參數(shù)判斷，通過CAN總線分別向駐車制動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送制動(dòng)實(shí)施或制動(dòng)解除指令。特別注意的是，實(shí)際過程中駕駛員在按下和抬起駐車制動(dòng)按鈕的時(shí)候，可能存在抖動(dòng)動(dòng)作，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可以加入硬件消抖或者通過程序軟件消抖。指令信號輸出電路主要完成以下兩個(gè)功能：(1)當(dāng)按下駐車制動(dòng)按鈕式，指示燈亮起(2)汽車中央控制臺蜂鳴器的響閉。圖3-4中央ECU設(shè)計(jì)電路3.6左右駐車ECU節(jié)點(diǎn)的電路設(shè)計(jì)左右車輪ECU接收到中央ECU的控制指令后，需要向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出控制信號，實(shí)現(xiàn)駐車電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)，同時(shí)還要監(jiān)測駐車執(zhí)行電機(jī)行程的極限位置開關(guān)的狀態(tài)。車輪ECU節(jié)點(diǎn)硬件原理電路主要有三部分組成：駐車執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程極限開關(guān)狀態(tài)采集部分、CAN總線通訊部分和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制信號輸出接u部分。電路硬件電路設(shè)計(jì)如圖所示。駐車執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程極限，關(guān)在螺紋芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)到夾緊的極限位置時(shí)閉合，通過監(jiān)測這個(gè)微動(dòng)開關(guān)的狀態(tài)，獲取當(dāng)前駐車執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，及時(shí)輸出電機(jī)停轉(zhuǎn)指令，避免驅(qū)動(dòng)電機(jī)的螺紋芯軸在推動(dòng)駐車制動(dòng)鉗完全夾緊制動(dòng)盤后電機(jī)過載，燒壞電機(jī)。置為下降沿觸發(fā)。這樣當(dāng)極限位置微動(dòng)開關(guān)閉合及外部信息接收時(shí)，觸發(fā)外部中斷0。為了能區(qū)分是由哪個(gè)信號產(chǎn)生的中斷，在外部中斷0服務(wù)程序中需首先判探測相應(yīng)輸入端口，判斷是由哪個(gè)信號觸發(fā)的中斷，如果是執(zhí)行機(jī)構(gòu)行程已經(jīng)到達(dá)極限位置，則通過P12和P13分別向左右電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路節(jié)點(diǎn)發(fā)送停轉(zhuǎn)指夸。微控制器的PI2和PI3除了向左右電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路節(jié)點(diǎn)發(fā)送停轉(zhuǎn)指令外，還輸出電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的正傳、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)控制信號。在這里，定義P12輸出高、低電平，可以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正傳和停轉(zhuǎn)；P1.3輸出高、低電平，可以控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的反傳和停轉(zhuǎn)。圖3-5左右車輪ECU設(shè)計(jì)電路3.7車輪直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平滑、方便，調(diào)速范圍廣；過載能力大，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級快速起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；能滿足自動(dòng)化控制系統(tǒng)各種不同的特殊運(yùn)行要求。3.7.1驅(qū)動(dòng)原理H橋式電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路包括4個(gè)三極管和一個(gè)電機(jī)，如圖3-6所示。要使電機(jī)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對角線上的一對三極管。根據(jù)不同三極管對的導(dǎo)通情況，可能會從左至右或從右至左流過電機(jī)，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向。。

圖3-6H橋驅(qū)動(dòng)電路(1)當(dāng)Q1,Q2,Q3,Q4均未導(dǎo)通時(shí)，電路中沒有電流通過電機(jī)，電機(jī)停轉(zhuǎn)。(2)當(dāng)Q1管和Q4管導(dǎo)通時(shí)，電流就從電源正極經(jīng)Q1穿過電機(jī)，然后經(jīng)Q4回到電源負(fù)極，如圖中3-7所示。該流向的電流將驅(qū)動(dòng)機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3-7H橋電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(3)當(dāng)三極管Q2和Q3導(dǎo)通時(shí)，電流將從右至左流過電機(jī)，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)沿另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖3-8H橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(4)當(dāng)Q1和Q3關(guān)斷，Q2和Q4閉合，電機(jī)瞬間停止轉(zhuǎn)動(dòng)并保持，實(shí)現(xiàn)臨時(shí)制動(dòng)的功能。3.7.2基于L298專用芯片驅(qū)動(dòng)電路L298是SGS公司的產(chǎn)品[15]，比較常見的是15腳Multiwatt封裝L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動(dòng)電路。它可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直流電機(jī)，或一個(gè)兩相步進(jìn)電機(jī)。輸出電壓最高可達(dá)50V，可以直接通過電源來調(diào)節(jié)輸出電壓；可以直接用單片機(jī)[16]的IO口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。如圖3-9所示，L298N可接受標(biāo)準(zhǔn)TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接4.5～7V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為＋2.5～46V。輸出電流可達(dá)2.5A，可驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅(qū)動(dòng)2個(gè)電動(dòng)機(jī),OUT1,OUT2和OUT3,OUT4之間可分別接電動(dòng)機(jī),5,7,10,12腳接輸入控制電平，控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。EnA,EnB連接接控制使能端，控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)。圖3-9左右車輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路3.8本章小結(jié)本章按照電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的整體總體設(shè)計(jì)方案，對電控部分的硬件原理電路部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，共完成了部分?jǐn)?shù)據(jù)采集點(diǎn)、中央ECU、車輪ECU和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，充分考慮和最終要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和相關(guān)硬件的性價(jià)比，構(gòu)建了電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的硬件原理電路，完成了對電子駐車制動(dòng)初步的了解和認(rèn)識。電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的控制方案在為駕駛員提供駕駛的方便和舒適的前提，電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)采集到的信號準(zhǔn)確判斷駕駛員的意圖，發(fā)送相應(yīng)的指令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。同時(shí)也應(yīng)避免可能出現(xiàn)的意外情況，將安全性放在首位?；谏鲜鲭娮玉v車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能需求，本項(xiàng)目中電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)各功能定義如下：(1)駐車按鈕“按下”，且車輛處于停駛狀態(tài)：實(shí)施駐車制動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為駐車制動(dòng)輪施加預(yù)定的駐車制動(dòng)力后，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)到能夠提供預(yù)定駐車制動(dòng)力的位置后鎖止，駐車指示燈“亮”；(2)駐車按鈕“抬起"，車輛處于停駛狀態(tài)，且發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：解除駐車制動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)到解鎖極限位置后，駐車指示燈“滅”；(3)駐車按鈕“按下"，車輛處于正常行駛狀態(tài)：解除駐車制動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)回轉(zhuǎn)到解鎖極限位置鎖止后，駐車指示燈“閃爍"，蜂鳴器告警；(4)駐車按鈕“抬起”，車輛處于停駛狀態(tài)：實(shí)施駐車制動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為駐車制動(dòng)輪施加預(yù)定的駐車制動(dòng)力后，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)鎖止，駐車指示燈閃爍。4.1駐車制動(dòng)實(shí)施要安全的實(shí)施駐車，必須要準(zhǔn)確判定駕駛員的駐車意圖，以及可能會發(fā)生的意外情況，根據(jù)不同的情況，利用軟件控制駐車系統(tǒng)工作，實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)方案中預(yù)期的駐車制動(dòng)功能。4.1.1駐車制動(dòng)概述本功能是電子駐車系統(tǒng)最基本的功能。之所以稱之為被動(dòng)，是由于只有在駕駛員按下駐車制動(dòng)按鈕后，此套系統(tǒng)才會真正工作。駕駛員按下制動(dòng)按鈕，中央控制ECU通過CAN總線給左右車輪駐車執(zhí)行節(jié)點(diǎn)ECU發(fā)送駐車實(shí)施指令，而執(zhí)行節(jié)點(diǎn)ECU根據(jù)指令，驅(qū)動(dòng)直流伺服電機(jī)將制動(dòng)塊壓緊制動(dòng)盤實(shí)現(xiàn)駐車。為了能夠施加合適的駐車制動(dòng)力，同時(shí)防止由于駕駛員誤按電子駐車系統(tǒng)按鈕，而造成駐車制動(dòng)系統(tǒng)在非駐車狀態(tài)下工作，而造成不安全因素，采集節(jié)點(diǎn)必須實(shí)時(shí)采集并由CAN總線向中央控制節(jié)點(diǎn)或左右車輪駐車制動(dòng)節(jié)點(diǎn)提供以下信號：駐車按鈕信號：開關(guān)量信號，其下降沿觸發(fā)駐車中斷程序。駐車坡度信號：模擬量信號，通過傾角傳感器得到當(dāng)前停駐的坡度。制動(dòng)壓力信號：模擬量信號；通過壓力傳感器得到實(shí)時(shí)駐車壓力信號。行車速度信號：標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，當(dāng)正常實(shí)施駐車時(shí)，車速應(yīng)為零；但考慮到實(shí)際駐車時(shí)可能會出現(xiàn)溜車的情況，因此設(shè)置了一個(gè)車速閾值，即小于等于0.4m/s，即視為正常駐車。4.1.2駐車制動(dòng)控制流程駐車制動(dòng)流程如下：當(dāng)駐車按鈕按下，發(fā)出駐車制動(dòng)指令，中央控制節(jié)點(diǎn)ECU捕獲到該信號的下降沿，啟動(dòng)制動(dòng)中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序置位捕獲標(biāo)志，并根據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)的采集節(jié)點(diǎn)定期通過CAN總線發(fā)送的采集參數(shù)數(shù)據(jù)幀信息，判定當(dāng)前是否具備正常駐車條件。如果車速小于等于車速閾值，中央控制節(jié)點(diǎn)則會通過CAN總線，給左右車輪駐車制動(dòng)節(jié)點(diǎn)ECU發(fā)出制動(dòng)指令，駐車制動(dòng)節(jié)點(diǎn)ECU驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。實(shí)施駐車制動(dòng)，當(dāng)查詢緩區(qū)內(nèi)相應(yīng)駐車制動(dòng)壓力參數(shù)，達(dá)到當(dāng)前路況(駐車坡度)需要的駐車壓力時(shí)，極限位置鎖止，駐車指示燈@“亮"，顏色為紅色，表示完成駐車制動(dòng)。在制動(dòng)時(shí)，因?yàn)殡姍C(jī)高速旋轉(zhuǎn)作用過程平均轉(zhuǎn)速超過12000轉(zhuǎn)／分鐘，所以整個(gè)制動(dòng)過程的作用時(shí)間很短，不超過2秒，而電機(jī)及減速器又設(shè)計(jì)有很大的扭矩，所以制動(dòng)時(shí)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以迅速產(chǎn)生較大的駐車制動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)可靠駐車。在駐車制動(dòng)動(dòng)作瞬時(shí)完成以后，汽車的駐車制動(dòng)狀態(tài)不再需要電機(jī)繼續(xù)工作來維持，也不再需要繼續(xù)消耗汽車蓄電池的電能，因?yàn)橥ㄟ^內(nèi)部螺紋的純機(jī)械的自鎖作用來維持汽車的駐車制動(dòng)狀態(tài)。圖4-1駐車制動(dòng)流程圖4.2智能駐車制動(dòng)實(shí)施在實(shí)際駐車情況中，有一種情況常常遇到。當(dāng)駕駛員踩下離合、踏下行車制動(dòng)踏板，待汽車停駐后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)熄火車輛停駐后，而駕駛員忘記按下駐車制動(dòng)按鈕，打開車門后離開。這種狀況的危害主要是車輛由于外力或其它因素作用出現(xiàn)意外溜車，造成本車或其它周圍停駐車輛的損壞，形成不安全因素。為了避免這種情況的出現(xiàn)，本電子駐車系統(tǒng)設(shè)置了智能自動(dòng)駐車功能。為了實(shí)現(xiàn)此功能，系統(tǒng)必須明確判斷駕駛員確實(shí)在熄火后已離開，然后自動(dòng)實(shí)施制動(dòng)。由于這種情況并沒有按下駐車制動(dòng)按鈕發(fā)出駐車制動(dòng)指令，因此需要利用微處理器采集如下傳感器提供的信號：車速脈沖信號：標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，車速應(yīng)為零。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)為零。油門踏板位置：模擬電壓信號，油門踏板位置為零，即節(jié)氣門完全關(guān)閉車門開關(guān)及駕駛員座椅占用信號：如果駕駛員座椅未被占用，且駕駛員側(cè)車門有先開后閉的動(dòng)作時(shí)，可判定駕駛員離開汽車。利用車門開關(guān)量信號的下降沿可觸發(fā)自動(dòng)駐車制動(dòng)的中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序通過車速傳感器、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器及節(jié)氣門開度傳感器采集。(1)車速已為零；(2)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火轉(zhuǎn)速為零；(3)節(jié)氣門關(guān)閉；(4)駕駛員座椅未被占用，可判斷司機(jī)已離開汽車，忘記按駐車按鈕。此時(shí)服務(wù)程序自動(dòng)通過CAN總線，給車輪控制執(zhí)行節(jié)點(diǎn)ECU發(fā)出制動(dòng)指令，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，實(shí)施駐車制動(dòng)。極限位置鎖止后，駐車指示燈@“閃亮"，顏色為紅色，同時(shí)伴有聲音警告，提示正在離開的司機(jī)復(fù)位駐車制動(dòng)開關(guān)。具體的工作流程如圖4-2所示。圖4-2智能駐車制動(dòng)流程圖4.3駐車制動(dòng)解鎖常規(guī)的駐車制動(dòng)解除是由駕駛員在汽車駛離前主觀實(shí)施的。正常的操作應(yīng)該是踩下踏制動(dòng)踏板，逐步釋放手剎，解除駐車制動(dòng)，然后再按照操作規(guī)范進(jìn)行車輛的起步。對于本設(shè)計(jì)方案，抬起駐車制動(dòng)按鈕后，中央控制節(jié)點(diǎn)ECU捕獲這一信號的下降沿后，立即啟動(dòng)制動(dòng)解除中斷程序。中斷程序根據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)采集點(diǎn)已經(jīng)發(fā)送到CAN總線上的數(shù)據(jù)幀內(nèi)容，判斷是否具備正常解除駐車制動(dòng)的條件。同時(shí)還需要制動(dòng)踏板處在制動(dòng)位置，則實(shí)施解除駐車制動(dòng)。解除駐車制動(dòng)所需要的信號參數(shù)如前面實(shí)施制動(dòng)情況相同，這里不再展開論述，解除駐車制動(dòng)過程的流程圖如圖4-3所示。圖4-3中央控制ECU駐車解鎖圖4-4駐車制動(dòng)ECU駐車解除流程4.4智能駐車制動(dòng)解鎖實(shí)際駐車制動(dòng)的解鎖情況中，由于駕駛員的疏忽或者不熟練，可能會造成起步忘記抬起駐車按鈕，實(shí)施解鎖的情況，這樣一來很可能會造成剎車系統(tǒng)損壞，形成不安全因素。為了避免這種情況出現(xiàn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了智能駐車自動(dòng)解鎖功能。系統(tǒng)只有檢測到駕駛員確實(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)踩下油門后，并未正常抬起駐車按鍵，才會自動(dòng)實(shí)施制動(dòng)解鎖。系統(tǒng)需要要利用微處理器的定時(shí)器中斷定時(shí)的采集查詢油門踏板位置信號、離合器踏板位置信號，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號是3個(gè)的輸入?yún)?shù)。然后根據(jù)、坡道輔助起步相關(guān)控制策略控制車輛起步，在此不加贅述。自動(dòng)解鎖后，駐車指示燈@“閃亮"，顏色為紅色，同時(shí)伴有聲音警告，提示司機(jī)復(fù)位駐車制動(dòng)開關(guān)。智能解除駐車制動(dòng)過程的流程圖在此不展開，下面坡道輔助起步中詳述。4.5坡道輔助起步此外，系統(tǒng)還設(shè)有坡道輔助起步功能。當(dāng)汽車暫時(shí)或長時(shí)間停駐在坡上時(shí)，需要駕駛員踩住制動(dòng)踏板或按下手駐車開關(guān)，以防車溜車。對于這兩種情況，當(dāng)汽車再次起車時(shí)就涉及到坡道起步問題。本文所討論的坡道起步是使用手剎車停駐在坡上的汽車的起步問題。在坡道上起步時(shí)，當(dāng)抬起駐車制動(dòng)按鈕時(shí)，需要通過相關(guān)采集參數(shù)的判斷，執(zhí)行坡道輔助起步功能。傳統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)車輛坡上起步要求駕駛員對離合器踏板、油門踏板及手剎車操縱桿等的一系列操作必須協(xié)調(diào)，否則容易出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)“熄火”和車輛倒溜的危險(xiǎn)情況。在電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)里融入HAS坡道輔助起步系統(tǒng)，將有效避免這些問題，降低駕駛員起步難度，提升駕駛樂趣。當(dāng)系統(tǒng)檢測到駕駛員起步時(shí)，抬起駐車開關(guān)的同時(shí)，并沒有踩下制動(dòng)踏板，則系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的指令，執(zhí)行坡道起步服務(wù)程序。坡道起步的操作過程是：駕駛員抬起駐車開關(guān)給出“解除制動(dòng)"信號，踩下離合器并給油，慢慢松開離合器踏板。當(dāng)松開離合器踏板到一定程度，即離合器結(jié)合到一定程度時(shí)，其傳遞的扭矩剛好能克服起步阻力矩，迅速解除制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起步。其控制的難點(diǎn)是找到離合器的摩擦力矩和起步阻力矩相等的點(diǎn)——半聯(lián)動(dòng)點(diǎn)，迅速解除駐車制動(dòng)力。4.5.1起步阻力的計(jì)算起步阻力是控制系統(tǒng)的一個(gè)重要參數(shù)。汽車運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)方程為 （4-1）式中M——汽車質(zhì)量；R——車輪半徑；——離合器傳遞扭矩；——汽車滾動(dòng)阻力力矩；——汽車坡道阻力矩；——汽車加速阻力矩；——汽車迎風(fēng)阻力矩；——n檔傳動(dòng)比；——主傳動(dòng)比；——傳動(dòng)效率。通常情況下，剎車前后可以認(rèn)為路面情況相差不大。這樣由前一次行駛結(jié)束時(shí)的汽車動(dòng)力學(xué)方程就可以得到汽車起步時(shí)的起步阻力。（4-2）前一次車速可由車速傳感器獲得，正常行駛時(shí)汽車離合器傳遞的力矩即發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩：（4-3）式中——油門開度變化率；ζ——轉(zhuǎn)速扭矩下降系數(shù)；——油門扭矩下降系數(shù)；——發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)輸出力矩（Nm）。發(fā)動(dòng)機(jī)加速力矩為 （4-4）式中δ—汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)。δ主要與飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及傳動(dòng)系傳動(dòng)比有關(guān)。 （4-5）式中——近似等于，取值范圍為0.03~0.05；——傳動(dòng)系的傳動(dòng)比傳動(dòng)系傳動(dòng)比為 （4-6）式中 ——變速器傳動(dòng)比，n=1，2，3，4，5，6；——主減速器傳動(dòng)比。由于每次啟動(dòng)時(shí)坡度起步的阻力都是由前一次行駛情況得到的。在汽車啟動(dòng)后，對汽車道路阻力實(shí)施檢測，并將數(shù)據(jù)存入ECU的緩沖區(qū)內(nèi)且不斷更新，以保證ECU存儲的是當(dāng)前時(shí)刻的路況信息，直到制動(dòng)踏板開始作用為止。此時(shí)的道路阻力的數(shù)據(jù)作為下一次起步時(shí)的道路阻力依據(jù)。4.5.2坡道輔助起步控制策略通過大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到不同起步阻力情況下的半聯(lián)動(dòng)位置，從而建立一個(gè)控制規(guī)律表，，控制時(shí)根據(jù)起步阻力來查相應(yīng)的規(guī)律表即可。起步時(shí)，首先根據(jù)計(jì)算得到的起步阻力查詢到規(guī)律表的行，再根絕實(shí)際離合器和油門位置的列，當(dāng)離合器和油門位置相互匹配時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出指令，解除駐車制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)坡度順利起步。坡度起步的控制流程圖如圖4-4所示。圖4-4坡道輔助起步流程框圖4.6本章小結(jié)本章主要針對電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，分析并提出了該系統(tǒng)的相關(guān)安全控制策略以及其軟件的實(shí)現(xiàn)流程。在滿足通常駐車制動(dòng)需要的基礎(chǔ)上，本方案提出了智能駐車制動(dòng)的執(zhí)行和解除的方案，使駐車系統(tǒng)的功能更加全面。電子駐車系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)5.1電子駐車機(jī)械部分主要部件分析5.1.1電機(jī)的選擇電機(jī)，指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用各種機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力源。按照它們各自的用途來說，分為驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制電動(dòng)機(jī)，而控制用電動(dòng)機(jī)主要有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)[17]兩種。(1)伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電機(jī)軸轉(zhuǎn)角上的機(jī)械輸出量（角位移或角速度），拖動(dòng)被控制元件，從而達(dá)到控制目的。伺服電動(dòng)機(jī)有直流和交流之分。目前的直流伺服電動(dòng)機(jī)在機(jī)構(gòu)上通常是小功率直流電動(dòng)機(jī)，勵(lì)磁采用電樞控制和磁場控制,但通常采用電樞控制。(2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床制造領(lǐng)域，由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)不需要A/D轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)化成為角位移，所以一直被認(rèn)為是理想的數(shù)控機(jī)床執(zhí)行元件。通過控制脈沖的數(shù)來控制電機(jī)角位移量，來達(dá)到精確定位目的。還可以通過控制脈沖的頻率來控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)度和加速度，來達(dá)到調(diào)整的目的。它們的頻率特性圖如下所示： 圖5-1伺服電動(dòng)機(jī)頻率特性圖 圖5-2步進(jìn)電動(dòng)機(jī)頻率特性圖本系統(tǒng)采用的就是直流伺服電機(jī)。該型電機(jī)適合高振動(dòng)環(huán)境，小巧輕便，易于安裝。滿足系統(tǒng)要求的電機(jī)需要滿足以下條件：調(diào)運(yùn)范圍寬且有良好的穩(wěn)定性，低速時(shí)的速度平穩(wěn)性。機(jī)應(yīng)具有大的、較長時(shí)間的過載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。反應(yīng)速度快，電機(jī)必須具有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、較大的轉(zhuǎn)矩、盡可能小的機(jī)電時(shí)間常數(shù)和很大的加速度。能承受頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)。5.1.2運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的分析將轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)槠絼?dòng)的裝置主要有齒輪齒條副、曲柄滑塊副、滑動(dòng)絲杠副和滾珠絲杠副等幾種機(jī)構(gòu)[18]。如圖5-3所示，曲柄滑塊副中滑塊是類似于活塞的形式往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，無法提供相對持續(xù)的夾緊力。如圖5-4所示，齒輪齒條副傳動(dòng)比小，很大的驅(qū)動(dòng)齒輪力矩才能得到一定夾緊力，且輪軸線與齒條運(yùn)動(dòng)軸線相交，不利于電機(jī)等其他裝置的布置。滑動(dòng)杠副傳動(dòng)效率相對低、易產(chǎn)生自鎖、易磨損。如圖5-5所示，滾珠絲杠，借助于滾珠的作用，把滑動(dòng)接觸變成了滾動(dòng)接觸，具有高耐用性、傳動(dòng)效率高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、高可靠性等特點(diǎn)。所以本電子駐車制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置選擇了滾動(dòng)絲杠副。圖5-3曲柄滑塊機(jī)構(gòu)圖5-4齒輪齒條機(jī)構(gòu)圖5-5滾珠絲杠機(jī)構(gòu)5.1.3機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案根據(jù)電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)原理，在原有液壓行車制動(dòng)的基礎(chǔ)上按照最簡單的設(shè)計(jì)思想，將電機(jī)、二級齒輪減速、滾珠絲杠三者“串聯(lián)”起來，實(shí)現(xiàn)駐車的目的，如圖5-6所示。圖5-6電子制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)該方案的特點(diǎn)是:電機(jī)、減速器和絲杠依次軸向排列，雖然該方案機(jī)電一體化的集成度不高，執(zhí)行器整體尺寸較大，尤其是軸向尺寸更大，有待于進(jìn)一步改進(jìn)。機(jī)械結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度相對較為簡單;采用了二級減速機(jī)構(gòu)，減速比較大，所以對電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出要求小。且在行星齒輪和齒輪之間加上一個(gè)電磁離合器作為電子駐車的自鎖機(jī)構(gòu)。這樣便可有效的減小電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸向尺寸。5.2滾珠絲桿的設(shè)計(jì)和校核電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是確定滑動(dòng)絲杠、二級齒輪配合的參數(shù)并選擇合適的電，由圖可知設(shè)計(jì)電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，需要首先確定滾珠絲杠的相關(guān)參數(shù)，然后匹配電機(jī)與齒輪的參數(shù)等。5.2.1滾珠絲杠選型及校核計(jì)算在選擇滾珠絲杠的時(shí)侯，首先應(yīng)確定它需要達(dá)到的精度等級及其工作條件，然后初選導(dǎo)程，計(jì)算確定其額定動(dòng)載荷[18]，最后進(jìn)行校核計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如果達(dá)不到剛度、強(qiáng)度等要求，應(yīng)該重新進(jìn)行選型，直到滿足要求為止。設(shè)計(jì)計(jì)算流程如圖5-7所示。圖5-7滾珠絲杠設(shè)計(jì)流程圖(1)精度等級滾珠絲杠副可分為七個(gè)精度等級，即1、2、3、4、5、7、10級。1級最高，10級最低。一般機(jī)械推薦的精度等級為5~10級，本文初選機(jī)構(gòu)的滾珠絲杠副精度等級為7級。(2)滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷確定電子機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)制動(dòng)過程中，內(nèi)制動(dòng)塊由靜止開始到與制動(dòng)盤接觸后靜止，會發(fā)生振動(dòng)和沖擊，所以應(yīng)該按照動(dòng)載荷的工況。選用原則選擇滾珠絲杠副。其計(jì)算額定動(dòng)載荷值應(yīng)按下式計(jì)算：工作壽命為 （5-1）額定動(dòng)載荷為 （5-2）轉(zhuǎn)速為 （5-3）式中——載荷性質(zhì)系數(shù)，可取1.2；——載荷硬度影響系數(shù)，可取1；——轉(zhuǎn)速(r/min)；——導(dǎo)程(m)。當(dāng)確定好精度等級、導(dǎo)程和額定動(dòng)載荷后，就可以選取滾珠絲杠副了。(3)驅(qū)動(dòng)力矩及效率計(jì)算選定滾珠絲杠副后，其幾何參數(shù)已大體確定，進(jìn)而可計(jì)算出滾珠絲杠副所需的驅(qū)動(dòng)力矩及其傳動(dòng)效率。按照滾珠絲杠安裝時(shí)是否采用預(yù)緊，可分為有預(yù)緊和無預(yù)緊兩種方式。預(yù)緊是為了提高剛度和消除滾珠絲杠副的軸向間隙。預(yù)緊的方法有多種，最普遍是雙螺母結(jié)構(gòu)，通過配墊片來達(dá)到預(yù)緊的目的，見圖5-8所示。圖5-8滾珠絲杠結(jié)構(gòu)局部剖視圖另外，在滾珠絲杠副中，又有正傳動(dòng)和逆?zhèn)鲃?dòng)之分。本文采用有預(yù)緊的正傳動(dòng)方式，計(jì)算過程如下。無預(yù)緊時(shí)，滾珠絲杠中徑d0圓周力Ft為 （5-4）其螺紋力矩Mt為 （5-5）由幾何關(guān)系得 （5-6）由于無預(yù)緊力時(shí)正傳動(dòng)效率，將其代入式(5-5)可得 （5-7）式中——當(dāng)量摩擦角，一般取8.6；——當(dāng)量摩擦系數(shù)；——滾珠直徑（m）；——接觸角(°)，一般取45°；——滾珠絲杠公稱直徑（m）；——軸向工作載荷（N）；——螺紋導(dǎo)程（m）；——螺紋升角（°）。正傳動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力矩M的計(jì)算公式如下： （5-8）在預(yù)緊的情況下，為（5-9）式中——預(yù)緊力。一般情況下取 （5-10）在預(yù)緊的情況下，正傳動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力矩為為（5-11）將代入公式（5-11）可得到 （5-12）滾珠絲杠所需的最大驅(qū)動(dòng)力矩及功率為 （5-13） （5-14）5.2.2滾珠絲桿螺母副的參數(shù)確定(1)確定最大制動(dòng)力根據(jù)流程圖，首先確定制動(dòng)器所需要的最大制動(dòng)力以及工作時(shí)間[19]。設(shè)定家庭轎車的后輪輪缸的直徑為38mm，最大制動(dòng)壓力為10MPa，由此可得輪缸施加給制動(dòng)盤的最大制動(dòng)力 （5-15）所以所以在設(shè)計(jì)駐車制動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，滾珠絲杠施加給制動(dòng)盤的制動(dòng)壓力也不能小于1l.33KN。(2)確定工作時(shí)間據(jù)國家規(guī)定，家庭用車報(bào)廢的時(shí)間為15年，本文中按一年中使用300天來計(jì)算，每天執(zhí)行駐車制動(dòng)和解除駐車制動(dòng)的總次數(shù)為20次，每次約為2s，則其工作時(shí)間為 （5-16）(3)初選導(dǎo)程角滾珠絲杠副的位移精度隨導(dǎo)程的增大而減小，尺寸、剛度、驅(qū)動(dòng)力矩、壽命和載荷能力隨導(dǎo)程的增大而增大?？沙踹x導(dǎo)程。(4)確定滾珠絲杠副額定動(dòng)載荷根據(jù)前文所介紹的滾珠絲杠的設(shè)計(jì)和校核方法，計(jì)算確定滾珠絲杠的額定動(dòng)載荷如圖所示。載荷性質(zhì)系數(shù)=1.2，動(dòng)載荷硬度影響系數(shù)=1螺母的平均速度V=6mm/s，絲杠轉(zhuǎn)速n=80r/min工作壽命，其中轉(zhuǎn)速，為導(dǎo)程，額定動(dòng)載荷為（5-17）軸向工作載荷F=2.268KN最大驅(qū)動(dòng)力矩 （5-18）因此=4892(N·mm)根據(jù)導(dǎo)程和額定動(dòng)載荷，選用廣州化技術(shù)有限公司的德國HIPP公司KGTE1606型外螺紋圓柱螺母滾珠絲杠副類似的滾珠絲杠螺母副，其額定動(dòng)載荷=4.400KN>3.800KN。5.3二級齒輪減速器的設(shè)計(jì)與校核根據(jù)上節(jié)中介紹的滾珠絲杠的驅(qū)動(dòng)力矩及效率的計(jì)算公式，得到滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率、驅(qū)動(dòng)力矩及最大驅(qū)動(dòng)效率所示：由于二級減速器的選取關(guān)系到電機(jī)的尺寸，滾珠絲杠[20]轉(zhuǎn)速為90/min，電機(jī)轉(zhuǎn)速為720r/min，總減速比取8。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 （5-19）取經(jīng)計(jì)算得減速器各個(gè)軸轉(zhuǎn)速為（5-20）在齒輪傳動(dòng)中，齒輪材料的選擇應(yīng)綜合考慮齒輪傳動(dòng)的加工工藝，工作情況、材料來源及經(jīng)濟(jì)性等。由于齒輪材料是影響齒輪壽命和承載能力的關(guān)鍵因素。所以本方案選用45鋼，以便使得整個(gè)行星裝置的質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、承載力高[21]。按齒面接觸強(qiáng)度初算小齒輪分度圓直徑 （5-21）按齒面接觸強(qiáng)度初算齒輪的分度圓直徑。5.3.1高速級齒輪的設(shè)計(jì)與校核(1)材料高速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為250HBS。高速級大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為220HBS。(2)許用接觸應(yīng)力查表得，。又，。最大許用接觸應(yīng)力可由以下公式求得。 （5-20）查表得查得，所以，(3)齒數(shù)及齒寬按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，9級精度制造。由于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可取載荷系數(shù)，取齒寬系數(shù)計(jì)算中心距： （5-21） 所以=18mm取=25mm （5-22）取，77，m=0.5。又由于實(shí)際傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差為 （5-23）齒寬 取因此，高速級大齒輪，；高速級小齒輪，(4)校核輪齒彎曲強(qiáng)度查表得，按最小齒寬計(jì)算（5-24）由公式（5-24）可求得，滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。(5)齒輪的圓周速度（5-25）由公式（5-25）得齒輪圓周速度綜上選用9級的精度合適。5.3.2低速級齒輪的設(shè)計(jì)和校核(1)材料低速級小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)