CN101823481A - 一种电子驻车制动系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提出一种控制简单可靠、具有辅助坡道起步功能的电子驻车制动系统及其控制方法。本发明的电子驻车制动系统包括控制单元及受控制单元控制的制动电机，关键在于所述控制单元的信号输入端与节气门开度传感器、离合器传感器、发动机转速传感器、制动电机的电流传感器、手刹开关、坡道起步开关相连，所述制动电机通过传动机构带动涡轮蜗杆转动，所述涡轮蜗杆套有丝杆，丝杆的端部固定有摩擦片。本发明的电子驻车制动系统成本低、结构简单、其控制方法可靠、除了具有传统手刹的基本功能外还具有辅助坡道起步功能，极大减少了驾驶员的操作难度，提高了驾驶与操纵的舒适性与方便性。

Description

一种电子驻车制动系统及其控制方法
技术领域
本发明属于汽车制动领域，特别涉及到汽车制动系统。
背景技术
随着汽车科技的不断进步，越来越多的汽车从传统的机械控制逐渐变为电子式控制，电子驻车制动系统利用电能实现传统驻车制动系统的功能。目前公开了一种车辆电子驻车制动系统的电控单元(专利申请号：CN200810121737.3)，该电控单元包括微控制器、电源转换模块、复位电路模块、时钟电路模块、输入通道模块、制动电机驱动模块，微控制器接收输入通道模块所传输来的信号，经过一定的控制策略运算后产生控制信号发送给制动电机驱动模块，制动电机驱动模块对电机进行正、反转控制的同时提供电流反馈给微控制器，如此形成一个闭环控制系统，以实现电子驻车制动的功能，但它的缺点是当车速等于零时才实施驻车功能，而当汽车停在坡道上准备起动时，如果驾驶员的经验不足，配合不当，容易引起发动机熄火和车辆“倒溜”现象，甚至引发安全事故。
发明内容
本发明的第一个目的是提出一种控制简单可靠、具有辅助坡道起步功能的电子驻车制动系统。
本发明的电子驻车制动系统包括控制单元及受控制单元控制的制动电机，关键在于所述控制单元的信号输入端与节气门开度传感器、离合器传感器、发动机转速传感器、制动电机的电流传感器、手刹开关、坡道起步开关相连，所述制动电机通过传动机构带动涡轮蜗杆转动，所述涡轮蜗杆套有丝杆，丝杆的端部固定有摩擦片。
在控制单元的控制下，制动电机带动涡轮蜗杆转动，从而将丝杆的旋转运动转化为轴向移动，并带动摩擦片移动，实现制动或解除制动。利用涡轮蜗杆和丝杆作为带动摩擦片移动的机构，具有自动锁止功能，因为涡轮蜗杆的结构原因，制动后摩擦片不能带动丝杆做反向移动，因此能一直保持最大的夹紧力，避免车辆溜动，确保安全。
所述控制单元的信号输入端还与车速传感器相连，可是在制动过程中实时参考车速，确保汽车能够停稳。
所述传动机构包括减速器及传动齿轮或传动皮带，通过减速器能把制动电机的高转速、小力矩的输出功率转换成执行机构的低转速、大力矩的功率输出。
所述制动电机为永磁直流电机，适合高振动环境、小巧轻便，易于安装，能满足驻车制动系统的要求。
本发明的第二个目的是提出上述电子驻车制动系统的控制方法，该方法包括如下步骤：
A：控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动；
B：控制单元接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动；
C：控制单元接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，实时采集离合器离合程度信号、节气门开度信号、发动机转速信号，当控制单元判断离合器离合程度大于预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动。
为保证驻车制动的可靠性，上述控制方法的A步骤中：控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号及车速信号，当制动电机的电流大于预定电流值且车速为零后，控制单元控制制动电机停止转动。
上述C步骤中发动机转速的预定范围为：800～960转/分钟。
本发明的电子驻车制动系统成本低、结构简单、其控制方法可靠、除了具有传统手刹的基本功能外还具有辅助坡道起步功能，极大减少了驾驶员的操作难度，提高了驾驶与操纵的舒适性与方便性。
附图说明
图1是本发明的电子驻车制动系统的结构原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的电子驻车制动系统包括控制单元1及受控制单元1控制的制动电机2，所述控制单元1的输入信号包括节气门开度传感器、离合器传感器、发动机转速传感器、制动电机的电流传感器、车速传感器、手刹开关、坡道起步开关的信号，所述制动电机2通过皮带3带动减速器4，经过减速器4减速后带动涡轮蜗杆5转动，所述涡轮蜗杆5套有丝杆6，丝杆6的端部固定有摩擦片7，摩擦片7贴近汽车制动系统的刹车盘8。
所述制动电机2为永磁直流电机。
上述电子驻车制动系统的控制方法，该方法包括如下步骤：
A：控制单元1接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机2启动，驱动丝杆6向摩擦片7的方向移动，并通过制动电机的电流传感器实时采集制动电机2的电流信号，通过车速传感器实时采集车速信号，当制动电机2的电流大于预定电流值且车速为零后，表示摩擦片7已经与刹车盘8贴紧，制动电机2已经转到堵转状态，且汽车已经停止移动，此时控制单元1控制制动电机2停止转动，制动完成；
B：控制单元1接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机2启动，驱动丝杆6向远离摩擦片7的方向移动，并通过制动电机的电流传感器实时采集制动电机2的电流信号，当制动电机2的电流大于预定电流值后，表示摩擦片7已经移动到原始位置，制动电机2已经转到堵转状态，此时控制单元1控制制动电机2停止转动，制动解除；
C：控制单元1接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，通过离合器传感器实时采集离合器离合程度信号、通过节气门开度传感器实时采集节气门开度信号、通过发动机转速传感器实时采集发动机转速的信号，驾驶者此时会踩下油门踏板，逐渐提高发动机转速，同时慢慢松开离合，使摩擦片与刹车盘逐渐增大接触程度；当控制单元判断离合器离合程度大于预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，此时发动机传递的扭矩刚好能克服起步力矩，控制单元1控制制动电机2启动，驱动丝杆6向远离摩擦片7的方向移动，开始解除制动，使汽车实现平稳起动；控制单元1同时实时采集制动电机2的电流信号，当制动电机2的电流大于预定电流值后，表示摩擦片7已经移动到原始位置，制动电机2已经转到堵转状态，此时控制单元1控制制动电机2停止转动。坡道起步成功后，可以由驾驶员人工关闭或自动关闭坡道起步功能，其中自动关闭坡道起步开关的方法如下：控制单元1检测车速信号，当检测到车速大于预定速度后，就判断坡道起步已经成功，自动关闭坡道起步功能。
上述C步骤中发动机转速的预定范围为：800～960转/分钟。

Claims (7)

1.一种电子驻车制动系统，包括控制单元及受控制单元控制的制动电机，其特征在于所述控制单元的信号输入端与节气门开度传感器、离合器传感器、发动机转速传感器、制动电机的电流传感器、手刹开关、坡道起步开关相连，所述制动电机通过传动机构带动涡轮蜗杆转动，所述涡轮蜗杆套有丝杆，丝杆的端部固定有摩擦片。
2.根据权利要求1所述的电子驻车制动系统，其特征在于所述控制单元的信号输入端还与车速传感器相连。
3.根据权利要求1或2所述的电子驻车制动系统，其特征在于所述传动机构包括减速器及传动齿轮或传动皮带。
4.根据权利要求1或2所述的电子驻车制动系统，其特征在于所述制动电机为永磁直流电机。
5.根据权利要求1所述的电子驻车制动系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
A：控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动；
B：控制单元接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动；
C：控制单元接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，实时采集离合器离合程度信号、节气门开度信号、发动机转速信号，当控制单元判断离合器离合程度大于预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动。
6.根据权利要求2所述的电子驻车制动系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
A：控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号及车速信号，当制动电机的电流大于预定电流值且车速为零后，控制单元控制制动电机停止转动；
B：控制单元接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动；
C：控制单元接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，实时采集离合器离合程度信号、节气门开度信号、发动机转速的信号，当控制单元判断离合器离合程度大于预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动。
7.根据权利要求5或6所述的电子驻车制动系统的控制方法，其特征在于所述C步骤中，发动机转速的预定范围为：800～960转/分钟。
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