CN111231987A - 用于机动车的独立轮速处理单元及其控制方法 - Google Patents

用于机动车的独立轮速处理单元及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种用于机动车的独立轮速处理单元，机动车的每个轮边均安装有轮速传感器，每个所述轮速传感器配有独立的处理模块并通过信号线与该处理模块实现电气连接，每个所述轮速传感器采集车轮转动信息，并将采集的信息输送至所连接的处理模块。车辆运行过程中，对轮速及车辆状态的检测判断不会由于任何一个单个的故障点受到影响，具有这种设备及运行方法的车辆可以满足制动系对更高安全性的要求和自动驾驶安全保障，并且成本较低。

Description

用于机动车的独立轮速处理单元及其控制方法
技术领域
本发明涉及机动车安全技术领域，尤其涉及机动车的独立轮速处理单元及运行方法。
背景技术
随着汽车对轮速传感器的广泛应用，如何设计一种单元能够在单个轮速回路(包括检测电路)故障时，车辆的轮速检测及车辆状态的判定仍然能够满足。传统车辆的轮速处理单元同时对车辆至少四个轮速进行统一处理，四个轮速感应器件由一个模块统一汇总计算和处理。当轮速感应器件及其线束容易损伤时或处理模块发生故障时，车辆将无法获得准确的轮速和车辆车速，这在高安全的驾驶车辆中对乘客是致命的。设计一种独立的轮速检测和处理方案变得尤其重要，无论是车轮的轮速传感器及其线束故障或者轮速车速的处理模块发生故障，均能保证车辆获得准确的状态。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够独立对每个车轮进行轮速监控的系统，并且在其中一个轮侧故障时，仍能够保持系统正常运转。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：用于机动车的独立轮速处理单元，机动车的每个轮边均安装有轮速传感器，每个所述轮速传感器配有独立的处理模块并通过信号线与该处理模块实现电气连接，每个所述轮速传感器采集车轮转动信息，并将采集的信息输送至所连接的处理模块。
每个所述处理模块通过独立的电源线连接相互独立的电源模块。
所述电源模块设有两个，每个所述处理模块均设有两个电源接口并通过两根电源线连接两个电源模块。
所述轮速传感器设有四个，分别为第一轮速传感器、第二轮速传感器、第三轮速传感器、以及第四轮速传感器，所述处理模块设有四个，分别为连接第一轮速传感器的第一处理模块、连接第二轮速传感器的第二处理模块、连接第三轮速传感器的第三处理模块、以及连接第四轮速传感器的第四处理模块。
每个所述处理模块根据获取的车轮转动信息计算获得该轮边的轮速信号和车辆的运行状态，
基于所述用于机动车的独立轮速处理单元的控制方法：
正常运行过程中：每个轮速传感器将采集的信息输送至所连接的处理模块，每个所述处理模块根据获取的车轮转动信息计算获得该轮边的轮速信号和车辆的运行状态；
当其中一个处理模块故障时，其他未发生故障的处理模块根据获取的车轮转动信息计算获得该轮边的轮速信号和车辆的运行状态，再根据未发生故障的处理模块计算的轮速信号计算出故障侧的轮速信号。
当每个所述处理模块通过独立的电源线连接相互独立的电源模块时；
所述处理模块故障包括：轮速传感器故障、处理模块本体故障、处理模块与电源模块连接故障、或者轮速传感器与处理模块连接故障。
当所述电源模块设有两个，每个所述处理模块均设有两个电源接口并通过两根电源线连接两个电源模块时；
所述处理模块故障包括：轮速传感器故障、处理模块本体故障、或者轮速传感器与处理模块连接故障。
当处理模块所连接的其中之一的电源发生故障，则由另一个未发生故障的电源供电。
本发明的优点在于车辆运行过程中，对轮速及车辆状态的检测判断不会由于任何一个单个的故障点受到影响，具有这种设备及运行方法的车辆可以满足制动系对更高安全性的要求和自动驾驶安全保障，并且成本较低。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1、2为用于机动车的独立轮速处理单元结构和电气连接状态示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，本发明通过用于机动车的独立轮速处理单元包括安装于每个轮边的第一轮速传感器105、第二轮速传感器106、第三轮速传感器107、第四轮速传感器108以及对每个轮速传感器进行处理的模块：第一处理模块101、第二处理模块102、第三处理模块103、第四处理模块104，处理模块可以由不同的电子元器件搭建逻辑电路，也可以采用集成芯片ASIC。轮速传感器的处理模块分别具有供电电源或者包括但不限于第一电源、第二电源，轮速传感器、处理模块、供电电源之间通过电气连接。由于在每一个轮边设置至少一个轮速传感器，该轮速传感器可以探测该车轮转动的转速信号，再分别由独立的处理模块接收并处理信号，任一个处理模块均能够分别处理轮速数值、轮子的滚动方向，进一步的计算出车辆速度。
上述目的是任何一个轮速传感器、处理模块及其电气线束单点失效时，其他轮速传感器能够保证车速的判定和失效轮速传感器侧的轮速估算。同时，通过增加轮速传感器的电源备份，进一步保证上述目的的达成。
第一处理模块101接收第一轮速传感器105的信号、第二处理模块102接收第二轮速传感器106的信号、第三处理模块103接收第三轮速传感器107的信号、第四处理模块104接收第四轮速传感器108的信号，处理模块可以单独处理并分辨轮速传感器的数字信号或模拟信号，从而计算出车轮转动的方向、车速等信息。根据设定的逻辑，比如当第一处理模块101或第一轮速传感器105发生故障，则通过第二处理模块102、第三处理模块107、第四处理模块104接收到的信号相应的可以计算得出车辆的车速和计算出发生故障处的轮速(或估算的近似值)；同理，当第二处理模块102或第三处理模块107或第四处理模块104发生故障时，则未发生故障的其他三个模块亦可以完整的计算出车辆的车速及计算出故障侧的轮速(或估算的近似值)。
如图1所示的处理模块供电方式为：第一处理模块101、第二处理模块102、第三处理模块103和第四处理模块104均设有独立电源线，每个电源线分别连接不同的电源模块，这样任意电源线和电源模块存在故障时，不会影响其他连接正常的处理模块工作。正常运行过程中，第一处理模块101、第二处理模块102、第三处理模块103、第四处理模块104根据轮速传感器的信号经过处理计算后可得出每一个轮边的轮速信号，更进一步的可以判断车辆的运行状态和前进方向。当任何一个处理模块的电源发生故障时，其他三个轮速处理模块正常工作，通过三个处理模块仍然能够计算出车辆的近似速度和车辆的运行状态，并且三个轮速信号可以估算出失效侧的轮速近似值。
如图2所示处理模块的供电方式为：第一轮速传感器105、第二轮速传感器106、第三轮速传感器107、第四轮速传感器108以及对每个轮速传感器进行处理的第一处理模块101、第二处理模块102、第三处理模块103和第四处理模块104，每个处理模块均配有两个电源模块，即第一电源和第二电源，每个处理模块设有两个供电接口，并通过独立的电源线连接两个电源模块。当处理模块的第一电源发生故障，第二电源仍然能够提供所有处理模块正常运行的电源需求，完成对轮速信号的接收和车速的计算等逻辑功能；同理，当处理模块的第二电源发生故障，则轮速处理模块单元在第一电源的保证下仍然能够按上述运行。
所述的用于机动车的独立轮速处理单元及运行方法描述为：
根据设定的逻辑，车辆正常运行过程中，第一处理模块101、第二处理模块102、第三处理模块103和第四处理模块104及与其连接的第一轮速传感器105、第二轮速传感器106、第三轮速传感器107、第四轮速传感器108处理和发送信号时，可以同时处理和发送信号，轮速信号经过计算处理可以得出每一个车轮的转速、车辆的运行速度、车辆的运行方向等信息。
根据设定的逻辑，当第一处理模块101、第二处理模块102、第三处理模块103和第四处理模块104其中之一发生故障时，其他未故障的三个处理模块能够完整的处理对应的三个车轮的轮速并计算出车辆的车速和方向。同时，也能估算出发生故障那一侧的轮速值。
因此，通过上述专利的实现方法和逻辑描述，车辆运行过程中，对轮速及车辆状态的检测判断不会由于任何一个单个的故障点受到影响，具有这种设备及运行方法的车辆可以满足制动系对更高安全性的要求和自动驾驶安全保障，并且成本较低。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.用于机动车的独立轮速处理单元，机动车的每个轮边均安装有轮速传感器，其特征在于：每个所述轮速传感器配有独立的处理模块并通过信号线与该处理模块实现电气连接，每个所述轮速传感器采集车轮转动信息，并将采集的信息输送至所连接的处理模块。
2.根据权利要求1所述的用于机动车的独立轮速处理单元，其特征在于：每个所述处理模块通过独立的电源线分别连接相互独立的电源模块。
3.根据权利要求1所述的用于机动车的独立轮速处理单元，其特征在于：所述电源模块设有两个，每个所述处理模块均设有两个电源接口并通过两根电源线连接两个电源模块。
4.根据权利要求1、2或3所述的用于机动车的独立轮速处理单元，其特征在于：所述轮速传感器设有四个，分别为第一轮速传感器、第二轮速传感器、第三轮速传感器、以及第四轮速传感器，所述处理模块设有四个，分别为连接第一轮速传感器的第一处理模块、连接第二轮速传感器的第二处理模块、连接第三轮速传感器的第三处理模块、以及连接第四轮速传感器的第四处理模块。
5.根据权利要求4所述的用于机动车的独立轮速处理单元，其特征在于：每个所述处理模块根据获取的车轮转动信息计算获得该轮边的轮速信号和车辆的运行状态。
6.基于权利要求1-5中任一所述用于机动车的独立轮速处理单元的控制方法，其特征在于：
正常运行过程中：每个轮速传感器将采集的信息输送至所连接的处理模块，每个所述处理模块根据获取的车轮转动信息计算获得该轮边的轮速信号和车辆的运行状态；
当其中一个处理模块故障时，其他未发生故障的处理模块根据获取的车轮转动信息计算获得该轮边的轮速信号和车辆的运行状态，再根据未发生故障的处理模块计算的轮速信号计算出故障侧的轮速信号。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：当每个所述处理模块通过独立的电源线连接相互独立的电源模块时；
所述处理模块故障包括：轮速传感器故障、处理模块本体故障、处理模块与电源模块连接故障、或者轮速传感器与处理模块连接故障。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：当所述电源模块设有两个，每个所述处理模块均设有两个电源接口并通过两根电源线连接两个电源模块时；
所述处理模块故障包括：轮速传感器故障、处理模块本体故障、或者轮速传感器与处理模块连接故障。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：当处理模块所连接的其中之一的电源发生故障，则由另一个未发生故障的电源供电。
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