汽车ABS系统的实时控制分析

Posted 2020-08-21

ABS系统简述：

ABS系统也成防抱死系统（Anti-lock Braking System），由罗伯特·博世有限公司所开发的一种在摩托车和汽车中使用，它会根据各车轮角速度信号，计算得到车速、车轮角减速度、车轮滑移率；依据上述信息，防抱死刹车系统在车轮趋向抱死时减小制动力，车轮角减速度或滑移率在一定范围时保持制动力，车轮转速升高后恢复制动力，能够避免车辆失控，并一般能减少制动距离，以提高车辆安全性的技术。

ABS系统构成：

ABS系统主要由四部分组成：车速传感器，电磁阀，液压泵和控制器。

车速传感器（Speed sensors）用来检测车轮的加速度变化。常使用电磁传感器或者齿轮。

电磁阀（Valves）安装在每一个刹车的线路上，它有三种控制状态，开，关，和释放刹车压力

液压泵（Pump）液压泵是用于恢复电磁阀的压力。控制器会监控泵的工作状态，提供一定的刹车压力

控制器（Controller）是一个ECU，用于接收每个车轮的传感器的电信号。根据信号控制电磁阀的开闭

ABS系统实时控制分析：

• 该系统有哪些强实时功能需求？需要对哪些实时事件进行实时响应，对允许的实时延迟的数量级进行估计。

1. 对车轮角速度的检测

2. 对液压的控制

• 如果你是软件设计者，要实现这些实时功能，要设计几个实时任务？

根据ABS的工作原理，只需要设计两个实时任务，一个是对四个车轮的速度的分别检测，另一个是对液压阀压力的实时控制。

• 这几个实时任务是时间触发的还是事件触发的，如果是时间触发的，周期大约是多少？

是时间触发，ABS的传感器的工作频率是100HZ，周期大约是0.01s，那么这个实时任务的触发周期也就是10微秒。

• 这几个实时任务之间是相互独立还是存在着一定的依赖关系？分析这种依赖关系。

这俩个实时任务之间具有依赖关系。液压阀压力的控制需要根据对车轮速度变化的实时控制进行调整。也就是对液压阀的实时控制任务是以对车轮速度实时检测为前提。

• 这几个实时任务之间是否都需要使用一些共享的硬件资源？列出这种依赖性。

他们都是由ABS控制器来完成。需要共享中央处理器。

　　　　

 

 

参考：

1. http://www.360doc.com/content/11/0930/22/972619_152518441.shtml

2. https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%98%B2%E9%8E%96%E6%AD%BB%E7%85%9E%E8%BB%8A%E7%B3%BB%E7%B5%B1