车辆分层次控制接口系统切换电路及可靠性设计

车辆分层次控制接口系统切换电路及可靠性设计2007-9-18 15:01:28　来源: 嵌入式在线 　编辑:zc

1 引言
   
车辆在行驶过程中，DYC(横摆力矩)电路处于工作状态，突遇紧急状况，需要踩刹车进行控制，此时DYC电路停止工作，ABS(防抱死系统)电路处于工作状态，如何实现两个电路系统的快速高效可靠的切换，是本文研究的重点。

2 控制系统模型
   
车辆稳定性控制系统模型如图1所示：

图1  车辆稳定性控制系统模型

当车辆在行驶过程中遇到紧急情况，驾驶员踩刹车，此时，为了防止车轮抱死，发生危险，ABS(防抱死系统)电路开始工作，DYC(横摆力矩)电路停止工作；当不踩刹车，车子行驶过程中，DYC(横摆力矩)电路在工作中，为了防止侧偏等危险的发生。本文需要设计一个切换电路从而实现在ABS和DYC两电路中高速瞬时切换，提高驾车的安全性。

3 接口系统设计原理

3.1 切换电路原理
   
切换电路原理图如图2所示：

图2  切换电路原理图

电路图采用两片74LS373三态门的8路锁存器，和一个CD4069反相器构成。上拉电阻10MΩ在不输入电位的时候锁存端的电位自动保持高电位，此时输入信号随输出信号变化。

74LS373 片内是8个输出带三态门的D锁存器，其结构示意图见图3所示。当使能端G呈高点平时锁存器中的内容可更新，而在返回低电平瞬间实现锁存。如此时芯片的输出控制端为低，也即输出三态门打开，锁存器中的地址信息便可经由三态门输出。除74LS373外，84LS273、8282、8212等芯片也可用作地址锁存器，但使用时接法稍有不同，由于接线稍繁、多用硬件和价格稍贵，故不如74LS373用的普遍。因此考虑到成本和电路的简单易行性，采用74LS373 作为接口系统电路设计的主要芯片。74LS373功能表如附表。

图3示出结构原理。

图3  74LS373结构原理

附表 74LS373功能表

注：L：低电平  H：高电平  X：不管 
Z：高阻   在稳态输入前输出信号电平已经建立

3.2 电路工作原理
   
车辆平稳操纵时候，DYC(横摆力矩)电路工作，当踩刹车时候，信号变为1(高电平)，此时选中第一片74LS373芯片，8个输入通道，输出信号就使ABS电路工作，防止车轮抱死。实现了DYC与ABS电路之间的高速度，高可靠性的切换。