一种制动信号生成系统和方法与流程

1.本发明涉及车辆电控技术，尤其涉及汽车制动技术领域。


背景技术：

2.汽车制动信号，在汽车控制领域起着重要的作用。在动力总成控制系统中，涉及起动控制、自动起停控制、还涉及到制动指示灯的控制和汽车牵引力控制等。
3.目前常规的制动控制信号获取原理如公开号为cn103223900a的专利文献，公开日为2013年7月31日，专利名称为《汽车制动信号灯控制系统以及控制方法》的公开文献，公开了汽车制动信号灯控制系统包括：档位传感器，用于实时监测档位信息；节气门位置传感器，用于实时监测发动机工作状态信息；加速度传感器，用于实时监测汽车的减速度值大小信息；以及单片机，根据所述档位传感器、节气门位置传感器以及加速度传感器监测的信息进行分析，当档位处于前进档、发动机处于怠速工作状态且同时汽车减速度值达到预设值时，控制开启所述制动信号灯的开关。
4.类似通过额外增设的传感器获取制动信号的系统，一旦传感器出现故障，就会造成依赖制动信号的系统出现故障，无形中既增加了车辆成本，也增添了汽车的故障率，让制动系统的开发复杂程度提升。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是实现一种直接通过制动主缸压力信号的变化来作为刹车信号的系统。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种制动信号生成系统，车辆上具有使用制动信号的控制系统，所述控制系统均设有控制器，制动主缸设有采集制动主缸压力信号的信号采集单元，所述信号采集单元根据获取的压力信号输出制动信号至车辆网络系统中，所述控制器均连接车辆网络系统并获取制动信号。
7.所述信号采集单元为esp。
8.所述信号采集单元设有刹车状态判断模块，所述制动主缸设有网络信号接口和传感器接口，信号采集芯片连接传感器接口并获取制动主缸的压力信号，所述网络信号接口和信号采集芯片均连接并输出制动主缸的压力信号至刹车状态判断模块，所述刹车状态判断模块向车辆网络系统输出刹车状态信号。
9.所述网络信号接口和信号采集芯片均连接并输出有/无故障信号至刹车信号故障判断模块，所述刹车信号故障判断模块输出是否存在故障信号至刹车状态判断模块。
10.所述使用制动信号的控制系统包括车辆启动控制系统、自动起停控制系统、制动指示灯系统、汽车牵引力控制系统中的部分或全部。
11.一种制动信号生成方法，预设主缸制动压力区间值，实时获取制动主缸压力网络信号或制动主缸压力传感的电压信号，根据电压信号获取当前制动主缸的压力数值，若当前制动主缸的压力数值在预设主缸制动压力区间值内，则向外输出制动信号。
12.所述预设主缸制动压力区间值的上限值为产生制动力开始的压力值，下限值为制动主缸压力能达到的静态压力加上合适的冗余值。
13.当制动信号生成系统判断存在故障信号，则向车辆网络系统发出故障信号。
14.所述制动主缸的压力信号发送的周期频率为15-30ms。
15.本发明直接通过制动主缸压力信号的变化来作为刹车信号，不但能省去制动开关，而且也减少了相应的应用开发工作，降低系统的复杂程度，也带来了减少售后市场故障发生几率。
附图说明
16.下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
17.图1为制动开关在工作时，制动踏板踩踏时制动开关工况示意图；
18.图2为制动信号生成系统原理框图；
19.图3为制动信号生成系统逻辑判断原理图；
20.图4为相邻信号周期的信号的变化梯度示例图。
具体实施方式
21.下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
22.本发明核心创新点是使用制动主缸压力信号来产生刹车开关的信号，省去刹车开关或者采集刹车的相关传感器件，没有这些采用器件的应用和匹配，避免了刹车开关问题带来的售后抱怨，减少硬件应用开发的任务。
23.如图1所示，制动开关在工作时，制动踏板踩踏时，制动开关的位置会停留在灰色的区域，此时制动系统的主缸产生压力信号，同时车辆产生制动力。前面的上开关接通去，和上下开关信号的共同接通区或共同断开区实际上是制动踏板的空行程区域，有效的制动踏板行程在灰色区域的部分。所以由制动主缸压力信号产生的制动信号，替代制动开关产生制动信号是完全合适的。
24.制动主缸的信号一般由esp控制器采集和处理，但根据车辆系统的定义的差异也可以由其他控制器采集和处理，将制动主缸的压力信号发送到车辆网络系统中，需要的控制器接收后使用。目前的制动主缸压力信号的发送的周期频率为20ms，这样的信号周期基本满足制动信号的50ms周期频率的要求。根据制动主缸的信号的来源，可以根据图2的刹车信号判断逻辑，判断出刹车信号。
25.具体的硬件组成是，车辆上使用制动信号的控制系统，如车辆启动控制系统、自动起停控制系统、制动指示灯系统、汽车牵引力控制系统，这些控制系统的核心控制部件定义为控制器，制动主缸设有采集制动主缸压力信号的信号采集单元，信号采集单元根据获取的压力信号输出制动信号至车辆网络系统中，控制器均连接车辆网络系统并获取制动信号。
26.信号采集单元可以是esp，也可以如图2所示，由刹车状态判断模块和刹车信号故
障判断模块组成，制动主缸设有网络信号接口和传感器接口，信号采集芯片连接传感器接口并获取制动主缸的压力信号，网络信号接口和信号采集芯片均连接并输出制动主缸的压力信号至刹车状态判断模块，刹车状态判断模块向车辆网络系统输出刹车状态信号。刹车信号故障判断模块用于判断是否存在故障信号，网络信号接口和信号采集芯片均连接并输出有/无故障信号至刹车信号故障判断模块，刹车信号故障判断模块输出是否存在故障信号至刹车状态判断模块，当制动信号生成系统判断存在故障信号，则向车辆网络系统发出故障信号。
27.在刹车信号的判断逻辑中，由制动主缸压力网络信号或制动主缸压力传感的电压信号来解析刹车信号，则设计一个合理的信号范围，能有效覆盖驾驶员的刹车意图，这样刹车信号就变得可靠和有效。图3为压力传感器的有效范围，主缸压力值在这个范围内并且前后连个信号周期频率的变化的梯度合理，就产生制动信号，当主缸压力值小于这个范围的值，制动信号就恢复到没有制动的状态。
28.预设主缸制动压力区间值，实时获取制动主缸压力网络信号或制动主缸压力传感的电压信号，根据电压信号获取当前制动主缸的压力数值，若当前制动主缸的压力数值在预设主缸制动压力区间值内，则向外输出制动信号。
29.相邻信号周期的信号的变化梯度的示例如图4所示：
30.下限值，以产生制动力的压力值开始；
31.上限值，以制动主缸压力能达到的静态压力加上合适的冗余。
32.现在的车辆系统一般都由制动主缸压力信号，使用制动主缸压力信号来生成刹车信号也是一个合理的方式。本发明通过使用制动主缸压力的信号生成刹车信号，替代刹车开关的刹车信，车辆系统就可以减少一个刹车开关，降低了车辆成本、故障率、制动系统的开发复杂程度。
33.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种制动信号生成系统，车辆上具有使用制动信号的控制系统，所述控制系统均设有控制器，制动主缸设有采集制动主缸压力信号的信号采集单元，其特征在于：所述信号采集单元根据获取的压力信号输出制动信号至车辆网络系统中，所述控制器均连接车辆网络系统并获取制动信号。2.根据权利要求1所述的制动信号生成系统，其特征在于：所述信号采集单元为esp。3.根据权利要求1所述的制动信号生成系统，其特征在于：所述信号采集单元设有刹车状态判断模块，所述制动主缸设有网络信号接口和传感器接口，信号采集芯片连接传感器接口并获取制动主缸的压力信号，所述网络信号接口和信号采集芯片均连接并输出制动主缸的压力信号至刹车状态判断模块，所述刹车状态判断模块向车辆网络系统输出刹车状态信号。4.根据权利要求3所述的制动信号生成系统，其特征在于：所述网络信号接口和信号采集芯片均连接并输出有/无故障信号至刹车信号故障判断模块，所述刹车信号故障判断模块输出是否存在故障信号至刹车状态判断模块。5.根据权利要求1-4中任一所述的制动信号生成系统，其特征在于：所述使用制动信号的控制系统包括车辆启动控制系统、自动起停控制系统、制动指示灯系统、汽车牵引力控制系统中的部分或全部。6.一种制动信号生成方法，其特征在于：预设主缸制动压力区间值，实时获取制动主缸压力网络信号或制动主缸压力传感的电压信号，根据电压信号获取当前制动主缸的压力数值，若当前制动主缸的压力数值在预设主缸制动压力区间值内，则向外输出制动信号。7.根据权利要求6所述的制动信号生成方法，其特征在于：所述预设主缸制动压力区间值的上限值为产生制动力开始的压力值，下限值为制动主缸压力能达到的静态压力加上合适的冗余值。8.根据权利要求7所述的制动信号生成方法，其特征在于：当制动信号生成系统判断存在故障信号，则向车辆网络系统发出故障信号。9.根据权利要求6-8中任一所述的制动信号生成方法，其特征在于：所述制动主缸的压力信号发送的周期频率为15-30ms。

技术总结
本发明揭示了一种制动信号生成系统，车辆上具有使用制动信号的控制系统，所述控制系统均设有控制器，制动主缸设有采集制动主缸压力信号的信号采集单元，所述信号采集单元根据获取的压力信号输出制动信号至车辆网络系统中，所述控制器均连接车辆网络系统并获取制动信号。本发明直接通过制动主缸压力信号的变化来作为刹车信号，不但能省去制动开关，而且也减少了相应的应用开发工作，降低系统的复杂程度，也带来了减少售后市场故障发生几率。也带来了减少售后市场故障发生几率。也带来了减少售后市场故障发生几率。


技术研发人员：叶军 杨浩
受保护的技术使用者：奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/6