CN103921783B - 利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统及方法 - Google Patents

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本发明涉及一种利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统及方法，该系统首先设置变量初始值，然后延时设定时间；对制动开关信号与主缸压力信号进行一致性判断，若判断一致，则输出制动信号有效标志，若判断不一致，则对发动机故障进行监控处理，根据当前的油门、车速等信息，进行冗余校验本发明利用两路制动信号及ESP发送的主缸压力信号初步判断制动信号的真实性，并根据当前的油门、车速等信息，进行冗余校验，能够准确判断制动信号的真实性，一旦制动信号发生故障，整车将会执行保护措施来减少风险，提高了制动信号的可靠性。

Description

利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统及方法
技术领域
本发明属于发动机电控及底盘电控制动策略设计的技术领域，特别涉及一种识别真实制动的系统及方法。
背景技术
目前，国内外车辆只用单个hallCOUNTERC（霍尔器件)的制动开关来识别制动，如图1所示。由于制动踏板开关内部hallCOUNTERC（霍尔传感器）与ASCOUNTERC（汽车集成电路）之间存在信号线短路和断路风险问题，只采用单个hallCOUNTERC制动开关识别制动会产生的许多风险，其中包括：
制动开关传感器失效导致巡航不能由制动而退出，可能导致车辆失控；
制动开关传感器失效可导致“刹车优先”功能不能实现；
传感器过于敏感可造成“刹车优先”功能误触发，影响驾驶性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够准确判断制动信号真实性从而减少风险的利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统及方法。
为了解决上述技术问题，本发明的利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统包括：
油门传感器、ESP控制器、制动开关传感器、车速传感器接口；
初始化模块：设置变量counter的初始值、延时时间t1、主缸压力标定值P0、P0’、车速阈值v0、时间阈值t1、t2、变量counter的阈值counter1、counter2；
延时模块：延时设定时间t1；
制动开关信号与主缸压力信号一致性判断模块：将ESP控制器发送的主缸压力信号P与主缸压力标定值P0比较，若收到的制动开关传感器信号为真且P＞P0，则认为制动开关信号与主缸压力信号一致，输出制动信号有效标志，使发动机ECU执行退出定速巡航控制、制动优先控制功能，同时将发动机管理系统发送的EMS_4报文中制动信号值置01；若制动开关信号与主缸压力信号不一致，则由故障处理模块对发动机故障进行监控处理；
故障处理模块：将车速传感器发送的车速v与车速阈值v0比较，若没有接收到油门传感器信号，且v＜v0，则由第一故障处理子模块进行监控处理；若接收到油门传感器信号且v＞v0，则由第二故障处理子模块进行监控处理；
第一故障处理子模块：若主缸压力P>P0且制动开关信号为假，则经过设定的时间阈值t2后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter1时报两个信号不一致故障，点亮SVS灯（发动机故障指示灯），并且记录DTC码（故障码）；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复。
第一故障处理子模块：若主缸压力P＜P0’而且制动开关信号为真,则经过设定的时间阈值t3后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter2时报两个信号不一致故障,点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复。
本发明的利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的方法包括下述步骤：
1)设置变量counter的初始值、变量counter的阈值counter1和counter2、延时时间t1、主缸压力标定值P0和P0’、车速阈值v0、时间阈值t1和t2；
2)延时设定时间t1；
3)将ESP控制器发送的主缸压力信号P与主缸压力标定值P0比较，若收到的制动开关传感器信号为真且P＞P0，则认为制动开关信号与主缸压力信号一致，输出制动信号有效标志，使发动机ECU执行退出定速巡航控制、制动优先控制功能，同时将发动机管理系统发送的EMS_4报文中制动信号值置01；若制动开关信号与主缸压力信号不一致，则转步骤4）；
4）；将车速传感器发送的车速v与车速阈值v0比较，若没有接收到油门传感器信号，且v＜v0，则转步骤5）；若接收到油门传感器信号且v＞v0，则转步骤6）；
5）若主缸压力P>P0且制动开关信号为假，则经过设定的时间阈值t2后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter1时报两个信号不一致故障，点亮SVS灯（发动机故障指示灯），并且记录DTC码（故障码）；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复。
6）若主缸压力P＜P0’而且制动开关信号为真,则经过设定的时间阈值t3后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter2时报两个信号不一致故障,点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复。
所述制动开关信号可以是一路也可以是两路。当两路信号都为真时认为制动开关信号为真，当两路信号都为假或一路真一路假时认为制动开关信号为假。
本发明利用两路制动信号及ESP（电子稳定控制器）发送的主缸压力信号，并且根据当前的油门、车速等信息，进行冗余校验，能够准确判断制动信号的真实性。一旦制动信号发生故障，整车将会执行以下保护措施来减少风险：
发动机进入跛行模式，执行限制扭矩操作；
退出主动巡航系统；
ESP控制器进行制动故障提醒；
整车执行制动优先策略。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统结构框图。
图2是本发明的利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的方法流程图。
图3是本发明的制动开关传感器典型接口电路图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统包括：
油门传感器、ESP控制器接口、制动开关传感器、车速传感器接口；
初始化模块：将变量counter置0，设定延时时间t1为=20s，主缸压力标定值P0=10bar，P0’=5bar，车速阈值v0=3m/s，时间阈值t1=2s、t2=60s、变量counter的阈值counter1=3、counter2=2；
延时模块：延时20s；
制动开关信号与主缸压力信号一致性判断模块：将ESP控制器发送的主缸压力信号P与主缸压力标定值P0比较，若收到的制动开关信号为1且主缸压力P＞10bar，则认为制动开关信号为真，主缸压力信号亦代表驾驶员踩下了刹车，此时输出制动信号有效标志，使发动机ECU执行退出定速巡航控制、制动优先控制等功能，同时将发动机管理系统发送的EMS_4报文中制动信号值置01；若收到的制动开关信号为0且主缸压力P＞10bar，或者收到的制动开关信号为1但主缸压力P＜10bar，则认为制动开关信号与主缸压力信号不一致，此时由故障处理模块对发动机故障进行监控处理；
故障处理模块：将车速传感器发送的车速v与车速阈值v0比较，若没有接收到油门传感器信号，且车速v＜3m/s，则由第一故障处理子模块进行监控处理；若接收到油门传感器信号被踩且车速v＞3m/s，则由第二故障处理子模块进行监控处理；
第一故障处理子模块：若主缸压力P>10bar且制动开关信号为0，则经过2s后counter自动加1；当变量counter=3时报两个信号不一致故障，点亮SVS灯（发动机故障指示灯），并且记录DTC码（故障码）；当制动开关信号为1并且主缸压力P>10bar时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为0并且主缸压力P＜10bar时counter清零并执行故障修复。
第一故障处理子模块：若主缸压力P＜5bar但制动开关信号为1,则经过60s后变量counter自动加1；当变量counter=2时报两个信号不一致故障,点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为1并且主缸压力P>10bar时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为0并且主缸压力P＜10bar时counter清零并执行故障修复。
如图2所示，本发明的利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的方法具体如下：
1）将变量counter置0，设定延时时间t1为=20s，主缸压力标定值P0=10bar，P0’=5bar，车速阈值v0=3m/s，时间阈值t1=2s、t2=60s、变量counter的阈值counter1=3、counter2=2；
2）延时20s；
3）将ESP控制器发送的主缸压力信号P与主缸压力标定值P0比较，若收到的制动开关信号为1且主缸压力P＞10bar，则认为制动开关信号为真，主缸压力信号亦代表驾驶员踩下了刹车，此时输出制动信号有效标志，使发动机ECU执行退出定速巡航控制、制动优先控制等功能，同时将发动机管理系统发送的EMS_4报文中制动信号值置01；若收到的制动开关信号为0且主缸压力P＞10bar，或者收到的制动开关信号为1但主缸压力P＜10bar，则认为制动开关信号与主缸压力信号不一致，此时转步骤4）；
4）将车速传感器发送的车速v与车速阈值v0比较，若没有接收到油门传感器信号且车速v＜3m/s，则转步骤5）；若接收到油门传感器信号且v＞3m/s，则转步骤6）；
5）若主缸压力P>10bar且制动开关信号为0，则经过2s后counter自动加1；当变量counter=3时报两个信号不一致故障，点亮SVS灯（发动机故障指示灯），并且记录DTC码（故障码）；当制动开关信号为1并且主缸压力P>10bar时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为0并且主缸压力P＜10bar时counter清零并执行故障修复。
6）若主缸压力P＜5bar但制动开关信号为1,则经过60s后变量counter自动加1；当变量counter=2时报两个信号不一致故障,点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为1并且主缸压力P>10bar时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为0并且主缸压力P＜10bar时counter清零并执行故障修复。
其中所述制动开关信号可以是一路也可以是两路。
当制动开关信号是两路时，两路信号可以通过与门进行逻辑运算，两路信号都为1时，输出高电平信号，当两路信号都为0或一路为1一路为0时输出低电平信号。
本发明不限于上述实施方式，所述初始化模块中的主缸压力标定值P0、P0’，时间阈值t1、t2根据车型具体标定，不同车型标定值可以互不相同；车速阈值v0、变量counter初始值、延时时间t1，变量counter的阈值counter1、counter2也可以根据需要灵活设置。
如图3所示，是本发明的制动开关传感器典型接口电路图。
本发明采用汽车发动机ECU端的MCU编程实现，要求发动机ECU采用ECU自己采集的制动开关传感器信号与ESP控制器发送的ABS_2报文（ABS防抱死制动系统报文）中的MasterCylcounternderPressure（主缸压力）信号做监控逻辑，实现冗余校验的功能，一般要求如下。
当发动机ECU收到制动开关传感器信号为真并且MasterCylcounternderPressure>10bar信号为真时，发动机ECU就认为制动信号有效，此时发动机ECU可以执行退出定速巡航控制、制动优先控制等功能，并且同时将CAN发送的EMS_4报文中的BrakeScountergnal_EMS的信号值置01（BrakeScountergnal_EMS：发动机管理系统制动信号）
当发动机ECU发现制动开关信号与MasterCylcounternderPressure信号不一致时，进入发动机故障处理模式，此时故障处理策略与两路独立制动开关信号不一致时相同，由联电自己定义，同时会记DTC码（故障码），并点亮SVS灯（发动机故障指示灯）（SVS灯与MCOUNTERL灯为同一个灯）。制动开关信号和MasterCylcounternderPressure信号不一致的监控逻辑如下所示：
（1）增加一个counter变量，初始值counter=0，如果MasterCylcounternderPressure>10bar(压力可标定),并且制动开关信号=0，那么发动机ECU在2s(时间可标定)以后会将counter+1，如果counter=3（次数可标定）就会报两个信号不一致故障，点亮SVS灯，并且记录DTC码。
恢复条件：制动开关传感器信号为真并且MasterCylcounternderPressure>10bar时准备修复故障，制动开关传感器信号为假并且MasterCylcounternderPressure<10bar执行故障修复。
（2）增加一个counter变量，初始值counter=0，如果油门被踩，而且制动开关信号=1但MasterCylcounternderPressure<5bar(压力可标定),并且车速>3m/s(车速可标定),超过60s(时间可标定)后将counter+1，如果counter=2（次数可标定）报两个信号不一致故障,点亮SVS灯，并且记录DTC码。
恢复条件：制动传感器信号为真并且MasterCylcounternderPressure>10bar时准备修复故障，制动传感器信号为假并且MasterCylcounternderPressure<10bar执行故障修复。
说明：制动开关信号与MasterCylcounternderPressure信号不匹配的两种情况使用同一故障码。

Claims (2)

1.一种利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的系统，其特征在于包括：
油门传感器、ESP控制器、制动开关传感器、车速传感器接口；
初始化模块：设置变量counter的初始值、延时时间t1、主缸压力标定值P0、P0’、车速阈值v0、时间阈值t1、t2、变量counter的阈值counter1、counter2；
延时模块：延时设定时间t1；
制动开关信号与主缸压力信号一致性判断模块：将ESP控制器发送的主缸压力信号P与主缸压力标定值P0比较，若收到的制动开关传感器信号为真且P＞P0，则认为制动开关信号与主缸压力信号一致，输出制动信号有效标志，使发动机ECU执行退出定速巡航控制、制动优先控制功能，同时将发动机管理系统发送的EMS_4报文中制动信号值置01；若制动开关信号与主缸压力信号不一致，则由故障处理模块对发动机故障进行监控处理；
故障处理模块：将车速传感器发送的车速v与车速阈值v0比较，若没有接收到油门传感器信号，且v＜v0，则由第一故障处理子模块进行监控处理；若接收到油门传感器信号且v＞v0，则由第二故障处理子模块进行监控处理；
第一故障处理子模块：若主缸压力P>P0且制动开关信号为假，则经过设定的时间阈值t2后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter1时报两个信号不一致故障，点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复；
第二故障处理子模块：若主缸压力P＜P0’而且制动开关信号为真,则经过设定的时间阈值t3后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter2时报两个信号不一致故障,点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复。
2.一种利用制动开关和制动主缸压力识别真实制动的方法，其特征在于包括下述步骤：
1)设置变量counter的初始值、变量counter的阈值counter1和counter2、延时时间t1、主缸压力标定值P0和P0’、车速阈值v0、时间阈值t1和t2；
2)延时设定时间t1；
3)将ESP控制器发送的主缸压力信号P与主缸压力标定值P0比较，若收到的制动开关传感器信号为真且P＞P0，则认为制动开关信号与主缸压力信号一致，输出制动信号有效标志，使发动机ECU执行退出定速巡航控制、制动优先控制功能，同时将发动机管理系统发送的EMS_4报文中制动信号值置01；若制动开关信号与主缸压力信号不一致，则转步骤4)；
4)将车速传感器发送的车速v与车速阈值v0比较，若没有接收到油门传感器信号，且v＜v0，则转步骤5)；若接收到油门传感器信号且v＞v0，则转步骤6)；
5)若主缸压力P>P0且制动开关信号为假，则经过设定的时间阈值t2后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter1时报两个信号不一致故障，点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复；
6)若主缸压力P＜P0’而且制动开关信号为真,则经过设定的时间阈值t3后变量counter自动加1；当变量counter增加到等于标定值counter2时报两个信号不一致故障,点亮SVS灯，并且记录DTC码；当制动开关信号为真并且主缸压力P>P0时counter清零并准备修复故障；当制动开关信号为假并且主缸压力P＜P0时counter清零并执行故障修复。
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