一种驻车制动控制系统及方法与流程

本发明涉及汽车电子技术，更具体的说，是涉及一种驻车制动控制系统及方法。

背景技术：

近年来，汽车领域跟随电子信息技术的发展潮流，在车辆电子技术方面不断的创新进步。电子技术在车辆上的应用，应首先考虑车辆运行的安全性，电子驻车制动技术就是其中一项比较重要的应用。

现有的电子驻车制动控制技术，基于的软件架构是将所有软件功能如静态夹紧、静态释放、动态夹紧、热再夹紧、故障诊断等均在同一状态机中进行处理，即将各功能模块高度集成和耦合在一起。基于此实现，在每一个执行周期内，电子驻车制动控制模块只可能处在一个状态中，保证了模块发出的控制命令的唯一性。

然而，上述电子驻车制动控制技术的实现，由于所有功能高度集成和耦合，使得电子驻车制动控制软件的测试和维护非常不方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种驻车制动控制系统及方法，以克服现有技术中由于电子驻车制动控制系统中所有功能集成耦合在一起而导致的软件的测试维护不方便的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种驻车制动控制系统，包括：

数据输入模块，用于获取基础数据，所述基础数据包括车辆运行数据、模块反馈数据、驾驶员指令中的一种或多种；

状态估计模块，用于基于所述基础数据估算出车辆状态和卡钳状态；

功能控制模块，包括多个独立运行的功能模块，用于依据所述基础数据和所述状态估计模块估计出的数据触发输出控制命令，其中，不同的功能模块用于发出不同的控制命令，所述控制命令用于控制卡钳执行相应的动作；

仲裁模块，用于接收所述多个独立运行的功能模块发出的控制命令，并从接收到的多个所述控制命令中确定出目标控制命令；

数据输出模块，用于输出包括所述目标控制命令的处理数据。

可选的，所述仲裁模块具体用于：接收所述多个独立运行的功能模块发出的控制命令，并依据接收到的多个所述控制命令的优先级确定出目标控制命令。

可选的，每一个所述功能模块包含一个独立的状态机，则所述仲裁模块具体用于：依据多个所述功能模块分别一一对应的多个所述状态机的运行状态确定出目标控制命令。

可选的，还包括：

故障诊断模块，用于基于所述基础数据确定当前是否存在系统故障。

可选的，所述功能控制模块具体用于：依据所述状态估计模块估计出的数据和所述故障诊断模块的故障诊断结果触发输出控制命令。

可选的，所述状态估计模块包括：

整车估计模块，用于基于所述基础数据中的车辆物理特性信息估算出卡钳温度和车辆坡度；

卡钳估计模块，用于基于所述基础数据中的电机电压和电机电流估算出卡钳的夹紧力和夹紧位置。

可选的，所述各独立运行的功能模块发出的控制命令包括：静态夹紧、静态释放、恢复夹紧、热再夹紧、动态夹紧和动态取消释放。

一种驻车制动控制方法，包括：

获取基础数据，所述基础数据包括车辆运行数据、模块反馈数据、驾驶员指令中的一种或多种；

基于所述基础数据估算出车辆状态和卡钳状态；

多个独立运行的功能控制单元分别基于所述基础数据、所述车辆状态和所述卡钳状态发出控制命令；

从多个所述控制命令中确定出目标控制命令；

输出包括所述目标控制命令的处理数据。

可选的，所述从多个所述控制命令中确定出目标控制命令，包括：依据多个所述控制命令的优先级确定出目标控制命令。

可选的，所述从多个所述控制命令中确定出目标控制命令，包括：依据多个所述独立运行的功能控制单元分别一一对应的多个所述状态机的运行状态确定出目标控制命令。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明实施例公开了一种驻车制动控制系统及方法，方法包括：获取基础数据，所述基础数据包括车辆运行数据、模块反馈数据、驾驶员指令种的一种或多种；基于所述基础数据估计出车辆状态和卡钳状态；多个独立运行的功能控制单元分别基于所述基础数据、所述车辆状态和所述卡钳状态发出控制命令；从多个所述控制命令中确定出目标控制命令；输出包括所述目标控制命令的处理数据。所述驻车制动控制方法及系统中，用于控制卡钳进行不同动作的功能控制单元各自独立运行，实现各个功能控制单元同时输出控制命令，再从多个控制命令中确定出目标控制命令，从而保证了控制命令的正确性和唯一性，该实现将不同的功能控制逻辑解耦，极大的提升了相关软件测试的灵活性，方便了软件维护工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种驻车制动控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的状态机实现逻辑示意图；

图3为本发明实施例公开的另一种驻车制动控制系统的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的状态估计模块的结构示意图；

图5为本发明实施例公开了一个pbc软件架构示意图；

图6为本发明实施例公开的一种驻车制动控制方法的流程图。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：

pbc：parkingbrakecontrol，驻车制动控制；为驻车制动执行器特别设计的软件组件。包含驻车执行器控制逻辑，执行器状态监控，故障诊断等。

host：针对与驾驶员体验相关的功能而设计的软件组件，为pbc提供一切必要的外围功能。包含通讯，电源管理，数据存储，驾驶意图判断，信号处理，故障诊断以及其它可支持pbc的功能。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例公开的一种驻车制动控制系统的结构示意图，参见图1所示，驻车制动控制系统10可以包括：

数据输入模块101，用于获取基础数据，所述基础数据包括车辆运行数据、模块反馈数据、驾驶员指令中的一种或多种。

其中，所述数据输入模块101具体可以是pbc输入模块，即pbc软件架构的输入模块，pbc输入模块负责采集pbc运行所需要的数据。获取的基础数据的一部分可以通过统一接口由host传入，基础数据的另一部分可以从pbc软件架构的flash中读出。

数据输入模块101在获取到基础数据后，可以首先对其进行范围检查，确定相关数据是否符合预设的数值范围，例如，确定接收到的基础数据是否满足相关的国际安全规范。确定获取到的基础数据在预设的数值范围内后，再将获取的基础数据提供给其他模块使用。

需要说明的是，在具体实现中，数据输入模块还可以接收其他模块的反馈信息，以使得后续的一些模块能够正常执行其相关逻辑。例如，一些模块的执行逻辑中，包括“在***状态下，执行***操作”，其中的状态可能来自于前述其他模块的反馈信息。

状态估计模块102，用于基于所述基础数据估算出车辆状态和卡钳状态。

车辆的一些状态在实际应用中并不能够直接获取确定，这种情况下，在需要了解车辆的状态或车辆某部件状态时，就需要通过获取一些相关参数，进而根据相关参数计算出想要确定的状态数据。

由于本申请实施例提供的驻车制动控制系统是用于实现电子的驻车制动的控制，因此本申请实施例需要估算的车辆状态和卡钳状态可以是与驻车制动相关的状态，例如，车辆状态可以包括车辆坡度，卡钳状态可以包括卡钳温度。这些状态数据可以影响后续针对卡钳的控制命令的生成。

功能控制模块103，包括多个独立运行的功能模块，用于依据所述基础数据和所述状态估计模块估计出的数据触发输出控制命令，其中，不同的功能模块用于发出不同的控制命令，所述控制命令用于控制卡钳执行相应的动作。

本申请实施例公开的功能控制模块103，包括多个功能模块，每一个功能模块用于发出一种或多种(功能模块存在复用的情况)控制命令，每一个功能模块独立运行，都可以依据获取到的数据信息输出一个控制命令。

具体实现中，功能控制模块103可以根据pbc的主要功能划分为多个独立的功能模块，如静态夹紧、静态释放、恢复夹紧、热再夹紧、动态夹紧、动态取消释放等。功能控制模块103中的各个功能模块可以以前述状态估计模块的输出为输入，分别处理，互不干扰；各个功能模块根据自身的状态输出各自的控制命令，不保证控制命令的唯一性。

仲裁模块104，用于接收所述多个独立运行的功能模块发出的控制命令，并从接收到的多个所述控制命令中确定出目标控制命令。

由于各个功能模块都会输出一个控制命令，且不能保证控制命令的唯一性，因此，需要仲裁模块104从多个控制命令中确定出一个唯一有效的控制命令，以保证卡钳能够唯一准确的执行一个控制命令。

具体的，仲裁模块104收集各个功能模块输出的控制命令和状态信息，判断并输出当前唯一有效的控制命令，即目标控制命令，保证了控制命令的唯一性。

数据输出模块105，用于输出包括所述目标控制命令的处理数据。

在确定了目标控制命令后，需要将目标控制命令输出给相关模块，例如输出给host，以使得host依据目标控制命令进行进一步处理，保证对卡钳的及时控制。

具体的，数据输出模块可以收集pbc软件架构中其他各模块的数据，通过统一接口输出给host，同时也可以将一些数据写入flash以作记录，便于后续检查阅读。

本实施例所述驻车制动控制系统，用于控制卡钳进行不同动作的功能控制单元各自独立运行，实现中各个功能控制单元同时输出控制命令，再从多个控制命令中确定出目标控制命令，从而保证了控制命令的正确性和唯一性，该实现将不同的功能控制逻辑解耦，极大的提升了相关软件测试的灵活性，方便了软件维护工作。

上述实施例中，仲裁模块104具体可用于：接收所述多个独立运行的功能模块发出的控制命令，并依据接收到的多个所述控制命令的优先级确定出目标控制命令。

由于不同功制模块从同一命令集中选取控制命令输出，因此可以设定该命令集中元素的优先级。例如，按优先级由高到低的顺序，假设该命令集包含：错误命令(err)，夹紧命令(apply)/释放命令(release)/停止命令(stop)，空命令(none)；确定err优先级最高，apply/release/stop优先级中，none优先级低，实现中仲裁模块选择优先级高的命令输出。apply，release和stop具有同等优先级，在同时收到其中两种命令时则输出err。

上述实施例中，每一个所述功能模块可以包含一个独立的状态机，则所述仲裁模块103具体可用于：依据多个所述功能模块分别一一对应的多个所述状态机的运行状态确定出目标控制命令。

各功能模块内含独立的状态机，输出的控制命令与各功能模块当前所处的状态一一对应。例如，在‘正在运行(running)’状态下，功能模块输出apply命令(静态夹紧模块运行中)或release命令(静态释放模块运行中)。当某个功能模块进入‘running’状态，表明该功能正在运行中，要屏蔽来自其它模块的命令。该仲裁逻辑可由状态机实现，可结合图2所示状态机实现逻辑来理解上述内容。

上述两种仲裁方式可单独使用，也可同时使用，互为冗余，保证控制命令的正确性和唯一性。

图3为本发明实施例公开的另一种驻车制动控制系统的结构示意图，如图3所示，驻车制动控制系统30可以包括：

数据输入模块101，用于获取基础数据，所述基础数据包括车辆运行数据、模块反馈数据、驾驶员指令中的一种或多种。

故障诊断模块301，用于基于所述基础数据确定当前是否存在系统故障。

根据数据输入模块获取的基础数据和其它模块产生的历史数据对系统故障进行诊断，确定是否存在系统故障。具体实现中，在确定存在系统故障的情况下，可以对故障信息进行编码，输出编码后的故障信号。

状态估计模块102，用于基于所述基础数据估算出车辆状态和卡钳状态。

功能控制模块103，包括多个独立运行的功能模块，用于依据所述状态估计模块估计出的数据和所述故障诊断模块的故障诊断结果触发输出控制命令。

其中，不同的功能模块用于发出不同的控制命令，所述控制命令用于控制卡钳执行相应的动作。

仲裁模块104，用于接收所述多个独立运行的功能模块发出的控制命令，并从接收到的多个所述控制命令中确定出目标控制命令。

数据输出模块105，用于输出包括所述目标控制命令的处理数据。

在实际情况中，一些故障可能会直接或间接危及行车安全，因此，在故障诊断模块诊断出存在系统故障的情况下，也将相应的故障信息输入功能控制模块，使得功能模块综合故障信息和状态数据发出正确的控制命令，保障车辆各系统安全运行。

图4为本发明实施例公开的状态估计模块的结构示意图，如图4所示，状态估计模块102可以包括：

整车估计模块401，用于基于所述基础数据中的车辆物理特性信息估算出卡钳温度和车辆坡度。

卡钳温度和车辆坡度对于卡钳执行相应操作的参数具备一定影响，因此本实现中，在确定卡钳参数前先确定卡钳温度和车辆坡度，后续确定相关数据或执行相关操作时将确定的卡钳温度和车辆坡度考虑在内，以最终达到更优的电子驻车制动控制。

卡钳估计模块402，用于基于所述基础数据中的电机电压和电机电流估算出卡钳的夹紧力和夹紧位置。

估算出的夹紧力和夹紧位置能够使得功能模块了解当前卡钳状态，便于确定输出怎样的控制命令。

基于上述内容，一个示意性的实现中，上述实施例中的多个功能模块可以包括：

静态夹紧：根据host的请求发送电机夹紧命令。监控夹紧力，当夹紧力达到门限值，停止夹紧动作。监控故障信息，当出现故障时发送停止命令。恢复夹紧功能和静态夹紧功能类似，可复用该模块做恢复夹紧。

静态释放：根据host的请求发送电机释放命令。监控卡钳位置，当位置达到门限值，停止释放动作。监控故障信息，当出现故障时发送停止命令。动态取消释放功能可以复用静态释放功能。

动态夹紧：监控车速，轮速，夹紧力和卡钳位置等，交替完成夹紧和释放动作。监控故障信息，当出现故障时发送停止命令。

当然，实际应用中，若pbc软件架构还具有除以上功能之外的其他功能，也可根据需要添加功能模块或复用上述已存在的功能模块。

图5为本发明实施例公开了一个pbc软件架构示意图，可结合图5理解前述实施例内容。

本发明实施例还公开了一种驻车制动控制方法，参见图6所示，驻车制动控制方法可以包括：

步骤601：获取基础数据，所述基础数据包括车辆运行数据、模块反馈数据、驾驶员指令中的一种或多种。

步骤602：基于所述基础数据估算出车辆状态和卡钳状态。

步骤603：多个独立运行的功能控制单元分别基于所述基础数据、所述车辆状态和所述卡钳状态发出控制命令。

步骤604：从多个所述控制命令中确定出目标控制命令。

步骤605：输出包括所述目标控制命令的处理数据。

本实施例所述驻车制动控制方法，用于控制卡钳进行不同动作的功能控制单元各自独立运行，实现中各个功能控制单元同时输出控制命令，再从多个控制命令中确定出目标控制命令，从而保证了控制命令的正确性和唯一性，该实现将不同的功能控制逻辑解耦，极大的提升了相关软件测试的灵活性，方便了软件维护工作。

上述实施例中，所述从多个所述控制命令中确定出目标控制命令，可以包括：依据多个所述控制命令的优先级确定出目标控制命令。

上述实施例中，所述从多个所述控制命令中确定出目标控制命令，可以包括：依据多个所述独立运行的功能控制单元分别一一对应的多个所述状态机的运行状态确定出目标控制命令。

上述实施例中驻车制动控制方法及各个步骤的具体实现可参见系统实施例中相关部分的内容介绍，在此不再重复赘述。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。