CN108202734A - 一种刹车系统及其检测异物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刹车系统及其检测异物的方法，其中的刹车系统包括刹车踏板和控制单元，刹车踏板的脚踏部位安装有压力传感器，该刹车系统还包括制动效果检测单元，压力传感器和制动效果检测单元均与控制单元电气连接；控制单元用于判断制动效果检测单元所测得的制动效果是否达到压力传感器所测得的压力所对应的制动效果，若未达到，则判定有异物卡滞刹车踏板。本发明能够准确判断出刹车踏板是否被异物卡滞，为汽车的有效制动提供可靠依据。

Description

一种刹车系统及其检测异物的方法

技术领域

本发明属于汽车技术领域，特别涉及一种刹车系统及其检测异物的方法。

背景技术

随着社会发展不断进步和汽车产业的发展，越来越多的汽车进入人们的日常生活。汽车厂商为满足车内人员饮水需求，在车门内饰板、中央扶手处等位置设计有杯架，但在极端情况下，杯架中的饮料瓶或水杯等会滑落滚动至驾驶员脚下，可能导致刹车踏板、离合器或油门踏板等卡滞，其中卡滞刹车踏板后果最为严重，相关的交通意外屡见媒体报道。

为解决异物造成的刹车踏板卡滞问题，公布号为CN 104192103 A的中国专利文件提供了一种汽车制动踏板的防卡滞装置，包含有刹车踏板、连杆(包含有ECU、弹性传感器组件和异物容纳组件)，弹性传感器组件包含压力传感器并与ECU电气连接，异物容纳组件位于刹车踏板下方并与驾驶室地板共平面。在异物滚落至刹车踏板下方且驾驶员刹车时，弹性传感器组件压迫异物产生压力传输至ECU，ECU控制异物容纳组件打开舱门容纳异物，此时驾驶员可正常踩下刹车踏板进行制动。但该方案存在以下不足：异物形状的不确定性可能导致异物不能触发压力传感器，并且即使检测出有异物存在，异物也不一定能够通过异物容纳组件的舱门。因此，该防卡滞装置的可靠性相对较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种刹车系统及其检测异物的方法，用于解决在踩下刹车踏板进行制动的过程中，不能准确检测出刹车踏板是否被异物卡滞这一技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种刹车系统，主要包括以下方案：

系统方案一：该系统包括刹车踏板和控制单元，所述刹车踏板的脚踏部位安装有压力传感器，所述刹车系统还包括制动效果检测单元，所述压力传感器和制动效果检测单元均与所述控制单元电气连接；所述控制单元用于判断所述制动效果检测单元所测得的制动效果是否达到所述压力传感器所测得的压力所对应的制动效果，若未达到，则判定有异物卡滞刹车踏板。

系统方案二：在系统方案一的基础上，所述压力传感器安装在所述刹车踏板的脚踏部位的表层防滑层下。

系统方案三、四：分别在系统方案一或二的基础上，所述制动效果检测单元通过检测车速变化来实现制动效果检测。

系统方案五、六：分别在系统方案一或二的基础上，所述刹车系统还包括制动单元，所述控制单元控制连接所述制动单元。

系统方案七、八：分别在系统方案五或六的基础上，所述制动单元包括真空源和制动总泵，所述真空源和制动总泵之间设有一条或两条以上并联的管路，所述管路上设有电磁阀；所述控制单元控制连接所述电磁阀。

系统方案九、十：分别在系统方案七或八的基础上，所述真空源为真空泵和/或真空储气罐。

本发明还提供了一种刹车系统检测异物的方法，包括以下方案：

方法方案一：包括以下步骤：

步骤1，检测刹车踏板所受的压力以及车辆的制动效果；

步骤2，判断所述车辆的制动效果是否达到所述压力所对应的制动效果；

步骤3，若未达到，则判定有异物卡滞刹车踏板。

方法方案二：在方法方案一的基础上，通过将压力传感器安装在刹车踏板的脚踏部位的表层防滑层下来检测刹车踏板所受的压力。

方法方案三、四：分别在方法方案一或二的基础上，若判定有异物卡滞刹车踏板，则输出制动信号。

本发明的有益效果是：

通过将压力传感器安装在刹车踏板的脚踏部位，根据压力传感器的压力信号以及车的制动效果是否相匹配来判断刹车踏板是否被异物卡滞，即若制动效果检测单元所测得的制动效果未达到压力传感器所测得的压力所对应的制动效果，则判定刹车踏板下面存在异物，刹车踏板被异物卡滞，有效避免了当压力传感器安装在其他位置时，由于异物形状的不确定性导致异物与压力传感器不能接触从而无法检测出压力，进而无法检测出刹车踏板是否被异物卡滞的情况。

进一步的，当刹车踏板被异物卡滞时，控制单元控制制动单元动作，提高了制动的可靠性。

附图说明

图1为刹车系统的结构框图；

图2为制动系统的工作流程图。

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，本发明提供了一种刹车系统，包括脚踏部位安装有压力传感器的刹车踏板、制动效果检测单元、控制单元和制动单元。其中，刹车踏板脚踏部位安装的压力传感器和制动效果检测单元均与控制单元电气连接，控制单元对压力传感器采集的压力信号及制动效果检测单元所测得的车辆制动效果进行匹配判断，若制动效果检测单元所测得的制动效果未达到压力传感器所测得的压力所对应的制动效果，则判断出刹车踏板被异物卡滞，刹车踏板不能进行正常制动。

此时，在检测出刹车踏板被异物卡滞的情况下，可以采用背景技术中公布号为CN104192103 A的发明专利文件中所提供的方法将异物从刹车踏板的下面移开，从而进行正常的刹车踏板制动；也可以采用控制单元直接或间接控制制动单元动作，从而实现制动。

上述用于采集驾驶人员刹车时动作信息的压力传感器可以采用薄膜式压力传感器，该薄膜式压力传感器可以安装在刹车踏板的上表面上，为了保护传感器不被踩踏破坏，压力传感器也可以集成设置在刹车踏板防滑层的下方。

控制单元可以集成在车辆系统的其它车载处理器中，如使用制动系统的制动控制器来实现。控制单元也可以是单独设置的处理器，如单独设置的单片机，此时只需将单片机产生的信号输送到制动控制器即可。具体的，该控制单元主要用于判断制动效果检测单元所测得的车辆制动效果与压力传感器所测得的压力是否匹配，即判断制动效果检测单元所测得的车辆制动效果是否达到压力传感器所测得的压力所对应的制动效果，当对刹车踏板施加很大的压力时，而此时刹车系统的制动效果并不明显时，则判定刹车踏板被异物卡滞住，控制单元输出控制信号。该控制单元可以直接与制动单元相连，根据压力信号和制动效果的差异控制制动单元进行刹车制动，也可以将该制动控制信号发送给其他控制器或异物报警装置。

上述的制动效果主要是指踩下刹车踏板后车辆的制动情况，主要表现为车辆车速的变化情况，车辆的制动效果可以根据现有技术中所提供的各种方法来测得，如可以直接根据车辆速度的变化情况来测得，也可以根据车辆制动扭矩的大小来测得。用于检测车辆制动效果的制动效果检测单元可以由车辆本身的控制器来充当，也可以是单独设置的检测设备。

制动单元可以是任何形式的汽车制动系统，如可以是真空制动单元，该真空制动单元包括真空源和制动总泵，真空源和制动总泵之间设有一条管路，该管路上设有电磁阀，通过控制电磁阀的开通来实现真空源与制动总泵之间的连接。当采用控制单元直接与制动单元相连时，此时由控制单元直接控制连接该电磁阀，当控制单元将制动信号发送给车辆制动控制器，由车辆制动控制器控制连接该电磁阀。此处的真空源可以采用单独的真空泵或真空储气罐，也可以是真空泵和真空储气罐的组合结构。当真空源采用单独的真空泵时，控制单元通过控制真空泵的工作状态，实现刹车踏板在卡滞状态下的可持续次数的制动。

为了提高制动效果，更加符合制动需求，真空源和制动总泵之间也可以设有两条以上并联的管路，每条管路上均设有电磁阀，此时控制单元可以根据刹车踏板的脚踏部位所受压力信号和制动效果的差异大小决定电磁阀的通断数量。例如，当压力信号和制动效果的差异较大时，此时可以控制开通多个或者全部的电磁阀，以产生较大的制动，实现车辆的快速制动；而当压力信号和制动效果的差异较小时，可以控制开通一个或两个电磁阀，以产生相对较小的制动，实现车辆的缓慢制动。

采用真空制动单元进行制动时，该刹车系统的工作流程图如图2所示，当驾驶员踩住刹车踏板进行刹车时，若刹车踏板被水杯、饮料瓶等异物卡滞住而无法踩下时，驾驶员无法有效地进行刹车动作。这时控制单元通过位于刹车踏板脚踏部位的压力传感器采集驾驶人员施加给刹车踏板的压力信号，通过制动效果检测单元采集车辆此时的制动效果，然后对压力信号与车辆制动效果进行对比分析，判断出刹车踏板是否被异物卡滞。控制单元判断刹车踏板是否被异物卡滞时，可以通过判断压力传感器采集的压力信息与车辆的制动效果是否匹配来实现。若压力信息与车辆的制动效果匹配，如当压力较大，汽车制动效果很明显，可以实现快速制动时，说明刹车踏板没有被异物卡滞，刹车踏板下没有异物；若压力信息与车辆的制动效果不匹配，如当压力较大，汽车制动效果很小或者没有制动迹象时，则判断出刹车踏板被异物卡滞，刹车踏板下有异物，刹车踏板不能正常进行制动。其中，若判断出刹车踏板被卡滞，则控制单元根据压力大小与制动效果的差异情况，发送制动信号给制动单元对车辆进行制动。当制动单元为真空储气罐和制动总泵，且真空储气罐和制动总泵之间通过多个电磁阀即电磁阀组实现连接时，控制单元可以直接根据压力信号和制动效果的差异大小决定电磁阀组中电磁阀的通断数量，真空储气罐通过导通的电磁阀和制动总泵相接，实现制动。在制动结束后，驾驶员松开刹车踏板，压力传感器压力信号恢复，控制单元发送切断信号给制动单元，解除制动动作。

上述刹车系统的核心是实现一种对刹车踏板下的异物进行检测的方法，该方法主要包括以下步骤：

步骤1，检测刹车踏板脚踏部位所受的压力以及车辆的制动效果；

步骤2，判断车辆的制动效果是否达到压力所对应的制动效果；

步骤3，若未达到，则判定有异物卡滞刹车踏板。

在准确判断出刹车踏板被异物卡滞，刹车踏板下存在异物时，控制输出制动信号，该制动信号可以是单独的制动命令，也可以是还包括刹车踏板所受压力和车辆制动效果的制动信息，该制动信号传输给车辆相应的制动系统，然后采用现有技术或本实施例中所提供的制动方法对车辆进行制动。

Claims (9)

1.一种刹车系统，包括刹车踏板和控制单元，其特征在于，所述刹车踏板的脚踏部位安装有压力传感器，所述刹车系统还包括制动效果检测单元，所述压力传感器和制动效果检测单元均与所述控制单元电气连接；所述控制单元用于判断所述制动效果检测单元所测得的制动效果是否达到所述压力传感器所测得的压力所对应的制动效果，若未达到，则判定有异物卡滞刹车踏板。

2.根据权利要求1所述的刹车系统，其特征在于，所述压力传感器安装在所述刹车踏板的脚踏部位的表层防滑层下。

3.根据权利要求1或2所述的刹车系统，其特征在于，所述制动效果检测单元通过检测车速变化来实现制动效果检测。

4.根据权利要求1或2所述的刹车系统，其特征在于，所述刹车系统还包括制动单元，所述控制单元控制连接所述制动单元。

5.根据权利要求4所述的刹车系统，其特征在于，所述制动单元包括真空源和制动总泵，所述真空源和制动总泵之间设有一条或两条以上并联的管路，所述管路上设有电磁阀；所述控制单元控制连接所述电磁阀。

6.根据权利要求5所述的刹车系统，其特征在于，所述真空源为真空泵和/或真空储气罐。

7.一种刹车系统检测异物的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，检测刹车踏板脚踏部位所受的压力以及车辆的制动效果；

步骤2，判断所述车辆的制动效果是否达到所述压力所对应的制动效果；

步骤3，若未达到，则判定有异物卡滞刹车踏板。

8.根据权利要求7所述的刹车系统检测异物的方法，其特征在于，通过将压力传感器安装在刹车踏板的脚踏部位的表层防滑层下来检测刹车踏板所受的压力。

9.根据权利要求7或8所述的刹车系统检测异物的方法，其特征在于，若判定有异物卡滞刹车踏板，则输出制动信号。