CN103856553A - 利用can通信的电子机械制动系统的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，为一种电子机械制动系统的使表达轮速信息的利用CAN通信的控制消息的大小被优化的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法。本发明提供的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，作为包括中央ECU和旋转ECU的电子机械制动系统的控制方法，在所述中央ECU应用CAN通信向所述旋转ECU传送轮速信息，且以既定基准值为准对所述轮速的速度区进行区分，设定各速度区的因子，所述轮速信息是用二进制数据传送，对所述因子乘以所述二进制数据而算出所述轮速信息。

Description

利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法
技术领域
本发明涉及利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法。具体是，使表达轮速信息的应用CAN通信的控制消息大小被优化的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法。
背景技术
随着汽车产业的迅猛发展，持续开展旨在提升汽车的稳定性以及满足日益加强的对汽车的环境及安全制度要求的技术开发。
尤其，车辆的安全度技术与电子与控制领域的技术融合，逐渐发展成主动安全控制系统（Active Safety Control System）。关于汽车的制动系统，已开发出ABS(Antilock Brake System)、EBD(Electronic Braking Force Distribution)、TCS(Traction Control System)和 ESP(Electronic Stability Program)等与车辆的电子控制装置（Electronic Control Unit : ECU）相结合的技术。
如今，已逐渐发展成用多个传感器对电子制动踏板运转进行监测，由ECU控制使各轮子发生最佳制动力的Brake-by-Wire(BBW)技术。
图1是BBW方式的电子机械制动系统的概略示意图。电子制动踏板系统10包括踏板模拟器12、中央ECU14、使车辆的各轮子上具备的电动踏板运转的致动器18以及控制所述致动器18的旋转ECU16。
踏板模拟器12测定驾驶员的制动意志，形成踏板反作用力传递给驾驶员。中央ECU14根据由踏板模拟器12传递的制动信号和车辆状态决定目标制动力。中央ECU14向控制各个轮子致动器18运转的旋转ECU16传送制动指令，旋转ECU16是使致动器18运转而执行制动。
所述致动器18可以采用利用楔的自增力效应执行制动的EWB（Electric Wedge Brake）方式。EWB因自增力效应，用小力量获得更大的制动力，但有可能发生阻塞（jamming）现象。为此，包括EWB的BBW系统使用车辆在低速区制动时使楔致动器倒退的软制动（Soft stop）机制。而且为应用软制动机制，各个旋转ECU16需从中央ECU14接收该轮的轮速（wheel speed）信息。该信号是利用控制器局域网(CAN ; Controller Area Network)通信，从中央ECU14传送到旋转ECU16。
但是利用CAN通信传送轮速信息时为了将轮速信息转换成CAN通信所需的消息，需要所谓因子（factor）值的变量。目前是以精密度要求最高的区段为基准使用一个因子值，CAN消息的大小是最小2字节。
如今，车辆的电子配件日益增多，但用于CAN通信的带宽却有限，故上述的用于传送轮速信息的CAN消息大小已不适用。因此需要一种能减少CAN消息大小的同时依然保留消息中包含的信息的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子机械制动系统的使利用表达轮速信息的CAN通信的控制消息大小被优化的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，以解决所述问题。
本发明提供一种利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，作为包括中央ECU和旋转ECU的电子机械电动系统的控制方法，所述中央ECU利用CAN通信向所述旋转ECU传送轮速信息；且，将所述轮速的速度区以既定基准值为准进行区分，设定各速度的因子，而所述轮速信息以二进制数据传送，所述因子乘以所述二进制数据算出所述轮速信息。
优选的，所述速度区分为小于所述既定基准值的第一速度区和大于所述既定基准值的第二速度区，所述因子采用所述第一速度区的第一因子和所述第二速度区的第二因子设定。
所述第一因子采用所述轮速的最小测定单位设定，所述第二因子采用所述第一速度区的速度表达的最大值的倍数设定。
优选地，所述二进制数据是将所述第一速度区的信息和所述第二速度区的信息共同包含的，所述二进制数据是用1字节表达的。
所述轮速是采用所述第一速度区的信息乘以所述第一因子，所述第二速度区的信息乘以所述第二因子后合算得出的。
本发明具有的优点在于：
在包括EWB的电子机械制动系统上可以减少用于传送轮速的CAN通信的消息大小而节省车辆CAN通信所需的资源；既减少CAM消息的大小，又使现有性能得以保留。
附图说明
图1是BBW方式的电子机械制动系统的概略示意图；
图2是表达CAN通信中的消息表达方法，其中（a）表示整数信息，（b）表示实数信息的表达方法；
图3是现有BBW系统中中央ECU和旋转ECU之间轮速信息的传送过程的顺序图；
图4是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法的以第一因子作为最小测定单位表达低速区轮速的图示；
图5是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法的适用第二因子表达高速区段轮速的图示；
图6是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法的利用1字节表示轮速的速度信息的例示图；
图7是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法的生成轮速信息传送的过程顺序图。
图中：
10 : 电子机械制动系统;
12 : 踏板模拟器;
14 : 中央ECU;
16 : 旋转ECU;
18 : 致动器。
具体实施方式
下面参照附图，对发明优选实施例详细进行描述。说明内容和附图中的实际同一个构件是用同一个符号表示，不再重复说明。而且说明本发明时，若对有关的公知功能或者结构的具体说明使本发明宗旨变得模糊则省略该说明。下面对本发明优选实施例详细进行描述，但所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
BBW系统中轮速信息的传送过程如下：
首先说明现有方式的利用CAN通信的BBW系统中轮速信息的传送过程。
图2是表示CAN通信中的信息表达方法，其中（a）表示整数型信息，（b）表示实数型信息的表达方法。
根据图2的（a），Sign比特表示整数符号，其余比特是将十进数整数用单纯二进制记数法转换以后保存。所述形式的整数数据根据要表达的数据的大小，可以分为2字节大小的整数和4字节大小的整数。
下面参照图2的（b）说明以二进制形态保存实数的方法（IEEE 754为准）。Sign比特表示实数的符号，Exponent部分表示2的指数部，Fraction表示尾数部，表达二进值形态保存的实数型数据。在IEEE 754是根据要表达的实数的精密度具有4字节大小的单精度型和8字节大小的双精度型数据类型。单精度型和双精度型的数据类型具有有效数字分别为7、15的精密度。
图3是图示现有BBW系统中中央ECU和旋转ECU之间轮速信息传送过程的顺序图。
在中央ECU接收实数型轮速信息（步骤S100），利用factor将轮速信息表达为整数型之后（步骤S102），将转换的轮速信息以整数型数据形态保存（步骤S104），并利用CAN通信，将转换成的轮速信息的消息传送到旋转ECU（步骤S106）。
Wheel 然后在ECU利用CAN通信接收所述消息（步骤S108） ，将接收的轮速信息保存为整数型之后（步骤S110），利用Factor获取实数型的轮速信息（步骤S112），使用实数型的轮速信息控制致动器（步骤S114）。
但，为软制动（Soft stop）使用的轮速是并不要求用单精度型和双精度型的数据类型等精密数字表达。因此本发明是考虑将实数型的轮速信息用整数型表达传送的消息的大小缩小。
传送轮速信息的消息形态：
根据本发明的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，轮速信息根据车速分别表达。
本发明中所述车速分为相对要求高精密度的低速区和相对要求低精密度的高速区。所述低速区和所述高速区可以以既定基准值（Vth）为基础区分，一个实施例中，所述既定基准值是4.5 km/h。
另一方面，为EWB的软制动机制，指定在低速区要求的最小测定单位。一个实施例中，所述最小测定单位是0.3 km/h。因此，将轮速信息用CAN通信的整数型表达时，在低速区适用的factor值即第一因子是以所述最小测定单位设定。最小测定单位为0.3，则低速区（0-4.5 km/h）的速度只能用4比特的内存大小表达。
图4是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法的以第一因子作为最小测定单位表达低速区轮速的图示。
根据图4，利用第一因子0.3和4比特的二进制数据可以表达低速区（0-4.5 km/h）的速度。
下面说明高速区的速度表达方法。
为表达高速区的轮速信息设定Factor值即第二因子时，a）轮速信息表达的最小值和最大值，以及b）在高速区设定的第二因子是应考虑用低速区的表达最大值（本发明中是4.5 km/h）的倍数设定。所述b）条件是如果第二因子不能成为低速区的表达最大值的倍数，则同一数值的轮速信息被表达成多个CAN消息。
为此，在上述实施例中低速区的表达最大值为4.5 km/h，故第二因子可以设定成9。
图5是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械电动系统控制方法的应用第二因子表达高速区轮速的图示。
根据图5，可以利用第二因子9和4比特的二进制数据表达高速区（0-135 km/h）的速度。
根据上述内容，总数据大小为5比特，其中一个比特表示是低速区还是高速区，其余4比特表示速度信息。例如，5比特中第一个比特为0，则识别成低速区的，第一个比特为1，则识别成高速区的，用其余四个比特和第一或第二因子传送速度信息。
进一步，总数据大小为1字节，左侧四个比特表示高速区的信息，其余四个比特表示低速区的信息。
图6是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法的利用1字节表示轮速的速度信息的例示图。
根据图6，8比特的信息中左侧四个比特表达高速区的信息，故利用第二因子计算速度信息，右侧的四个比特表达低速区的信息，故利用第一因子计算速度信息。然后合算高速区的信息和低速区的信息，则在高速区（4.5 km/h以上）可以将轮速信息表示至最小测定单位（0.3 km/h）。
图7是本发明优选实施例的利用CAN通信的电子机械制动系统控制方法的生成轮速信息传送的过程顺序图。
中央ECU14接收轮速信息（步骤S200）。
然后，轮速信息是利用设定的第一因子和第二因子分为高速区和低速区表达（步骤S202）。例如，第一因子设定为0.3，第二因子设定为9时，如果轮速信息为4.2 km/h，则用8比特表达的轮速信息是"00001110"（(0×9)+(14×0.3)=4.2 km/h)。如果轮速信息为20.4 km/h，则用8比特表达的轮速信息是“00101000”((2×9)+(8×0.3)=4.2 km/h）。
中央ECU14是保存分为高速区和低速区表达的轮速数据（步骤S204），应用CAN通信将轮速数据的消息传送到旋转ECU16。
旋转ECU16是应用CAN通信接收轮速数据的消息（步骤S206）。
旋转ECU16将接收的轮速数据分为高速区和低速区（步骤S210）。
旋转ECU16是低速区信息乘以第一因子，高速区信息乘以第二因子后进行合算而算出轮速（步骤S212），利用算出的轮速信息控制致动器（步骤S214）。
以上说明了将轮速的速度区分为低速区和高速区两种，用1字节表达低速区信息和高速区信息的例子。但，表达信息上，不一定用1字节，用10比特或12比特也可以表达低速区和高速区信息。而且如图6，高速区和低速区的比特数不一定一致，比特数可以分配得不均等，如高速区分配5比特，低速区分配3比特。
而且，轮速的速度区可以分为2个，也可以分为3个以上。例如，第一速度区设定为0-2.1 km/h，第二速度区设定为2.1-31.5 km/h，第三速度区设定为31.5 km/h以上，第一速度区的第一因子可以设定为0.3，第二因子设定为4.2，第三因子设定为63。此时，使用8比特的消息大小设定从左侧到第二位表示第三速度区的信息，其后三位表示第二速度区的信息，其余三位表示第三速度区的信息。随之，如果在中央ECU14生成的数据为“01100111”，则被区分为“01/100/111”而轮速是“(1×63)+(4×4.2)+(7×0.3)=81.9 km/h”。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (7)

1.一种利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，
作为包括中央ECU和旋转ECU的电子机械电动系统的控制方法，
所述中央ECU利用CAN通信向所述旋转ECU传送轮速信息；且，
将所述轮速的速度区以既定基准值为准进行区分，设定各速度的因子，而所述轮速信息以二进制数据传送，所述因子乘以所述二进制数据算出所述轮速信息。
2.根据权利要求1所述的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，
所述速度区分为小于所述既定基准值的第一速度区和大于所述既定基准值的第二速度区，所述因子采用所述第一速度区的第一因子和所述第二速度区的第二因子设定。
3.根据权利要求2所述的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，
所述第一因子采用所述轮速的最小测定单位设定。
4.根据权利要求3所述的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，
所述第二因子采用所述第一速度区的速度表达的最大值的倍数设定。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，
所述二进制数据是将所述第一速度区的信息和所述第二速度区的信息共同包含的。
6.根据权利要求5所述的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，
所述二进制数据是用1字节表达的。
7.根据权利要求5所述的利用CAN通信的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，
所述轮速是采用所述第一速度区的信息乘以所述第一因子，所述第二速度区的信息乘以所述第二因子后合算得出的。
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