[發明專利]一種汽車油門和制動集成控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201310082572.4
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN103171545A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 王建強;秦曉輝;謝伯元;李克強;黨瑞娜;丁潔云;王迪;張放;徐成
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60W10/04
• 分類號: B60W10/04;B60W10/184;B60W30/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

技術領域

本發明涉及一種汽車控制系統及控制方法，特別是關于一種汽車油門和制動集成控制系統及控制方法。

背景技術

汽車保有量的不斷增加使得交通事故日益增多，被動安全系統已經無法滿足人們對駕駛安全的需求，主動安全駕駛員輔助系統逐漸成為汽車工業發展的新焦點。比較典型的有自適應巡航系統(ACC)，走停控制系統(Stop&Go)等。這些駕駛員輔助系統的目的在于輔助駕駛員控制行車，減少駕駛員負荷，并在極限工況下代替駕駛員控制車輛，以避免事故的發生，因此需要能夠主動控制車輛油門和制動的裝置及控制方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種既能對制動主缸壓力進行準確控制，又能對發動機油門進行精確調控，并協調制動與油門之間沖突的汽車油門和制動集成控制系統及控制方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種汽車油門和制動集成控制系統，其特征在于：它包括一集成控制器，集成控制器一方面與原車車載CAN總線連接，通過車載CAN總線與上位機進行數據交互，接收控制指令和反饋車輛狀態，另一方面借助一電子真空助力器與原車制動系統連接組成電控輔助制動系統，控制車輛的制動，借助一繼電器與原車油門踏板和發動機連接組成電控輔助油門系統，控制發動機油門開度。

上述電控輔助制動系統中，電子真空助力器取代原車真空制動助力器，保持與制動踏板的機械連接，并通過電信號線連接集成控制器，通過油管連接ABS，ABS通過油管連接制動分泵，集成控制器的輸入端通過數據信號線連接原車制動主缸壓力傳感器。

上述電控輔助油門系統中，油門踏板通過繼電器的常閉端與發動機連接；發動機通過繼電器的活動端與集成控制器的信號輸出端連接；集成控制器的信號輸入端通過數據信號線連接油門踏板。

上述汽車油門和制動集成控制系統的控制方法，其包括以下步驟：當上位機發來的控制指令中制動壓力期望值和油門踏板期望值都為零時，集成控制器不對制動和油門進行主動干預；當上位機發來的控制指令中制動壓力期望值或油門踏板期望值非零時，集成控制器實施主動的制動控制或油門控制，即輸出PWM控制信號控制電子真空助力器，或輸出油門踏板模擬電信號給發動機；當制動控制和油門控制發生沖突時，集成控制器根據內置的沖突協調算法協調沖突。

上述集成控制器依照以下方法實施主動制動控制：如果當前制動是由駕駛員踩踏制動踏板引起，電子真空助力器釋放高電平電信號，集成控制器采集到該信號后取消主動制動控制，電子真空助力器在制動踏板行程的影響下作用于原車制動系統ABS上；如果當前制動時由集成控制器主動控制引起，電子真空助力器釋放低電平電信號，集成控制器采集到該信號后實施主動制動控制，根據內置的門限控制算法輸出PWM控制信號，控制電子真空助力器作用于原車制動系統ABS上。

上述集成控制器內置的門限控制算法包括以下步驟：1）判斷當前制動是否由駕駛員踩踏制動踏板引起：如果是，集成控制器取消主動制動控制，不對制動作任何干涉，進入步驟9）；如果否，進入步驟2）；2）判斷車載CAN總線傳來的期望制動壓力信號是否為零：如果是，集成控制器取消主動制動控制，不對制動作任何干涉，進入步驟9）；如果否，進入步驟3）；3）判斷實際制動壓力是否小于期望制動壓力：如果是，進入步驟4)；如果否，進入步驟6）；4）判斷實際制動壓力是否遠小于期望制動壓力：如果是，調整PWM控制信號，使制動壓力迅速上升，返回步驟1）；如果否，進入步驟5）；5）判斷實際制動壓力是否略小于期望制動壓力：如果是，調整PWM控制信號，使制動壓力較快上升，返回步驟1）；如果否，進入步驟8）；6）判斷實際制動壓力是否遠大于期望制動壓力：如果是，調整PWM控制信號，使制動壓力迅速下降，返回步驟1）；如果否，進入步驟7）；7）判斷實際制動壓力是否略大于期望制動壓力：如果是，調整PWM控制信號，使制動壓力較快下降，返回步驟1）；如果否，進入步驟8）；8）判斷實際制動壓力是否約等于期望制動壓力：如果是，保持當前制動壓力不變，進入步驟9）；如果否，返回步驟1）；9）結束。

上述集成控制器依照以下方法實施主動油門控制：集成控制器將車載CAN總線傳來的上位機油門期望值與駕駛員踩踏油門踏板行程對應的油門值進行對比，取大值作為跟蹤控制用的油門期望值，集成控制器將跟蹤控制用的油門期望值與通過車載CAN總線獲取的發動機油門實際開度進行比較，獲取差值，然后根據內置的線性模型計算相應的控制信號，并將其轉換為油門踏板模擬電信號輸出給發動機。