WO2010139259A1 - 基于can总线通讯技术的汽车线控制动方法及装置 - Google Patents

基于can总线通讯技术的汽车线控制动方法及装置 Download PDF

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姜竹胜
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芜湖普威技研有限公司
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB

Definitions

  • the invention relates to a vehicle line control method and device based on CAN bus communication technology. Background technique
  • an electronic control unit for electronic mechanical brake system based on CAN bus network communication (CN200810061400.8), whose main structure includes a CAN bus network, a main control node and four From the control node, this technology can realize receiving signals from the control node from the CAN bus network, and after a certain processing output to the brake motor, the brake motor drives the actuator to implement braking on the wheel.
  • This technology is that the structure is complicated, the efficiency is low, the brake lag is easily caused, and the safety is low. Summary of the invention
  • the object of the present invention is to provide an automobile line control method and device based on CAN bus communication technology, which has a simple structure and high braking efficiency.
  • a vehicle line control method based on CAN bus communication technology wherein a brake pedal is provided with a sensor, and the sensor transmits a signal to a brake pedal signal processing unit, and the brake pedal signal processing unit obtains each wheel according to the sensor signal.
  • the required braking force transmits the braking force command to the wheel brake control unit via the CAN bus, and the wheel brake control unit controls the brake motor to achieve the braking of the vehicle.
  • the brake pedal signal processing unit is provided in parallel with two units, and both units can send a braking force command to the wheel brake unit.
  • the wheel brake control unit is provided with four sets, which are respectively arranged on the four wheels of the car.
  • the wheel brake control unit receives the wheel speed signal transmitted from the wheel speed sensor, and controls the brake motor to stop braking when the received braking force command exceeds a predetermined upper limit of the braking force.
  • a device for implementing the foregoing method for controlling a vehicle line based on a CAN bus communication technology comprising a brake motor, further comprising a brake pedal signal processing unit, a wheel brake control unit and a brake pedal sensor, wherein the brake a pedal sensor is connected to an input end of the brake pedal signal processing unit signal, the brake pedal signal processing unit is connected to the wheel brake control unit via a CAN bus, and a signal output terminal of the wheel brake control unit is connected to the Brake motor.
  • the brake pedal signal processing unit is provided in parallel with two, and the two brake pedal signal processing units can send a braking force command to the wheel brake control unit.
  • the wheel brake control unit is provided with four, which are respectively disposed on the four wheels of the automobile.
  • a wheel speed sensor is further included, wherein the wheel speed sensor is connected to a signal input end of the wheel brake control unit
  • ABS anti-lock braking system
  • TCS driving force control system
  • ESP electronic stability program
  • the pedal characteristics are improved, the braking reaction time is shortened, and the collision safety is improved by canceling a complete set of mechanical force transmitting devices at the front of the driver; and the two brake pedal signal processing units in the system are Parallel effective, if one node fails, then another node ensures the normal operation of the pedal, thus ensuring the normal operation of the brake system and improving system safety; and the two brake pedal signal processing units can be expanded Collecting more than 3 pedal signals, using software algorithm to obtain the pedal signal value, can enhance system reliability;
  • the four wheel brake control units separately collect the wheel speed, which reduces the length of the harness than the unified acquisition by the central control unit, saving cost and reducing weight;
  • the system has a line control manager and an energy management system (not shown in the block diagram). With the high real-time characteristics of CAN communication, the system is more stable and reliable. DRAWINGS
  • FIG. 1 is a block diagram of the circuit of the present invention. detailed description
  • the brake control system is set up with six nodes, namely two brake pedal signal processing units (pedal node 1 and pedal node 2), four wheel brake control units (left front brake node) , right front brake node, left rear brake node and right rear brake node).
  • the brake pedal signal processing unit is provided in parallel with two (pedal node 1 and pedal node 2), both of which can send a braking force command to the wheel braking unit. If one node fails, then There is another node to ensure the normal operation of the pedal board.
  • the wheel brake control unit is provided with four (left front brake node, right front brake node, left rear brake node and right rear brake node), which are respectively arranged on the four wheels of the car.
  • the wheel speed sensor is connected to the signal input of the wheel brake control unit.
  • the brake pedal sensor is connected to the brake pedal signal processing unit signal input end, the brake pedal signal processing unit is connected to the wheel brake control unit via the CAN bus, and the wheel brake control unit signal output terminal is connected to the brake motor.
  • the sensor on the brake pedal transmits a signal to the brake pedal signal processing unit.
  • the brake pedal signal processing unit obtains the braking force required for each wheel based on the sensor signal, and transmits the braking force command to the wheel system through the CAN bus.
  • the control unit, the wheel brake control unit controls the brake motor to achieve braking of the vehicle.
  • the braking force ensures that both the brake actuator and the wheel brake control unit are in operation.
  • the wheel brake control unit receives the wheel speed signal transmitted from the wheel speed sensor, and controls the brake motor to stop braking when the received brake command exceeds a predetermined upper limit of the braking force.
  • the wheel brake control unit can also receive the wheel speed signal transmitted from the wheel speed sensor, and when the received braking force command exceeds the predetermined upper limit of the braking force, the brake motor is controlled to stop braking. At the same time, the wheel brake control unit can also feed back some vehicle running status information to the brake pedal signal processing unit, and finally display it through the display on the instrument panel.

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Description

基于 CAN总线通讯技术的汽车线控制动方法及装置 技术领域
本发明涉及一种基于 CAN总线通讯技术的汽车线控制动方法及装置。 背景技术
目前，与本发明最相关的现有技术为：基于 CAN总线网络通信的电子机械式制动 系统电控单元 （CN200810061400.8 ), 它主要的结构包括 CAN总线网络、 一个主控制 结点和四个从控制结点， 通过这个技术可以实现从控制结点从 CAN 总线网络接收信 号， 经过一定的处理输出至制动电机， 制动电机带动执行机构实施对车轮的制动。 该 技术的不足是结构复杂、 效率低， 容易造成制动滞后， 安全性低。 发明内容
本发明的发明目的在于提供一种基于 CAN 总线通讯技术的汽车线控制动方法及 装置， 结构简单、 制动效率高。
本发明基于同一发明构思， 具有两个独立技术方案：
1、 一种基于 CAN总线通讯技术的汽车线控制动方法， 制动踏板上设有传感器， 该传感器将信号传送到制动踏板信号处理单元， 制动踏板信号处理单元根据传感器信 号得到每个车轮所需的制动力， 将制动力指令通过 CAN 总线传送到车轮制动控制单 元， 车轮制动控制单元控制制动电机， 从而实现汽车的制动。
制动踏板信号处理单元并行设置有两个， 两单元均可向车轮制动单元发送制动力 指令。
车轮制动控制单元设置有四个， 分别设置在汽车的四个车轮上。
车轮制动控制单元接收轮速传感器传来的轮速信号， 当接收的制动力指令超出预 定的制动力上限值时， 控制制动电机停止制动。
2、 一种实现前述基于 CAN总线通讯技术汽车线控制动方法的装置， 具有制动电 机， 还包括制动踏板信号处理单元、 车轮制动控制单元和制动踏板传感器， 其中， 所 述制动踏板传感器接所述制动踏板信号处理单元信号的输入端， 所述制动踏板信号处 理单元经 CAN总线接所述车轮制动控制单元，所述车轮制动控制单元的信号输出端接 所述制动电机。 所述制动踏板信号处理单元并行设置有两个， 所述两个制动踏板信号处理单元均 可向所述车轮制动控制单元发送制动力指令。
所述车轮制动控制单元设置有四个， 分别设置在汽车的四个车轮上。
还包括轮速传感器， 其中， 所述轮速传感器接所述车轮制动控制单元的信号输入 端
本发明具有的有益效果：
1. 由于采用电制动， 系统易于并入 CAN集成管理， 同时完成多种功能 (防抱死制 动系统， 简称 ABS ; 驱动力控制系统， 简称 TCS ; 电子稳定程序， 简称 ESP等)， 并 为将来 GPS定位、 巡航控制、 汽车智能驾驶等进一步发展提供基础；
2. 摒弃了原有的液压部件， 不仅汽车的装配、 维护更加容易， 环保性好， 而且制 动反应灵敏；
3. 采用踏板模拟器后， 踏板特性改善， 縮短了制动反应时间， 同时由于取消了驾 驶员前部一整套机械传力装置， 碰撞安全提高； 并且系统中两个制动踏板信号处理单 元是并列有效的， 如果有一个结点失效， 那么还另外一个结点保证踏板板的正常工作， 从而保证制动系统的正常运行， 提高系统安全性； 并且此两个制动踏板信号处理单元 可以扩展采集 3路以上的踏板信号， 采用软件算法得出踏板信号值， 可以更增强系统 可靠性；
4. 四个轮制动控制单元各自单独采集轮速， 比由中央控制单元统一采集减少了线 束长度， 节省了成本， 也减轻了重量；
5. 系统中设有线控制动管理器和能源管理系统（原理框图中略）， 借助 CAN通讯 的实时性高特点， 使系统更加稳定可靠。 附图说明
图 1为本发明的电路原理框图。 具体实施方式
如图 1所示， 制动控制系统设置六个结点， 即两个制动踏板信号处理单元 （踏板 结点 1和踏板结点 2)、 四个车轮制动控制单元 （左前制动结点、 右前制动结点、 左后 制动结点及右后制动结点）。制动踏板信号处理单元并行设置有两个（踏板结点 1和踏 板结点 2)， 两单元均可向车轮制动单元发送制动力指令， 如果有一个结点失效， 那么 还另外一个结点保证踏板板的正常工作。 车轮制动控制单元设置有四个 （左前制动结 点、 右前制动结点、 左后制动结点及右后制动结点）， 分别设置在汽车的四个车轮上。
轮速传感器接车轮制动控制单元的信号输入端。 制动踏板传感器接制动踏板信号 处理单元信号输入端，制动踏板信号处理单元经 CAN总线接车轮制动控制单元，车轮 制动控制单元信号输出端接制动电机。
工作时， 制动踏板上的传感器将信号传送到制动踏板信号处理单元， 制动踏板信 号处理单元根据传感器信号得到每个车轮所需的制动力，将制动力指令通过 CAN总线 传送到车轮制动控制单元， 车轮制动控制单元控制制动电机， 从而实现汽车的制动。
制动力除了由制动踏板传感器决定外， 还要确保制动执行机构和车轮制动控制单 元都处于工作状态。 车轮制动控制单元接收轮速传感器传来的轮速信号， 当接收的制 动力指令超出预定的制动力上限值时， 控制制动电机停止制动。
车轮制动控制单元还可接收轮速传感器传来的轮速信号， 当接收的制动力指令超 出预定的制动力上限值时， 控制制动电机停止制动。 同时， 车轮制动控制单元还可将 一些车辆运行状态信息回馈给制动踏板信号处理单元， 最终通过仪表盘上的显示仪进 行显示。
最后所应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明而非限制， 尽管参照较佳实施 例对本发明进行了详细说明， 本领域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明进行修 改或者等同替换， 而不脱离本发明的精神和范围， 其均应涵盖在本发明的权利要求范 围当中。

Claims

权利要求书
1、 一种基于 CAN总线通讯技术的汽车线控制动方法， 其特征在于： 制动踏板上 设有传感器， 该传感器将信号传送到制动踏板信号处理单元， 制动踏板信号处理单元 根据传感器信号得到每个车轮所需的制动力，将制动力指令通过 CAN总线传送到车轮 制动控制单元， 车轮制动控制单元控制制动电机， 从而实现汽车的制动。
2、 如权利要求 1所述的基于 CAN总线通讯技术的汽车线控制动方法， 其特征在 于： 所述制动踏板信号处理单元并行设置有两个， 所述两个制动踏板信号处理单元均 可向车轮制动单元发送制动力指令。
3、 如权利要求 2所述的基于 CAN总线通讯技术的汽车线控制动方法， 其特征在 于： 所述车轮制动控制单元设置有四个， 分别设置在汽车的四个车轮上。
4、 如权利要求 3所述的基于 CAN总线通讯技术的汽车线控制动方法， 其特征在 于： 车轮制动控制单元接收轮速传感器传来的轮速信号， 当接收的制动力指令超出预 定的制动力上限值时， 控制制动电机停止制动。
5、一种实现权利要求 1所述的基于 CAN总线通讯技术汽车线控制动方法的装置， 具有制动电机， 其特征在于： 还包括包括制动踏板信号处理单元、 车轮制动控制单元 和制动踏板传感器， 其中， 所述制动踏板传感器接所述制动踏板信号处理单元信号的 输入端，所述制动踏板信号处理单元经 CAN总线接所述车轮制动控制单元，所述车轮 制动控制单元信号的输出端接所述制动电机。
6、 如权利要求 5所述的实现基于 CAN总线通讯技术汽车线控制动方法的装置， 其特征在于： 所述制动踏板信号处理单元并行设置有两个， 所述两个制动踏板信号处 理单元均可向所述车轮制动单元发送制动力指令。
7、 如权利要求 6所述的实现基于 CAN总线通讯技术汽车线控制动方法的装置， 其特征在于： 所述车轮制动控制单元设置有四个， 分别设置在汽车的四个车轮上。
8、 如权利要求 Ί所述的实现基于 CAN总线通讯技术汽车线控制动方法的装置， 其特征在于： 还包括轮速传感器， 所述轮速传感器接所述车轮制动控制单元的信号输 入端。
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