CN112693439B - 用于新能源汽车的临时驻车系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于新能源汽车的临时驻车系统及其控制方法，所述系统包括：用于导通或关断的第一通断模块、第二通断模块和第三通断模块；第一电源、第二电源、整车控制器、刹车踏板开关以及临时停车电磁阀；所述整车控制器用于控制所述第一通断模块的导通或断开，所述刹车踏板开关用于控制所述第二通断模块的导通或断开，所述临时停车电磁阀用于控制汽车进入或退出临时驻车状态；其中，当所述第二通断模块导通时，所述第三通断模块导通；所述第一通断模块和第三通断模块导通时，所述第一电源使所述临时停车电磁阀导通。本发明至少具有以下有益效果：通过整车控制器以及刹车踏板开关控制车辆，可以起到冗余控制的作用，确保车辆安全。

Description

用于新能源汽车的临时驻车系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种用于新能源汽车的临时驻车系统及其控制方法。

背景技术

如今市场上有大量的新能源商用车都具有临时驻车功能，临时驻车功能的作用在于当驾驶员驾驶汽车位于频繁上下坡或频繁起步停车时，使汽车不会产生溜后现象，市场上大多新能源汽车的临时驻车功能都是利用电机控制器控制电机进行堵转实现临时驻车的功能。现有的电动汽车临时驻车方法及系统，通过获取挡位信号、油门信号、制动信号、手刹信号及当前道路坡度值,并根据所述挡位信号、油门信号、制动信号、手刹信号及当前道路坡度值,确定是否向电机控制器发送初始驻坡转矩值指令；当向电机控制器发送初始驻坡转矩值指令后,判断电机转速是否为负，若是，则对电机控制器进行转矩补偿,以控制车辆在坡道上驻停，若否，则直接控制车辆在坡道上驻停。此方法需要精确找到初始驻坡扭矩值，不同的车重、不同的坡度需要的驻坡扭矩初始值不一样，控制难度高，另外当初始值不准确时，就需要进行PID控制的扭矩补偿，存在车辆溜车或震荡现象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种临时驻车系统，其结构简单、成本低，控制难度低，可长时间进行临时驻车，车辆不会出现震荡及后溜现象。

本发明还提出一种控制上述临时驻车系统的控制方法。

根据本发明的第一方面实施例的一种临时驻车系统，所述系统包括：用于供电的电源100；用于导通或关断的通断装置200；用于控制所述通断装置200导通或关断的控制装置300；以及用于控制车辆驻车的气路制动系统400；所述气路制动系统400包括控制气路通断的临时停车电磁阀410；其中，所述通断装置 200包括第一通断模块210、第二通断模块220和第三通断模块230；当所述第二通断模块220导通时，所述第三通断模块230导通；当所述第一通断模块210 和第三通断模块230导通时，所述临时停车电磁阀410导通；所述控制装置300 包括整车控制器310和刹车踏板开关320，所述整车控制器310用于控制所述第一通断模块210导通或关断，所述刹车踏板开关320用于控制所述第二通断模块 220导通或关断。

根据本发明的一些实施例，所述第一通断模块210包括第一继电器212和第一开关211，所述整车控制器310与所述第一继电器212的输入端电连接；所述整车控制器310控制所述第一继电器212线圈通电，所述第一开关211闭合，所述第一通断模块210导通。

根据本发明的一些实施例，所述第二通断模块220包括第二继电器222和第二开关221，所述刹车踏板开关320与所述第二继电器222的输入端电连接；所述刹车踏板开关320闭合时，所述第二继电器222线圈通电，所述第二开关221 闭合，所述第二通断模块220导通。

根据本发明的一些实施例，所述第三通断模块230包括第三继电器232和第三开关231，所述第二通断模块220与所述第三继电器232的输入端电连接；所述第二通断模块220导通，所述电源100使所述第三继电器232线圈通电，所述第三开关231闭合，所述第三通断模块230导通。

根据本发明的一些实施例，所述系统还包括二极管500，所述二极管500正极与所述临时停车电磁阀410电连接，负极与所述第二继电器222的输入端电连接。

根据本发明实施例的临时驻车系统，至少具有如下有益效果：本发明实施例的临时驻车系统通过整车控制器310以及刹车踏板开关320控制车辆，可以起到冗余控制的作用，确保车辆安全。

根据本发明的第二方面实施例的一种临时驻车系统的控制方法，所述方法包括以下步骤：整车控制器310控制第一通断模块210导通；刹车踏板开关320 控制第二通断模块220导通；所述第二通断模块220导通后，第三通断模块230 导通；所述第一通断模块210和第三通断模块230导通后，临时停车电磁阀410 控制气路制动系统400充气，制动盘锁止车轮，车辆进入临时驻车状态。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：当进入所述临时驻车状态后，所述刹车踏板开关320断开，第一电源100经二极管500直接为所述第二通断模块220供电，使其保持导通状态。

根据本发明的一些实施例，所述整车控制器310控制第一通断模块210导通包括：所述整车控制器310检测汽车行驶状态，当汽车满足临时驻车条件，所述整车控制器310发出临时驻车信号并控制所述第一通断模块210导通；所述临时驻车条件至少包括：电机转速绝对值低于设定转速阈值，刹车开度大于设定开度值并持续预设时间间隔。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：所述整车控制器310检测汽车状态，控制汽车退出临时驻车状态，控制所述第一通断模块210断开；所述第一通断模块210断开后，所述第三通断模块230也断开，所述临时停车电磁阀410 断开，所述气路制动系统400排气。

根据本发明的一些实施例，所述方法还包括：当所述第一通断模块210断开时，所述刹车踏板开关320闭合，控制所述第二通断模块220和第三通断模块 230导通，所述临时停车电磁阀410未导通，汽车不进入临时驻车状态。

根据本发明实施例的临时驻车系统的控制方法，至少具有如下有益效果：本发明实施例的临时驻车系统的控制方法通过整车控制器以及刹车踏板开关控制车辆，可以起到冗余控制的作用，确保车辆安全。并且本发明实施例的方法通过两路开关信号控制气路，控制简单、可靠、安全及不存在车辆震荡；本发明方法通过机械气制动进行驻坡，车辆能量损耗小，不存在温升及部件问题，可进行长时间驻坡。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的系统结构示意图。

图2为本发明实施例的系统详细结构示意图。

图3为根据本发明实施例的第一通断模块的结构示意图。

图4为根据本发明实施例的第二通断模块的结构示意图。

图5为根据本发明实施例的第三通断模块的结构示意图。

图6为本发明图4所示本发明实施例的进一步结构示意图。

图7为本发明另一实施例的系统结构示意图。

图8为本发明实施例的气路制动系统原理图。

图9为本发明实施例的方法流程图。

图10为本发明另一实施例的临时驻车控制流程图。

图11为本发明另一实施例的VCU控制流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1，本发明实施例的临时驻车系统包括：用于供电的电源100；与电源100连接的用于导通或关断的通断装置200；与通断装置200连接的用于控制通断装置200的控制装置300；以及与通断连接的用于控制车辆驻车的气路制动系统400。

进一步参照图2，气路制动系统400包括控制气路通断的临时停车电磁阀410；通断装置200包括第一通断模块210、第二通断模块220和第三通断模块230；当第二通断模块220导通时，第三通断模块230导通；当第一通断模块210和第三通断模块230导通时，临时停车电磁阀410导通；控制装置300包括整车控制器310和刹车踏板开关320，整车控制器310用于控制第一通断模块210导通或关断，刹车踏板开关320用于控制第二通断模块220导通或关断。

参照图3，在一些实施例中，第一通断模块210包括第一继电器212和第一开关211，整车控制器310与第一继电器212的输入端电连接；整车控制器310 控制第一继电器212线圈通电，第一开关211闭合，第一通断模块210导通。

参照图4，在一些实施例中，第二通断模块220包括第二继电器222和第二开关221，刹车踏板开关320与第二继电器222的输入端电连接；刹车踏板开关 320闭合时，第二继电器222线圈通电，第二开关221闭合，第二通断模块220 导通。

参照图5，在一些实施例中，第三通断模块230包括第三继电器232和第三开关231，第二通断模块220与第三继电器232的输入端电连接；第二通断模块 220导通，电源100使第三继电器232线圈通电，第三开关231闭合，第三通断模块230导通。

参照图6，在一些实施例中，临时驻车系统还包括二极管500，二极管500 正极与临时停车电磁阀410电连接，负极与第二继电器222的输入端电连接。

在一些实施例中，第一通断模块210、第二通断模块220、第三通断模块230 可以包括各种电子开关，如可控硅、开关二极管等。

参照图7，在一些实施例中，VCU控制器(整车控制器)控制继电器K1，刹车踏板开关信号控制继电器K2，继电器K1导通后，电源1从a点流通到b点；K2导通后，电源2由d点流通到e点，从而控控制继电器K3导通，继电器K3 导通后，电源1从b点流通到c点，控制临时停车电磁阀，从而令车辆进入临时驻车状态。

其中，二极管防止刹车踏板开关信号直接控制临时停车电磁阀，当进入临时驻车状态后，刹车踏板开关信号断开，电源1的c点可经二极管直接为继电器 K2供电，使K2保持导通状态。

其中，通过VCU控制器和刹车踏板开关信号实时根据车辆的状态，进行临时驻车系统的继电器和电磁阀进行冗余控制。

参照图8，本发明实施例的气路制动系统400，包含储气瓶420、临时停车电磁阀、制动踏板420、双通道单向阀440、继动阀450、差式继动阀460、制动气室480、后轮470等。其中，气路制动系统400，进入临时驻车时，临时停车电磁阀410导通，气路通过储气罐430、临时停车电磁阀410、双通道单向阀440、继动阀450将气充进制动气室480，锁止车辆后轮470；退出临时驻车时，临时停车电磁阀410断开，继动阀450将制动气室480的气排出，后轮470退出锁止。

参照图9，本发明实施例的临时驻车系统的控制方法包括以下步骤：

步骤S100、整车控制器310控制第一通断模块210导通；

步骤S200、刹车踏板开关320控制第二通断模块220导通；

步骤S300、第二通断模块220导通后，第三通断模块230导通；

步骤S400、第一通断模块210和第三通断模块230导通后，临时停车电磁阀410控制气路制动系统400充气，制动盘锁止车轮，车辆进入临时驻车状态。

在一些实施例中，方法还包括：当进入临时驻车状态后，刹车踏板开关320 断开，第一电源100经二极管500直接为第二通断模块220供电，使其保持导通状态。

在一些实施例中，整车控制器310控制第一通断模块210导通的步骤包括：整车控制器310检测汽车行驶状态，当汽车满足临时驻车条件，所述整车控制器 310发出临时驻车信号并控制所述第一通断模块210导通；其中，临时驻车条件至少包括：电机转速绝对值低于设定转速阈值，刹车开度大于设定开度值并持续预设时间间隔。

在一些实施例中，方法还包括：整车控制器310检测汽车状态，控制汽车退出临时驻车状态，控制第一通断模块210断开；第一通断模块210断开后，第三通断模块230也断开，临时停车电磁阀410断开，气路制动系统400排气。

在一些实施例中，方法还包括：当第一通断模块210断开时，刹车踏板开关 320闭合，控制第二通断模块220和第三通断模块230导通，临时停车电磁阀410 未导通，汽车不进入临时驻车状态。

参照图7和图10，VCU控制器用于检测汽车行驶状态并做出相应控制，当满足以下所有条件时VCU控制器控制车辆进入临时驻车状态，并发出临时驻车信号：

(a)当电机转速绝对值低于100rpm时，

(b)检测到刹车有效且开度大于20％，持续5s；

(c)当钥匙为ON挡状态；

(d)无电机转速故障；

(e)任一气压都≥0.6MPa；

(f)刹车踏板开关信号无故障；

(g)手刹未拉起；

(h)挡位为非N挡；

VCU控制器发出临时驻车信号，使得继电器K1线圈通电，开关闭合。

此时踩下刹车踏板开关信号，继电器K2线圈通电，开关闭合，电源2使继电器3线圈通电，开关闭合，电源1通过a、b、c三点，为临时停车电磁阀供电，进而控制气路制动系统进行车辆临时驻车。此时若松开刹车，电源1经过a、b、 c和单向二极管为继电器K2线圈供电开关仍闭合，系统依然处于临时驻车状态。

如图10所示，本实施例的临时驻车控制流程包括以下步骤：

步骤1、VCU根据行车状态确定是否给出驻车使能；如果是，执行步骤2；

步骤2、继电器K1电路接通，开关闭合；继电器K3供电电源接通；

步骤3、判断是否踩刹车，如果是，执行步骤4，如果不是，返回步骤1；

步骤4、继电器K2电路接通，开关闭合；

步骤5、继电器K3电路接通，开关闭合；

步骤6、进入驻车状态；

步骤7、判断VCU是否给出驻车使能，如果是，执行步骤8，如果不是，执行步骤9；

步骤8、判断是否松开刹车踏板，如果是，返回步骤3，如果不是，循环步骤8；

步骤9、退出驻车状态。

参照图7和图11，如图11所示：当满足以下任一条件时，VCU控制器判断退出临时驻车状态，并发出信号：

(1)钥匙为非ON挡；

(2)当油门踏板开度＞5％；

(3)当电机转速绝对值高于100rpm；

(4)挡位为N挡；

VCU控制器控制退出临时驻车状态，控制继电器K1线圈断电，开关断开，从而令继电器K3断开，临时停车电磁阀断开，气路制动系统排气，车辆退出临时驻车状态。

有别于现有的驻车通过电机控制器控制电机进行堵转实现，需要堵转扭矩调节，控制难度高，堵转扭矩调节过程中存在车辆震荡；本发明方法通过两路开关信号控制气路，进行机械气制动，控制简单、可靠、安全，不存在车辆震荡。

有别于现有的通过电机控制器控制电机进行堵转实现，车辆能量损耗，电机及控制器温升快，驻坡时间短；本发明方法通过机械气制动进行驻坡，车辆能量损耗小，不存在温升及部件问题，可进行长时间驻坡。

本发明实施例的临时驻车系统的控制信号有VCU控制器及刹车踏板开关信号，可以起到冗余控制的作用，确保车辆安全。临时驻车系统通过临时停车电磁阀的打开与关闭，从而控制车辆气制动系统的充气及排气，实现临时驻车的功能。临时驻车系统通过二极管实现临时驻车的锁止功能，当进入驻坡后，松开刹车时，车辆依然处于驻坡状态。临时驻车系统通过VCU控制器判断车辆实时状态进行临时驻车的进入及退出的控制，确保控制安全、可靠。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种临时驻车系统，其特征在于，所述系统包括：

用于供电的电源(100)；

用于导通或关断的通断装置(200)；

用于控制所述通断装置(200)导通或关断的控制装置(300)；以及

用于控制车辆驻车的气路制动系统(400)；

所述气路制动系统(400)包括控制气路通断的临时停车电磁阀(410)；

其中，所述通断装置(200)包括第一通断模块(210)、第二通断模块(220)和第三通断模块(230)；当所述第二通断模块(220)导通时，所述第三通断模块(230)导通；当所述第一通断模块(210)和第三通断模块(230)导通时，所述临时停车电磁阀(410)导通；

所述控制装置(300)包括整车控制器(310)和刹车踏板开关(320)，所述整车控制器(310)用于控制所述第一通断模块(210)导通或关断，所述刹车踏板开关(320)用于控制所述第二通断模块(220)导通或关断。

2.根据权利要求1所述的临时驻车系统，其特征在于，所述第一通断模块(210)包括第一继电器(212)和第一开关(211)，所述整车控制器(310)与所述第一继电器(212)的输入端电连接；所述整车控制器(310)控制所述第一继电器(212)线圈通电，所述第一开关(211)闭合，所述第一通断模块(210)导通。

3.根据权利要求1所述的临时驻车系统，其特征在于，所述第二通断模块(220)包括第二继电器(222)和第二开关(221)，所述刹车踏板开关(320)与所述第二继电器(222)的输入端电连接；所述刹车踏板开关(320)闭合时，所述第二继电器(222)线圈通电，所述第二开关(221)闭合，所述第二通断模块(220)导通。

4.根据权利要求1所述的临时驻车系统，其特征在于，所述第三通断模块(230)包括第三继电器(232)和第三开关(231)，所述第二通断模块(220)与所述第三继电器(232)的输入端电连接；所述第二通断模块(220)导通，所述电源(100)使所述第三继电器(232)线圈通电，所述第三开关(231)闭合，所述第三通断模块(230)导通。

5.根据权利要求3所述的临时驻车系统，其特征在于，所述系统还包括二极管(500)，所述二极管(500)正极与所述临时停车电磁阀(410)电连接，负极与所述第二继电器(222)的输入端电连接。

6.一种用于根据权利要求1至5中任一项所述的临时驻车系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

整车控制器(310)控制第一通断模块(210)导通；

刹车踏板开关(320)控制第二通断模块(220)导通；

所述第二通断模块(220)导通后，第三通断模块(230)导通；

所述第一通断模块(210)和第三通断模块(230)导通后，临时停车电磁阀(410)控制气路制动系统(400)充气，制动盘锁止车轮，车辆进入临时驻车状态。

7.根据权利要求6所述的临时驻车系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当进入所述临时驻车状态后，所述刹车踏板开关(320)断开，第一电源(100)经二极管(500)直接为所述第二通断模块(220)供电，使其保持导通状态。

8.根据权利要求6所述的临时驻车系统的控制方法，其特征在于，所述整车控制器(310)控制第一通断模块(210)导通包括：

所述整车控制器(310)检测汽车行驶状态，当汽车满足临时驻车条件，所述整车控制器(310)发出临时驻车信号并控制所述第一通断模块(210)导通；

所述临时驻车条件至少包括：电机转速绝对值低于设定转速阈值，刹车开度大于设定开度值并持续预设时间间隔。

9.根据权利要求6所述的临时驻车系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述整车控制器(310)检测汽车状态，控制汽车退出临时驻车状态，控制所述第一通断模块(210)断开；

所述第一通断模块(210)断开后，所述第三通断模块(230)也断开，所述临时停车电磁阀(410)断开，所述气路制动系统(400)排气。

10.根据权利要求6所述的临时驻车系统的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一通断模块(210)断开时，所述刹车踏板开关(320)闭合，控制所述第二通断模块(220)和第三通断模块(230)导通，所述临时停车电磁阀(410)未导通，汽车不进入临时驻车状态。

Images