CN202156404U - 汽车驱动防滑、防抱死控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其包括主控模块、传感器模块、电磁阀模块和电磁缓速器控制模块，主控模块中央处理单元和辅助处理单元；传感器模块包括分别与中央处理单元连接的传感器故障诊断模块和轮速信号处理模块；电磁阀模块包括分别与中央处理单元连接的电磁阀故障诊断模块和电磁阀驱动模块。所述控制系统的控制效果理想舒适，车辆没有跳动，刹车平稳，制动距离短，附着系数利用率高；具有完善的诊断轮速信号异常功能，有效防止ABS异常起动造成电磁阀发响，提高电磁阀使用寿命；具有驱动防滑功能，通用性强；具有CAN总线功能，通用性强；具有自诊断功能，方便下线检测、维修。

Description

汽车驱动防滑、防抱死控制系统

技术领域

本实用新型涉及电子控制领域，特别涉及汽车电子自动控制系统领域，具体指一种汽车驱动防滑、防抱死控制系统。

背景技术

随着道路的改善和汽车技术水平的进步，汽车的速度越来越高，车流量及车辆的密度不断增加，交通事故率也在不断上升，汽车的主动安全设备因此受到越来越大的关注，安装汽车防抱死系统(简称ABS)是降低事故率的有效手段，其作用是在汽车制动时防止车轮抱死，使车轮一直处于最佳的制动状态，有效地利用地面附着力，使车辆得到最佳的制动距离和制动稳定性，防止车辆转向失控和制动侧滑甩尾，有效地减少汽车高速行驶过程中可能出现的事故隐患，防止交通事故的发生。

但是在现有的技术中没有一种功能完善，控制效果理想、舒适，通用性和适应性强，能跟汽车其它电子设备通讯互联，且故障诊断、维修方便的电子控制器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其控制效果理想，能够通过CAN总线技术遵照J1939协议接入汽车局域网，还能通过一种简单而实用的方式实现驱动防滑功能，并且具有故障诊断能力，维修方便。

为实现上述目的，所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统的特点是，包括主控模块，所述主控模块包括彼此通讯连接的中央处理单元和辅助处理单元；传感器模块，所述传感器模块包括彼此通讯连接的传感器故障诊断模块和轮速信号处理模块，所述传感器故障诊断模块和轮速信号处理模块分别与所述中央处理单元通讯连接；电磁阀模块，所述电磁阀模块包括彼此通讯连接的电磁阀故障诊断模块和电磁阀驱动模块，所述电磁阀故障诊断模块和电磁阀驱动模块分别与所述中央处理单元通讯连接；以及，与中央处理单元通讯连接的电磁缓速器控制模块。

优选的是，所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，还包括ASR阀模块，所述ASR阀模块包括彼此通讯连接的ASR阀故障诊断模块和ASR阀驱动模块，所述ASR阀故障诊断模块和ASR阀驱动模块分别与所述中央处理单元通讯连接。

优选的是，所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，还包括起安全保护作用的固态继电器保护模块，所述辅助处理单元经固态继电器保护模块分别与电磁阀驱动模块和ASR阀驱动模块通讯连接。

优选的是，所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，还包括电源处理模块，所述电源处理模块分别与固态继电器保护模块、以及主控模块，传感器模块，电磁阀模块和ASR阀模块的各子模块通讯连接。

优选的是，所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，还包括分别与中央处理单元通讯连接的ABS指示灯驱动模块和ASR指示灯驱动模块。

优选的是，所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，还包括与中央处理单元通讯连接的CAN总线驱动模块。

优选的是，所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，还包括与中央处理单元通讯连接的RS232通讯模块。

本实用新型的有益效果在于：

(1)控制效果理想、舒适，车辆没有跳动，刹车平稳，制动距离短，附着系数利用率高；

(2)具有完善的诊断轮速信号异常功能，有效防止ABS异常起动造成电磁阀发响，提高电磁阀使用寿命；

(3)具有驱动防滑功能，通过差速制动的方式实现，不用控制发动机，通用性强；

(4)具有CAN总线功能，遵照J1939协议，符合国际标准，通用性强；

(5)具有自诊断功能，方便下线检测、维修。

附图说明

图1示出了本实用新型所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统的原理方框图。

图2示出了本实用新型所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统的安装布置图。

图3示出了汽车驱动防滑、防抱死控制系统中传感器信号处理电路图。

图4示出了汽车驱动防滑、防抱死控制系统中ASR阀控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明：

图1示出了汽车驱动防滑、防抱死控制系统100的原理方框图，如图1所示，所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统100，由壳体和置于壳体内的控制电路板组成，控制电路板的一端设置有一个与外部线束相连的电路连接接口9，传感器、电磁阀、指示灯、通讯接口等外部部件可通过该电路连接接口9与所述控制系统100中的各模块进行通讯连接。所述控制系统100包括主控模块、传感器模块、电磁阀模块和电磁缓速器控制模块80。

具体地，所述主控模块包括彼此通讯连接的中央处理单元11和辅助处理单元12，其中，所述中央处理单元11作为控制系统100的核心模块与其它模块分别相连，负责信息的输入、计算和分析，逻辑运算后输出各种相关的信息和控制信号；所述辅助处理单元12负责监控中央处理单元11的运行状态，起安全保护作用。

所述传感器模块包括彼此通讯连接的传感器故障诊断模块20和轮速信号处理模块21，所述传感器故障诊断模块20和轮速信号处理模块21分别与所述中央处理单元11通讯连接。传感器模块负责针对传感器的短路故障和开路故障的诊断、以及针对轮速信号的滤波、放大和整形。

所述电磁阀模块包括彼此通讯连接的电磁阀故障诊断模块30和电磁阀驱动模块31，所述电磁阀故障诊断模块30和电磁阀驱动模块31分别与所述中央处理单元11通讯连接。电磁阀模块负责针对电磁阀线圈短路和开路故障的诊断、以及电磁阀的驱动工作。

所述电磁缓速器控制模块80与中央处理单元11通讯连接。

采用所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统100，轮速传感器121、122、123、124产生的电信号经信号处理电路的滤波、放大和整形后送到主控模块的中断端口，由中央处理单元11通过计算得出轮速、加减速度、车的参考速度和滑移率等控制参数。当汽车发生紧急制动，车轮即将发生抱死、减速度和滑移率达到预定的阀值时，进入ABS的控制循环，此时中央处理单元11控制电磁阀驱动模块31驱动电磁阀线圈，使调节器不断地工作在保压、减压、增压的状态，使车轮的滑移率控制在15％左右，增加车辆的稳定性和缩短刹车距离，从而防止车轮抱死，使车轮达到最佳的附着力的目的。由于电磁缓速器的工作会影响上述针对车辆的ABS系统的正常工作，因此当ABS起控时，所述中央处理单元11控制通过电磁缓速器控制模块80切断电磁缓速器的电源，使其不能工作，从而防止电磁缓速器起作用，制动结束后恢复电磁缓速器的正常工作。

所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统100还具有驱动轮防滑功能，即包括ASR阀模块，所述ASR阀模块包括彼此通讯连接的ASR阀故障诊断模块40和ASR阀驱动模块41，所述ASR阀故障诊断模块40和ASR阀驱动模块41分别与所述中央处理单元11通讯连接。ASR阀模块负责针对ASR阀线圈的短路故障和开路故障的诊断、以及ASR阀的驱动工作。

所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统100还具有安全保护功能，即包括固态继电器保护模块51，该固态继电器保护模块51是电磁阀工作电源的总保护开关，所述辅助处理单元12经固态继电器保护模块51分别与电磁阀驱动模块31和ASR阀驱动模块41通讯连接。

所述传感器故障诊断模块20、电磁阀故障诊断模块30以及ASR阀故障诊断模块40使得所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统100具备完善的自诊断的功能，并且各诊断模块输出的诊断结果通过相应的指示灯显示出来，所述指示灯包括ABS指示灯和ASR指示灯，二者分别由均与中央处理单元11通讯连接的ABS指示灯驱动模块61和ASR指示灯驱动模块60驱动。当控制系统100发现传感器、电磁阀、电源等部件存在故障时，立即恢复常规的制动方式，并且通过ABS指示灯闪码的方式指示存在故障的部件，此外，所述控制系统100还包括RS232通讯模块71，从而用于诊断故障的诊断仪可通过该RS232通讯模块71连接至中央处理单元11，以进行故障的诊断；如果汽车是在滑路上起步时，当驱动轮的轮速大于车速一定的比例和达到一定的时间时，ASR功能起作用，所述中央处理单元11一方面控制ASR指示灯驱动模块60驱动ASR指示灯点亮，以进行车辆打滑的提示；另一方面，所述中央处理单元11控制电磁阀驱动模块31制动打滑车轮来增加驱动力，当汽车不再打滑时，退出ASR控制，熄灭ASR指示灯。

为实现所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统100与其它车载电子设备进行通讯互联，所述控制系统100还包括与中央处理单元11通讯连接的CAN总线驱动模块70，所述控制系统100可利用CAN总线驱动模块70驱动CAN总线接口，从而接入汽车局域网，跟汽车上的其它电子设备进行通讯互联。

为向所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统100中的各模块提供稳定的电源，所述控制系统100还包括电源处理模块50，该电源处理模块50由电压测试电路、降压电路、稳压电路和滤波电路组成，其分别与固态继电器保护模块51，以及主控模块、传感器模块、电磁阀模块和ASR阀模块中的各子模块通讯连接，为各模块提供稳定的工作电源。

图2示出了所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统100的安装布置图，如图2所示，布置图中细线表示电路连接关系，粗线表示气路连接关系。图中，轮速传感器121、122、123、124和控制系统100的电路连接接口9相连，调节器131、132、133、134与ASR阀105和控制系统100的电路连接接口9相连；调节器131、132的气路连接输入口同时和制动总泵108连接，调节器131、132的气路连接输出口分别连接左前制动气室和右前制动气室，调节器133、134的气路连接输出口分别与左后制动气室和右后制动气室相连，调节器133、134的气路连接输入口分别与继动阀109的输出口相连，继动阀109的主进气口和储气筒107相连，继动阀109的先导进气口和双通单向阀104的出气口相连，双通单阀104的进气口的其中一路与刹车总泵108连接，另一路与ASR阀105的出气口相连，当正常刹车时，气源由刹车总泵108提供，ASR起作用时，气源由ASR阀105提供。

图3示出了汽车驱动防滑、防抱死控制系统100中传感器信号处理电路图，如图3所示，轮速信号WS0由电阻R800上拉到5V，经过R801、C801的低通滤波去掉高频信号后进入运放IC800-1的2脚，上拉后另一路信号通过动态磁滞R803、R804和运放IC800的3脚和1脚组成放大电路，经放大、整形后送到主控模块的中断口，信号由R802和C802、C803滤波后送到主控模块的A/D转换口，用来识别轮速传感器121、122、123、124的故障状态。

图4示出了汽车驱动防滑、防抱死控制系统100中ASR阀控制电路图，如图4所示，ASR阀的驱动电路主要由IC400和T400组成，主控模块的I/O口产生两个驱动信号CMD-HDV、CMD-LDV去驱动IC400和T400，当CMD-HDV和CMD-LDV同时为高电平时，即打开ASR阀105；当CMD-HDV和CMD-LDV同时为低电平时，即关闭ASR阀105，通过反馈电路R410、R411、R416产生的反馈信号ST-HDV和ASR-FBK送到主控模块的I/O口，通过比较驱动信号和反馈信号的电平来识别ASR阀105的故障状态。

另外，所述汽车驱动防滑、防抱死控制系统具有先进的轮胎自适应功能，可以针对不同车型、不同轮胎的车辆，自动识别相应的轮胎，自动调整参数准确算出车速；所述控制系统采用双主控模块的设计方式，安全性能高；所述控制系统采用四层板、全部表贴的元件封装、汽车级芯片、模块化的设计，可靠性能高。

综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。

Claims (7)

1.一种汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其特征在于：包括，

主控模块，所述主控模块包括彼此通讯连接的中央处理单元和辅助处理单元；

传感器模块，所述传感器模块包括彼此通讯连接的传感器故障诊断模块和轮速信号处理模块，所述传感器故障诊断模块和轮速信号处理模块分别与所述中央处理单元通讯连接；

电磁阀模块，所述电磁阀模块包括彼此通讯连接的电磁阀故障诊断模块和电磁阀驱动模块，所述电磁阀故障诊断模块和电磁阀驱动模块分别与所述中央处理单元通讯连接；以及，

与中央处理单元通讯连接的电磁缓速器控制模块。

2.根据权利要求1所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其特征在于：还包括ASR阀模块，所述ASR阀模块包括彼此通讯连接的ASR阀故障诊断模块和ASR阀驱动模块，所述ASR阀故障诊断模块和ASR阀驱动模块分别与所述中央处理单元通讯连接。

3.根据权利要求1所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其特征在于：还包括起安全保护作用的固态继电器保护模块，所述辅助处理单元经固态继电器保护模块分别与电磁阀驱动模块和ASR阀驱动模块通讯连接。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其特征在于：还包括电源处理模块，所述电源处理模块分别与固态继电器保护模块、以及主控模块，传感器模块，电磁阀模块和ASR阀模块的各子模块通讯连接。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其特征在于：还包括分别与中央处理单元通讯连接的ABS指示灯驱动模块和ASR指示灯驱动模块。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其特征在于：还包括与中央处理单元通讯连接的CAN总线驱动模块。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的汽车驱动防滑、防抱死控制系统，其特征在于：还包括与中央处理单元通讯连接的RS232通讯模块。

Images