CN110027528B - 商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驻车制动系统领域，公开了商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，其包括输入装置(1)、驻车制动器执行部和控制器(4)，输入装置(1)至少存在可以输出驻车信号的位置、可以输出驻车释放信号的位置和可以输出空档信号的位置，控制器(4)通过输入装置(1)所处的位置判断输入装置(1)的输出信号，控制器(4)预设有制动力时间函数，控制器(4)根据输入装置(1)输出信号的类型和持续输出的时间控制驻车制动器执行部制动力与时间呈函数关系。该制动方式能够实现商用车辅助制动的功能，从而提高了制动系统的利用率，而且能够使用乘用车的多数驻车制动器的零部件，从而成本较低。

Description

商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置

技术领域

本发明涉及用于商用车辆的电子驻车制动系统领域，尤其涉及了商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置。

背景技术

电子驻车制动系统应用于乘用车已经有很长一段时间，并且由于其优点，还可以将此技术应用于商用车。乘用车和商用车的主要区别在于，在商用车上，驻车制动器也用作紧急制动器或辅助制动器，因此驾驶员必须能够控制制动力，而不仅仅是像乘用车开关那样的转换到驻车或释放位置。由于乘用车电子驻车制动器在市场上长时间大量使用，所使用的部件经过充分验证和成本优化，因此在商用车辆中尽可能使用相同部件是有理可寻的。

中国专利公开号CN108045364A公开了一种商用车电子驻车控制系统及控制方法，给出了现有技术中商用车电子驻车制动的控制方法，但是该方法中使用了较多的元器件达到的功能为传统的电子驻车系统，并未对如何控制制动力的大小进行叙述。

EP1531100B1中的发明使用专用于商用车辆的特殊输入装置，因此它有一个缺点，即不使用乘用车的电子驻车制动器的经验证的部件。

EP2483113B1也使用专门开发的输入设备，因此它同样具有经济和可靠性相关的缺点

申请人根据现有技术中不能使用已验证的乘用的电子驻车制动器的部件，以及不能控制制动力大小的缺点，提供了一种商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置。

发明内容

本发明根据现有技术中不能使用已验证的乘用的电子驻车制动器的部件，以及不能控制制动力大小的缺点，提供了一种商用车电动驻车制动系统的制动力控制方法。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，包括驻车制动器执行部、控制器和用于驾驶员操作的输入装置，输入装置至少可以向控制器输出驻车信号、驻车释放信号和空档信号，控制器预设有制动力时间函数f(x)，制动力时间函数f(x)包括车辆静止状态下的制动力时间函数f1(x)和车辆行驶状态下的制动力时间函数f2(x)；制动力的大小和输入装置输出信号的不间断时间以及当前的驻车制动力有关，控制器判断当前车辆的行驶状态，然后根据输入装置输出信号的类型和不间断的时间以及当前的制动力大小控制驻车制动器执行部改变制动力的大小。通过预设的时间与压力函数，从而实现对制动力大小进行控制，采用预设的函数，通过获取输入装置所处位置以及所处位置的时间进行、以及当前的压力进行控制，从而能够驾驶员可以自身的需求进行调整压力的大小，不需要多余的单独设计配套的零部件，乘用车电子驻车系统的零部件可以匹配使用到该系统，从而满足商用车调节制动力大小的功能。

作为优选，驻车制动器包括弹簧制动腔，弹簧制动腔室内连通有压缩空气，压缩空气压力越大，epb驻车制动力越小，控制器通过调节压缩空气压力调节驻车制动器的制动力，制动力时间函数f(x)、制动力时间函数f1(x)和制动力时间函数f2(x)均为弹簧制动腔压缩空气压力与时间的函数，通过调节弹簧制动腔压缩空气的大小间接调节制动力的大小，控制器通过传感器采集弹簧制动腔室内压缩空气的压力。通过控制弹簧制动腔室内压缩空气的压力来达到控制制动力的目的，压缩空气的压力采集简单，而且控制方便。

作为优选，控制器预设有EPB驻车启动压力和EPB驻车释放压力。通过预设的epb驻车启动压力和epb驻车释放压力，从而能够根据需求稳定迅速的执行释放和施加制动力。

作为优选，商用车电动驻车制动系统的制动力控制方法，如果车辆处于静止状态下，根据输入装置处于的输出位置控制制动力：

如果输入装置处于空档位置，制动力不变，

如果输入装置处于驻车位置，制动力增至最大，

如果输入装置处于释放位置，制动力减小至最小值。

作为优选，，控制器根据时间和输入装置处于的位置控制制动力，如果车辆正在行驶时输入装置被拉至驻车位置，则控制器将弹簧制动腔室内的压缩空气压力减小至EPB启动压力，当达到epb启动压力时，输入装置仍处于驻车位置时，则控制器根据预设的时间和压缩空气压力函数减小弹簧制动腔内压缩空气的压力；如果车辆正在行驶时输入装置被拉至空档位置，则控制器控制弹簧制动腔室内的压缩空气压力保持在当前状态。

作为优选，如果车辆正在行驶时输入装置被拉至释放位置，且弹簧制动腔室内的压缩空气压力低于EPB启动压力时，控制器根据时间与压缩空气压力函数增加弹簧制动腔室内的压缩空气压力使其达到epb释放压力。

作为优选，如果车辆正在行驶时输入装置长时间处于释放位置，弹簧制动腔内的压缩空气压力根据时间的推移增加超过epb释放压力，或者增至epb释放压力并保持在这个水平上。当压缩空气的压力保持在epb释放水平时，若将输入装置拉至驻车位置时能够保证弹簧制动腔迅速施加制动力。

作为优选，如果车辆正在行驶并且输入装置处于空档位置，而控制器获取到加速信息，则控制器将弹簧制动腔室内的压缩空气压力增加至最大，从而实现完全释放，此时驻车制动器的制动力为零。

作为优选，当车辆处于静止状态，如果输入装置处于驻车位置，即使输入设备在达到最大制动力之前回到空档位置，制动力也会增加到最大值；如果输入装置处于释放位置，即使输入设备在达到最大制动力之前回到空档位置，制动力也会减小到最小值。

作为优选，当车辆行驶处于行驶状态，输入装置处于释放位置时，弹簧制动腔内的压缩空气压力在增加至最大的过程中，在到达epb释放压力时，会保持当前压缩空气压力一段时间后再增加至最大压缩空气压力。从而增加了车辆制动系统的准确性和可靠性。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本发明所采用的商用车驻车制动系统利用经验证的乘用车电子驻车制动器零部件，从而节约了成本，不需要单独设计制动器零部件，同时设计制动比例控制方法能够使得该驻车制动器能够作为紧急制动器和辅助制动器使用，驾驶员能够根据自身的需求获得不同大小的制动力，实现辅助制动的功能。同时本发明的驻车制动系统能够根据当前行车状态以及当前驻车制动器信号做出不同的判断施加不同的制动力。

附图说明

图1是制动驻车系统的控制示意图。

图2是比例控制时档位与压缩空气压力之间关系的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1和图2所示，商用车电动驻车制动系统的制动力控制方法，包括输入装置1、驻车制动器执行部和控制器4，输入装置1至少存在可以输出驻车信号的位置、可以输出驻车释放信号的位置和可以输出空档信号的位置，控制器4通过输入装置1所处的位置判断输入装置1的输出信号，控制器4预设有制动力时间函数，控制器4根据输入装置1输出信号的类型和持续输出的时间控制制动力与时间呈函数关系。

驻车制动器执行部为弹簧制动腔6，弹簧制动腔6室内连通有压缩空气，压缩空气压力越大，制动力越小，控制器4通过调节压缩空气压力调节驻车制动器的制动力，制动力时间函数为压缩空气压力与时间的函数，控制器4通过传感器采集弹簧制动腔6室内压缩空气的压力。

其中输入装置1为电子驻车制动器的手动控制单元或者手控杆，其由车辆的驾驶员用来控制驻车制动器。该输入装置1具有释放、驻车和空档三个位置。当输入装置1被拉至释放位置或驻车位置或空档位置时，通过电信号3的方式传输给控制器4，控制器4根据电压的不同判断输入的为驻车释放信号或驻车信号或空档信号。

控制器4为驻车制动系统的电子控制单元，驻车制动器执行部为弹簧制动腔6，弹簧制动腔6具有提供制动力输出杆7，制动力通过弹簧推动输出杆7实现，弹簧制动腔6内通有压缩空气，压缩空气作用下在输出杆7上的力与弹簧作用在输出杆7上的力的方向相反，所以当压缩空气越大时，制动器的制动力越小，为了方便实现自动控制，所述的弹簧制动腔6内安装有用于获取弹簧制动腔6室内压缩空气压力的压力传感器，压力传感器与电子控制单元电连接，电子控制单元通过向弹簧制动腔6输出气动输出信号5来控制弹簧制动腔6内压缩空气的压力。

控制器4预设有制动力时间函数，控制器4根据输入装置1输出信号的类型、持续输出的时间控制制动力与时间呈函数关系，具体的为控制器4根据输入装置1输出信号的类型、持续输出的时间控制压缩空气压力和时间的函数关系，函数关系至少包括一个压缩空气压力和时间呈线性关系的函数，函数能够实现当施加制动力时，压缩空气压力随着时间的增加线性减小，从而保证制动力线性增加。

为了便于实现压缩空气压力的阶段控制，控制器4预设有EPB驻车启动压力和EPB驻车释放压力，当压缩空气压力大于预设的epb释放压力值时，epb处于完全释放状态，当压缩空气压力小于预设的epb启动压力时，epb处于施加施加制动力的状态。

其中，参考压力和上述时间与压缩空气压力的函数采用存储的方式进行预设。

具体的控制方法如下：因为车辆所处的状态不同时，对制动力的要求是不同的，所以本实施例从车辆处于静止状态和处于行驶状态进行描述，

当车辆处于静止状态下时，根据输入装置1处于的输出位置控制制动力，即手控杆所拉到的位置进行控制制动力：

如果输入装置1处于空档位置，制动力不变，具体的为保持当前弹簧制动腔6内压缩空气的压力；

如果输入装置1处于驻车位置，制动力增至最大，对于商用车来说即驻车弹簧制动腔6内的压缩空气压力减小至0bar，从而施加最大的制动力，保证驻车的可靠性；

如果输入装置1处于释放位置，制动力减小至最小值，对于商用车来说，制动力被减小至0，此时的弹簧制动腔6内的压缩空气压力增加至最大值，从而驻车制动器不会对车辆施加制动力。

当车辆处于正在行驶状态，此时弹簧制动腔6内的压缩空气压力处于最大值，控制器4根据时间和输入装置1处于的位置控制制动力，即通过控制弹簧制动腔6内压缩空气的压力来间接控制制动力，如果车辆正在行驶时输入装置1被拉至驻车位置，则控制器4将弹簧制动腔6室内的压缩空气压力减小至EPB启动压力，压缩空气压力随着时间的延长呈线性减小，为了尽快的实现驻车制动此时压缩空气以最大的排气速度进行排气以此来实现迅速减小弹簧制动腔6内的压力的目的，如图2中的A阶段；当达到epb启动压力时，输入装置1仍处于驻车位置时，则控制器4根据预设的时间和压缩空气压力函数减小弹簧制动腔6内压缩空气的压力，随着时间的推移制动力逐步增加，从而实现行车过程中施加不同制动力的目的，如图2中的B阶段；如果车辆正在行驶时输入装置1被拉至空档位置，则控制器4控制弹簧制动腔6室内的压缩空气压力保持在当前状态，如图2中的C阶段。所以在行车时驾驶员可以先将输入装置1拉至驻车位置，当驻车制动器提供稳定的制动力后，再将输入装置1拉至空档位置，从而使驻车制动器提供当前稳定的制动力。

当车辆正在行驶时输入装置1被拉至释放位置，且弹簧制动腔6室内的压缩空气压力低于EPB启动压力时，即此时车辆的驻车制动器提供制动力，此时控制器4根据时间与压缩空气压力函数增加弹簧制动腔6室内的压缩空气压力使其至少达到epb释放压力，如图2中的D阶段，当达到epb释放压力值时，如果此时输入装置1仍处于释放位置，则压缩空气压力会保持在当前压力短暂时间后升高至最大压力；从而达到释放的目的，如图2中的E阶段。

如果车辆正在行驶并且输入装置1处于空档位置，而控制器4获取到加速信息，则控制器4将弹簧制动腔6室内的压缩空气压力增加至最大，如图2中的F阶段。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于：当车辆正在行驶时输入装置1被拉至释放位置，且弹簧制动腔6室内的压缩空气压力低于EPB启动压力时，即此时车辆的驻车制动器提供制动力，此时控制器4根据时间与压缩空气压力函数增加弹簧制动腔6室内的压缩空气压力使其达到EPB释放压力值，并保持在当前压力值；这种方式的优点在于，那么如果驾驶员再次将输入装置1拉入驻车位置，则制动力可以在短时间内累积，因为压缩空气压力将从EPB释放压力值开始下降而不是从其最大压力值下降，从而驻车制动更加稳定。

实施例3

本实施例与实施例1的区别之处在于：其中控制器4中压缩空气与时间的函数通过连续测量或从其他车辆或外部系统接收得以实现。

实施例4

本实施例与实施例1的区别之处在于：如果车辆正在行驶并且输入装置1处于空档位置并且弹簧制动腔6内压缩空气压力高于epb启动压力，则系统完全释放驻车制动并逐步停止渐进制动，控制器4将弹簧制动腔6室内的压缩空气压力增加至最大；如图2中的F阶段。

实施例5

当车辆正在行驶时输入装置1被拉至释放位置，且弹簧制动腔6室内的压缩空气压力低于EPB启动压力时，即此时车辆的驻车制动器提供制动力，此时控制器4根据时间与压缩空气压力函数增加弹簧制动腔6室内的压缩空气压力，在增加至EPB释放压力值的过程中，驾驶员可以拉回空挡位置，从而改变制动力的大小，如图2中的D阶段与E阶段之间的保持阶段。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，包括驻车制动器执行部、控制器和用于驾驶员操作的输入装置，输入装置至少可以向控制器输出驻车信号、驻车释放信号和空档信号，其特征在于：控制器预设有制动力时间函数f（x），制动力时间函数f（x）包括车辆静止状态下的制动力时间函数f1（x）和车辆行驶状态下的制动力时间函数f2（x）；制动力的大小和输入装置输出信号的不间断时间以及当前的驻车制动力有关，控制器判断当前车辆的行驶状态，然后根据输入装置输出信号的类型和不间断的时间以及当前的制动力大小控制驻车制动器执行部改变制动力的大小；驻车制动器包括弹簧制动腔，弹簧制动腔室内连通有压缩空气，压缩空气压力越大，epb驻车制动力越小，控制器通过调节压缩空气压力调节驻车制动器的制动力，制动力时间函数f（x）、制动力时间函数f1（x）和制动力时间函数f2（x）均为弹簧制动腔压缩空气压力与时间的函数，通过调节弹簧制动腔压缩空气的大小间接调节制动力的大小，控制器通过传感器采集弹簧制动腔室内压缩空气的压力；控制器预设有EPB驻车启动压力和EPB驻车释放压力，当压缩空气压力大于预设的epb释放压力值时，epb处于完全释放状态，当压缩空气压力小于预设的epb启动压力时，epb处于施加制动力的状态；车辆行驶状态下的制动力时间函数f2（x）为，控制器根据输入装置输出的信号、输出信号的不间断时间和当前的弹簧制动腔内压缩空气的大小判断是否需要调节弹簧制动腔压缩空气大小，如果车辆正在行驶时输入装置长时间输出驻车释放信号，弹簧制动腔内的压缩空气压力根据时间的推移增加超过epb释放压力，或者增至epb释放压力并保持在这个水平上。

2.根据权利要求1所述的商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，其特征在于：车辆静止状态下的制动力时间函数f1（x）为，

如果输入装置输出空档信号，则制动力不变；

如果输入装置输出驻车信号，制动力增至最大，

如果输入装置输出驻车释放信号，制动力减小至最小值。

3.根据权利要求1所述的商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，其特征在于：车辆行驶状态下的制动力时间函数f2（x）为，控制器根据输入装置输出的信号的类型、输出信号的不间断时间和当前的弹簧制动腔内压缩空气的大小判断是否需要调节弹簧制动腔压缩空气大小，如果车辆正在行驶时输入装置被拉至驻车位置，则控制器将弹簧制动腔室内的压缩空气压力减小至EPB启动压力，当达到epb启动压力时，输入装置仍处于驻车位置时，则控制器根据预设的时间和压缩空气压力函数减小弹簧制动腔内压缩空气的压力；如果车辆正在行驶时输入装置输出空档信号，则控制器控制弹簧制动腔室内的压缩空气压力保持在当前状态。

4.根据权利要求1所述的商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，其特征在于：当车辆正在行驶时输入装置输出驻车释放信号，且弹簧制动腔室内的压缩空气压力低于EPB启动压力时，控制器根据时间与压缩空气压力函数增加弹簧制动腔室内的压缩空气压力使其至少达到epb释放压力。

5.根据权利要求2所述的商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，其特征在于：车辆行驶状态下的制动力时间函数f2（x）为，如果车辆输入装置发出空档信号，而控制器获取到加速信息，则控制器将弹簧制动腔室内的压缩空气压力增加至最大。

6.根据权利要求1所述的商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，其特征在于：如果输入装置输出驻车信号的过程中，即使输入设备在达到最大制动力之前转换到输出空档信号，制动力也会增加到最大值；如果输入装置输出驻车释放信号的过程中，即使输入设备在达到最大制动力之前转换到输出空档信号，制动力也会减小到最小值。

7.根据权利要求2所述的商用车电动驻车制动系统的制动力控制装置，其特征在于：车辆行驶状态下的制动力时间函数f2（x）为，输入装置输出驻车释放信号时，弹簧制动腔内的压缩空气压力在增加至最大的过程中，在到达epb释放压力时，会保持当前压缩空气压力一段时间后再增加至最大压缩空气压力。

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