CN117284262A - 一种缓解车辆动态制动危险的控制方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线控制动系统技术领域，具体涉及一种缓解车辆动态制动危险的控制方法及控制系统，当EMB系统的主电路模块发生异常，发出制动失效信息或失效无法发出信号，域控制器通过CAN通讯接收信息或判断异常信息，并发出帧信号用于激活对应EMB系统内的反转电路模块，使反转电路模块介入控制，并同时触发集成于反转电路模块内的延时电路模块；反转电路控制电机反转，并通过延时电路模块在预设时间内切断电机电流，关闭控制电路。控制系统包括域控制器以及分布式的EMB系统，通过CAN网络通讯。本申请针对分布式的EMB系统，设计出自动识别任意车轮制动系统失效的机制，并通过域控制器及时解除该失效轮的制动力，以避免干扰整车的运动，达到可靠、安全的目的。

Description

一种缓解车辆动态制动危险的控制方法及控制系统

技术领域

本发明涉及线控制动系统技术领域，特别涉及一种缓解车辆动态制动危险的控制方法及控制系统。

背景技术

在线控制动系统领域，车辆的动态安全是一个非常关键的问题，特别是在电子机械制动系统EMB中，由于与驾驶员完全解耦，安全性更受到关注；当EMB系统在制动过程中现有电路发生故障后，EMB系统可能会保持当前的制动力导致车轮发生锁死，造成车辆产生横摆力矩，影响行车安全。在直线行驶的情况下，单个前轮有残余制动力甚至抱死，会发生车辆跑偏，进而造成车辆自动转向；当转向时两个前轮有残余制动力甚至抱死，会出现推头现象；当转向时两个后轮有残余制动力甚至抱死，会出现甩尾现象；当全部车轮抱死，会出现转向失败的问题。因此，在实际制动时，一方面要保持动态中的车辆能够有效的制动，另外一方面在任意车轮制动系统失效后，残余的制动力还能自动消除，避免使车轮一直处于不可控制的危险制动状态。

现有技术的设计方向是在单轮制动系统中采用冗余设计，其目的是保证该制动器不失效；即当主电路发生故障后，备份电路接替主电路进行工作，达到安全的目的。但传统的设计方法会导致整个系统空间占用率过大，电路设计复杂且成本高，同时使用功耗高。因此，本申请研制了一种缓解车辆动态制动危险的控制方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明目的是：提供一种缓解车辆动态制动危险的控制方法及控制系统，采用非冗余设计的反转电路模块控制机制，独立于现有主电路模块控制机制，以解决现有技术中整个系统空间占用率过大，成本高，以及使用功耗高的问题。

本发明的技术方案是：一种缓解车辆动态制动危险的控制方法，包括：

EMB系统的主电路模块发生异常，发出制动失效信息或失效无法发出信号，其中，制动失效信息通过CAN通讯反馈至域控制器；

域控制器接收或判断异常信息，并发出帧信号用于激活对应EMB系统内的反转电路模块，使所述反转电路模块介入控制，并同时触发集成于所述反转电路模块内的延时电路模块；

所述反转电路控制电机反转，并通过所述延时电路模块使所述电机在预设时间内切断电流关闭。

优选的，所述主电路模块常态工作时，所述反转电路模块处于非通电状态；

所述主电路模块发出制动失效信息或失效无法发出信号时，所述反转电路模块被激活并处于通电状态。

优选的，所述反转电路通过植入其内部的触发机制模块进行激活，触发两组电路模块工作，并驱动所述电机反转；

所述电路模块包括驱动电路模块及开关电路模块，所述驱动电路模块接收所述触发机制模块的信号，并控制所述开关电路模块，使所述开关电路模块控制所述电机工作。

优选的，所述延时电路模块从所述反转电路模块被激活通电时开始计时，并在设定时间后发送信号关闭所述驱动电路模块，致使所述开关电路模块被关闭。

本申请还公开了一种缓解车辆动态制动危险的控制系统，包括域控制器，以及分布式的EMB系统；所述域控制器与所述EMB系统通过CAN网络进行通讯。

优选的，所述EMB系统包括主电路模块及反转电路模块；

所述反转电路模块用于控制电机，并驱动其反转；所述反转电路模块包括触发机制模块、第一开关电路模块、第二开关电路模块、第一驱动电路模块、第二驱动电路模块，以及延时电路模块；其中，第一驱动电路模块、第一开关电路模块构成第一电路模块；第二驱动电路模块、第二开关电路模块构成第二电路模块。

优选的，所述延时电路模块、第一驱动电路模块、第二驱动电路模块分别与所述触发机制模块信号连接，接收所述触发机制模块的响应信号；所述延时电路模块还与所述第一驱动电路模块、第二驱动电路模块信号连接，反馈控制终止信号；

所述第一开关电路模块与所述第一驱动电路模块信号连接，形成控制电机工作的第一路信号；所述第二开关电路模块与所述第二驱动电路模块信号连接，形成控制电机工作的第二路信号。

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本申请针对车辆分布式的EMB系统，设计出自动识别任意车轮制动系统失效的机制，并且通过域控制器及时解除该失效轮的制动力，以避免干扰整车的运动，达到可靠、安全的目的。

(2)采用非冗余设计的反转电路模块控制机制，独立于现有主电路模块控制机制，降低电路复杂度和成本，减小了体积；同时，由于主电路模块与反转电路模块相对独立设置，反转电路模块在正常情况下处于关闭状态，只在制动失效的情况下被唤醒，介入控制，进而增设的反转电路模块几乎零功耗。

(3)反转电路模块是否介入，由域控制器进行决策和控制，提高可靠性，并且根据整车的动态和制动的状态，决定介入的时机；并在介入时结合延时电路模块，控制解锁终止，保证可靠性。

(4)反转电路模块由触发机制模块、第一电路模块、第二电路模块，以及延时电路模块组成，结构设计简单，成本低；结合相对独立控制的主电路模块，整个控制系统空间占用率小。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明分布式的EMB系统与域控制器连接框图；

图2为本发明所述反转电路模块框图。

1、域控制器，2、EMB系统，3、主电路模块，4、反转电路模块，5、电机；41、触发机制模块，42、第一电路模块，421、第一驱动电路模块，422、第一开关电路模块，43、第二电路模块，431、第二驱动电路模块，432、第二开关电路模块，44、延时电路模块。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

为了便于理解，首先说明本申请的应用场景，在线控制动系统领域，可采用EMB系统对车轮进行制动控制，但是当EMB系统发生故障后会出现制动失效的情况，进而导致车轮抱死，本申请则用于解决在制动失效后出现车轮抱死的情况。

如图1、图2所示，一种缓解车辆动态制动危险的控制系统，包括域控制器1，以及分布式的EMB系统2；域控制器1与EMB系统2通过CAN网络进行通讯。域控制器1起到总控的作用，分布式的EMB系统2则分别对应车轮设置；在一实施方式中，EMB系统2对应设置四个。

如图1所示，EMB系统2包括主电路模块3及反转电路模块4；主电路模块3工作于常态下，用于实现对车辆进行有效制动和制动解除；反转电路模块4作用于制动失效的情况下，用于控制电机5，并驱动其反转，解除制动失效。本实施方式中，反转电路模块4独立于主电路模块3，反转电路模块4在正常情况下处于关闭状态，只在制动失效的情况下被唤醒，介入控制，进而增设的反转电路模块4几乎零功耗。

如图2所示，反转电路模块4包括触发机制模块41、第一电路模块42、第二电路模块43，以及延时电路模块44。

在一实施方式中，第一电路模块42包括第一驱动电路模块421、第一开关电路模块422；第二电路模块43包括第二驱动电路模块431、第二开关电路模块432。

延时电路模块44、第一驱动电路模块421、第二驱动电路模块431分别与触发机制模块41信号连接，接收触发机制模块41的响应信号；延时电路模块44还与第一驱动电路模块421、第二驱动电路模块431信号连接，反馈控制终止信号；第一开关电路模块422与第一驱动电路模块421信号连接，形成控制电机5工作的第一路信号；第二开关电路模块432与第二驱动电路模块431信号连接，形成控制电机5工作的第二路信号。两路信号所对应的第一电路模块42及第二电路模块43在常态下与主电路模块3隔离，在反转电路模块4被触发后，通过两路信号控制电机5反转。

在正常情况下，域控制器根据整车状态和驾驶员的制动意图通过CAN网络统一调度和控制四个EMB系统的工作，对动态中的车辆进行有效制动和制动解除，另外域控制器通过CAN网络可以有效掌握四个EMB的工作状态。当域控制器发现任意EMB系统的主电路模块发生故障且发现相应的EMB系统处于制动状态时，会触发反转电路模块工作，具体控制方法主要如下。

首先，EMB系统的主电路模块发生异常，发出制动失效信息或失效无法发出信号，前者通过CAN通讯将失效信息反馈至域控制器，后者通过域控制器进行判断。

接着，域控制器接收或判断异常信息，并发出特殊的帧信号用于激活对应EMB系统内的反转电路模块，使反转电路模块介入控制，并同时触发集成于反转电路模块内的延时电路模块；也就是说，反转电路模块是否介入，由域控制器进行决策和控制，提高可靠性，并且根据整车的动态和制动的状态，决定介入的时机；具体的，域控制器发出信号后，触发机制模块被激活，进而反转电路模块内的所有模块均有电源供应，也就是说，在触发机制模块被激活前，反转电路模块处于非通电状态；与此同时(触发机制模块被激活时)，延时电路模块开始计时。

当触发机制模块激活后，触发两组电路模块工作，并驱动电机反转；其中，第一驱动电路模块会打开第一开关电路模块，第二驱动电路模块打开第二开关电路模块，于是电机会反向转动，残余的制动力被释放，避免使车轮一直处于不可控制的危险制动状态。

最后，延时电路模块在设定时间后输出信号关闭第一驱动电路模块、第二驱动电路模块，致使第一开关电路模块、第二开关电路模块被关闭，电机反转停止。

本申请中，域控制器以及分布式的EMB系统是为了实现线控制动的必要组件，通过设计独立于主电路模块的反转电路模块，在保证制动失效能够被有效解除的情况下，还能够降低电路复杂度和成本，减小了体积。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (7)

1.一种缓解车辆动态制动危险的控制方法，其特征在于，包括：

EMB系统的主电路模块发生异常，发出制动失效信息或失效无法发出信号；

域控制器判断异常信息或通过CAN通讯接收制动失效信息，并发出帧信号用于激活对应EMB系统内的反转电路模块，使所述反转电路模块介入控制，并同时触发集成于所述反转电路模块内的延时电路模块；

所述反转电路控制电机反转，并通过所述延时电路模块使所述电机在预设时间内切断电流关闭。

2.根据权利要求1所述的一种缓解车辆动态制动危险的控制方法，其特征在于：所述主电路模块常态工作时，所述反转电路模块处于非通电状态；

所述主电路模块发出制动失效信息或失效无法发出信号时，所述反转电路模块被激活并处于通电状态。

3.根据权利要求2所述的一种缓解车辆动态制动危险的控制方法，其特征在于：所述反转电路通过植入其内部的触发机制模块进行激活，触发两组电路模块工作，并驱动所述电机反转；

所述电路模块包括驱动电路模块及开关电路模块，所述驱动电路模块接收所述触发机制模块的信号，并控制所述开关电路模块，使所述开关电路模块控制所述电机工作。

4.根据权利要求3所述的一种缓解车辆动态制动危险的控制方法，其特征在于：所述延时电路模块从所述反转电路模块被激活通电时开始计时，并在设定时间后发送信号关闭所述驱动电路模块，致使所述开关电路模块被关闭，控制所述电机停止工作。

5.一种缓解车辆动态制动危险的控制系统，其特征在于：采用如权利要求1-4任一项所述的缓解车辆动态制动危险的控制方法进行控制，包括域控制器，以及分布式的EMB系统；所述域控制器与所述EMB系统通过CAN网络进行通讯。

6.根据权利要求5所述的一种缓解车辆动态制动危险的控制系统，其特征在于：所述EMB系统包括主电路模块及反转电路模块；

所述反转电路模块用于控制电机，并驱动其反转；所述反转电路模块包括触发机制模块、第一电路模块、第二电路模块，以及延时电路模块；

所述第一电路模块包括第一驱动电路模块、第一开关电路模块；

所述第二电路模块包括第二驱动电路模块、第二开关电路模块。

7.根据权利要求6所述的一种缓解车辆动态制动危险的控制系统，其特征在于：所述延时电路模块、第一驱动电路模块、第二驱动电路模块分别与所述触发机制模块信号连接，接收所述触发机制模块的响应信号；所述延时电路模块还与所述第一驱动电路模块、第二驱动电路模块信号连接，反馈控制终止信号；

所述第一开关电路模块与所述第一驱动电路模块信号连接，形成控制电机工作的第一路信号；所述第二开关电路模块与所述第二驱动电路模块信号连接，形成控制电机工作的第二路信号。