CN1723144A - 用于车辆的电子控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆，特别是重型货运车辆的电子控制装置，该装置包括适于控制车辆制动器的动作的电子控制单元(ECU)。该ECU具有用于存储特别是车辆的制动相关控制参数的非易失存储装置，和包含用于一个或多个车辆的辅助功能的操作数据的离散可编程存储装置。这用来相对于预定列表校验一个或多个输入和输出变量和控制算法以便相对于错误模式，维护制动功能。

Description

用于车辆的电子控制装置

技术领域

本发明涉及用于车辆的电子控制装置，特别地，但不排他地，涉及用于商用车辆的控制设备。

背景技术

大型商用车现在设计和制造有电子控制单元(ECU)。这些负责控制由牵引车辆的驱动启动的信号以便控制气压管路的阀门，从压缩空气储存罐施加制动压力以便制动制动轮的致动器。这种ECU可以包括用来根据在车辆的各侧检测的车辆粘附损失，调整制动压力的防抱死制动压力调制装置(anti lock brake pressure modulation means)(ABS)。

在EP1167147中描述了一种这样的ECU，其中ECU包括主数据存储器和用于特定的制动相关车辆参数的电子装置。存储器由使用专用设备的拖车制造商确定其参数，以便允许与特定的车辆匹配的ECU的功能。这与完全的气压系统中的传统的机械操作可变负载阀的设置类似。

拖车车辆(trailer vehicle)的消费者和操作者正日益需求适合于控制其他功能的拖车电子控制装置。不同的操作者根据他们的拖车的使用方式，要求不同的功能。为不同消费者提供专用控制对拖车制造商和供应商来说代价相当高，以及在每种情况下，由于必须考虑控制制动的核心系统的安全临界属性。

发明内容

本发明试图提供解决上述问题的用于车辆的控制装置。

根据本发明，提供一种用于车辆的控制装置，该装置包括适合于控制车辆制动器的动作的电子控制单元，该ECU具有非易失存储装置，用于存储特别是车辆的制动相关控制参数，其中，该ECU进一步包括离散可编程存储装置，包含用于一个或多个车辆的辅助功能的操作数据，用来相对于预定列表校验一个或多个输入和输出变量和控制算法，以便相对于错误模式，维护制动功能。

附图说明

现在，将参考附图，更详细地描述本发明的示例性实施例，其中：

图1表示用于商用车辆制动系统的ECU的示意图。

图2表示根据本发明的通用方法。

具体实施方式

图1表示用于商用车辆制动系统的电子控制单元(ECU)的示意图，包括多个车轮速度传感器1，其中一个传感器与车轮的每一个相关。车轮速度传感器1的输出经各自的输入级6，输送到ECU，然后，输送到两个微型计算机7的各自的一个，微型计算机包括用于易失存储器的RAM和用于可编程非易失存储器的EEPROM。因为冗余，两个微型计算机7适合于彼此通信。然后，微型计算机7与输出级8通信，输出级8然后适合于控制各自的压力控制阀，在使用中，其将控制将压力应用于车辆制动。还提供告警灯11以便当系统正在操作时，告知驾驶员。

这种ECU通常也用来提供牵引控制的元件。在图1所示的例子中，ECU具有牵引控制系统(TCS)引擎管理接口2和自诊断装置3。然后，微型计算机7的输出输送到TCS电磁阀10、TCS告警灯12。ECU还包括由车辆电池4驱动的电源5和减速器继电器(retarderrelay)13和电子管继电器14。

还输送ECU来自车辆上的多个传感器的输入，包括制动系统中的各个压力，诸如驾驶员需求压力、主系统压力和实际输出制动压力、车辆参考速度、制动瓦片磨损传感器(pad wear sensor)和其他。用于这些检测传感器输出的容许值存储在表中，用于ABS的控制软件调用来确保系统正确地工作。

ECU包括作为非易失存储器装置的EEPROM，其中，将存储器划分成两块。第一块包括主安全临界控制参数，特别是与车辆制动的致动和操作有关的参数。存储器的第二块包括离散可编程存储装置，用于包含与一个或多个辅助功能有关的操作数据。为能从车轮获得实际数据。

当电子控制装置控制安全临界系统时，设计语言和解释器不应当产生将导致系统性能或可用性损失的任何故障。

下述设计约束期望语言和解释器避免这些问题。

不应当允许循环和迭代以避免程序会在可能影响或甚至禁止制动功能的死循环中结束的风险。来自主控制算法的过程和控制变量仅应当通过预定列表访问。主控制算法设计成控制辅助功能，诸如提升轴控制、集成速度开关(integrated speed switch)和复位行驶功能。控制语言不应当能写入除为语言解释器预留外的任何存储器区域。语言解释器将范围检查所有输入和输出变量。理论上，语言将仅允许简单结构，以及如果要求更复杂的结构，它们应当由多个简单结构组成。为帮助确保简单性，所有指令将具有相同字节数。

辅助设计语言/解释器(ADL)是辅助功能子系统的子过程以及存储在EEPROM上。该子系统包括设计成处理来自在制动系统的诊断系统中定义的测量值表、来自CAN总线接口和来自辅助子系统的输入数据的语言解释器。

ADL程序被分成多个过程。指令集或运算码包括布尔运算符(AND、OR等等)和某些简单的算术运算符(大于、等于等等)的集合。第一过程是适合于启动程序和读取过程操作码和控制其他过程的ADL_control。其他过程包括存放操作数、转换操作数、定时器控制、计数器控制、设置-复位锁存(SRLatch)控制。

ADL解释器具有多个定时器，每个具有要素：(读取)定时器值/(写入)定时器预置、运行、复位、输出。如果设置运行位，定时器值每50ms递增一次。如果定时器超过定时器预置，设置输出位。计数器控制具有多个计数器，每个包括要素：计数器值、递量、减量、复位。

提供具有时钟的多个SRLatch，每个包括要素：设置、复位、时钟、输出。在“设置”输入的上升沿上设置输出。在复位输入的上升沿设置输出。在“时钟”输入的上升沿触发输出。过程ConverOperands将两个输入操作数转换成三个实数。如果运算码具有所设置的中间位，那么输入操作数不需要转换。如果没有，那么操作数用作注册表中的索引。Put Operand过程将结果返回到注册表中。

图2表示正使用的语言解释器的主过程。在步骤100中，ADL_control过程通过加载模块，从EERPOM初始载入到RAM直到结束该过程为止。从50ms任务调用这一过程。当每个指令方便地均为4字节时，程序花费2.5s来加载。只要将程序加载到RAM中，设置program_init_complete标志以及能开始处理指令。作为初始步骤，步骤101，能调用定时器、计数器和SRLatch控制以便更新控制要素。

在下一步骤102，过程调用下一指令。这包括三个操作数后的运算码。下一步骤是调用转换操作数过程103，该过程将操作数1和2转换成“实”数据。然后，将指令的实际类型解码成运算码以及经跳转表104调用所需指令。在步骤105，处理指令结果以及如果运算码具有返回值，那么在步骤106调用放置操作数过程以便将操作数3返回到所需位置。如果运算码表示指令是该序列的最后一个指令，那么解释器在107退出，否则解释器返回到步骤102。

鉴于应用的安全临界属性，当在步骤104处理指令时，解释器检验以便查看在跳转表中所请求的功能是否落在允许范围内。如果所请求的功能落在该范围外，那么设置InstructionError标志以及该过程在步骤107退出以确保制动仍然不受影响。如果未设置InstructionError标志，那么如上所述，在步骤106处理该指令。

尽管已经通过具有四字节的每个指令描述过该过程，根据处理器速度和结构，对长于此的指令也是可能的。选择四字节以便提供有用数据量同时保持运行时间最小。

下面的例子表示如何能使用解释器来解决操作集成速度开关(ISS)(integrated speed switch)的问题。ISS的典型应用是控制拖车或半拖车上的转向轴，其在特定速度时被锁定。只要速度上升或降低特定阈值下，那么输出的开关状态将改变以及能用来控制例如电磁阀。通常，ISS将要求1km/h的磁滞。

编号   运算符       操作数         注释

               1      2      3

1      SUB     10     1     REG1   REG1＝10-1，REG1包含开关速度-hys(1km/h)

2      MULT    REG1   OP1   REG1   REG1＝REG1*OP1

                                   REG1包含如果输出导通时，断开所需的开关

                                   速度值

3      NOT     OP1    NULL  REG2   REG2＝！OP1

                                   寄存器加载OP1的相反状态

4      NUL     10     REG2  REG3   REG3＝10*REG2

                                   REG3包含如果输出断开时，接通所需的开关

                                   速度值

5      SLH     REG1   REG3  REG4   Reg4包含REG1和REG3的最高值

6      GT      V_REF  REG4  OP1    如果V_REF＞REG4 OP1＝真，否则OP1＝假

下一例子是行驶功能复位(RTR)。RTR功能用来将拖车的空气悬架复位到正常(行驶)位置。当车速超出10Km/h时，接通输出10秒，只要完成该功能，则悬挂直到车速为零达30秒。

编号   运算符            操作数             注释

1      INIT    200        NULL     T1_TAR   在第一周期期间，初始化定时器1

                                            目标值

2      INIT    625        NULL     T2_TAR   在第一周期期间，初始化定时器2

                                            目标值

3      GT      V_REF      10       SRL1_S   如果V_REF＞10  SRL1_S＝真

4      EQLS    SRL1_OP    NULL     T1_RUN   T1_ST＝SRL1_OP

                                            如果SRL1_OP不为零开始计数器

5      XOR_L   SRL1_OP    T1_OP    OP1      OP1＝SRL1_OP XOR T1_OP

                                            输出为接通同时SRL_OP＝真以及

                                            定时器不超时，输出将为接通

6      NEQL    V_REF      0        T2_R     如果V_REF！＝0复位定时器2

7      EQL     V_REF      0        T2_RUN   如果V_REF＝＝0，开始定时器2

8      EQL     T2_OP      1        SRL1_R   复位SRL1

9      EQL     T2_OP      1        T1_R     复位定时器1

Claims (6)

1.一种用于车辆的控制装置，该装置包括适于控制车辆制动器的动作的电子控制单元，该ECU具有非易失存储装置，用于存储特别是车辆的制动相关控制参数，其特征在于，

该ECU进一步包括离散可编程存储装置，包含用于车辆的一个或多个辅助功能的操作数据，用来相对于预定列表校验一个或多个输入和输出变量和控制算法，以便相对于错误模式，维护制动功能。

2.如权利要求1所述的控制装置，其中，离散可编程存储装置包含控制语言和用于该控制语言的解释器。

3.如权利要求2所述的控制装置，其中，该解释器适于相对于可容许值的预定列表，范围检验输入和/或输出变量，以及如果该输入和/或输出变量的值在可容许极限外，解释器终止该指令。

4.如权利要求2至3的任何一个所述的控制装置，其中，该控制语言能仅写入为该解释器而预留的存储区中。

5.如权利要求2至4的任何一个所述的控制装置，其中，该控制算法包括预定指令集。

6.如权利要求5所述的控制装置，其中，每个指令具有相同的字节数。

Images