一種六通道abs系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種六通道ABS系統(tǒng)，其包括主控芯片、六個車輪速度傳感器以及六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥，所述的主控芯片分別連接有輪速信號處理單元、驅(qū)動控制單元、總線通訊單元以及存儲單元，所述六個車輪速度傳感器均與輪速信號處理單元連接，所述六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥均與驅(qū)動控制單元連接。本發(fā)明具有結構簡單、性能全面以及性能優(yōu)化等多種優(yōu)點。本發(fā)明作為一種六通道ABS系統(tǒng)可廣泛應用于多軸商用車上。
【專利說明】一種六通道ABS系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于汽車制動的ABS技術，尤其涉及一種六通道ABS系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]技術詞解釋:
CAN:是控制器局域網(wǎng)絡(Controller Area Network, CAN)的簡稱，是國際上應用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。
[0003]ASR --是Ant1-Slip Regulat1n的縮寫，也叫牽引力控制系統(tǒng)，是基于ABS系統(tǒng)的一套防止驅(qū)動輪打滑的裝置，該系統(tǒng)能對驅(qū)動輪及發(fā)動機進行有效的控制。
[0004]EBD:電子制動力分配系統(tǒng)。
[0005]TPM:間接輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)，TPM是TirePressure Monitoring的縮寫。
[0006]ABS是Ant1-lock Braking System的縮寫，即汽車制動防抱死系統(tǒng)，是一種在制動期間監(jiān)視和控制車輛速度的電子控制系統(tǒng)。所述汽車制動防抱死系統(tǒng)的發(fā)展可以追溯到20世紀初期，它的任務是防止由于制動力過大造成的車輪抱死(尤其是在光滑的路面上)，因此，通過使用汽車制動防抱死系統(tǒng)，便能使得即使全制動也能維持橫向牽引力，保證了駕駛的穩(wěn)定性和車輛的轉向控制性以及主掛車制動協(xié)調(diào)性的最佳效果，同時保證了可利用的輪胎和路面之間的制動摩擦以及車輛減速度和制動距離的最優(yōu)化。
[0007]目前市場上在售的四通道ABS控制器，其只能獨立控制4個車輪，因此，其已經(jīng)不能滿足大功率、大承載能力的多軸商用車的制動效果要求。而且，目前ABS系統(tǒng)的集成功能單一，因此，其僅能應用于市場上少數(shù)且低配置的車輛上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了使ABS系統(tǒng)能滿足多軸商用車的制動效果要求，本發(fā)明的目的是提供一種六通道ABS系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明所采用的技術方案是:一種六通道ABS系統(tǒng)，其包括主控芯片、六個車輪速度傳感器以及六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥，所述的主控芯片分別連接有輪速信號處理單元、驅(qū)動控制單元、總線通訊單元以及存儲單元，所述六個車輪速度傳感器均與輪速信號處理單元連接，所述六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥均與驅(qū)動控制單元連接，所述的主控芯片用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，然后根據(jù)獲得的輪速信號從而計算車輪的滑轉率，根據(jù)計算得到的滑轉率從而對ABS調(diào)節(jié)器電磁閥進行控制。
[0010]進一步，所述的輪速信號處理單元包括輪速信號處理電路，所述車輪速度傳感器與輪速信號處理電路連接，所述輪速信號處理電路與主控芯片連接；
所述的輪速信號處理電路包括電壓比較器電路和RC低通濾波電路，所述RC低通濾波電路的輸出端與電壓比較器電路的負輸入端連接，所述車輪速度傳感器的輸出端分別與RC低通濾波電路的輸入端和電壓比較器電路的正輸入端連接。
[0011]進一步，所述電壓比較器電路包括第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及電壓比較器，所述RC低通濾波電路包括第四電阻、第二電容以及第三電容；
所述第一電阻的一端接第一電源，所述第一電阻的另一端分別與第一電容的一端、第二電阻的一端以及第四電阻的一端連接，所述第一電容的另一端接地，所述第二電阻的另一端分別與第三電阻的一端和電壓比較器的正輸入端連接，所述第三電阻的另一端與電壓比較器的輸出端連接，所述第四電阻的另一端分別與第二電容的一端以及電壓比較器的負輸入端連接，所述第二電容的另一端與第三電容的一端連接，所述第三電容的另一端接地；
所述第一電阻的另一端與車輪速度傳感器的輸出端連接。
[0012]進一步，所述輪速信號處理電路還包括第五電阻和第四電容，所述第一電容的一端與第五電阻的一端連接，所述第五電阻的另一端與第四電容的一端連接，所述第四電容的另一端接地。
[0013]進一步，所述的驅(qū)動控制單元包括驅(qū)動控制芯片，所述驅(qū)動控制芯片連接有支路，所述的支路包括第六電阻、第七電阻以及第五電容，所述主控芯片的控制端與驅(qū)動控制芯片的輸入端連接，所述驅(qū)動控制芯片的輸出端分別與ABS調(diào)節(jié)器電磁閥的控制端和輸出端連接；
所述驅(qū)動控制芯片的輸出端還分別與第五電容的一端、第六電阻的一端以及第七電阻的一端連接，所述第五電容的另一端接地，所述第六電阻的另一端接第二電源，所述第七電阻的另一端與主控芯片的I/O端口連接。
[0014]進一步，所述的總線通訊單元為CAN總線通訊單元，所述的CAN總線通訊單元包括CAN收發(fā)器接口芯片和共模扼流圈，所述CAN收發(fā)器接口芯片與主控芯片連接，所述共模扼流圈包括第一線圈和第二線圈；所述CAN收發(fā)器接口芯片的CANH端與第一線圈的一端連接，所述CAN收發(fā)器接口芯片的CANL端與第二線圈的一端連接。
[0015]進一步，所述的CAN總線通訊單元還包括第八電阻、第九電阻、第六電容、第七電容、第八電容、第一穩(wěn)壓二極管、第二穩(wěn)壓二極管、第三穩(wěn)壓二極管以及第四穩(wěn)壓二極管；
所述第一線圈的另一端分別與第八電阻的一端以及第七電容的一端連接，所述第八電阻的另一端分別與第三電源、第九電阻的一端以及第六電容的一端連接，所述第九電阻的另一端分別與第二線圈的另一端和第八電容的一端連接，所述第七電容的另一端、第六電容的另一端以及第八電容的另一端均接地；
所述第一線圈的另一端還與第一穩(wěn)壓二極管的負極連接，所述第一穩(wěn)壓二極管的正極與第二穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述第二穩(wěn)壓二極管的負極接地，所述第二線圈的另一端還與第三穩(wěn)壓二極管的負極連接，所述第三穩(wěn)壓二極管的正極與第四穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述第四穩(wěn)壓二極管的負極接地。
[0016]進一步，其還包括ASR差動制動閥，所述的ASR差動制動閥與驅(qū)動控制單元連接； 所述主控芯片包括ASR功能模塊，所述的ASR功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，根據(jù)獲得的輪速信號從而判斷車輪是否打滑，然后通過控制ASR差動制動閥從而使ABS調(diào)節(jié)器電磁閥對與打滑的車輪相對應的驅(qū)動橋進行制動。
[0017]進一步，所述主控芯片還包括EBD功能模塊，所述的EBD功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，從而計算每個車輪的附著力，根據(jù)計算得到的附著力從而自動調(diào)整制動壓力。
[0018]進一步，所述主控芯片還包括TPM功能模塊和/或半坡起步輔助功能模塊； 所述的TPM功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，從而計算車輪的輪胎滾動半徑，根據(jù)計算得到的輪胎滾動半徑從而實現(xiàn)胎壓監(jiān)測功能；
所述的半坡起步輔助功能模塊用于判斷是否符合輔助剎車啟動條件，當判斷結果為是時，則控制后輪保壓，從而防止車輛溜車。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的六通道ABS系統(tǒng)設有六個車輪速度傳感器和六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥，所述的六個車輪速度傳感器分別為右前車輪速度傳感器、左前車輪速度傳感器、右中車輪速度傳感器、左中車輪速度傳感器、右后車輪速度傳感器以及左后車輪速度傳感器，所述的六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥分別為左前輪調(diào)節(jié)器電磁閥、右前輪調(diào)節(jié)器電磁閥、右中輪調(diào)節(jié)器電磁閥、左中輪調(diào)節(jié)器電磁閥、右后輪調(diào)節(jié)器電磁閥以及左后輪調(diào)節(jié)器電磁閥，因此，相較于傳統(tǒng)的四通道ABS控制器，本發(fā)明的ABS系統(tǒng)多了兩個車輪速度傳感器和調(diào)節(jié)器電磁閥，這樣便能夠適用于多軸商用車中，可滿足多軸商用車的制動效果要求。
[0020]另外，本發(fā)明的主控芯片包括有ASR功能模塊、EBD功能模塊、TPM功能模塊和半坡起步輔助功能模塊，因此，除了 ABS功能外，本發(fā)明的ABS系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)ASR功能、EBD功能、TMP功能以及半坡起步輔助功能，功能更為全面，從而使用用戶的操作體驗感更好，商用價值更高。而且本發(fā)明的ABS系統(tǒng)還具有結構簡單、性能優(yōu)化等優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
圖1是本發(fā)明一種六通道ABS系統(tǒng)的結構框圖；
圖2是本發(fā)明一種六通道ABS系統(tǒng)中輪速信號處理電路的結構框圖；
圖3是圖2輪速信號處理電路的一具體實施例電子電路示意圖；
圖4是本發(fā)明一種六通道ABS系統(tǒng)中驅(qū)動控制單元的一具體實施例電子電路示意圖； 圖5是本發(fā)明一種六通道ABS系統(tǒng)中CAN總線通訊單元的一具體實施例電子電路示意圖。

【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，一種六通道ABS系統(tǒng)，其包括主控芯片、六個車輪速度傳感器以及六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥，所述的主控芯片分別連接有輪速信號處理單元、驅(qū)動控制單元、總線通訊單元以及存儲單元，所述六個車輪速度傳感器均與輪速信號處理單元連接，所述六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥均與驅(qū)動控制單元連接，所述的主控芯片用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，然后根據(jù)獲得的輪速信號從而計算車輪的滑轉率，根據(jù)計算得到的滑轉率從而對ABS調(diào)節(jié)器電磁閥進行控制，以實現(xiàn)汽車制動防抱死。所述的六個車輪速度傳感器分別為右前車輪速度傳感器、左前車輪速度傳感器、右中車輪速度傳感器、左中車輪速度傳感器、右后車輪速度傳感器以及左后車輪速度傳感器，所述的六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥分別為左前輪調(diào)節(jié)器電磁閥、右前輪調(diào)節(jié)器電磁閥、右中輪調(diào)節(jié)器電磁閥、左中輪調(diào)節(jié)器電磁閥、右后輪調(diào)節(jié)器電磁閥以及左后輪調(diào)節(jié)器電磁閥。
[0023]對于ABS系統(tǒng)的工作原理，其具體為:6個車輪速度傳感器輸出的輪速信號經(jīng)輪速信號處理單元進行處理后輸入至主控芯片中，所述的主控芯片根據(jù)各個車輪速度傳感器所輸出的輪速信號，從而計算汽車的參考車速、各個車輪速度和減速度，以確定各車輪的滑轉率，然后將計算得到的滑轉率與設定的滑轉率控制門限值進行比較，當某個車輪的滑轉率超過了設定的滑轉率控制門限值，則驅(qū)動控制輸出指令給ABS調(diào)節(jié)器電磁閥進行減壓，使該車輪制動氣室的壓力減??；當某個車輪的滑轉率沒有超過設定的滑轉率控制門限值，則驅(qū)動控制輸出指令給ABS調(diào)節(jié)器電磁閥進行增壓，使該車輪制動氣室的壓力增大；當某個車輪的滑轉率接近于設定的滑轉率控制門限值，則驅(qū)動控制輸出指令給ABS調(diào)節(jié)器電磁閥進行保壓，使該車輪制動氣室壓力保持一定。這樣則能使各個車輪的滑轉率保持在理想的范圍之內(nèi)，防止車輪抱死。另外，在制動過程中，如果沒有車輪趨于抱死，ABS系統(tǒng)將不參與制動壓力的控制，此時制動過程與常規(guī)制動系統(tǒng)制動過程相同。并且，當ABS出現(xiàn)故障時，驅(qū)動控制將不再對ABS調(diào)節(jié)器電磁閥進行控制，并將儀表板上的ABS報警燈點亮，向駕駛員發(fā)出信號，此時ABS，制動過程將與沒有ABS的常規(guī)制動系統(tǒng)的工作過程相同。
[0024]由上述可得，由于本發(fā)明的ABS系統(tǒng)設有六個車輪速度傳感器以及六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥，相較于傳統(tǒng)的四通道ABS系統(tǒng)多了兩個車輪速度傳感器以及ABS調(diào)節(jié)器電磁閥，因此，本發(fā)明的ABS系統(tǒng)能夠適用于多軸商用車中，可滿足多軸商用車的制動效果要求。
[0025]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的輪速信號處理單元包括輪速信號處理電路，所述車輪速度傳感器與輪速信號處理電路連接，所述輪速信號處理電路與主控芯片連接；
如圖2所示，所述的輪速信號處理電路包括電壓比較器電路和RC低通濾波電路，所述RC低通濾波電路的輸出端與電壓比較器電路的負輸入端連接，所述車輪速度傳感器的輸出端分別與RC低通濾波電路的輸入端和電壓比較器電路的正輸入端連接。一個車輪速度傳感器對應連接一個輪速信號處理電路，因此，本發(fā)明的輪速信號處理單元應包含六個輪速信號處理電路。
[0026]進一步作為優(yōu)選的實施方式，如圖3所示，所述電壓比較器電路包括第一電容Cl、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3以及電壓比較器，所述RC低通濾波電路包括第四電阻R4、第二電容C2以及第三電容C3 ；
所述第一電阻Rl的一端接第一電源VCC，所述第一電阻Rl的另一端分別與第一電容Cl的一端、第二電阻R2的一端以及第四電阻R4的一端連接，所述第一電容Cl的另一端接地，所述第二電阻R2的另一端分別與第三電阻R3的一端和電壓比較器的正輸入端連接，所述第三電阻R3的另一端與電壓比較器的輸出端OUT連接，所述第四電阻R4的另一端分別與第二電容C2的一端以及電壓比較器的負輸入端連接，所述第二電容C2的另一端與第三電容C3的一端連接，所述第三電容C3的另一端接地；
所述第一電阻Rl的另一端，即端點A，與車輪速度傳感器的輸出端連接。
[0027]對于所述的輪速信號處理電路，其工作原理為:將車輪速度傳感器輸出的輪速信號與參考電壓進行比較處理后，從而輸出至主控芯片進行分析處理，而所述的參考電壓，其是由車輪速度傳感器輸出的輪速信號經(jīng)過RC低通濾波處理后從而轉換而成的。由此可得，本發(fā)明的輪速信號處理電路無需采用一個專用電路來進行參考電壓的輸出，只需要在車輪速度傳感器的輸出端與電壓比較器電路的負輸入端之間設有一個RC低通濾波電路便可，因此，本發(fā)明具有結構簡單、體積較小而且成本較低等優(yōu)點。
[0028]另外，對于圖3中所示的端點B，通過采集端點B的電壓，即參考電壓，便能夠根據(jù)參考電壓的大小，從而實現(xiàn)車輪速度傳感器間隙故障的檢測。
[0029]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述輪速信號處理電路還包括第五電阻R5和第四電容C4，所述第一電容Cl的一端與第五電阻R5的一端連接，所述第五電阻R5的另一端與第四電容C4的一端連接，所述第四電容C4的另一端接地。通過采集圖3中所示的端點C的電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)車輪速度傳感器短路和斷路故障的檢測。
[0030]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的驅(qū)動控制單元包括驅(qū)動控制芯片，所述驅(qū)動控制芯片連接有支路，所述的支路包括第六電阻、第七電阻以及第五電容，所述主控芯片的控制端與驅(qū)動控制芯片的輸入端連接，所述驅(qū)動控制芯片的輸出端分別與ABS調(diào)節(jié)器電磁閥的控制端和輸出端連接；
所述驅(qū)動控制芯片的輸出端還分別與第五電容的一端、第六電阻的一端以及第七電阻的一端連接，所述第五電容的另一端接地，所述第六電阻的另一端接第二電源，所述第七電阻的另一端與主控芯片的I/O端口連接。對于驅(qū)動控制芯片的個數(shù)，以及一個驅(qū)動控制芯片所連接的支路的個數(shù)，應根據(jù)實際情況而設置。
[0031]對于本發(fā)明的這一實施例而言，如圖4所示，所述的驅(qū)動控制單元采用了 2個BTS724G芯片來實現(xiàn)，BTS724G芯片包含有4個輸入端，分別為IN1、IN2、IN3以及IN4，并且BTS724G芯片包含有4個輸出端，分別為OUT1、OUT2、OUT3以及0UT4，所述BTS724G芯片的4個輸入端均與主控芯片的控制端連接，BTS724G芯片的4個輸出端分別與4個支路一一對應連接，以及分別與4個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥的控制端和輸出端——對應連接。如圖4所示，BTS724G芯片的輸出端OUTI，即端點JOO，其分別與一 ABS調(diào)節(jié)器電磁閥的控制端和輸出端連接，以及，其還與一支路連接；所述的支路包括電容C332、電阻R322以及電阻R332，BTS724G芯片的輸出端OUTI，即端點JOO，其還分別與電容C332的一端、電阻R322的一端以及電阻R332的一端連接，所述電容C332的另一端接地，電阻R322的另一端接第二電源，電阻R332的另一端與主控芯片的I/O端口連接。
[0032]通過主控芯片的I/O端口采集電阻R332的另一端，即JOOT端，的電壓，便能夠?qū)崿F(xiàn)對ABS調(diào)節(jié)器電磁閥短路斷路故障的檢測，而對于對ABS調(diào)節(jié)器電磁閥短路斷路故障的檢測，其工作原理為:主控芯片控制驅(qū)動控制芯片的輸出端輸出高電平，當JOOT端的電壓為高電平時，則表示ABS調(diào)節(jié)器電磁閥正常，當JOOT端的電壓為低電平時，則表示ABS調(diào)節(jié)器電磁閥發(fā)生短路故障；主控芯片控制驅(qū)動控制芯片的輸出端輸出低電平，當JOOT端的電壓為低電平時，則表示ABS調(diào)節(jié)器電磁閥正常，當JOOT端的電平為高電平時，則表示ABS調(diào)節(jié)器電磁閥發(fā)生斷路故障。
[0033]由上述可得，本發(fā)明的驅(qū)動控制單元的結構簡單，而且其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動控制ABS調(diào)節(jié)器電磁閥的功能，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對ABS調(diào)節(jié)器電磁閥的短路斷路故障檢測功能。另外，對于本發(fā)明的主控芯片，其對驅(qū)動控制芯片的控制原理是采用閉環(huán)控制原理，因此，這樣能夠保證ABS調(diào)節(jié)器電磁閥在出現(xiàn)故障時也能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)制動。
[0034]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的總線通訊單元為CAN總線通訊單元，如圖5所示，所述的CAN總線通訊單元包括CAN收發(fā)器接口芯片和共模扼流圈，所述CAN收發(fā)器接口芯片的TXD端和RXD端均與主控芯片連接，所述共模扼流圈包括第一線圈和第二線圈；
所述CAN收發(fā)器接口芯片的CANH端與第一線圈的一端，即端點1，連接，所述CAN收發(fā)器接口芯片的CANL端與第二線圈的一端，即端點3，連接。而第一線圈的另一端，即端點2，以及第二線圈的另一端，即端點4，它們作為與外設連接的連接端。所述的CAN收發(fā)器接口芯片可為82C250芯片。
[0035]CAN屬于現(xiàn)場總線的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡。較之目前許多RS-485基于R線構建的分布式控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性:
(1)、網(wǎng)絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強，首先，CAN控制器工作于多種方式，網(wǎng)絡中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(取決于報文標識符)采用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，且CAN協(xié)議廢除了站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼，這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這些特點使得CAN總線構成的網(wǎng)絡各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強，并且容易構成冗余結構，提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性，而利用RS-485只能構成主從式結構系統(tǒng)，通信方式也只能以主站輪詢的方式進行，系統(tǒng)的實時性、可靠性較差；
(2)、縮短了開發(fā)周期，CAN總線通訊單元通過CAN收發(fā)器接口芯片82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理總線相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)，這就保證不會在出現(xiàn)在RS-485網(wǎng)絡中的現(xiàn)象，即當系統(tǒng)有錯誤，出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時，導致總線呈現(xiàn)短路，從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象，而且CAN節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響，從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡中，因個別節(jié)點出現(xiàn)問題，使得總線處于“死鎖”狀態(tài)，還有，CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn)，從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，這些是僅有電氣協(xié)議的RS-485所無法比擬的。
[0036]另外，與其它現(xiàn)場總線比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現(xiàn)場總線。這些也是目前CAN總線應用于眾多領域，具有強勁的市場競爭力的重要原因。
[0037]而對于本發(fā)明的CAN總線通訊單元，其在CAN收發(fā)器接口芯片的CANH端和CANL端連接了一個共模扼流圈，因此，能夠用來抑制共模干擾(接地干擾)。由于CAN高速信號傳輸線跟地線之間會存在一定的電位差所以便產(chǎn)生了共模干擾。這樣存在干擾，那么利用CAN總線傳輸?shù)男盘柧蜁д?，從而造成通訊錯誤。為了消除這種干擾，在CAN總線通訊單元的電路中加入了共模扼流圈，其可消除來自地線的共模干擾，以及80%的EMC干擾。而且本發(fā)明所采用的CAN線屬于一個差分信號，而共模扼流圈對差分信號的衰減是很小的，這樣則能保證信號的失真程度大大減小，而且，增加了共模扼流圈，還能夠增加傳輸信號的對稱性。
[0038]所述共模扼流圈起到抗干擾作用的原理為:共模電感的濾波電路，La和Lb就是共模電感線圈。這兩個線圈繞在同一鐵芯上，匝數(shù)和相位都相同(繞制反向)。這樣，當電路中的正常電流流經(jīng)共模電感時，電流在同相位繞制的電感線圈中產(chǎn)生反向的磁場而相互抵消，此時正常信號電流主要受線圈電阻的影響(和少量因漏感造成的阻尼)；當有共模電流流經(jīng)線圈時，由于共模電流的同向性，會在線圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強的阻尼效果，以此衰減共模電流，達到濾波的目的。
[0039]綜上可以看出CAN總線串行通訊，相對于其他通訊方式有很大的優(yōu)勢。CAN的實時性比UART、RS-232/485和以太網(wǎng)高，而且安全性跟準確性高。因此，通過CAN通訊可以更準確、安全地與其它外設進行數(shù)據(jù)傳輸通訊。
[0040]優(yōu)選地，如圖5所示，所述的CAN總線通訊單元還包括第八電阻R8、第九電阻R9、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第一穩(wěn)壓二極管D1、第二穩(wěn)壓二極管D2、第三穩(wěn)壓二極管D3以及第四穩(wěn)壓二極管D4 ;
所述第一線圈的另一端，即端點2，分別與第八電阻R8的一端以及第七電容C7的一端連接，所述第八電阻R8的另一端分別與第三電源、第九電阻R9的一端以及第六電容C6的一端連接，所述第九電阻R9的另一端分別與第二線圈的另一端，即端點4，和第八電容CS的一端連接，所述第七電容C7的另一端、第六電容C6的另一端以及第八電容C8的另一端均接地；
所述第一線圈的另一端，即端點2，還與第一穩(wěn)壓二極管Dl的負極連接，所述第一穩(wěn)壓二極管Dl的正極與第二穩(wěn)壓二極管D2的正極連接，所述第二穩(wěn)壓二極管D2的負極接地，所述第二線圈的另一端，即端點4，還與第三穩(wěn)壓二極管D3的負極連接，所述第三穩(wěn)壓二極管D3的正極與第四穩(wěn)壓二極管D4的正極連接，所述第四穩(wěn)壓二極管D4的負極接地。通過設置這樣的保護電路，能夠大大提高CAN總線通訊單元進行數(shù)據(jù)傳輸通訊的安全性和可靠性。
[0041]進一步作為優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明的ABS系統(tǒng)，其還包括ASR差動制動閥，所述的ASR差動制動閥與驅(qū)動控制單元連接，如圖4所示，所述驅(qū)動控制單元采用BTS723G芯片來實現(xiàn)對ASR差動制動閥的驅(qū)動控制，BTS723G芯片的輸入端與主控芯片的控制端連接，BTS723G芯片的輸出端分別與ASR差動制動閥的控制端和輸出端連接，并且BTS723G芯片的輸出端，即ASR FA端，還分別與電容C541的一端、電阻R529的一端以及電阻R539的一端連接，所述電容C541的另一端接地，電阻R529的一端接第二電源，電阻R539的另一端，即J09T端，與主控芯片的I/O端口連接，這樣，由上述內(nèi)容可知，則不僅能對ASR差動制動閥進行驅(qū)動控制，而且還能對ASR差動制動閥的短路斷路故障進行檢測；
所述主控芯片包括ASR功能模塊，所述的ASR功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，根據(jù)獲得的輪速信號從而判斷車輪是否打滑，然后通過控制ASR差動制動閥從而使ABS調(diào)節(jié)器電磁閥對與打滑的車輪相對應的驅(qū)動橋進行制動。另外，所述的ASR功能模塊還用于對發(fā)動機進行控制。
[0042]ASR，其是Ant1-Slip Regulat1n的縮寫，也叫牽引力控制系統(tǒng)，是基于ABS系統(tǒng)的一套防止驅(qū)動輪打滑的裝置，該系統(tǒng)能對驅(qū)動輪及發(fā)動機進行有效的控制。其作用是防止汽車起步、加速過程中驅(qū)動輪打滑，特別是防止汽車在非對稱路面或轉彎時驅(qū)動輪空轉，并將滑移率控制在10% — 20%范圍內(nèi)。ASR系統(tǒng)是在ABS的基礎上發(fā)展起來的。ASR的原理是使打滑的驅(qū)動輪的滑移與非打滑輪比較，使其保持在提供理想牽引力和穩(wěn)定性的范圍，以產(chǎn)生好的牽引力，并保持車輛的穩(wěn)定性。作為ABS系統(tǒng)的功能擴展，驅(qū)動防滑裝置ASR可以顯著提高車輛在濕滑路面上的起步與加速性能。ABS稍加改裝就可以實現(xiàn)ASR功能。所述的ASR功能模塊根據(jù)六通道ABS系統(tǒng)的六個車輪速度傳感器發(fā)過來的信號判斷車輪是否打滑，然后通過控制ASR差動制動閥，使其被激發(fā)后，其氣口打開，氣體通過，以使ABS調(diào)節(jié)器電磁閥對與打滑的車輪相對應的驅(qū)動橋?qū)嵤┲苿?，即對?qū)動輪實施制動，從而產(chǎn)生好的牽引力，防止車輪打滑，保持車輛的穩(wěn)定性。另外，所述的ASR功能模塊還可用于通過發(fā)送CAN命令控制發(fā)動機，驅(qū)動輪打滑時，控制發(fā)動機轉速，輸出最大驅(qū)動扭矩，控制驅(qū)動輪轉速，從而降低滑移率，提高驅(qū)動力。此時，所述的總線通訊單元為CAN總線通訊單元，并且其與發(fā)動機的CAN總線接口連接。
[0043]通過采用上述的ASR功能模塊，其所帶來的作用包括有:
(1)、當驅(qū)動輪單側打滑時，可以對打滑的車輪進行差速制動；
(2)、發(fā)動機控制；
(3)、可以和差速制動同時起作用；
(4)、在各種路面下使車輛最理想的起動；
(5)、在過彎時可以使車輛更穩(wěn)定；
(6)、在控制過程中ASR指示燈會激活并且相關的CAN信息會被發(fā)送出來。
[0044]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述主控芯片還包括EBD功能模塊，所述的EBD功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，根據(jù)獲取的輪速信號，計算每個車輪的附著力，然后根據(jù)計算得到的每個車輪的附著力，便能判斷車輛此時為空載、滿載、前重或后重等狀態(tài)，從而自動調(diào)整制動壓力，這樣能縮短制動距離，提供駕駛的舒適性。所述的EBD，其為Electronic Brake force Distribut1n的縮寫，中文名稱為電子制動力分配系統(tǒng)。
[0045]本發(fā)明的ABS系統(tǒng)中還設有EBD功能模塊，這樣能對ABS系統(tǒng)進行有效補充，其一般可與ABS組合使用，可以提高ABS的功效。當發(fā)生緊急制動時，EBD在ABS作用之前，可依據(jù)車身的重量和路面條件，自動以前輪為基準去比較后輪輪胎的滑動率，如發(fā)覺此差異程度必須被調(diào)整時，剎車系統(tǒng)將會調(diào)整車輪的制動壓力，以得到更平衡且更接近理想化的剎車力分布。
[0046]EBD功能是基于ABS系統(tǒng)的車輪速度傳感器計算出后橋的滑移率和車輛減速度，當車輛在制動過程中后橋的滑移率和車輛的減速度超過設定的范圍，EBD開始起作用。當車輛安裝了帶EBD功能時后橋的輸出壓力會隨著載荷的不同而變化。
[0047]在剎車的時候，所有車輪均會動作，以將車輛停下。但由于路面狀況會有變異，加上減速時車輛重心的轉移，車輪與地面間的抓地力將有所不同。傳統(tǒng)的剎車系統(tǒng)會平均將剎車力量分配至每個車輪。從上述可知，這樣的分配并不符合剎車力的使用效益。而通過采用EBD功能模塊，便能將剎車力做出最佳的應用。
[0048]EBD功能會在汽車制動的瞬間，高速計算出所有輪胎由于附著力的不同而產(chǎn)生的摩擦力數(shù)值，然后調(diào)整制動裝置，使其按照設定的程序在運動中高速調(diào)整，達到制動力與摩擦力(牽引力)的匹配，以保證車輛的平穩(wěn)和安全。當緊急剎車車輪抱死的情況下，EBD在ABS動作之前就已經(jīng)平衡了每一個車輪的有效地面抓地力，可以防止出現(xiàn)甩尾和側移，并縮短汽車制動距離。
[0049]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述主控芯片還包括TPM功能模塊和/或半坡起步輔助功能模塊。
[0050]對于所述的TPM功能模塊，其用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，從而計算車輪的輪胎滾動半徑，根據(jù)計算得到的輪胎滾動半徑從而實現(xiàn)胎壓監(jiān)測功能。TPM為TirePressure Monitoring的縮寫，中文為間接輪胎壓力監(jiān)控系統(tǒng)。
[0051]TPM功能模塊通過車輪速度傳感器所獲取的輪速信號，從而計算車輪的輪胎滾動半徑。某只輪胎的氣壓下降時，輪胎滾動半徑減小、輪速增加，當達到設定的報警范圍后系統(tǒng)會通過ASR指示燈常亮進行報警(ASR功能起作用時，指示燈閃爍)。并且，其是通過修改主控芯片內(nèi)部的程序來實現(xiàn)的，ABS系統(tǒng)中不需要安裝額外的零部件。
[0052]所述的半坡起步輔助功能模塊用于判斷是否符合輔助剎車啟動條件，當判斷結果為是時，則控制后輪保壓3秒，從而防止車輛溜車。對于所述的半坡起步輔助功能模塊，其只需要車輛帶有CAN總線功能便可，車輛的發(fā)動機CAN總線與本發(fā)明系統(tǒng)的CAN總線通訊單元連接通訊。這樣，通過采用半坡起步輔助功能模塊便可以解決手動檔的機動車半坡起步時的溜車現(xiàn)象，有效防止溜車產(chǎn)生的隱患。半坡起步輔助功能模塊是經(jīng)過CAN通信，并控制ASR差動制動閥實現(xiàn)輔助剎車。
[0053]1、輔助剎車啟動條件 a、車輛沒有速度。
[0054]b、踩腳剎必須達到2秒以上。
[0055]2、輔助剎車解除條件
方法一:松開腳剎，在3秒內(nèi)踩油門，輔助剎車慢慢釋放。
[0056]方法二:松開腳剎，不踩油門，3秒后輔助剎車自動解除。
[0057]3、功能說明:
①、車輛有速度，即使踩著剎車也不會啟動輔助剎車。
[0058]②、車輛在上坡、下坡、平路解除輔助剎車的方法是踩油門解除或者松開腳剎3秒后解除。
[0059]另外，對于本發(fā)明的ABS系統(tǒng)，所述的主控芯片還分別連接有電源管理單元以及故障管理單元。
[0060]由上述可得，本發(fā)明的ABS系統(tǒng)結構簡單，而且本發(fā)明的ABS系統(tǒng)還具有ASR功能、EBD功能、TPM功能、半坡起步輔助功能、電源管理以及故障管理功能，因此本發(fā)明的ABS系統(tǒng)還具有功能全面，性能優(yōu)化等優(yōu)點，可廣泛用于多軸商用車上。
[0061]以上是對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:其包括主控芯片、六個車輪速度傳感器以及六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥，所述的主控芯片分別連接有輪速信號處理單元、驅(qū)動控制單元、總線通訊單元以及存儲單元，所述六個車輪速度傳感器均與輪速信號處理單元連接，所述六個ABS調(diào)節(jié)器電磁閥均與驅(qū)動控制單元連接，所述的主控芯片用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，然后根據(jù)獲得的輪速信號從而計算車輪的滑轉率，根據(jù)計算得到的滑轉率從而對ABS調(diào)節(jié)器電磁閥進行控制。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述的輪速信號處理單元包括輪速信號處理電路，所述車輪速度傳感器與輪速信號處理電路連接，所述輪速信號處理電路與主控芯片連接； 所述的輪速信號處理電路包括電壓比較器電路和RC低通濾波電路，所述RC低通濾波電路的輸出端與電壓比較器電路的負輸入端連接，所述車輪速度傳感器的輸出端分別與RC低通濾波電路的輸入端和電壓比較器電路的正輸入端連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓比較器電路包括第一電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻以及電壓比較器，所述RC低通濾波電路包括第四電阻、第二電容以及第三電容； 所述第一電阻的一端接第一電源，所述第一電阻的另一端分別與第一電容的一端、第二電阻的一端以及第四電阻的一端連接，所述第一電容的另一端接地，所述第二電阻的另一端分別與第三電阻的一端和電壓比較器的正輸入端連接，所述第三電阻的另一端與電壓比較器的輸出端連接，所述第四電阻的另一端分別與第二電容的一端以及電壓比較器的負輸入端連接，所述第二電容的另一端與第三電容的一端連接，所述第三電容的另一端接地； 所述第一電阻的另一端與車輪速度傳感器的輸出端連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述輪速信號處理電路還包括第五電阻和第四電容，所述第一電容的一端與第五電阻的一端連接，所述第五電阻的另一端與第四電容的一端連接，所述第四電容的另一端接地。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述的驅(qū)動控制單元包括驅(qū)動控制芯片，所述驅(qū)動控制芯片連接有支路，所述的支路包括第六電阻、第七電阻以及第五電容，所述主控芯片的控制端與驅(qū)動控制芯片的輸入端連接，所述驅(qū)動控制芯片的輸出端分別與ABS調(diào)節(jié)器電磁閥的控制端和輸出端連接； 所述驅(qū)動控制芯片的輸出端還分別與第五電容的一端、第六電阻的一端以及第七電阻的一端連接，所述第五電容的另一端接地，所述第六電阻的另一端接第二電源，所述第七電阻的另一端與主控芯片的I/O端口連接。
6.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述的總線通訊單元為CAN總線通訊單元，所述的CAN總線通訊單元包括CAN收發(fā)器接口芯片和共模扼流圈，所述CAN收發(fā)器接口芯片與主控芯片連接，所述共模扼流圈包括第一線圈和第二線圈；所述CAN收發(fā)器接口芯片的CANH端與第一線圈的一端連接，所述CAN收發(fā)器接口芯片的CANL端與第二線圈的一端連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述的CAN總線通訊單元還包括第八電阻、第九電阻、第六電容、第七電容、第八電容、第一穩(wěn)壓二極管、第二穩(wěn)壓二極管、第三穩(wěn)壓二極管以及第四穩(wěn)壓二極管； 所述第一線圈的另一端分別與第八電阻的一端以及第七電容的一端連接，所述第八電阻的另一端分別與第三電源、第九電阻的一端以及第六電容的一端連接，所述第九電阻的另一端分別與第二線圈的另一端和第八電容的一端連接，所述第七電容的另一端、第六電容的另一端以及第八電容的另一端均接地； 所述第一線圈的另一端還與第一穩(wěn)壓二極管的負極連接，所述第一穩(wěn)壓二極管的正極與第二穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述第二穩(wěn)壓二極管的負極接地，所述第二線圈的另一端還與第三穩(wěn)壓二極管的負極連接，所述第三穩(wěn)壓二極管的正極與第四穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述第四穩(wěn)壓二極管的負極接地。
8.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:其還包括ASR差動制動閥，所述的ASR差動制動閥與驅(qū)動控制單元連接； 所述主控芯片包括ASR功能模塊，所述的ASR功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，根據(jù)獲得的輪速信號從而判斷車輪是否打滑，然后通過控制ASR差動制動閥從而使ABS調(diào)節(jié)器電磁閥對與打滑的車輪相對應的驅(qū)動橋進行制動。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述主控芯片還包括EBD功能模塊，所述的EBD功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，從而計算每個車輪的附著力，根據(jù)計算得到的附著力從而自動調(diào)整制動壓力。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種六通道ABS系統(tǒng)，其特征在于:所述主控芯片還包括TPM功能模塊和/或半坡起步輔助功能模塊； 所述的TPM功能模塊用于獲取車輪速度傳感器輸出的輪速信號，從而計算車輪的輪胎滾動半徑，根據(jù)計算得到的輪胎滾動半徑從而實現(xiàn)胎壓監(jiān)測功能； 所述的半坡起步輔助功能模塊用于判斷是否符合輔助剎車啟動條件，當判斷結果為是時，則控制后輪保壓，從而防止車輛溜車。
【文檔編號】B60T8/171GK104494584SQ201410706221
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月26日 優(yōu)先權日:2014年11月26日
【發(fā)明者】龍元香, 葉永強, 羅叔清 申請人:廣州科密汽車電子控制技術股份有限公司