CN113997923B - 一种汽车双制动开关控制系统及其故障诊断方法 - Google Patents
一种汽车双制动开关控制系统及其故障诊断方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明揭示了一种汽车双制动开关控制系统，其特征在于：汽车设有两个制动开关获取制动踏板信号，两个所述制动开关均连接并输出信号至VCU，所述VCU获取两个制动开关信号判断判断制动是否存在故障。本发明通过采用双制动开关方案，双制动开关方案增加了两个制动开关互相校验功能，可过滤掉故障误报的情况，弥补了单个制动开关方案故障检测及判断不完善的劣势，有效降低由制动开关信号异常带来的安全隐患和一些不必要的麻烦，提升用户用车便利性和安全感。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制动技术领域。
背景技术
随着汽车市场电动化、智慧化的发展趋势，车载功能越来越复杂，从而让制动开关信号显得愈发的重要，除一些基础功能(如：整车启动、挡位控制、制动能量回收、蠕行等功能)外，还有ADAS功能对制动开关信号的依赖度不弱于上述所提到的任何一个功能，同时制动信号与行车安全紧密相关。当制动开关信号异常时，会存在安全隐患，而目前并没有能够可靠解决这个问题的系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种汽车双制动开关控制系统及诊断方法，旨在降低由制动开关信号异常引起的安全隐患和一些不必要的麻烦。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车双制动开关控制系统，汽车设有两个制动开关获取制动踏板信号，两个所述制动开关均连接并输出信号至VCU，所述VCU获取两个制动开关信号判断判断制动是否存在故障。
每个所述制动开关均设有四个PIN脚，其中PIN脚中的PIN2，PIN3为输出与VCU相连，PIN脚中的PIN1、PIN4为输入接电源，每个所述制动开关内部有两路状态为互斥的信号，当制动踏板松开状态，PIN2和PIN4路闭合，PIN1和PIN3路断开，制动踏板踩下时，PIN2和PIN4路断开，PIN1和PIN3路闭合。
所述VCU对获取的两路制动开关信号状态进行逻辑取反，使得两路信号状态变为不互斥，根据两路信号一致性进行故障诊断。
所述VCU通过CAN总线连接ICM并与ICM交互通信。
基于所述汽车双制动开关控制系统的故障诊断方法：
S1、检测制动开关1信号是否故障；
S2、若检测结果为否，则采用制动开关1信号进行判断驾驶员制动意图；若检测结果为是，则检测制动开关2信号是否故障；
S3、若检测结果为否，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；若检测结果为是，则上报制动开关信号故障，并执行预设的安全策略。
所述制动开关1作为主开关，所述制动开关2作为辅开关；
检测制动开关1和制动开关2是否存在故障的方法：
制动开关1的两路信号和制动开关2的两路信号作为VCU的输入；
VCU对制动开关1和制动开关2的四路信号进行延时处理；
VCU分别对制动开关1和制动开关2的PIN2、PIN4电平进行逻辑取反；
VCU通过预设逻辑控制判断，确定制动开关信号是否存在故障。
所述S2中，判断制动开关1是否存在故障的方法：若制动开关2信号正常、制动开关1信号无不变化故障，且制动开关1信号不一致次数为N，则判定制动开关1存在不一致故障；之后判断制动开关2信号是否存在不一致故障；
所述S3中判断，若制动开关1信号不一致次数与制动开关2信号不一致次数差值为N1，且制动开关2信号不一致次数小于N1，则判定制动开关2不存在不一致故障，采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图，否则判定制动开关2信号存在不一致故障，则上报制动开关信号故障，并执行预设的安全策略。
所述S2中，判断制动开关1是否存在故障的方法：若制动开关2信号正常、制动开关1信号无不一致故障，且与制动开关2信号相比，制动开关1信号出现M次不变化，则判定制动开关1存在不变化故障，之后判断制动开关2是否存在不一致故障；
所述S3中判断：
若制动开关2信号无不一致故障、且制动开关1信号不变化的同时制动开关2信号变化次数大于M1，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；
若制动开关2信号无不变化故障、且制动开关2信号无不变化故障，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；否则制动开关2信号存在不一致故障，则上报制动开关信号故障，并执行预设的安全策略。
所述S3中，执行预设的安全策略包括通过仪表显示提醒驾驶员。
本发明通过采用双制动开关方案，双制动开关方案增加了两个制动开关互相校验功能，可过滤掉故障误报的情况，弥补了单个制动开关方案故障检测及判断不完善的劣势，有效降低由制动开关信号异常带来的安全隐患和一些不必要的麻烦，提升用户用车便利性和安全感。
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为系统在制动踏板未踩下状态下原理图；
图2为系统控制和诊断流程图。
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，整车控制器(VCU)将制动开关信号故障状态通过仪表提示驾驶员，并采集驾驶员的操作意图，实时响应驾驶员的操作。每个制动开关共有四个PIN脚，其中PIN2，PIN3为输出与VCU相连，PIN1、PIN4为输入和整车KL30/KL15(蓄电池12V)电相连，其每个制动开关内部有两路信号：两路信号状态为互斥的，制动踏板松开状态，PIN2和PIN4路闭合，PIN1和PIN3路断开；制动踏板踩下时，PIN2和PIN4路断开，PIN1和PIN3路闭合。(其中VCU内部对每个制动开关的PIN2和PIN4路信号状态进行逻辑取反，使得两路信号状态变为不互斥，从而进行信号不一致故障检测及判断)
如图2所示，双制动开关控制及诊断流程图包括以下步骤：
S1、制动开关1的两路信号和制动开关2的两路信号作为VCU的输入，VCU分别对制动开关1和制动开关2的PIN2、PIN4电平进行逻辑取反，VCU通过内部逻辑控制判断，确定制动开关信号是否存在故障，先检测制动开关1信号是否故障；
S2、若检测结果为是，则检测制动开关2信号是否故障；
S3、若检测结果为否，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；
S4、若检测结果为是，即双制动开关信号均故障，则上报制动开关信号故障，并执行相应的安全策略，并通过仪表显示提醒驾驶员
具体来说包括以下步骤：
1)VCU接收制动开关1的两路信号和制动开关2的两路信号，共四路信号；
2)VCU对制动开关1和制动开关2的四路信号进行一定时间的延时，过滤因噪声干扰引起的跳变；
3)再对制动开关1和制动开关2分别进行信号不一致和不变化故障诊断；
进一步的，具体检测及诊断逻辑如下：
1)双制动开关：一个为主(制动开关1)，一个为辅(制动开关2)，正常情况下使用主开关(制动开关1)信号，辅开关负责故障判断辅助；
2)VCU检测制动开关1信号是否存在信号不一致或信号不变化故障；
3)若检测结果为制动开关1信号存在不一致故障(诊断条件：制动开关2信号正常&制动开关1信号无不变化故障&制动开关1信号不一致次数为N)，则检测制动开关2信号是否存在不一致故障；
4)若检测结果为制动开关2信号不存在不一致故障，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图(诊断条件：制动开关1信号不一致次数与制动开关2信号不一致次数差值为N1&制动开关2信号不一致次数小于N1)；
5)若检测结果为制动开关2信号存在不一致故障，则上报制动开关信号故障，并执行相应的安全策略；
6)对于步骤2)中，若检测结果为制动开关1信号存在不变化故障(诊断条件：制动开关2信号正常&制动开关1信号无不一致故障&与制动开关2信号相比，制动开关1信号出现M次不变化)，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图(诊断条件：制动开关2信号无不一致故障&制动开关1信号不变化的同时制动开关2信号变化次数大于M1)；
7)对于步骤2)中，若检测结果为制动开关1信号存在不变化故障(诊断条件：制动开关2信号正常&制动开关1信号无不一致故障&与制动开关2信号相比，制动开关1信号出现M次不变化)，则检测制动开关2信号是否存在不一致故障(前提条件：制动开关2信号无不变化故障)；
8)若检测结果为制动开关2信号不存在不一致故障，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；
9)若检测结果为制动开关2信号存在不一致故障，则上报制动开关信号故障，并执行相应的安全策略。
上述系统和方法优选应用于新能源汽车，能够通过采用双制动开关方案，双制动开关方案增加了两个制动开关互相校验功能，可过滤掉故障误报的情况，弥补了单个制动开关方案故障检测及判断不完善的劣势，有效降低由制动开关信号异常带来的安全隐患和一些不必要的麻烦，提升用户用车便利性和安全感。
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 (6)
1.一种汽车双制动开关控制系统，其特征在于：汽车设有两个制动开关获取制动踏板信号，两个所述制动开关均连接并输出信号至VCU，所述VCU获取两个制动开关信号判断制动是否存在故障；
所述汽车双制动开关控制系统的故障诊断方法，包括以下步骤：
S1、检测制动开关1信号是否故障；
S2、若检测结果为否，则采用制动开关1信号进行判断驾驶员制动意图；若检测结果为是，则检测制动开关2信号是否故障；
S3、若检测结果为否，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；若检测结果为是，则上报制动开关信号故障，并执行预设的安全策略；
所述制动开关1作为主开关，所述制动开关2作为辅开关；
检测制动开关1和制动开关2是否存在故障的方法：
制动开关1的两路信号和制动开关2的两路信号作为VCU的输入；
VCU对制动开关1和制动开关2的四路信号进行延时处理；
VCU分别对制动开关1和制动开关2的PIN2、PIN4电平进行逻辑取反；
VCU通过预设逻辑控制判断，确定制动开关信号是否存在故障；
所述S2中，判断制动开关1是否存在故障的方法：若制动开关2信号正常、制动开关1信号无不变化故障，且制动开关1信号不一致次数为N，则判定制动开关1存在不一致故障；之后判断制动开关2信号是否存在不一致故障；
所述S3中判断，若制动开关1信号不一致次数与制动开关2信号不一致次数差值为N1，且制动开关2信号不一致次数小于N1，则判定制动开关2不存在不一致故障，采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图，否则判定制动开关2信号存在不一致故障，则上报制动开关信号故障，并执行预设的安全策略。
2.根据权利要求1所述的汽车双制动开关控制系统，其特征在于：每个所述制动开关均设有四个PIN脚，其中PIN脚中的PIN2，PIN3为输出与VCU相连，PIN脚中的PIN1、PIN4为输入接电源，每个所述制动开关内部有两路状态为互斥的信号，当制动踏板松开状态，PIN2和PIN4路闭合，PIN1和PIN3路断开，制动踏板踩下时，PIN2和PIN4路断开，PIN1和PIN3路闭合。
3.根据权利要求2所述的汽车双制动开关控制系统，其特征在于：所述VCU对获取的两路制动开关信号状态进行逻辑取反，使得两路信号状态变为不互斥，根据两路信号一致性进行故障诊断。
4.根据权利要求1、2或3所述的汽车双制动开关控制系统，其特征在于：所述VCU通过CAN总线连接ICM并与ICM交互通信。
5.根据权利要求4所述的汽车双制动开关控制系统，其特征在于：所述S2中，判断制动开关1是否存在故障的方法：若制动开关2信号正常、制动开关1信号无不一致故障，且与制动开关2信号相比，制动开关1信号出现M次不变化，则判定制动开关1存在不变化故障，之后判断制动开关2是否存在不一致故障；
所述S3中判断：
若制动开关2信号无不一致故障、且制动开关1信号不变化的同时制动开关2信号变化次数大于M1，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；
若制动开关2信号无不变化故障、且制动开关2信号无不变化故障，则采用制动开关2信号进行判断驾驶员制动意图；否则制动开关2信号存在不一致故障，则上报制动开关信号故障，并执行预设的安全策略。
6.根据权利要求5所述的汽车双制动开关控制系统，其特征在于：所述S3中，执行预设的安全策略包括通过仪表显示提醒驾驶员。
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