CN112783032A - 一种无人驾驶车辆排气制动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明设计的无人驾驶车辆排气制动控制系统，包括：高精度地图、惯导传感器、无人驾驶控制器、发动机控制器、排气制动阀；当当前发动机转速大于预设排气制动起动最小转速，闭合排气制动阀门，降低发动机转速，降低整车车速。本发明针对高载重无人驾驶运输车辆，基于已有的高精度地图、惯导传感器，实现无人驾驶车辆排气制动系统在长下坡路面的无人控制；本发明控制逻辑清晰高效，系统组成简单可靠性高。
Description
技术领域
本发明属于自动驾驶控制技术领域，具体涉及一种无人驾驶车辆排气制动控制系统。
背景技术
高载重运输车辆在长下坡路面易出现刹车失控导致的安全事故，排气制动系统是一种高载重汽车常用的辅助制动系统，通过在发动机排气管上安装阀门使发动机受反向气体压力降低发动机转速而降低整车车速。
目前市场高载重运输车，主要通过驾驶员手动控制驾驶室内排气制动开关实现排气制动请求，也有通过增加微控制器与传感器，采集车辆车速信号与传感器倾角信号，实现在长下坡路面排气制动的自动起动构想。
中国专利“一种重载车下坡速度控制装置”，公开号CN109931168A，公开日2019.06.25，公开了一种重载车下坡速度控制装置，包括微控制器、车速继电器和倾角传感器，所述微控制器采集车速传感器的速度信号和倾角传感器的倾角信号，并控制车速继电器，车速继电器处于常开状态。该方案在大起伏路面容易导致排气制动误操作。
随着汽车无人驾驶技术蓬勃发展，运输车辆智能化、无人化已逐渐变成现实，进而排气制动系统的控制需要同步实现无人化，另一方面，通过增加额外控制器与传感器的方法实现无人排气制动功能，增加了车辆成本且容易导致误操作。
发明内容
针对背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种安全可靠、在长下坡路面实现无人控制的无人驾驶车辆排气制动控制系统。
为了达到上述目的，本发明设计的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于，包括：
高精度地图：存储道路的坡道信息，并发送给无人驾驶控制器；
惯导传感器：获取当前车辆速度与纵向坡度角，并发送给无人驾驶控制器；
无人驾驶控制器：接收高精度地图存储的坡道信息、惯导传感器的信息，储存预设坡道长度、当前纵向坡度角下预设上限车速；对比处理上述数据，并依据处理结果向发动机控制器发送相关信号；
发动机控制器：接收无人驾驶控制器发送的相关信号；对比预设排气制动起动最小转速和当前发动机转速，并根据对比结果向排气制动阀发送动作指令；
排气制动阀：根据发动机控制器发动的动作指令启闭，调节发动机转速；
当当前发动机转速大于预设排气制动起动最小转速，闭合排气制动阀门，降低发动机转速，降低整车车速。
优选的，上述无人驾驶控制器处理过程为：
S1，根据所述高精度地图道路信息，当当前路面为下坡路，将坡道长度与预设坡道长度对比，若当前坡道长度≥预设坡道长度，则判定车辆处于长下坡路面，进行下一步；反之不予处理，若当前坡道长度＜预设坡道长度，不作处理；
S2，根据惯导传感器检测的当前车速与纵向坡度角，若当前车速≥当前纵向坡度角下预设上限车速，无人驾驶控制器向发动机控制器发送相关信号；反之不予处理，若当前车速＜当前纵向坡度角下预设上限车速，不作处理。
优选的，所述无人驾驶控制器向发动机控制器发送的相关信号包括排气制动请求信号、零开度油门信号、液力变矩器闭锁信号。
优选的，高精度地图信息、惯导传感器信息通过以太网发送给无人驾驶控制器。
优选的，无人驾驶控制器通过CAN总线与发动机控制器通信。
优选的，发动机控制器通过硬线接收发动机转速信号，同时通过硬线驱动排气制动阀门。
优选的，还包括排气制动指示灯，当排气制动阀收到闭合指令时点亮。
进一步优选的，发动机控制器向排气制动阀发送闭合指令时，同时通过硬线控制所述排气制动指示灯点亮。
本发明的有益效果是：本发明针对高载重无人驾驶运输车辆，基于已有的高精度地图、惯导传感器，实现无人驾驶车辆排气制动系统在长下坡路面的无人控制；本发明控制逻辑清晰高效，系统组成简单可靠性高。
附图说明
图1是本发明的系统框图
图2是本发明控制流程图
具体实施方式
下面通过图1～图2以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
如图1所示，本发明设计的无人驾驶车辆排气制动控制系统，包括：
高精度地图：存储道路的坡道信息，并通过以太网发送给无人驾驶控制器；
惯导传感器：获取当前车辆速度与纵向坡度角，并通过以太网发送给无人驾驶控制器；
无人驾驶控制器：接收高精度地图存储的坡道信息、惯导传感器的信息，储存预设坡道长度、当前纵向坡度角下预设上限车速；对比处理上述数据，并依据处理结果通过CAN总线向发动机控制器发送相关信号；
发动机控制器：接收无人驾驶控制器发送的相关信号；通过硬线获取发动机转速信号；对比预设排气制动起动最小转速和当前发动机转速，并根据对比结果向排气制动阀发送动作指令，通过硬线控制排气制动阀和排气制动指示灯；
排气制动阀：根据发动机控制器发动的动作指令启闭，调节发动机转速；
排气制动指示灯：当排气制动阀收到闭合指令时点亮，由发动机控制器通过硬线控制。
优选的，所述无人驾驶控制器向发动机控制器发送的相关信号包括排气制动请求信号、零开度油门信号、液力变矩器闭锁信号。
如图2所示，本发明的控制过程为：
S1，高精度地图存储当前道路的坡道信息发送给无人驾驶控制器。
如当前路段为下坡路且坡道长度大于等于预设坡道长度，则判定车辆处于长下坡路段，并进入下一步；若当前坡道长度＜预设坡道长度，不作处理。
S2，惯导传感器检测车辆当前车速与纵向坡度角发送给无人驾驶控制器。
无人驾驶控制器将当前车速与当前坡度下预设上限车速对比，如当前车速大于等于当前纵向坡度角下预设上限车速，无人驾驶控制器通过CAN总线向发动机控制器发送排气制动请求信号与零开度油门信号、液力变矩器闭锁信号，并进入下一步；若当前车速＜当前纵向坡度角下预设上限车速，不作处理。
S3，发动机控制器通过硬线接收发动机转速传感器信号，通过CAN总线接收排气制动请求信号、零开度油门信号、液力变矩器闭锁信号，通过硬线获取发动机转速信号。
当发动机转速大于预设排气制动起动最小转速，发动机控制器通过硬线驱动排气制动控制阀闭合且点亮排气制动指示灯；若当前车速＜当前纵向坡度角下预设上限车速，不作处理。
本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于，包括：
高精度地图：存储道路的坡道信息，并发送给无人驾驶控制器；
惯导传感器：获取当前车辆速度与纵向坡度角，并发送给无人驾驶控制器；
无人驾驶控制器：接收高精度地图存储的坡道信息、惯导传感器的信息，储存预设坡道长度、当前纵向坡度角下预设上限车速；对比处理上述数据，并依据处理结果向发动机控制器发送相关信号；
发动机控制器：接收无人驾驶控制器发送的相关信号；对比预设排气制动起动最小转速和当前发动机转速，并根据对比结果向排气制动阀发送动作指令；
排气制动阀：根据发动机控制器发动的动作指令启闭，调节发动机转速；
当当前发动机转速大于预设排气制动起动最小转速，闭合排气制动阀门，降低发动机转速，降低整车车速。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于：所述无人驾驶控制器处理过程为：
S1，根据所述高精度地图道路信息，当当前路面为下坡路，将坡道长度与预设坡道长度对比，若当前坡道长度≥预设坡道长度，则判定车辆处于长下坡路面，进行下一步；若当前坡道长度＜预设坡道长度，不作处理；
S2，根据惯导传感器检测的当前车速与纵向坡度角，若当前车速≥当前纵向坡度角下预设上限车速，无人驾驶控制器向发动机控制器发送相关信号；反之不予处理，若当前车速＜当前纵向坡度角下预设上限车速，不作处理。
3.根据权利要求1或2所述的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于：所述无人驾驶控制器向发动机控制器发送的相关信号包括排气制动请求信号、零开度油门信号、液力变矩器闭锁信号。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于：高精度地图信息、惯导传感器信息通过以太网发送给无人驾驶控制器。
5.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于：无人驾驶控制器通过CAN总线与发动机控制器通信。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于：发动机控制器通过硬线接收发动机转速信号，同时通过硬线驱动排气制动阀门。
7.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于：还包括排气制动指示灯，当排气制动阀收到闭合指令时点亮。
8.根据权利要求7所述的无人驾驶车辆排气制动控制系统，其特征在于：发动机控制器向排气制动阀发送闭合指令时，同时通过硬线控制所述排气制动指示灯点亮。
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