CN106064610A - 车辆的电子驻车制动系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子驻车制动系统,所述电子驻车制动系统包括:轮速传感器,检测车辆的移动;纵向加速度传感器,测量纵向加速度值;电子控制单元,基于车辆的移动和纵向加速度值,判断车辆是否滚动;以及驻车制动装置,根据电子控制单元的控制来对车辆进行制动。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的电子驻车制动系统及其控制方法,尤其是用于在检测到车辆的震动后将其错误地判断为滚动状态时限制再制动(Re-Clam)的车辆的电子驻车制动系统及其控制方法。
背景技术
一般情况下,制动装置有将车辆保持静止状态的通常称之为手制动装置或侧制动装置的驻车制动装置。驻车制动装置是通过由驾驶员操作设置在车辆内部的驾驶座一侧的驻车杆来进行制动。当驾驶员拉开驻车杆而与此连接的线缆被拉紧时,连接于所述线缆的后轮侧的制动组件进行操作而确保制动力,相反,当松开驻车杆而线缆被松开时,制动力会被释放。
但是,由于基于操纵驻车杆的驻车制动方式是根据驾驶员的意愿来进行操作,因此,当驾驶员疏忽而在没有拉驻车杆的状态下将车辆停在斜坡路面等时,车辆有可能滑下去而造成意想不到的事故。
而且,每次驻车或启动时驾驶员都要操作驻车杆,因此非常麻烦,特别是对于力气小的女性或老弱者而言,使用起来会很麻烦。
因此,近年来,采用以电子方式控制驻车制动装置的驱动的电子驻车制动(Electronic Parking Brake,EPB)系统,该电子驻车制动系统安装在普通的盘式制动器,执行驻车制动的功能。
电子驻车制动系统是即使驾驶员不进行手动制动驻车制动装置时,也能够通过简单的开关操作或者负责控制的电子控制单元的控制来使驻车制动装置进行制动施加或释放。
而且,当用户手动制动驻车制动装置时,在制动装置的紧固不充分的情况下,斜坡路面的车辆有可能会滚动,而当斜坡路面的车辆滚动时,电子驻车制动系统检测到车辆的滚动,驻车制动装置自动进行再制动(Re-Clamp)。
所述电子驻车制动系统由具备产生制动力的马达的致动器和用于驱动致动器的电子控制单元(ECU)构成。电子控制单元由控制部、多个传感器接口、马达驱动器、通信模块构成。电子控制单元会根据开关的操作状态驱动致动器,从而使电子驻车制动系统进行制动施加(Apply)或释放(Release)。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的实施例的目的是防止将在车辆内部和外部的驾驶员或乘车人的动作错误地检测为车辆的震动。
根据纵向加速度传感器的输出值判断车辆震动模式或车辆滚动模式,当判断为车辆滚动模式时,驻车制动装置进行再制动,当判断为单纯的车辆震动模式时,通过限制驻车制动装置的再制动操作,防止不必要的操作,从而减少车辆和系统的负荷。
(二)技术方案
根据本发明的一个方面,可提供一种电子驻车制动系统,所述电子驻车制动系统包括:轮速传感器,检测车辆的移动;纵向加速度传感器,测量纵向加速度值;电子控制单元,基于所述车辆的移动和纵向加速度值,判断所述车辆是否滚动;以及驻车制动装置,根据所述电子控制单元的控制来对所述车辆进行制动。
并且,所述电子控制单元可包括:比较部,判断所述纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值;计数部,计算所述纵向加速度值的绝对值大于所述参考值的点的次数;以及再制动限制部,当所述次数为预设定的参考计算次数以下时,紧固所述驻车制动装置,当所述次数超过所述预设定的参考计算次数时,限制所述驻车制动装置的紧固。
并且,所述电子控制单元还可包括:滚动判断部,当所述次数为所述预设定的参考计算次数以下时,判断车辆滚动;以及震动判断部,当所述次数超过预设定的参考计算次数时,判断车辆震动。
并且,当判断所述震动时,所述电子控制单元可不激活轮速传感器对车辆滚动的检测。
根据本发明的另一个方面,可提供一种电子驻车制动系统,所述电子驻车制动系统包括:纵向加速度传感器,测量纵向加速度值;电子控制单元,基于所述纵向加速度值,判断所述车辆是否震动;以及驻车制动装置,根据所述电子控制单元的控制来对所述车辆进行制动。
并且,所述电子控制单元可包括:比较部,判断所述纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值;计数部,计算所述纵向加速度值的绝对值大于所述参考值的点的次数;以及再制动限制部,当所述次数为预设定的参考计算次数以下时,紧固所述驻车制动装置,当所述次数超过所述预设定的参考计算次数时,限制所述驻车制动装置的紧固。
并且,所述电子控制单元还可包括:滚动判断部,当所述次数为所述预设定的参考计算次数以下时,判断车辆滚动;以及震动判断部,当所述次数超过预设定的参考计算次数时,判断车辆震动。
并且,所述计数可在所述车辆停止时进行。
根据本发明的另一个方面,可提供一种电子驻车制动系统的控制方法,所述电子驻车制动系统的控制方法可包括以下步骤:所述纵向加速度传感器测量纵向加速度值;车辆的轮速传感器检测车辆的移动;基于所述纵向加速度值和车辆的移动,判断所述车辆的滚动与否;以及根据所述对滚动与否的判断来使车辆的驻车制动装置进行再制动。
并且,所述判断滚动与否的步骤可包括以下步骤:计算所述纵向加速度值的绝对值大于参考值的点的次数;当所述次数超过参考计算次数时,判断车辆震动;当所述次数为参考计算次数以下时,判断车辆滚动。
并且,还可包括以下步骤:当判断所述车辆震动时,限制所述驻车制动装置进行再制动。
并且,可包括以下步骤:当判断所述车辆震动时,不激活车辆的轮速传感器对车辆滚动的检测。
(三)有益效果
本发明的实施例能够利用电子驻车制动系统中的轮速传感器和纵向加速度值来区分车辆的震动和车辆的滚动。
由此,能够防止不必要的电子驻车制动系统的操作和过大的负荷。
附图说明
图1是在本发明的一个实施例中可使用的电子驻车制动系统的立体图。
图2是本发明的一个实施例的电子驻车制动系统的结构的框图。
图3是示出轮速传感器的结构图。
图4是通过轮速传感器测量的电流的坐标图。
图5是本发明的纵向加速度传感器的测量值的变化的坐标图。
图6是说明本发明的一个实施例的电子驻车制动系统的控制方法的流程图。
图7是本发明的另一个实施例的电子驻车制动系统的结构的框图。
图8是说明本发明的另一个实施例的电子驻车制动系统的控制方法的流程图。
附图说明标记
1:马达 2:齿轮
3:大齿轮 4:螺杆螺母
5:主轴 6:驻车线缆
7:限位部件 8、9:第一弹簧、第二弹簧
31:传感器转子 32:间隔
33:拾波器 34:磁极片
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。以下的实施例仅仅是为了向本发明所属领域的普通技术人员充分地转达本发明的技术思想而示例的。本发明并不限定于以下的实施例,还可以以其他方式具体化。为了清楚地说明本发明,在附图中有可能会省略与说明无关的部分,为了便于理解,适当地放大表示组件的大小。
根据本发明的一个实施例,图1是在本发明的一个实施例中可使用的电子驻车制动系统的立体图。
参照图1,电子驻车制动系统包括:马达1,用于使电子驻车制动装置进行制动施加或者释放而驱动;多级齿轮2,与马达1连接;大齿轮3,与多级齿轮2机械地结合;螺杆螺母4,其为中空形状,且以一体形式固定在大齿轮3的内周表面;主轴5,齿轮结合在螺杆螺母4的内周表面,随着大齿轮3的旋转向轴方向移动;驻车线缆6,以大齿轮3为中心,连接在主轴5的输出口(outlet)方向(驻车线缆的制动施加方向);限位部件7,固定在与驻车线缆6连接的主轴5的外周表面,当制动装置进行制动施加而被拉紧时,防止主轴5因过度拉紧而进行旋转。
而且,在大齿轮3与限位部件7之间还可设置第一弹簧8和第二弹簧9,所述第一弹簧8和第二弹簧9调节大齿轮3和螺杆螺母4通过马达1的驱动进行旋转从而对驻车线缆6进行拉紧或松紧的力。
再制动(Re-Clamp)操作是指,在由于用户的驻车线缆6未充分地紧固而导致车辆滚动(Rolling)的情况下,当制动装置进行制动施加而驻车线缆6被拉紧时,主轴5的拉紧不足时辅助拉紧的操作。
车辆的滚动(Rolling)现象指的是,在进行制动时车辆向行驶方向的反方向移动的现象。
图2是本发明的一个实施例的电子驻车制动系统的控制框图。
根据本发明的一个实施例,电子驻车制动系统可包括纵向加速度传感器10、轮速传感器20、电子控制单元30以及驻车制动装置40。
纵向加速度传感器10可检测车辆的上下(以下简称为纵向)移动。所述纵向加速度传感器10作为加速度传感器的纵向传感器,是检测每单位时间的纵向速度变化的元件,检测加速度、振动、冲击等动态的力,并且可利用惯性力、电致伸缩、陀螺仪(Gyro)的原理来进行测量。
轮速传感器20可检测车辆的移动(滚动或震动)并向电子控制单元30发送检测信号。而且,可受电子控制单元30的控制而不激活滚动检测。
下面将对纵向加速度传感器10和轮速传感器20的具体结构和操作进行详细的说明。
电子控制单元30在整体上控制电子驻车系统。
电子控制单元30包括比较部50、计数部60、震动判断部70、滚动判断部80、再制动限制部90。
比较部50判断纵向加速度传感器的纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值。
根据本发明的实施例,判断纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值,但并不限定于此,还可判断纵向加速度值的绝对值是否小于预设定的参考值。
计数部60计算纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点的次数是否超过预设定的任意的参考计算次数。
震动判断部70在由计数部60计算的次数超过预设定的任意的参考计算次数时,判断车辆受外部的冲击等而产生震动。
而且,震动判断部70判断车辆震动时,可不激活轮速传感器20的滚动检测。
车辆震动是指,假设车辆的行驶方向为X轴、车辆的左右方向为Y轴时,车辆向X轴、Y轴、Z轴方向整体上在前后、左右、上下方向上进行直线运动的情况。
滚动判断部80在由计数部60计算的次数为预设定的任意的参考计算次数以下时,判断车辆滚动。
再制动限制部90在由震动判断部70判断车辆震动时,可限制车辆的驻车制动装置40进行再制动。
驻车制动装置40可通过电子控制单元30的控制来执行驻车制动装置的再制动。
图3是示出轮速传感器的结构图,图4是通过轮速传感器测量的电流的坐标图。
根据图3,轮速传感器由传感器转子31和拾波器33构成,当传感器转子31在由构成传感器转子31的磁铁所产生的一定强度的磁场中进行旋转时,传感器转子31与拾波器33之间的间隔32以与其旋转数成比例的速度进行增减,由此,由磁极片(Pole Piece)34和传感器转子31构成的磁路的磁阻将发生变化。
传感器转子31在车辆移动时才能旋转,在停车状态下传感器转子31不旋转,因此,构成传感器转子31的磁铁不会产生感应电压。
因此,可通过产生感应电压来检测车辆处于移动状态。
通过车辆的移动而产生的感应电压与车轮的旋转速度成比例,因此能够检测车轮的旋转速度。
传感器转子31由磁铁和线圈构成,并且通常将间距32保持在0.2至1.3mm,此时,通过线圈的交流电压随着磁通量的变化而发生变化。
根据图4,随着磁通量变化而发生的交流电压的变化可转换为数字信号的正弦(Sinosoidal)形态的信号。因此,信号是利用脉冲宽度调制以电流信号的形式传送至电子控制单元30,如图4所示,当信号值不保持一定的值而是以脉冲形式重复时,能够检测车辆处于移动的状态。
图5是本发明的纵向加速度值相对于时间(Time轴)的坐标图。
根据本发明,对于纵向速度值,预先设定一定的参考值51,在电子控制单元对变化的纵向加速度值的绝对值大于参考值51的情况进行计数。
当计算的次数大于预设定的计数参考值时,电子控制单元30内的震动判断部70判断车辆震动,当计算的次数为预设定的计数参考值以下的次数时,电子控制单元30内的滚动判断部80判断车辆滚动。
图6是说明本发明的一个实施例的电子驻车制动系统的控制方法的流程图。
根据本实施例,判断是否能够检测到车辆震动或滚动的状态(100)。
当检测到车辆震动或滚动的状态时,纵向加速度传感器10将测量纵向加速度值(200)。
电子控制单元30的比较部50判断是否存在测量的纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点(300)。若没有测量出测量的纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点(300的‘否’),则重新开始。
若存在测量的纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点(300的‘是’),则计数部60判断在预设定的参考时间内计算的大于预设定的参考值的点的次数是否大于预设定的计数参考值(400)。
当在预设定的参考时间内计算的次数为预设定的计数参考值以下时(400的‘否’),判断为车辆滚动,制动装置进行再制动(900)。
当在预设定的参考时间内计算的次数大于预设定的计数参考值时(400的‘是’的情况),震动判断部70判断车辆震动(500)。
当电子控制单元30中的震动判断部70判断车辆震动时(500),再制动限制部90将限制驻车制动装置40进行再制动(600)。
而且,电子控制单元30限制轮速传感器的滚动检测(700)。
图7是本发明的另一个实施例的电子驻车制动系统的结构的框图。
根据本发明的另一个实施例,电子驻车制动系统可包括纵向加速度传感器71、电子控制单元72以及驻车制动装置78。
纵向加速度传感器71可检测车辆的上下(以下简称为纵向)移动。所述纵向加速度传感器71作为加速度传感器的纵向传感器,是检测每单位时间的纵向速度变化的元件,检测加速度、振动、冲击等动态的力,并且可利用惯性力、电致伸缩、陀螺仪(Gyro)的原理来进行测量。
电子控制单元72在整体上控制电子驻车系统。
电子控制单元72只能在停车时进行对纵向加速度传感器71的纵向加速度值进行比较并计数的步骤。
电子控制单元72包括比较部73、计数部74、震动判断部75、滚动判断部76、再制动限制部77。
比较部73判断纵向加速度传感器的纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值。
判断纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值,但并不限定于此,还可判断纵向加速度值的绝对值是否小于预设定的参考值。
计数部74计算纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点的次数是否超过预设定的任意的参考计算次数。
而且,在由计数部60计算的次数超过预设定的任意的参考计算次数时,判断车辆受外部的冲击等而产生震动。
滚动判断部76在由计数部74计算的次数为预设定的任意的参考计算次数以下时,判断车辆滚动。
再制动限制部77在由震动判断部75判断车辆震动时,可限制车辆的驻车制动装置78进行再制动。
驻车制动装置78可通过电子控制单元72的控制来执行驻车制动装置的再制动。
图8是说明本发明的另一个实施例的电子驻车制动系统的控制方法的流程图。
根据本实施例,判断车辆当前的状态是否为停车状态(801)。
当停车状态时(801的‘是’),纵向加速度传感器71将测量纵向加速度值(802)。
电子控制单元72中的比较部73判断是否存在测量的纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点(803)。若没有测量出测量的纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点(803的‘否’),则重新开始。
若存在测量的纵向加速度值的绝对值大于预设定的参考值的点(803的‘是’),则计数部74判断在预设定的参考时间内计算的大于预设定的参考值的点的次数是否大于预设定的计数参考值(804)。
当在预设定的参考时间内计算的次数为预设定的计数参考值以下时(804的‘否’),判断车辆处于滚动状态,制动装置进行再制动(807)。
当在预设定的参考时间内计算的次数大于预设定的计数参考值时(804的‘是’),震动判断部75判断车辆震动(805)。
当电子控制单元72中的震动判断部75判断车辆震动时(805),再制动限制部77将限制驻车制动装置78进行再制动(806)。
以上对本发明的一个实施例进行图示并说明,但本发明并不限定于上述的特定的实施例,本发明所属技术领域的普通技术人员在不脱离权利要求书中请求保护的要旨的情况下可进行多种变形,而且,应理解为这样的变形也属于本发明。
Claims (12)
1.一种电子驻车制动系统,所述电子驻车制动系统包括:
轮速传感器,检测车辆的移动;
纵向加速度传感器,测量纵向加速度值;
电子控制单元,基于所述车辆的移动和纵向加速度值,判断所述车辆是否滚动;以及
驻车制动装置,根据所述电子控制单元的对滚动与否的判断来对所述车辆进行制动。
2.根据权利要求1所述的电子驻车制动系统,其中,所述电子控制单元包括:
比较部,判断所述纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值;
计数部,计算所述纵向加速度值的绝对值大于所述参考值的点的次数;以及
再制动限制部,当所述次数为预设定的参考计算次数以下时,紧固所述驻车制动装置,当所述次数超过所述预设定的参考计算次数时,限制所述驻车制动装置的紧固。
3.根据权利要求2所述的电子驻车制动系统,其中,所述电子控制单元还包括:
滚动判断部,当所述次数为所述预设定的参考计算次数以下时,判断车辆滚动;以及
震动判断部,当所述次数超过预设定的参考计算次数时,判断车辆震动。
4.根据权利要求3所述的电子驻车制动系统,其中,当判断为所述震动时,所述电子控制单元不激活轮速传感器对车辆滚动的检测。
5.一种电子驻车制动系统,所述电子驻车制动系统包括:
纵向加速度传感器,测量纵向加速度值;
电子控制单元,基于所述纵向加速度值,判断所述车辆是否震动;以及
驻车制动装置,根据所述电子控制单元的对震动与否的判断来对所述车辆进行制动。
6.根据权利要求5所述的电子驻车制动系统,其中,所述电子控制单元包括:
比较部,判断所述纵向加速度值的绝对值是否大于预设定的参考值;
计数部,计算所述纵向加速度值的绝对值大于所述参考值的点的次数;以及
再制动限制部,当所述次数为预设定的参考计算次数以下时,紧固所述驻车制动装置,当所述次数超过所述预设定的参考计算次数时,限制所述驻车制动装置的紧固。
7.根据权利要求6所述的电子驻车制动系统,其中,所述电子控制单元还包括:
滚动判断部,当所述次数为所述预设定的参考计算次数以下时,判断车辆滚动;以及
震动判断部,当所述次数超过预设定的参考计算次数时,判断车辆震动。
8.根据权利要求7所述的电子驻车制动系统,其中,所述计数是在所述车辆停止时进行。
9.一种电子驻车制动系统的控制方法,所述电子驻车制动系统的控制方法包括以下步骤:
车辆的轮速传感器检测车辆的移动;
车辆的所述纵向加速度传感器测量纵向加速度值;
基于所述纵向加速度值和车辆的移动,判断所述车辆的滚动与否;以及
根据所述对滚动与否的判断来使车辆的驻车制动装置进行再制动。
10.根据权利要求9所述的电子驻车制动系统的控制方法,其中,所述判断滚动与否的步骤包括以下步骤:
计算所述纵向加速度值的绝对值大于参考值的点的次数;
当所述次数超过参考计算次数时,判断车辆震动;
当所述次数为参考计算次数以下时,判断车辆滚动。
11.根据权利要求10所述的电子驻车制动系统的控制方法,其包括以下步骤:当判断所述车辆震动时,限制所述驻车制动装置进行再制动。
12.根据权利要求11所述的电子驻车制动系统的控制方法,其包括以下步骤:当判断所述车辆震动时,不激活车辆的轮速传感器对车辆滚动的检测。
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