CN105438148B - 一种电动客车驻车制动控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动客车驻车制动控制系统及其控制方法，控制系统包括电子驻车控制开关、控制装置、电磁阀、制动气室、手刹、储气装置、车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置。当拉上手刹时，无论电子驻车控制开关是否有效，均进行车辆驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关有效时，控制装置根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关无效时，车辆解除驻车制动。手刹和电子驻车相结合使用，并利用手刹的物理驻车制动性质安全性高的优点，防止当电子系统失效时车辆无法进行驻车制动，车辆能够可靠驻车，所以该控制系统的可靠性得到了大幅度提升。

Description

一种电动客车驻车制动控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动客车驻车制动系统及其控制方法，属于电动汽车驻车制动领域。

背景技术

电动客车的驻车制动一般采用气制动，即驾驶员通过拉上手刹，使后桥的驻车制动气室断气而产生驻车制动，但是，由于客车的特殊性，其在行驶时行驶工况复杂，驾驶员需要频繁操作手刹以进行驻车制动，这样会增加驾驶员的劳动强度，易使驾驶员感到疲劳。随着电动客车智能化控制水平的不断提高，现有技术中已经有通过电子控制技术实现电子驻车，不仅能降低驾驶员的劳动强度，还能实现车辆的坡道自动驻车和防后溜功能，能有效降低驾驶员的操作强度，改善驾乘感受。

中国专利申请公布号为CN104494591A的中国专利申请公布了一种电动客车电子驻车控制系统及其控制方法，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。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。该申请公开的控制系统着重于对电动客车的减速制动，对其驻车制动这一方面并没有过深的描述；而且，该控制系统为纯粹的电子系统，不管什么样的电子系统均有失效或者出现故障的时候，当电子系统失效时，对车辆的驻车安全会构成隐患，车辆不能可靠驻车，所以该控制系统的可靠性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动客车驻车制动控制系统及其控制方法，用以解决现有的电子驻车制动系统可靠性不高的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种电动客车驻车制动控制系统，包括电子驻车控制开关、控制装置、电磁阀、制动气室、手刹、储气装置、车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，所述储气装置与所述制动气室之间通过气路管道连接，在所述气路管道上串设有所述手刹和所述电磁阀；所述控制装置采样连接所述电子驻车控制开关、车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，所述控制装置控制连接所述电磁阀。

所述制动控制系统还包括档位检测装置、电机反馈转矩检测装置、电机工作模式检测装置和电机旋转方向检测装置，所述控制装置采样连接所述档位检测装置、电机反馈转矩检测装置、电机工作模式检测装置和电机旋转方向检测装置。

所述驻车制动控制系统还包括手刹开关信号产生装置，所述手刹开关信号产生装置设置在所述手刹处，用于在手刹动作时产生手刹开关信号，所述控制装置采样连接所述手刹开关信号产生装置。

所述控制装置为整车控制器。

一种专用于上述电动客车驻车制动控制系统的电动客车驻车制动控制方法，当拉上手刹时，无论电子驻车控制开关是否有效，均进行车辆驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关有效时，控制装置根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关无效时，车辆解除驻车制动。

控制装置根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动具体为：当车速小于设定车速值、制动模拟量信号产生装置产生的制动踏板开度大于设定制动开度值、且该制动踏板开度持续时间大于设定时间值时，控制装置控制电磁阀断开，车辆进行驻车制动。

当第一次启动车辆时，控制装置控制电磁阀导通，车辆为解除驻车制动状态。

当油门模拟量信号产生装置产生的油门踏板开度大于设定油门开度值、电机反馈转矩大于设定转矩值、且电机工作模式为驱动状态时，控制装置控制电磁阀导通，车辆解除驻车制动。

车辆解除驻车制动时，还需要判断车辆的档位信息：车辆处于前进档时，当电机旋转方向为正转时，车辆解除驻车制动；车辆处于倒档时，当电机旋转方向为反转时，车辆解除驻车制动。

当电子驻车控制开关有效，且松开手刹时，控制装置接收所述手刹开关信号产生装置的输出信号的变化，控制电磁阀关断，进行电子驻车制动，然后当油门模拟量信号产生装置产生的油门踏板开度大于设定油门开度值、电机反馈转矩大于设定转矩值、且电机工作模式为驱动状态时，控制装置控制电磁阀导通，车辆解除驻车制动。

本发明提供的驻车制动控制系统包括串接在制动气路上的手刹和电磁阀，手刹能够实现物理驻车制动，电磁阀能够实现电子驻车制动，所以该驻车制动系统同时包括两种驻车制动方式：物理制动和电子制动。而且，该制动系统在控制时，当拉上手刹时，无论电子驻车控制开关是否有效，均进行车辆驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关有效时，控制装置根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关无效时，车辆解除驻车制动。通过手刹一方面当电子驻车制动失效时可以进行手刹紧急驻车制动，另一方面长时间驻车时要用手刹驻车制动，而且，手刹和电子驻车相结合使用，通过两个驻车方式的相关控制，并利用手刹的物理驻车制动性质安全性高的优点，防止当电子系统失效时车辆无法进行驻车制动，保证了车辆的驻车安全，车辆能够可靠驻车，所以该控制系统的可靠性得到了大幅度提升。

附图说明

图1是电动客车驻车制动控制系统结构图；

图2是电动客车制动控制系统控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示的电动客车驻车制动控制系统，包括驻车制动气室1、电磁阀3、手刹4、储气筒5和整车控制器6，储气筒5通过气路管道2与驻车制动气室1连接，在该气路管道上串设电磁阀3和手刹4，整车控制器6控制连接电磁阀3，通过发出相应的控制信号控制电磁阀的导通或者关断。该驻车制动控制系统还包括电子驻车控制开关，整车控制器6采样连接该电子驻车控制开关。当电子驻车控制开关有效时，即当电子驻车控制开关被按下时，整车控制器6控制进入电子驻车状态。

如图1所示，该驻车制动控制系统还包括手刹开关信号产生装置，该手刹开关信号产生装置设置在手刹4处，用于在手刹4动作时产生一个开关信号，表示手刹拉上并起到相应的作用，整车控制器6采样连接该手刹开关信号产生装置。该制动控制系统还包括车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，其中，车速检测装置用于检测车辆的车速信息；制动模拟量信号产生装置设置在制动踏板处，用于检测制动踏板的模拟量信号，即制动踏板开度信息；油门模拟量信号产生装置设置在油门踏板处，用于检测油门踏板的模拟量信号，即油门踏板开度信息。整车控制器6采样连接该车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，用于接收这三个装置检测到的相关信息，并根据接收到的信息进行相应地分析判断。

该制动控制系统还包括档位检测装置、电机反馈转矩检测装置、电机工作模式检测装置和电机旋转方向检测装置，其中，档位检测装置用于检测车辆处在什么样的档位：空挡、前进挡或者倒档；电机反馈转矩检测装置用于检测电机的反馈转矩信号；电机工作模式检测装置用于检测电机的工作模式，检测其是否处于驱动状态；电机旋转方向检测装置用于检测电机的旋转方向：正转或者反转。整车控制器6采样连接该档位检测装置、电机反馈转矩检测装置、电机工作模式检测装置和电机旋转方向检测装置，用于接收这几个装置检测到的相关信息，并根据接收到的信息进行相应地分析判断。

如图2所示，基于该驻车制动控制系统的驻车制动控制方法的原理是：整车控制器6接收上述几个装置各自的相关信息，并根据接收到的信息进行相应的控制。整车控制器6的输入信号有：电子驻车开关信号、手刹开关信号、车速信号、档位信号、制动踏板开度信号、油门踏板开度信号、电机反馈转矩信号、电机工作模式信号和电机旋转方向信号，整车控制器的输出信号为电磁阀控制信号。

驾驶员可以选择手动驻车或电子驻车进行驻车制动，手动驻车就是直接拉手刹进行机械式驻车制动；电子驻车模式是整车控制器根据接收到的相关信号，并经过内部逻辑运算后，输出对电磁阀的控制信号，控制电磁阀的通断，从而实现电子驻车制动的有效或解除。

拉上手刹能够进行物理驻车制动，此时手刹开关信号产生装置产生手刹开关信号，这里为输出高电平，表明手刹有效，否则手刹无效；按下电子驻车控制开关，表示电子驻车有效，整车控制器6根据电子驻车控制开关产生的信号进行判断，否则电子驻车无效；整车控制器输出的电磁阀控制信号有效，表示气路断开，进行驻车；输出的电磁阀控制信号无效时，表示气路接通，解除驻车。

当拉上手刹时，无论电子驻车控制开关是否有效，无论车辆处于何种状态，均进行车辆驻车制动，这能够保证车辆可靠驻车制动。一方面当电子驻车制动失效时可以进行手刹紧急驻车制动；另一方面长时间驻车时要用手刹驻车制动，保证可靠驻车。

当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关有效时，表明此时手刹没有拉上，按下了电子驻车控制开关。即整车控制器只接收到了电子驻车控制开关的控制信号、且没有接收到手刹开关信号产生装置产生的手刹开关信号时，整车控制器6才根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动。电子驻车控制开关可以为一个专门用于电子驻车的控制开关，只有按下了该开关，整车控制器才能够根据采集到的相关信息进行后续的驻车制动控制。

当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关无效时，此时车辆的两个驻车方式均无效，车辆解除驻车制动状态。

在本实施例中，当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关有效时，整车控制器6根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动，具体为：

若车辆处在前进档时，当车速小于设定速度值、驾驶员踩制动踏板时制动模拟量信号产生装置产生的制动踏板开度大于设定制动开度值、且该制动踏板开度持续时间大于设定时间值时，整车控制器6控制电磁阀断开，车辆进入驻车制动状态。比如；车速小于0.5km/h，驾驶员踩制动踏板开度大于25％，且驾驶员持续踩制动踏板大于2s时，整车控制器判定为驻车状态，控制电磁阀进行驻车制动。

若车辆处在倒档时，当车速小于设定速度值、驾驶员踩制动踏板时制动模拟量信号产生装置产生的制动踏板开度大于设定制动开度值、且该制动踏板开度持续时间大于设定时间值时，整车控制器6控制电磁阀断开，车辆进入驻车制动有效状态。例如：比如；车速小于0.5km/h，驾驶员踩制动踏板开度大于25％，且驾驶员持续踩制动踏板大于2s时，整车控制器判定为驻车状态，控制电磁阀进行驻车制动。

也就是说，不管车辆在前进档或者在倒档时，在驻车制动时均进行以下判断：当车速小于设定车速值、制动模拟量信号产生装置产生的制动踏板开度大于设定制动开度值、且该制动踏板开度持续时间大于设定时间值时，整车控制器均控制电磁阀断开，车辆进行驻车制动。

若车辆在空档状态下时，当制动模拟量信号产生装置产生的制动踏板开度大于设定制动开度值、且该制动踏板开度持续时间大于设定时间值时，整车控制器均控制电磁阀断开，车辆进行驻车制动。

另外，当驾驶员第一次启动车辆时，整车控制器控制电磁阀接通，即默认进入电子驻车制动解除状态，此时只需松开手刹，即可解除车辆的整个的驻车。而且，当第一次启动车辆时，此时整车控制器控制电磁阀默认维持上一档位的状态，比如：上次车辆在停机时的档位为前进档，该次(指上述中的第一次)启动车辆时，整车控制器控制电磁阀默认维持上一档位——前进档的状态。

车辆处于前进档、且车辆处于驻车制动时，当驾驶员踩油门踏板时油门模拟量信号产生装置产生的油门踏板开度大于设定油门开度值、电机反馈转矩大于设定转矩值、电机工作模式为驱动状态、且电机旋转方向为正转时，整车控制器6控制电磁阀接通，车辆进入驻车制动解除状态。例如：当驾驶员踩油门踏板开度大于15％，且电机反馈转矩大于100Nm时，且电机工作模式为驱动状态，且电机旋转方向为正转时，整车控制器控制电磁阀接通，车辆进入驻车制动解除状态。

车辆处于倒档、且车辆处于驻车制动时，当驾驶员踩油门踏板时油门模拟量信号产生装置产生的油门踏板开度大于设定油门开度值、电机反馈转矩大于设定转矩值、电机工作模式为驱动状态、且电机旋转方向为反转时，整车控制器6控制电磁阀接通，车辆进入驻车制动解除状态。例如：当驾驶员踩油门踏板开度大于15％，且电机反馈转矩大于100Nm时，且电机工作模式为驱动状态，且电机旋转方向为反转时，整车控制器控制电磁阀接通，车辆进入驻车制动解除状态。

所以，前进档和倒档在解除驻车制动时的区别在于：前进档驻车制动解除时需要判断电机旋转方向为正转；倒档驻车制动解除时需要判断电机旋转方向为反转。

另外，当拉上手刹时，进行驻车制动，过一段时间后，当需要解除制动时，就需要松开手刹。当电子驻车控制开关有效、且松开手刹时，控制装置接收手刹开关信号产生装置的输出信号的变化(从高电平变为低电平)，控制电磁阀关断，进行电子驻车制动，然后当油门模拟量信号产生装置产生的油门踏板开度大于设定油门开度值、电机反馈转矩大于设定转矩值、且电机工作模式为驱动状态时，整车控制器控制电磁阀导通，车辆解除驻车制动。当松开手刹时，电子驻车控制开关处于有效状态，即车辆的物理驻车制动结束，但是电子驻车制动一直存在或者在物理驻车制动结束时刻同时开始，对车辆进行继续的制动。这样能够防止在松开手刹解除驻车制动时，车辆由于可能会发生前后移动而带来的与其他车辆或者障碍物发生碰撞的情况，提高了解除驻车制动时的安全性。

当驾驶员需要长时间停车时，车辆下电，并拉上手刹。

本发明有以下技术效果：

(1)本发明在传统驻车制动气路的基础上串联一个电磁阀，结构简单，系统成本较低；

(2)电子驻车制动系统保留手刹装置，使车辆能够进行紧急驻车制动和长时间驻车制动的功能，提高车辆的安全性和可靠性；

(3)整车控制器接收现有的车辆状态值，由整车控制器内部进行逻辑运算后，对电磁阀的通断进行控制，实现驻车制动的有效或解除，控制简单有效；

(4)当按下电子驻车制动开关后，可以根据车辆的状态和驾驶员的操作意图，实现车辆的自动驻车、防后溜、平稳起步等功能，能够降低驾驶员的操作强度，改善驾乘感受。

上述利用电动客车中原本就存在的整车控制器进行控制，作为其他的实施例，控制装置并不限于整车控制器，还可以是专门设置的一个控制器来对驻车制动进行控制。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动客车驻车制动控制系统，其特征在于，包括电子驻车控制开关、控制装置、电磁阀、制动气室、手刹、储气装置、车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，所述储气装置与所述制动气室之间通过气路管道连接，在所述气路管道上串设有所述手刹和所述电磁阀；所述控制装置采样连接所述电子驻车控制开关、车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，所述控制装置控制连接所述电磁阀；

电动客车驻车制动控制系统的电动客车驻车制动控制方法为：当拉上手刹时，无论电子驻车控制开关是否有效，均进行车辆驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关有效时，控制装置根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关无效时，车辆解除驻车制动。

2.根据权利要求1所述的电动客车驻车制动控制系统，其特征在于，所述制动控制系统还包括档位检测装置、电机反馈转矩检测装置、电机工作模式检测装置和电机旋转方向检测装置，所述控制装置采样连接所述档位检测装置、电机反馈转矩检测装置、电机工作模式检测装置和电机旋转方向检测装置；所述电机为电动客车的驱动电机。

3.根据权利要求1或2所述的电动客车驻车制动控制系统，其特征在于，所述驻车制动控制系统还包括手刹开关信号产生装置，所述手刹开关信号产生装置设置在所述手刹处，用于在手刹动作时产生手刹开关信号，所述控制装置采样连接所述手刹开关信号产生装置。

4.根据权利要求1所述的电动客车驻车制动控制系统，其特征在于，所述控制装置为整车控制器。

5.一种电动客车驻车制动控制方法，其特征在于，所述电动客车驻车制动控制方法对应的电动客车驻车制动控制系统包括电子驻车控制开关、控制装置、电磁阀、制动气室、手刹、储气装置、车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，所述储气装置与所述制动气室之间通过气路管道连接，在所述气路管道上串设有所述手刹和所述电磁阀；所述控制装置采样连接所述电子驻车控制开关、车速检测装置、制动模拟量信号产生装置和油门模拟量信号产生装置，所述控制装置控制连接所述电磁阀；

所述电动客车驻车制动控制方法为：当拉上手刹时，无论电子驻车控制开关是否有效，均进行车辆驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关有效时，控制装置根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动；当手刹处于松开状态，且电子驻车控制开关无效时，车辆解除驻车制动。

6.根据权利要求5所述的电动客车驻车制动控制方法，其特征在于，控制装置根据采集到的相关信息来判断并进行驻车制动具体为：当车速小于设定车速值、制动模拟量信号产生装置产生的制动踏板开度大于设定制动开度值、且该制动踏板开度持续时间大于设定时间值时，控制装置控制电磁阀断开，车辆进行驻车制动。

7.根据权利要求6所述的电动客车驻车制动控制方法，其特征在于，当第一次启动车辆时，控制装置控制电磁阀导通，车辆为解除驻车制动状态。

8.根据权利要求6所述的电动客车驻车制动控制方法，其特征在于，当油门模拟量信号产生装置产生的油门踏板开度大于设定油门开度值、电机反馈转矩大于设定转矩值、且电机工作模式为驱动状态时，控制装置控制电磁阀导通，车辆解除驻车制动；所述电机为电动客车的驱动电机。

9.根据权利要求8所述的电动客车驻车制动控制方法，其特征在于，车辆解除驻车制动时，还需要判断车辆的档位信息：车辆处于前进档时，当电机旋转方向为正转时，车辆解除驻车制动；车辆处于倒档时，当电机旋转方向为反转时，车辆解除驻车制动；所述电机为电动客车的驱动电机。

10.根据权利要求5所述的电动客车驻车制动控制方法，其特征在于，当电子驻车控制开关有效，且松开手刹时，控制装置接收所述手刹开关信号产生装置的输出信号的变化，控制电磁阀关断，进行电子驻车制动，然后当油门模拟量信号产生装置产生的油门踏板开度大于设定油门开度值、电机反馈转矩大于设定转矩值、且电机工作模式为驱动状态时，控制装置控制电磁阀导通，车辆解除驻车制动；所述电机为电动客车的驱动电机。