CN209600474U - 一种具有制动信号输出功能的电子控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，包括传感单元、信号处理及输出单元，所述传感单元与信号处理及输出单元连接，所述传感单元用于检测制动主缸位移或压力信号，所述信号处理及输出单元根据接收到的制动主缸位移或压力信号输出制动信号。本实用新型的优点在于：通过主缸位移或压力变化来控制制动信号的输出，制动信号控制精度高、响应速度快、产品一致性好，安全可靠；取消了传统制动踏板开关及其线束，提高了制动系统的工作可靠性、安全性，且物料成本低；系统通过冗余设置，通过设置的微控制器进行校验、监测、保护及报警输出等冗余功能；微控制器可以在休眠状态下，通过唤醒源信号激活微控制器参加工作。

Description

一种具有制动信号输出功能的电子控制系统

技术领域

本发明涉及汽车制动领域，特别涉及一种具有制动信号输出功能的电子控制系统。

背景技术

现有技术中，汽车制动信号输出采用制动开关来实现，传统的制动踏板开关在安装布置时，踏板开关与踏板间的装配间隙一致性控制的较差，导致踏板开关的信号触发提前或延迟，所以安全性相对较低；传统的制动踏板开关采用的机械触点结构，易发生触点接触不良，工作可靠性较低，失效率较高，频频发生召回事件；传统的制动踏板开关线束易发生磨损导致开路、短路故障，故障检出率低；而且传统的制动踏板开关存有一定的物料成本。

随着汽车电子控制系统的逐渐发展，一种具有制动信号输出功能的电子控制系统可以完全取代传统的制动踏板开关，这将是未来的一个发展趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，通过采集制动主缸的位移或压力信号来输出制动信号。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，包括传感单元、信号处理及输出单元，所述传感单元与信号处理及输出单元连接，所述传感单元用于检测制动主缸位移或压力信号，所述信号处理及输出单元根据接收到的制动主缸位移或压力信号输出制动信号。

所述数据处理及输出单元预先设置制动信号开启阈值、制动信号关闭阈值，当通过传感单元检测的制动主缸位移或压力从0变化达到制动信号开启阈值时，输出制动信号开启信号；当通过传感单元检测的制动主缸位移或压力逐渐减小至制动信号关闭阈值时，输出制动信号关断信号。

所述控制系统还包括电源管理单元，外部电源输入至电源管理单元，所述电源管理单元分别与信号处理及输出单元、传感单元连接。

所述电子控制信号还包括微控制器，所述微控制器通过采集电路分别采集传感单元的两个输出端的电平信号，在电平信号不一致时，微控制器发出报警信号。

所述的传感单元一个输出端与信号处理及输出单元连接，以实现制动信号的输出。传感单元两个输出端均与微控制器单元连接，以实现微控制器对传感器的两路输出信号进行监控和校验。当微控制器发现传感单元的两路输出信号不一致时，微控制器发出故障信号。

所述微控制器与故障显示模块连接，当微控制器发现传感单元的两路输出信号不一致时，微控制器发出故障信号，请求故障显示模块工作。

所述微处理器输出控制信号至电源管理单元，用于在传感单元输出故障时，控制电源管理单元停止向传感单元和或信号处理及输出单元供电，所述信号处理及输出单元接收到微控制器的停止工作指令后停止工作。

所述微控制器具有唤醒功能，所述信号处理及输出单元通过电源管理单元发出唤醒信号至微控制器，提供唤醒源以激活微控制器工作。

所述信号处理及输出单元通过连接器与外界设备电气连接；外界电源设备通过连接器与电源管理单元电气连接。

所述信号处理及输出单元通过工作电流检测模块检测工作电流数据，在电流大于设定工作电流时，信号处理及输出单元发出控制信号至电源管理单元，控制电源管理单元停止向信号处理及输出单元供电。

所述电源管理单元具有过电压、过电流、欠电压、过温保护。

本实用新型的优点在于：通过主缸位移或压力变化来控制制动信号的输出，制动信号控制精度高、响应速度快、产品一致性好，安全可靠；取消了传统制动踏板开关及其线束，提高了制动系统的工作可靠性、安全性，且物料成本低；系统通过冗余设置，通过设置的微控制器进行校验、监测、保护及报警输出等冗余功能；微控制器可以在休眠状态下，通过唤醒源信号激活微控制器参加工作。

附图说明

下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型制动信号输出控制系统的结构原理图；

图2为本实用新型制动信号输出与采集信号关系示意图。

上述图中的标记均为：1、连接器；2、电源管理单元；3、传感单元；4、信号处理及输出单元；5、微控制器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，包括传感单元和信号处理及输出单元，通过检测制动踏板位移产生的主缸位移或压力变化，输出制动信号。传感单元与信号处理及输出单元连接，传感单元用于检测制动主缸位移或压力信号，信号处理及输出单元根据接收到的制动主缸位移或压力信号输出制动信号。

数据处理及输出单元预先设置制动信号开启阈值、制动信号关闭阈值，当通过传感单元检测的制动主缸位移或压力从0变化达到制动信号开启阈值时，输出制动信号开启信号；当通过传感单元检测的制动主缸位移或压力逐渐减小至制动信号关闭阈值时，输出制动信号关断信号。

如图2所示，以主缸位移或压力信号由0变化至P，在由P变化至0过程来介绍，以P2为制动信号开启阈值，P1为制动信号关闭阈值；利用踏板位移产生的主缸位移或压力变化，并转换成制动开、关门限值信号输出。当传感单元检测到制动主缸的位移或压力从0到P变化，到达P2时，输出制动信号开启(ON)信号。当传感单元检测到制动主缸的位移或压力从P到0变化，到达P1时，输出制动信号关断(OFF)信号。

电源管理单元用于对整个系统进行供电管理，外部电源输入至电源管理单元，电源管理单元分别与信号处理及输出单元、传感单元连接，用于分别向信号处理及输出单元、传感单元供电。外部电源设备通过连接器与电源管理单元进行电气连接。外部电源内设备通过连接器给电源管理单元供电，电源管理单元输出给传感单元供电，当制动主缸位移或压力变化，传感单元将其转换成电信号，经信号处理及输出单元的处理后，通过连接器将该制动信号输出，制动信号大小可以根据实际实验标定出传感单元的采集信号与输出制动信号关系，最终根据标定的对应关系来在开启时对应输出。

另外信号处理及输出单元对电源管理单元还具有控制输出功能。微处理器输出控制信号至电源管理单元，用于在传感单元输出故障时，控制电源管理单元停止向传感单元和或信号处理及输出单元供电。

电源管理单元给微控制器供电，微控制器可作为传感单元输出信号的校验冗余设计。该系统功能的实现原理简单、工作可靠。利用电子控制系统的最小系统即可实现制动信号输出功能，电子控制系统的最小系统包括连接器、电源管理单元、传感单元、信号处理及输出单元。所以在一般情况下，利用电子控制系统的最小系统，无需微控制器参与工作，系统即可实现制动信号输出功能。

对系统功能进行了冗余设计。在一般情况下，微控制器可不参与工作。当微控制器参与工作时，其可对传感单元器的输出信号进行校验，使系统具有校验、监测、保护及报警输出等冗余功能，提高了系统的可靠性、安全性。

冗余设计包括传感单元的两个输出端分别通过采集单元采集其输出电平信号，并将两个输出端的电平信号送入至微控制器中，微控制器比较两个输出端的电平信号是否一致，当两个输出端的电平信号不一致时，微控制器发出报警信号。从而实现对传感单元输出信号的校验、监测、保护及报警输出等冗余功能。传感单元一个输出端与信号处理及输出单元连接，以实现制动信号的输出。传感单元两个输出端均与微控制器单元连接，以实现微控制器对传感器的两路输出信号进行监控和校验。当微控制器发现传感单元的两路输出信号不一致时，微控制器发出故障信号。

微控制器的监控报警包括：微控制器与故障显示模块连接，通过报警器给出报警信号；或所述微控制器与上位机连接，将报警信号上传至上位机中进行报警数据上传及报警显示。

系统具有唤醒功能，当微控制器休眠时，可通过信号处理及输出单元对电源管理单元提供唤醒源，以激活微控制器参与工作，所以系统具有唤醒功能特点。微控制器具有唤醒功能，信号处理及输出单元通过电源管理单元发出唤醒信号至微控制器，提供唤醒源以激活微控制器工作。

传感单元安装布置灵活。既可以集成于电子控制系统的内部，与其它部件集成在一起，也可以与电子控制系统控制器分开，而存在于一块独立的板子上，两者通过连接器做电气连接。

信号处理及输出单元具有过电流安全保护设计。信号处理及输出单元对电源管理单元具有控制输出，同时电源管理单元自身也具有过电压、过电流、欠电压、过温等安全保护设计等。

信号处理及输出单元通过工作电流检测模块检测工作电流数据，在电流大于设定工作电流时，信号处理及输出单元发出控制信号至电源管理单元，控制电源管理单元停止向信号处理及输出单元供电或者信号处理及输出单元通过软件断电保护，停止工作。电源管理单元具有过电压、过电流、欠电压、过温保护功能，通过电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块检测的数据进行分析对比，在出现过电压、过电流、欠电压、过温等状态时，自动停止工作，电源管理单元芯片自动断电停机，停止工作。

本系统的优点在于：制动踏板触发位置点完全由系统电路进行调节；制动信号控制精度高、响应速度快、产品一致性好，安全可靠，同时该系统具有过电压、欠电压、过电流、过温等安全保护设计；取消了汽车上传统的制动踏板开关及其线束，提高制动系统的工作可靠性、安全性，且降低了物料成本；在一般情况下，系统中的微控制器可不参与工作。当微控制器参与工作时，系统具有的校验、监测、保护及报警输出等冗余功能，从而提高了系统的可靠性、安全性；在特殊情况下，当微控制器休眠时，通过制动信号作为唤醒源以激活微控制器参与工作，所以系统具有唤醒功能特点。

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，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：包括传感单元、信号处理及输出单元，所述传感单元与信号处理及输出单元连接，所述传感单元用于检测制动主缸位移或压力信号，所述信号处理及输出单元根据接收到的制动主缸位移或压力信号输出制动信号；

所述信号处理及输出单元预先设置制动信号开启阈值、制动信号关闭阈值，当通过传感单元检测的制动主缸位移或压力从0变化达到制动信号开启阈值时，输出制动信号开启信号；当通过传感单元检测的制动主缸位移或压力逐渐减小至制动信号关闭阈值时，输出制动信号关断信号。

2.如权利要求1所述的一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括电源管理单元，外部电源输入至电源管理单元，所述电源管理单元分别与信号处理及输出单元、传感单元连接。

3.如权利要求1所述的一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：所述电子控制信号还包括微控制器，所述微控制器通过采集电路分别采集传感单元的两个输出端的电平信号，在电平信号不一致时，微控制器发出报警信号。

4.如权利要求3所述的一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：所述微控制器与故障显示模块连接，当输出数据出现故障时，微控制器发出故障信号，请求故障显示模块工作。

5.如权利要求3或4所述的一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：所述微控制器输出控制信号至电源管理单元，用于在传感单元输出故障时，控制电源管理单元停止向传感单元和或信号处理及输出单元供电。

6.如权利要求3或4所述的一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：所述微控制器具有唤醒功能，所述信号处理及输出单元通过电源管理单元发出唤醒信号至微控制器，提供唤醒源以激活微控制器工作。

7.如权利要求2所述的一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：所述信号处理及输出单元通过连接器与外界设备电气连接；外界电源设备通过连接器与电源管理单元电气连接。

8.如权利要求2所述的一种具有制动信号输出功能的电子控制系统，其特征在于：所述信号处理及输出单元通过工作电流检测模块检测工作电流数据，在电流大于设定工作电流时，信号处理及输出单元发出控制信号至电源管理单元，控制电源管理单元停止向信号处理及输出单元供电。