CN117022151A - 一种集成式底盘域的控制系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集成式底盘域的控制系统及车辆，该系统包括：onebox集成总成模块与车辆CAN网络和电源连接，用于与车辆其它控制器互通信号；传感器模块用于监测车辆状态以获取车辆监测数据，并将车辆监测数据传输至所述onebox集成总成模块；控制模块用于根据车辆监测数据生成控制指令；执行模块用于根据控制指令实现车辆的转向控制和制动控制。本发明通过将转向和制动控制融合在底盘域中，能够提升车辆系统的集成度，优化底盘域各模块间的响应速度，确保车辆的行驶安全。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种集成式底盘域的控制系统及车辆。
背景技术
随着汽车行业的发展，底盘线控系统对智能化及高性能的要求越来越高，域控技术逐渐被行业认可，传统的分体式架构已经不符合未来需求。底盘域控作为汽车四大域控之一，现在也得到了各大汽车制造商和供应商的关注，目前底盘域架构也处于研究阶段。集成度高、响应性块的底盘域架构对汽车成本降低、性能提升有很大的帮助。
目前底盘域架构主要是独立式外挂控制器架构，但这种架构可拓展性不强，需要与特定的车型匹配，不具备成本及布置优势，甚至会导致车辆的相应性能变慢。
因此，如何保证线控底盘各模块间的响应速度，提高系统集成度成为当前技术领域工作人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种集成式底盘域的控制系统及车辆，以提升车辆系统的集成度，优化底盘域各模块间的响应速度。
为了达到上述目的，本发明提供了一种集成式底盘域的控制系统，包括：
onebox集成总成模块，与车辆CAN网络和电源连接，用于与车辆其它控制器互通信号；
传感器模块，用于监测车辆状态以获取车辆监测数据，并将所述车辆监测数据传输至所述onebox集成总成模块；
控制模块，用于根据所述车辆监测数据生成控制指令；
执行模块，用于根据所述控制指令实现所述车辆的转向控制和制动控制。
在一种可能的实现方式中，所述onebox集成总成模块包括底盘融合控制子模块、电子助力转向控制子模块、电子助力转向驱动子模块、电子驻车驱动子模块、onebox控制子模块、onebox驱动子模块、onebox执行电机和阀组。
在一种可能的实现方式中，所述底盘融合控制子模块用于对所述车辆进行制动和转向的融合控制；
所述电子助力转向控制子模块和电子助力转向驱动子模块用于对所述onebox执行电机进行驱动控制；
所述电子驻车驱动子模块用于根据所述onebox控制子模块的控制指令驱动电子驻车驱动制动器进行驻车；
所述onebox控制子模块、onebox驱动子模块、onebox执行电机和阀组用于控制所述车辆的驱动和制动。
在一种可能的实现方式中，所述传感器模块包括踏板传感器、转角传感器、轮速传感器、加速度传感器和胎压传感器。
在一种可能的实现方式中，所述踏板传感器与制动踏板固定连接，用于监测所述制动踏板的位移数据和速率数据；
所述转角传感器用于监测方向盘的扭矩转角数据；
所述轮速传感器用于监测所述车辆各车轮的轮速数据；
所述胎压传感器用于监测所述车辆各轮胎的胎压数据和温度数据。
在一种可能的实现方式中，所述onebox集成总成模块通过制动管路分别连接前轴电子驻车制动器和后轴电子驻车制动器；
当监测到所述制动踏板的制动信号或接收到控制指令时，所述onebox集成总成模块通过所述前轴电子驻车制动器和所述后轴电子驻车制动器对所述车辆进行制动控制。
在一种可能的实现方式中，当监测到所述方向盘转动指令时，所述onebox集成总成模块通过三相无刷电机对所述方向进行转向控制。
在一种可能的实现方式中，所述执行模块包括制动踏板和方向盘。
在一种可能的实现方式中，还包括：
信号接口模块，通过所述车辆CAN网络与所述车辆的控制器、动力域和自动驾驶域传输信号；
车辆监控模块，用于输出所述车辆监测数据；
人机交互模块，用于通过所述车辆的显示模块输出车辆状态信息和车辆故障信息；
驾驶管理模块，通过所述车辆的显示模块选择制动踏板模式和转向模式。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种车辆，采用上述的集成式底盘域的控制系统。
采用上述实施例的有益效果是：onebox集成总成模块与车辆CAN网络和电源连接，用于与车辆其它控制器互通信号；传感器模块，用于监测车辆状态以获取车辆监测数据，并将所述车辆监测数据传输至所述onebox集成总成模块；控制模块，用于根据所述车辆监测数据生成控制指令；执行模块，用于根据所述控制指令实现所述车辆的转向控制和制动控制。本发明通过将转向和制动控制融合在底盘域中，能够提升车辆系统的集成度，优化底盘域各模块间的响应速度，确保车辆的行驶安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种集成式底盘域的控制系统的一个实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的一种集成式底盘域的控制系统的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
图1为本发明提供的一种集成式底盘域的控制系统的一个实施例的结构示意图。
参照图1，本发明提供了一种集成式底盘域的控制系统，包括：
onebox集成总成模块11，与车辆CAN网络和电源连接，用于与车辆其它控制器互通信号；
传感器模块12，用于监测车辆状态以获取车辆监测数据，并将所述车辆监测数据传输至所述onebox集成总成模块11；
控制模块13，用于根据所述车辆监测数据生成控制指令；
执行模块14，用于根据所述控制指令实现所述车辆的转向控制和制动控制。
采用上述实施例的有益效果是：onebox集成总成模块11与车辆CAN网络和电源连接用于与车辆其它控制器互通信号；传感器模块12用于监测车辆状态以获取车辆监测数据，并将所述车辆监测数据传输至所述onebox集成总成模块11；控制模块13用于根据所述车辆监测数据生成控制指令；执行模块14用于根据所述控制指令实现所述车辆的转向控制和制动控制。本发明通过将转向和制动控制融合在底盘域中，能够提升车辆系统的集成度，优化底盘域各模块间的响应速度，确保车辆的行驶安全。
需要解释地是，onebox指的是车辆的线控制动系统中的onebox技术方案，在onebox方案中驾驶员的制动踏板力不作用于主缸，踏板感通过模拟器实现，而制动力由伺服电机实现，因此制动踏板力的自由度更大，而在车辆的智能驾驶系统控制过程中，onebox在提供制动力的同时不引起制动踏板的动作，实现了真正的解耦。
车辆CAN网络指的是车辆控制局域网总线，是用于车载网络中底层的车用设备或车用仪表互联的通信网络，集成着车用网络与车载设备控制系统，车辆CAN网络与车辆上的各种控制器连接，实现车辆的联动控制。
本发明采用底盘域控技术、底盘集成技术、底盘融合控制技术将转向和制动控制融合在底盘域中，能够提升车辆系统的集成度，优化底盘域各模块间的响应速度，确保车辆的行驶安全。
底盘域控技术是指将底盘的线控子系统作为一个域统一协调控制技术，能够处理底盘内部信号传递、功能仲裁、与整车或其他域控进行通讯交互。
底盘集成技术是指制动系统IBS(Intelligent Brake System，智能刹车系统)、ESC(Electronic Stability Controller，车身电子稳定性控制系统)、EPB控制集成为onebox集成总成模块11，onebox集成总成模块11的控制器中集成EPS(Electrical PowerSteering，电子助力转向系统)控制器等。
底盘融合控制技术是指底盘纵/横两个方向融合控制，制动系统纵向控制、转向系统横向控制、制动转向横纵向控制。
所述onebox集成总成模块11包括底盘融合控制子模块、电子助力转向控制子模块、电子助力转向驱动子模块、电子驻车驱动子模块、onebox控制子模块、onebox驱动子模块、onebox执行电机和阀组。
车辆CAN网络及电源与onebox集成总成模块11连接，onebox集成总成模块11与各执行器通过线束或制动管路连接。
进一步地，onebox集成总成模11块能够根据车速、制度踏板力度、车辆负载等多种因素来控制制动器的工作。当车辆需要制动时，onebox集成总成模块11会根据传感器的信号来判断制动力度和制动时间，并将控制指令发送给制动器，制动器会根据指令来控制制动力度和制动时间，从而实现制动目的。
电子助力转向控制子模块即EPS控制子模块(Electronic-Power-Steering，简称EPS)，电子助力转向驱动子模块即EPS驱动子模块，电子驻车驱动子模块即EPB驱动子模块(Electrical Park Brake，简称EPB)。
具体地，EPS通过利用电动机产生的动力协助驾驶员进行动力转向，包括转向传感器、电子控制单元、电动机、减速器、机械转向器和蓄电池。在车辆行驶过程中，会受到纵向和横向的作用力，当侧向力过大时，使降低车辆的操纵力，容易发生失控的情况；在车辆出现不稳定趋势时，EPS能够对各个车轮实行独立制动，并参与发动机系统的管理，保证行车的安全性。
EPB指的是电子驻车制动系统，电子控制方式实现停车制动的技术，EPB通过电子线路控制停车制动，功能与机械拉杆手刹相同，在车辆起步时可不用手动关闭电子手刹，当驾驶员踩油门时电子手刹会自动关闭。
EPB是将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起，并且由电子控制方式实现停车制动的技术。电子驻车制动系统代替了传统的机械杠杆和轮胎钢索，比传统的拉杆手刹更加安全，不会因为驾驶员的控制力度而改变制动效果，在电子驻车制动系统中，制动力可根据实际情况进行调节，从而与纵向倾斜度设置的需求相匹配。
进一步地，所述底盘融合控制子模块用于对所述车辆进行制动和转向的融合控制；
所述电子助力转向控制子模块和电子助力转向驱动子模块用于对所述onebox执行电机进行驱动控制；
所述电子驻车驱动子模块用于根据所述onebox控制子模块的控制指令驱动电子驻车驱动制动器进行驻车；
所述onebox控制子模块、onebox驱动子模块、onebox执行电机和阀组用于控制所述车辆的驱动和制动。
在一种实施例中，所述传感器模块12包括踏板传感器、转角传感器、轮速传感器、加速度传感器和胎压传感器。
进一步地，所述踏板传感器与制动踏板固定连接，用于监测所述制动踏板的位移数据和速率数据，在获得位移数据和速率数据后，踏板传感器将位移数据和速率数据传递给onebox集成总成模块11。
所述转角传感器用于监测方向盘的扭矩转角数据。
具体地，转角传感器固定在车辆的转向管柱上，用于监测方向盘的转向角度和扭矩，在获得转向角度和扭矩后，转角传感器将转向角度和扭矩信号传递给onebox集成总成模块11。
所述轮速传感器用于监测所述车辆各车轮的轮速数据，在获得轮速数据后，轮速传感器将各车轮的轮速数据传递给onebox集成总成模块11。
所述胎压传感器用于监测所述车辆各轮胎的胎压数据和温度数据，在获得胎压数据和温度数据后，胎压传感器将各车轮的轮速数据传递给onebox集成总成模块11。
在一种实施例中，所述onebox集成总成模块11通过制动管路分别连接前轴电子驻车制动器和后轴电子驻车制动器；
当监测到所述制动踏板的制动信号或接收到控制指令时，所述onebox集成总成模块11通过所述前轴电子驻车制动器和所述后轴电子驻车制动器对所述车辆进行制动控制。
具体地，制动踏板与onebox集成总成模块11机械连接，制动踏板推动onebox集成总成模块11中的人力缸产生联动。onebox集成总成模块11通过制动管路分别连接前轴电子驻车制动器(即前轴EPB制动器)和后轴电子驻车制动器(即后轴EPB制动器)，在驾驶员踩下制动踏板或者接收到外部制动请求时，onebox集成总成模块11通过控制电机压缩建压缸产生油压提供制动力实现车辆行车制动。
在特殊情况下，onebox集成总成模块11可对车辆各车轮制动力进行调节，从而实现对车辆车身的稳定性控制，onebox集成总成模块11也可通过控制后轴EPB制动器实现驻车功能。
在一种实施例中，当监测到所述方向盘转动指令时，所述onebox集成总成模块11通过三相无刷电机对所述方向进行转向控制。
进一步地，EPS控制器的应用层和驱动层均集成在onebox集成总成模块11中，车辆的转向系统保留转角传感器、电机和对应的机械结构。
所述执行模块14包括制动踏板和方向盘。
图2为本发明提供的一种集成式底盘域的控制系统的又一个实施例的结构示意图。
参照图2，在一种实施例中，集成式底盘域的控制系统还包括：
信号接口模块，通过所述车辆CAN网络与所述车辆的控制器、动力域和自动驾驶域传输信号。
车辆监控模块，用于输出所述车辆监测数据。
具体地，车辆检测数据包括但不限于当前车速、各轮转速、胎压和温度信息。
人机交互模块，用于通过所述车辆的显示模块输出车辆状态信息和车辆故障信息。
通常地，显示模块为智能座舱域的显示屏幕。
驾驶管理模块，通过所述车辆的显示模块选择制动踏板模式和转向模式。
在一种实施例中，集成式底盘域的控制系统还包括：
智能控制模块，用于进行底盘域内部系统间和系统内协调仲裁，优化控制结果；
底盘域融合控制模块，用于对车辆的制动和转向进行纵/横融合控制，以提升车辆操控性和安全性。
可以理解地，高集成的底盘域包含转向控制及驱动、制动控制驱动及执行机构。转向控制及驱动机构是将EPS的控制程序及驱动电路上移至onebox集成总成模块11中，由底盘域来直接控制转向电机完成转向。制动控制驱动及执行机构是以onebox为基础产生油压驱动制动器实现行车制动，驱动EPB电机进行驻车制动。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种车辆，采用上述的集成式底盘域的控制系统。
采用上述实施例的有益效果是：onebox集成总成模块11与车辆CAN网络和电源连接用于与车辆其它控制器互通信号；传感器模块12用于监测车辆状态以获取车辆监测数据，并将所述车辆监测数据传输至所述onebox集成总成模块11；控制模块13用于根据所述车辆监测数据生成控制指令；执行模块14用于根据所述控制指令实现所述车辆的转向控制和制动控制。本发明通过将转向和制动控制融合在底盘域中，能够提升车辆系统的集成度，优化底盘域各模块间的响应速度，确保车辆的行驶安全。
以上对本发明所提供的一种基于风光联合发电的智能滴灌系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种集成式底盘域的控制系统，其特征在于，包括：
onebox集成总成模块，与车辆CAN网络和电源连接，用于与车辆其它控制器互通信号；
传感器模块，用于监测车辆状态以获取车辆监测数据，并将所述车辆监测数据传输至所述onebox集成总成模块；
控制模块，用于根据所述车辆监测数据生成控制指令；
执行模块，用于根据所述控制指令实现所述车辆的转向控制和制动控制。
2.根据权利要求1所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，所述onebox集成总成模块包括底盘融合控制子模块、电子助力转向控制子模块、电子助力转向驱动子模块、电子驻车驱动子模块、onebox控制子模块、onebox驱动子模块、onebox执行电机和阀组。
3.根据权利要求2所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，所述底盘融合控制子模块用于对所述车辆进行制动和转向的融合控制；
所述电子助力转向控制子模块和电子助力转向驱动子模块用于对所述onebox执行电机进行驱动控制；
所述电子驻车驱动子模块用于根据所述onebox控制子模块的控制指令驱动电子驻车驱动制动器进行驻车；
所述onebox控制子模块、onebox驱动子模块、onebox执行电机和阀组用于控制所述车辆的驱动和制动。
4.根据权利要求1所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括踏板传感器、转角传感器、轮速传感器、加速度传感器和胎压传感器。
5.根据权利要求4所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，所述踏板传感器与制动踏板固定连接，用于监测所述制动踏板的位移数据和速率数据；
所述转角传感器用于监测方向盘的扭矩转角数据；
所述轮速传感器用于监测所述车辆各车轮的轮速数据；
所述胎压传感器用于监测所述车辆各轮胎的胎压数据和温度数据。
6.根据权利要求5所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，所述onebox集成总成模块通过制动管路分别连接前轴电子驻车制动器和后轴电子驻车制动器；
当监测到所述制动踏板的制动信号或接收到控制指令时，所述onebox集成总成模块通过所述前轴电子驻车制动器和所述后轴电子驻车制动器对所述车辆进行制动控制。
7.根据权利要求5所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，当监测到方向盘的转动指令时，所述onebox集成总成模块通过三相无刷电机对所述方向进行转向控制。
8.根据权利要求1所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，所述执行模块包括制动踏板和方向盘。
9.根据权利要求1所述的集成式底盘域的控制系统，其特征在于，还包括：
信号接口模块，通过所述车辆CAN网络与所述车辆的控制器、动力域和自动驾驶域传输信号；
车辆监控模块，用于输出所述车辆监测数据；
人机交互模块，用于通过所述车辆的显示模块输出车辆状态信息和车辆故障信息；
驾驶管理模块，通过所述车辆的显示模块选择制动踏板模式和转向模式。
10.一种车辆，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的集成式底盘域的控制系统。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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