CN104494591B - 一种电动客车电子驻车控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种电动客车电子驻车控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电动客车电子驻车控制系统，包括单片机、手制动开关、自动驻车开关、油门踏板、制动踏板、车速传感器、角度传感器、前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀、驻车指示灯和自动驻车指示灯；所述手制动开关、自动驻车开关、油门踏板、制动踏板、车速传感器和角度传感器的输出端均与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端分别与前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀、驻车指示灯和自动驻车指示灯的输入端连接。本发明还提供一种电动客车电子驻车控制系统的控制方法。本发明能够确保电动客车可靠地实现减速制动、坡道驻车、自动驻车等功能，防止出现溜坡或滑移现象，降低驾驶员的劳动强度，提升车辆安全性、操控性和驾驶舒适性。

Description

一种电动客车电子驻车控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及电动汽车控制技术领域，具体是一种电动客车电子驻车控制系统及其控制方法。
背景技术
目前，客车和重型汽车的制动装置采用气制动方式，其中，脚制动是通过对前、后桥左右轮驻车制动气室充气产生行车制动力，对前、后桥左右轮驻车制动气室排气解除驻车制动力；手制动是通过对后桥左右轮驻车制动气室充气产生驻车制动力，对后桥左右轮驻车制动气室排气解除驻车制动力。传统的气压制动装置采用手动操纵杆来对气路进行控制，操作过程比较繁琐，驻车制动操作时需要的用力也较大，频繁操作使驾驶员的劳动强度增加，如果驾驶员停车时忘记拉起驻车制动手柄，车辆将无法实现驻车制动，在坡道停车时会存在汽车自行溜车的风险。在坡道停车后，起步时为了避免车辆溜坡，要先启动车辆，待车辆有扭矩输出时，才能松开手制动，经验不足的驾驶员容易产生溜坡现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动客车电子驻车控制系统及其控制方法，通过在不同行车状态及行驶路面实现对车辆驻车及制动的电子化控制，将临时性制动和驻车制动功能集成在一起，采用电磁阀对气路控制的方式实现电动客车驻车制动产生和解除的自动控制，确保电动客车可靠地实现减速制动、坡道驻车、自动驻车等功能，以减轻驾驶员的劳动强度，提高车辆的操控性和驾驶舒适性。
本发明的技术方案为：
一种电动客车电子驻车控制系统，该系统包括单片机、手制动开关、自动驻车开关、油门踏板、制动踏板、车速传感器、角度传感器、前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀、驻车指示灯和自动驻车指示灯；所述手制动开关、自动驻车开关、油门踏板、制动踏板、车速传感器和角度传感器的输出端均与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端分别与前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀、驻车指示灯和自动驻车指示灯的输入端连接。
所述的电动客车电子驻车控制系统，所述手制动开关和自动驻车开关的输出端均通过开关量信号采集电路与单片机的输入端连接。
所述的电动客车电子驻车控制系统，所述油门踏板、制动踏板和车速传感器的输出端均通过电压/频率信号采集电路与单片机的输入端连接。
所述的电动客车电子驻车控制系统，所述角度传感器的输出端通过SPI接口电路与单片机的输入端连接。
所述的电动客车电子驻车控制系统，所述单片机的输出端分别通过输出接口电路与前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀、驻车指示灯和自动驻车指示灯的输入端连接。
所述的电动客车电子驻车控制系统，该系统还包括空压机继电器和设置在整车制动气路上的气压传感器，所述气压传感器的输出端通过电压/频率信号采集电路与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端通过输出接口电路与空压机继电器的输入端连接。
所述的一种电动客车电子驻车控制系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
（1）当单片机检测到自动驻车信号断开时，控制自动驻车指示灯熄灭，此时为非自动驻车模式：
若单片机检测到制动信号，则控制前桥电磁阀和后桥电磁阀通电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮实施减速制动；直至检测到制动信号断开时，控制前桥电磁阀和后桥电磁阀断电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮解除减速制动；
若单片机检测到手制动信号接通，则控制手制动电磁阀断电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到手制动信号断开时，控制手制动电磁阀通电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
（2）当单片机检测到自动驻车信号接通时，控制自动驻车指示灯点亮，此时为自动驻车模式：
若单片机同时检测到车速信号和制动信号，则控制前桥电磁阀和后桥电磁阀通电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮实施减速制动；直至检测到制动信号断开时，控制前桥电磁阀和后桥电磁阀断电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮解除减速制动；
若单片机未检测到车速信号，但检测到制动信号，且该制动信号超过预设阈值，则控制后桥电磁阀通电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到油门信号时，控制后桥电磁阀断电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
若单片机未检测到车速信号，但检测到手制动信号接通，则控制手制动电磁阀断电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到手制动信号断开时，控制手制动电磁阀通电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
若单片机在预设时间内未检测到车速信号，也未检测到超过预设阈值的制动信号，也未检测到手制动信号接通，则控制后桥电磁阀通电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到油门信号时，控制后桥电磁阀断电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
若单片机检测到车辆处于坡道上，且未检测到车速信号或检测到制动信号，则控制前桥电磁阀和后桥电磁阀通电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到油门信号时，控制前桥电磁阀和后桥电磁阀断电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮解除驻车制动。
所述的电动客车电子驻车控制系统的控制方法，该方法还包括以下步骤：若单片机检测到整车制动气路气压偏低，则控制空压机继电器通电，启动空气压缩机对整车制动气路进行气压补充；直至检测到整车制动气路气压恢复到最大值时，控制空压机继电器断电，关闭空气压缩机。
本发明通过对车速信号、油门信号、制动信号、手制动开关信号、自动驻车开关信号、车辆倾角信号的实时采集，判断车辆的当前运动状态及制动需求，适时地接通或断开前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀，对车辆实施制动或解除制动，确保电动客车可靠地实现减速制动、坡道驻车、自动驻车等功能，防止出现溜坡或滑移现象，降低驾驶员的劳动强度，提升车辆安全性、操控性和驾驶舒适性。
附图说明
图1是本发明的装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。
如图1所示，一种电动客车电子驻车控制系统，包括单片机1、开关量信号采集电路2、电压/频率信号采集电路3、角度传感器4、SPI接口电路5、输出接口电路6、空压机继电器7、前桥电磁阀8、后桥电磁阀9、手制动电磁阀10、驻车指示灯11和自动驻车指示灯12。
开关量信号采集电路2与手制动开关S1和自动驻车开关S2连接，用于采集手制动信号和自动驻车信号，并将采集的信号输入单片机1。电压/频率信号采集电路3与油门踏板、制动踏板、车速传感器和气压传感器连接，用于采集油门信号（电压形式）、制动信号（电压形式）、车速信号（脉冲形式）和气压信号（电压形式），并将采集的信号输入单片机1。
角度传感器4用于采集车辆倾角信息，并将采集的信息通过SPI接口电路5输入单片机1。单片机1通过输出接口电路6分别对空压机继电器7、前桥电磁阀8、后桥电磁阀9、手制动电磁阀10、驻车指示灯11和自动驻车指示灯12进行控制。
气压传感器设置在整车制动气路上，气压传感器将整车制动气路的压力变化转换为电信号，电压/频率信号采集电路3对该电信号进行调理后，送入到单片机1的ADC电压采集端口。当单片机1检测到整车制动气路气压偏低时，通过输出接口电路6控制空压机继电器7接通，启动空气压缩机对整车制动气路进行气压补充；当单片机1检测到整车制动气路气压恢复到最大值时，通过输出接口电路6控制空压机继电器7断开，关闭空气压缩机。
前桥电磁阀8和后桥电磁阀9是两个功能相同的两位三通电控气阀，分别连接到制动气室、整车制动气路和外部大气环境。当前桥电磁阀8和后桥电磁阀9通电时，前桥、后桥左右轮制动气室与整车制动气路接通（整车制动气路与储气罐连通），整车制动气路内的压缩空气充入前桥、后桥左右轮制动气室，对前桥、后桥左右轮实施气制动；当前桥电磁阀8和后桥电磁阀9断电时，前桥、后桥左右轮制动气室与外部大气环境接通，前桥、后桥左右轮制动气室内的压缩空气排到外部大气中，解除前桥、后桥左右轮制动。
手制动电磁阀10与前桥电磁阀8和后桥电磁阀9的动作相反，当手制动电磁阀10通电时，后桥左右轮制动气室与外部大气环境接通，后桥左右轮制动气室内的压缩空气排到外部大气中，解除后桥左右轮制动；当手制动电磁阀10断电时，后桥左右轮制动气室与整车制动气路接通，整车制动气路内的压缩空气充入后桥左右轮制动气室，对后桥左右轮实施气制动。
一种电动客车电子驻车控制系统的控制方法，包括以下步骤：
S1、当单片机1检测到自动驻车信号断开时，通过输出接口电路6控制自动驻车指示灯12熄灭，此时为非自动驻车模式：
（1）当单片机1检测到制动信号时，通过输出接口电路6控制前桥电磁阀8、后桥电磁阀9通电，整车制动气路内的压缩空气通过前桥电磁阀8、后桥电磁阀9分别充入前桥、后桥左右轮制动气室，对车辆前桥、后桥左右轮实施减速制动；当单片机1检测到制动踏板松开时，通过输出接口电路6控制前桥电磁阀8、后桥电磁阀9断电，前桥、后桥左右轮制动气室内的压缩空气分别通过前桥电磁阀8、后桥电磁阀9排到外部大气中，解除前桥、后桥左右轮减速制动。
（2）车辆停驶后，当单片机1检测到手制动信号接通时，通过输出接口电路6控制手制动电磁阀10断电，整车制动气路内的压缩空气通过手制动电磁阀10充入后桥左右轮制动气室，对后桥左右轮实施驻车制动；同时，单片机1通过输出接口电路6控制驻车指示灯11点亮，指示当前为驻车状态。车辆需要再次行驶时，驾驶员触动手制动开关S1，当单片机1检测到手制动信号断开时，通过输出接口电路6控制手制动电磁阀10通电，后桥左右轮制动气室内的压缩空气通过手制动电磁阀10排到外部大气中，解除后桥左右轮驻车制动；同时，单片机1通过输出接口电路6控制驻车指示灯11熄灭，指示当前为非驻车状态。
S2、当单片机1检测到自动驻车信号接通时，通过输出接口电路6控制自动驻车指示灯12点亮，此时为自动驻车模式：
（1）当单片机1同时检测到车速信号和制动信号时，通过输出接口电路6控制前桥电磁阀8、后桥电磁阀9通电，整车制动气路内的压缩空气通过前桥电磁阀8、后桥电磁阀9分别充入前桥、后桥左右轮制动气室，对车辆前桥、后桥左右轮实施减速制动；当单片机1检测到制动踏板松开时，通过输出接口电路6控制前桥电磁阀8、后桥电磁阀9断电，前桥、后桥左右轮制动气室内的压缩空气分别通过前桥电磁阀8、后桥电磁阀9排到外部大气中，解除前桥、后桥左右轮减速制动。
（2）无车速信号时，如果单片机1检测到制动信号，并且制动信号超过预设阈值时，则通过输出接口电路6控制后桥电磁阀9通电，整车制动气路内的压缩空气通过后桥电磁阀9充入后桥左右轮制动气室，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，并保持这种状态，实现自动驻车，此时单片机1通过输出接口电路6控制驻车指示灯11点亮，指示当前为驻车状态；直至单片机1检测到油门信号时，通过输出接口电路6控制后桥电磁阀9断电，后桥左右轮制动气室内的压缩空气通过后桥电磁阀9排到外部大气中，解除后桥左右轮驻车制动；同时，单片机1通过输出接口电路6控制驻车指示灯11熄灭，指示当前为非驻车状态。
（3）车辆停驶后，当单片机1检测到手制动信号接通时，通过输出接口电路6控制手制动电磁阀10断电，整车制动气路内的压缩空气通过手制动电磁阀10充入后桥左右轮制动气室，对后桥左右轮实施驻车制动；同时，单片机1通过输出接口电路6控制驻车指示灯11点亮，指示当前为驻车状态。此时，如果单片机1检测到手制动信号断开，则通过输出接口电路6控制手制动电磁阀10通电，后桥左右轮制动气室内的压缩空气通过手制动电磁阀10排到外部大气中，解除后桥左右轮驻车制动；同时，单片机1通过输出接口电路6控制驻车指示灯11熄灭，指示当前为非驻车状态。
（4）当单片机1检测到手制动信号断开，且停车超过设定时间后，单片机1同样也会通过输出接口电路6控制后桥电磁阀9通电，整车制动气路内的压缩空气通过后桥电磁阀9充入后桥左右轮制动气室，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，并保持这种状态, 实现自动驻车；直至检测到油门信号时，控制后桥电磁阀断电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动。当然，在单片机1检测到油门信号之前，如果检测到手制动信号接通，也会控制后桥电磁阀9断电，同时控制手制动电磁阀10断电，整车制动气路内的压缩空气通过手制动电磁阀10充入后桥左右轮制动气室，对后桥左右轮实施驻车制动。
（5）当车辆在上下坡道时，角度传感器4检测到车辆的倾角变化，并通过SPI接口电路5将倾角变化值输入单片机1，如果单片机1检测到车速为0或检测到有制动信号，则通过输出接口电路6控制前桥电磁阀8、后桥电磁阀9通电，整车制动气路内的压缩空气通过前桥电磁阀8、后桥电磁阀9分别充入前桥、后桥左右轮制动气室，对车辆前桥、后桥左右轮实施驻车制动，保障了在坡道上安全停车。当单片机1在该状态下检测到有油门信号时，则通过输出接口电路6控制前桥电磁阀8、后桥电磁阀9断电，前桥、后桥左右轮制动气室内的压缩空气分别通过前桥电磁阀8、后桥电磁阀9排到外部大气中，解除前桥、后桥左右轮驻车制动。
S3、当单片机1检测到整车制动气路气压偏低时，通过输出接口电路6控制空压机继电器7通电，启动空气压缩机对整车制动气路进行气压补充；当整车制动气路气压恢复到最大值时，单片机1通过输出接口电路6控制空压机继电器7断电，关闭空气压缩机。
以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种用于电动客车电子驻车控制系统的控制方法，所述系统包括单片机、手制动开关、自动驻车开关、油门踏板、制动踏板、车速传感器、角度传感器、前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀、驻车指示灯和自动驻车指示灯；所述手制动开关、自动驻车开关、油门踏板、制动踏板、车速传感器和角度传感器的输出端均与单片机的输入端连接，所述单片机的输出端分别与前桥电磁阀、后桥电磁阀、手制动电磁阀、驻车指示灯和自动驻车指示灯的输入端连接；
其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）当单片机检测到自动驻车信号断开时，控制自动驻车指示灯熄灭，此时为非自动驻车模式：
若单片机检测到制动信号，则控制前桥电磁阀和后桥电磁阀通电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮实施减速制动；直至检测到制动信号断开时，控制前桥电磁阀和后桥电磁阀断电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮解除减速制动；
若单片机检测到手制动信号接通，则控制手制动电磁阀断电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到手制动信号断开时，控制手制动电磁阀通电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
（2）当单片机检测到自动驻车信号接通时，控制自动驻车指示灯点亮，此时为自动驻车模式：
若单片机同时检测到车速信号和制动信号，则控制前桥电磁阀和后桥电磁阀通电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮实施减速制动；直至检测到制动信号断开时，控制前桥电磁阀和后桥电磁阀断电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮解除减速制动；
若单片机未检测到车速信号，但检测到制动信号，且该制动信号超过预设阈值，则控制后桥电磁阀通电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到油门信号时，控制后桥电磁阀断电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
若单片机未检测到车速信号，但检测到手制动信号接通，则控制手制动电磁阀断电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到手制动信号断开时，控制手制动电磁阀通电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
若单片机在预设时间内未检测到车速信号，也未检测到超过预设阈值的制动信号，也未检测到手制动信号接通，则控制后桥电磁阀通电，对车辆后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到油门信号时，控制后桥电磁阀断电，对车辆后桥左右轮解除驻车制动，同时控制驻车指示灯熄灭；
若单片机检测到车辆处于坡道上，且未检测到车速信号或检测到制动信号，则控制前桥电磁阀和后桥电磁阀通电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮实施驻车制动，同时控制驻车指示灯点亮；直至检测到油门信号时，控制前桥电磁阀和后桥电磁阀断电，对车辆前桥左右轮和后桥左右轮解除驻车制动。
2.根据权利要求1所述的用于电动客车电子驻车控制系统的控制方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：
若单片机检测到整车制动气路气压偏低，则控制空压机继电器通电，启动空气压缩机对整车制动气路进行气压补充；直至检测到整车制动气路气压恢复到最大值时，控制空压机继电器断电，关闭空气压缩机。
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