CN101817344A - 一种自动驻车-辅助起步系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动驻车-辅助起步系统及其控制方法，包括检测元件，控制系统和执行机构，所述检测元件用于检测汽车状态，并可输送检测信号至控制模块，所述控制模块输出相应控制信号至执行机构，所述执行机构与汽车驻车制动装置和辅助起步装置连接，并对其进行执行操作。

Description

一种自动驻车-辅助起步系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车的自动驻车-辅助起步领域，具体涉及一种自动驻车、辅助起步系统及其控制方法。

背景技术

为了确保汽车长时间驻车安全，防止坡道驻车溜车以及起步时尤其是坡道起步时等失误操作；一般汽车驻车时需要按下按钮、拉起驻车手柄或者踏下驻车踏板等操作，在汽车坡道起步时需要驻车机构、离合器踏板与加速踏板配合使用。现有的操作方式繁琐，使用频繁，驾驶员有时候容易忘记某些操作，造成危险事件发生，存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动驻车-辅助起步系统。通过检测元件检测汽车状态，将信号传给控制系统，控制系统再通过判断，控制执行机构工作；实现汽车自动驻车以及辅助汽车顺利起步；防止驾驶员忘记操纵驻车机构造成溜车；坡道起步时，防止操作失误造成危险事件发生；在发动机熄火或者制动失灵等紧急状况时，实现紧急制动。另外可以加装手动解锁装置，当遇到发动机无法启动或者整车断电时，需要拖车，可采用手动解锁。

本发明为一种具体技术方案如下：

一种自动驻车、辅助起步系统，包括检测元件，控制系统和执行机构，所述检测元件用于检测汽车状态，并可输送检测信号至控制模块，所述控制模块输出相应控制信号至执行机构，所述执行机构与汽车驻车制动装置和辅助起步装置连接，并对其进行执行操作。

进一步地，还包括一手动解锁装置，该装置是一机械装置，其用于在发动机无法启动或整车断电时进行驻车制动器和辅助起步装置的手动解锁。

进一步地，所述控制系统进一步包括控制电路和控制模块，所述控制模块用于将传感器信号转化为控制电源，具体由控制模块和继电器1、2、3构成。

进一步地，所述汽车检测元件包括车速传感器、发动机转速传感器、档位开关或空档开关和倒档开关组合、点火开关传感器，所述车速传感器用于检测汽车是否在运动；所述发动机转速传感器用于检测发动机是否在运转，所述空档开关或空档开关和倒档开关组合用于判断档位是在空档、前进档或者倒档。

进一步地，所述汽车执行元件包括执行电机、电磁阀1、电磁阀2，所述执行电机用于控制驻车制动器是否工作，所述电磁阀1用于控制单向离合器1工作，其中，单向离合器1允许且仅允许车辆后退，电磁阀2控制单向离合器2工作，单向离合器2只允许且仅允许车辆前进。

进一步地，所述点火开关在ON档时给执行电机和电磁阀1、2提供电源。

进一步地，所述继电器K1、K2、K3均为常开触点，其分别控制开关K1、K2、K3。

上述自动驻车-辅助起步系统的控制方法，采用如下算法：

(1)在停车熄火状态下，点火开关关闭，控制模块没有电源，执行电机断电，则驻车制动器锁死，电磁阀1、2不工作；

(2)在发动机点火开关启动时，点火开关给控制模块供电，发动机转速不为零，车速为零，档位处于空档位置，此时执行电机断电，则驻车制动器锁死，电磁阀1、2不工作；

(3)汽车起步时，发动机启动状态下，发动机转速不为零，车速为零，档位开关离开空档，执行电机通电，则驻车制动器解锁，电磁阀1或者电磁阀2工作；

(4)换挡过程或者空档滑行阶段整车起步点火开关位于ON接通时；发动机转速不为零，

(4a)当前进档之间互换，车速不为零，无论档位处于任何前进位置，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动，此时执行电机通电，驻车制动器解锁；

(4b)当前进档与倒档之间互换，当档位换到空档，车速为零，执行电机断电，驻车制动器锁死；挂入倒档，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动，执行电机再次解锁；

(5)当发动机突然熄火，点火开关处于ON档，发动机转速为零，执行电机断电驻车制动器锁死；

(6)停车熄火过程状态下，点火开关关闭，控制模块断电，执行电机断电，驻车制动器锁死。

进一步地，步骤(3)中：

(3a)当档位处于倒档位置，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动；

(3b)当挂入其他档前进位，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动。

进一步地，

步骤(1)中，发动机转速为零K1断电；车速为零K3断电；档位处于空档位置空档开关断开；倒档开关处于前进位置；此时K2断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死；

步骤(2)中，点火开关接通；发动机转速不为零，此时继电器K1通电，开关K1闭合；车速为零K3断电；档位处于空档位置空档开关断开；倒档开关处于前进位置；此时K2断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死；

步骤(3)中，继电器K1通电，开关K1闭合；车速为零K3断电；档位处于离开空档位置空档开关接通，此时继电器K2通电，开关K2接通，此时驻车制动器解锁；

步骤(4)中，继电器K1通电，开关K1闭合；(4a)当前进档之间互换，车速不为零K3接通，无论档位处于任何位置，倒档开关位于前进位置，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动，同时K2接通，故执行电机通电，所以驻车制动器解锁；(4b)当前进档与倒档之间互换，当档位换到空档，空档开关断开，车速为零时K3断开，故继电器K2断开，执行电机断电，驻车制动器锁死，在挂入倒档，空档开关接通，倒档开关处于倒车位置，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动，此时K2通电，执行电机再次解锁；

步骤(5)中，K1断电；执行电机断电锁死；

步骤(6)中，点火开关断开，故执行电机断电，驻车制动器锁死。

与目前现有技术相比，本发明

1、无需对驻车操纵机构操作；

2、起步阶段避免了溜车造成安全隐患；

3、遇到紧急情况可以关闭电源实现应急制动；

4、成本低、结构简单，容易控制。

附图说明

附图1为本发明提供汽车自动驻车-辅助起步装置的分散控制的结构示意图。

附图2为本发明提供汽车自动驻车-辅助起步装置的集成控制的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

本实施例的目的是为避免驾驶员在停车时忘记拉手刹以及坡道起步等繁琐操作过程中配合不当而带来的安全隐患，针对现有驻车制动系统的这些不足，提出一种可在驻车时自动锁止车辆的制动装置并在坡道起步时能够帮助驾驶员轻松起步的逻辑控制方式；该自动驻车-辅助起步系统。包括检测元件、控制电路和控制模块、执行机构。所述执行机构与汽车驻车制动装置和辅助起步装置连接，所述检测元件输入检测信号至控制模块，所述控制模块输出制动控制信号至执行驱动机构，从而对汽车制动装置和辅助起步装置进行操作。另外可以加装手动解锁装置，当遇到发动机无法启动或者整车断电时，需要拖车，可采用手动解锁。

所述汽车检测元件可以有车速传感器、发动机转速传感器、档位开关(或者空档开关、倒档开关)、点火开关传感器构成。

所述汽车控制元件控制模块可以由控制模块(或者控制模块和继电器1、2、3、)构成。

所述汽车执行元件可以执行电机、电磁阀1、电磁阀2构成。

在上述技术方案中，本发明通过控制模块配合汽车状态检测元件，自动识别是否需要驻车制动操作，实现汽车的全自动驻车，使驾驶员实现轻松驻车和起步。因此，相对现有技术，本发明有机构简单，自动化程度高，能有效防止溜车，大大提高汽车安全性能，并能节省手制动手柄空间等特点。在遇到紧急情况时，可以关闭电源实现应急制动。

方式一：下面结合说明书附图一及对本发明作进一步详细说明。

如附图一所示本发明提供了一种自动驻车-辅助起步逻辑控制方法；其中本方法中包括：发动机转速传感器、车速传感器、控制模块、点火开关、空档开关、倒档开关、继电器K1、K2、K3、电磁阀1、电磁阀2、执行电机等。

1、点火开关在ON档时给执行电机和电磁阀1、2等提供电源；

2、车速传感器检测汽车是否在运动；

3、发动机转速传感器检测发动机是否在运转；

4、控制模块是将传感器信号转化为控制电源；

5、继电器K1、K2、K3都是常开触点分别控制开关K1、K2、K3；

6、空档开关与倒档开关组合来判断档位是在空档还是在前进档或者倒档；

7、电磁阀1控制单向离合器1工作，单向离合器1只允许车辆后退，电磁阀2控制单向离合器2工作，单向离合器2只允许车辆前进；

8、执行电机控制驻车制动器是否工作，通电的情况下电机解除驻车制动器，当断电时自动将驻车制动器锁死。

工作状况：

1、停车熄火状态，点火开关关闭；发动机转速为零K1断电；车速为零K3断电；档位处于空档位置空档开关断开；倒档开关处于前进位置；此时K2断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死。

2、启动发动机点火开扭到STAR后自动回到ON位置，点火开关接通；发动机转速不为零，此时继电器K1通电，开关K1闭合；车速为零K3断电；档位处于空档位置空档开关断开；倒档开关处于前进位置；此时K2断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死。

3、整车起步点火开关位于ON点火开关接通；发动机转速不为零，此时继电器K1通电，开关K1闭合；车速为零K3断电；档位处于离开空档位置空档开关接通；(a)如果挂入倒档，倒档开关处于倒档位置，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动，(b)如果挂入其他档位，倒档开关处于前进档位置，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动，同时K2接通，故执行电机通电，所以驻车制动器解锁。

4、换挡过程或者空档滑行阶段整车起步点火开关位于ON接通；发动机转速不为零，此时继电器K1通电，开关K1闭合；(a)当前进档之间互换，车速不为零K3接通，无论档位处于任何位置，倒档开关位于前进位置，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动，同时K2接通，故执行电机通电，所以驻车制动器解锁；(b)当前进档与倒档之间互换，当档位换到空档，空档开关断开，车速为零时K3断开，故继电器K2断开，执行电机断电，驻车制动器锁死，在挂入倒档，空档开关接通，倒档开关处于倒车位置，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动，此时K2通电，执行电机再次解锁。

5、当发动机突然熄火，此时点火开关处于ON档；但发动机转速为零，故K1断电；执行电机断电锁死，防止意外事故发生。

6、停车熄火过程，点火开关离开ON档，点火开关断开；发动机转速为零K1断电；车速为零K3断电；档位处于空档位置空档开关断开；倒档开关恢复到前进位置；此时K2断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死。

整个过程包含了汽车起步、行车、驻车的所有情况，省去了驻车制动操作和起步的整个复杂操作过程，简化了操作，增加了操纵安全性。另外可以加装手动解锁装置，当遇到发动机无法启动或者整车断电时，需要拖车，可采用手动解锁。

方式二：如图所示本发明提供了一种自动驻车-辅助起步逻辑控制方法；其中本方法中包括：发动机转速传感器、车速传感器、控制模块、点火开关、档位开关、电磁阀1、电磁阀2、执行电机等。

1、点火开关在ON档时给控制模块提供电源；

2、车速传感器检测汽车是否在运动；

3、发动机转速传感器检测发动机是否在运转；

4、控制模块是将传感器信号转化为控制电源，判断是否给执行电机和电磁阀1、2供电；

5、档位开关判断换档手柄位置；

6、电磁阀1控制单向离合器1工作，单向离合器1只允许车辆后退，电磁阀2控制单向离合器2工作，单向离合器2只允许车辆前进；

7、执行电机控制驻车制动器是否工作，通电的情况下电机解除驻车制动器，当断电时自动将驻车制动器锁死。

工作状况：

1、停车熄火状态，点火开关关闭，此时控制模块没有电源，执行电机断电，所以驻车制动器锁死。

2、启动发动机点火开扭到STAR后自动回到ON位置，点火开关给控制模块供电，发动机转速不为零，车速为零，档位处于空档位置，此时执行电机断电，所以驻车制动器锁死。

3、整车起步点火开关位于ON接通；发动机转速不为零，车速为零，(a)档位处于倒档位置，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动(b)如果挂入其他档前进位，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动；执行电机通电，所以驻车制动器解锁。

4、换挡过程或者空档滑行阶段整车起步点火开关位于ON接通；发动机转速不为零，(a)当前进档之间互换，车速不为零，无论档位处于任何前进位置，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动，此时执行电机通电，所以驻车制动器解锁(b)当前进档与倒档之间互换，当档位换到空档，车速为零，执行电机断电，驻车制动器锁死；在挂入倒档，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动，此时执行电机再次解锁。

5、当发动机突然熄火，此时点火开关处于ON档，但发动机转速为零，执行电机断电驻车制动器锁死，防止意外事故发生。

6、停车熄火过程，点火开关关闭，控制模块断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死。

整个过程包含了汽车起步、行车、驻车的所有情况，省去了驻车制动操作和起步的整个复杂操作过程，简化了操作，增加了操纵安全性。另外可以加装手动解锁装置，当遇到发动机无法启动或者整车断电时，需要拖车，可采用手动解锁。

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改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动驻车辅助起步系统，其特征在于，包括检测元件，控制系统和执行机构，所述检测元件用于检测汽车状态，并可输送检测信号至控制模块，所述控制模块输出相应控制信号至执行机构，所述执行机构与汽车驻车制动装置和辅助起步装置连接，并对其进行执行操作。

2.如权利要求1所述的自动驻车辅助起步系统，其特征在于，还包括一手动解锁装置，该装置为一机械装置，其用于在发动机无法启动或整车断电时进行驻车制动器和辅助起步装置的手动解锁。

3.如权利要求1或2所述的自动驻车辅助起步系统，其特征在于，所述控制系统进一步包括控制电路和控制模块，所述控制模块用于将传感器信号转化为控制电源，由控制模块和继电器1、2、3构成。

4.如权利要求1或2所述的自动驻车辅助起步系统，其特征在于，所述汽车检测元件包括车速传感器、发动机转速传感器、档位开关或空档开关和倒档开关组合、点火开关传感器，所述车速传感器用于检测汽车是否在运动；所述发动机转速传感器用于检测发动机是否在运转，所述空档开关或空档开关和倒档开关组合于判断档位是在空档、前进档或者倒档。

5.如权利要求1或2所述的自动驻车辅助起步系统，其特征在于，所述汽车执行元件包括执行电机、电磁阀1、电磁阀2，所述执行电机用于控制驻车制动器是否工作，所述电磁阀1用于控制单向离合器1工作，其中，单向离合器1允许且仅允许车辆后退，电磁阀2控制单向离合器2工作，单向离合器2只允许且仅允许车辆前进。

6.如权利要求5所述的自动驻车辅助起步系统，其特征在于，所述点火开关在ON档时给执行电机和电磁阀1、2提供电源。

7.如权利要求3所述的自动驻车辅助起步系统，其特征在于，所述继电器K1、K2、K3均为常开触点，其分别控制开关K1、K2、K3。

8.如权利要求1-7所述自动驻车辅助起步系统的控制方法，其特征在于，采用如下算法：

(1)在停车熄火状态下，点火开关关闭，控制模块没有电源，执行电机断电，则驻车制动器锁死，电磁阀1、2不工作；或

(2)在发动机点火开关启动时，点火开关给控制模块供电，发动机转速不为零，车速为零，档位处于空档位置，此时执行电机断电，则驻车制动器锁死，电磁阀1、2不工作；或

(3)汽车起步时，发动机启动状态下，发动机转速不为零，车速为零，档位开关离开空档，执行电机通电，则驻车制动器解锁，电磁阀1或者电磁阀2工作，或

(4)换挡过程者空档滑行阶段整车起步点火开关位于ON接通时；发动机转速不为零，

(4a)当前进档之间互换，车速不为零，无论档位处于任何前进位置，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动，此时执行电机通电，驻车制动器解锁；

(4b)当前进档与倒档之间互换，当档位换到空档，车速为零，执行电机断电，驻车制动器锁死；挂入倒档，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动，执行电机再次解锁；或

(5)当发动机突然熄火，点火开关处于ON档，发动机转速为零，执行电机断电驻车制动器锁死；

(6)停车熄火过程状态下，点火开关关闭，控制模块断电，执行电机断电，驻车制动器锁死。

9.如权利要求8所述自动驻车辅助起步系统的控制方法，其特征在于，步骤(3)中：

(3a)当档位处于倒档位置，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动；

(3b)当挂入其他档前进位，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动。

10.如权利要求8或9所述自动驻车辅助起步系统的控制方法，其特征在于，

步骤(1)中，发动机转速为零K1断电；车速为零K3断电；档位处于空档位置空档开关断开；倒档开关处于前进位置；此时K2断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死；

步骤(2)中，点火开关接通；发动机转速不为零，此时继电器K1通电，开关K1闭合；车速为零K3断电；档位处于空档位置空档开关断开；倒档开关处于前进位置；此时K2断电，故执行电机断电，所以驻车制动器锁死；

步骤(3)中，继电器K1通电，开关K1闭合；车速为零K3断电；档位处于离开空档位置空档开关接通，此时继电器K2通电，开关K2接通，此时驻车制动器解锁；

步骤(4)中，继电器K1通电，开关K1闭合；(4a)当前进档之间互换，车速不为零K3接通，无论档位处于任何位置，倒档开关位于前进位置，电磁阀2使单向离合器2工作，此时单向离合器2使汽车只能向前运动，同时K2接通，故执行电机通电，所以驻车制动器解锁；(4b)当前进档与倒档之间互换，当档位换到空档，空档开关断开，车速为零时K3断开，故继电器K2断开，执行电机断电，驻车制动器锁死，在挂入倒档，空档开关接通，倒档开关处于倒车位置，电磁阀1使单向离合器1工作，此时单向离合器1使汽车只能向后运动，此时K2通电，执行电机再次解锁；

步骤(5)中，K1断电；执行电机断电锁死；

步骤(6)中，点火开关断开，故执行电机断电，驻车制动器锁死。

Images