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1 引言 國內(nèi)的大型、重型車輛普遍采用鼓式剎車裝置，每年重型車輛在山路下坡行駛時因制動失靈造成的事故頻發(fā)，剎車鼓溫度過熱導致制動器的散熱不能滿足要求是導致制動失靈的主要因素，提高重型車輛制動性能的最佳方案就是加裝ABS，盡管國家已發(fā)布標準GB7258、GB12676來規(guī)定客車和貨車必須安裝符合要求的防抱死制動裝置，以此來增強道路行駛的安全性。但實際配備情況很不理想，因為鼓式剎車換成盤式剎車、配備ABS會使廠商成本增加，所以未來幾年內(nèi)多數(shù)大型車輛仍舊采用加裝水箱的方式來給剎車鼓降溫。 就國內(nèi)目前實際情況，本文提出的基于LIN總線監(jiān)測剎車鼓溫度、自動控制噴淋系統(tǒng)以及添加安全報警功能的設計是改善現(xiàn)有重型車輛制動性能的一種低成本、便于實施的方案，為大型車輛整體配備ABS過渡提供一種參考方案。 2 概述 該設計采用MAX6675 K型熱電偶溫度傳感器來監(jiān)測每個剎車鼓的溫度，對監(jiān)測到的過熱的剎車鼓進行噴水降溫，溫度過高時直接報警提示采取緊急停車等相應措施。該設計與ABS相比成本低得多，是ABS得到真正實施前的一套折衷方案，特別適合大型、重型車輛。系統(tǒng)組成框圖如圖1所示。 現(xiàn)在重型車輛上都裝有水箱，當剎車鼓溫度超出溫度門限1時，自動開啟噴淋系統(tǒng)，給制動系統(tǒng)降溫；超過門限2時，點亮報警燈，提示司機停車。另外一些汽車配件廠商提供帶有自動噴淋功能的剎車鼓，結合這套系統(tǒng)，他們的產(chǎn)品將更具競爭力。 3 MAX6675與MCU、LIN的連接 MAX6675與支持LIN總線的微控制器連接，將采集到的數(shù)字溫度信號傳送至微控制器，根據(jù)實際應用，設置兩個門限溫度：自動噴淋溫度門限(如120℃)和溫度報警輸出門限(在200℃至300℃范圍內(nèi)選取)。 3.1 K型熱電偶溫度傳感器MAX6675 在高溫檢測領域，熱電偶是主要的測溫元件，MAX6675內(nèi)部具有信號調(diào)節(jié)放大器、12位ADC、冷端補償二極管、模擬開關和數(shù)字控制器。測得的環(huán)境溫度轉換成電壓量，通過處理熱電偶電壓和二極管的檢測電壓，計算出補償后的熱端溫度。數(shù)字輸出是對熱電偶測試溫度進行補償后的結果。在0℃至+700℃溫度范圍內(nèi)，器件溫度誤差保持在±9 LSB以內(nèi)。 如圖2所示，T+接K型熱電偶的正極，T-接K型熱電偶的負極；拉低片選輸入CS時啟動串行接口，時鐘輸入SCK和數(shù)據(jù)輸出SO分別連接至MCU(MC90SQL4)的PTA5、PTA4引腳，溫度轉換后的12位數(shù)據(jù)通過SPI串口方式輸出至MCU。 K型熱電偶的正極可預埋在剎車鼓里。負極連接在電路板附近，通過LIN收發(fā)器將該系統(tǒng)掛接到LIN總線上，結合LIN主控制器，可實現(xiàn)更多功能。 3.2 8位微控制器 8位微控制器可以選用Freescale的LIN總線微控制器MC908QL4。該微控制器對溫度數(shù)據(jù)進行處理，與設定的兩個溫度門限(如120℃)進行比較，對應地打開自動噴淋系統(tǒng)，或者點亮報警燈和蜂鳴器，以提示司機目前剎車鼓溫度過高，需要停車進行降溫。 LIN是一種結構簡單、配置靈活、低成本的低速串行總線。在帶寬要求不高、功能簡單、實時性要求低的場合，如車身電器的控制等方面，使用LIN控制器可有效地簡化網(wǎng)絡線束、降低成本、提高網(wǎng)絡通訊效率和可靠性。 3.3 MAX13021 MAX13021提供LIN主／從協(xié)議控制之間的接口。符合LIN 2.0規(guī)范，用于具有單主、多從設備的車載子網(wǎng)絡。通過LIN收發(fā)器將該系統(tǒng)掛接到LIN總線上，結合LIN主控制器，可實現(xiàn)更多的功能。 |
