CN202716745U

CN202716745U - 一种手动挡车辆电子驻车系统

Info

Publication number: CN202716745U
Application number: CN 201220403495
Authority: CN
Inventors: 张红波; 郑文荣; 施正堂; 黄伟中
Original assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Asia Pacific Mechanical and Electronic Co Ltd
Priority date: 2012-08-15
Filing date: 2012-08-15
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2022-08-15

Abstract

本实用新型涉及一种手动挡车辆电子驻车系统。发动机转速传感器、前进挡位置开关、倒挡位置开关和节气门开度传感器与信号接收模块相连；信号接收模块依次经信号处理模块、电机驱动模块后与左、右后轮驻车执行机构相连；在左、右后轮驻车执行机构中的卡簧片上均安装有与信号接收模块连接的制动状态开关。系统初始化；检测发动机实际转速；检测是否有挂挡；检测节气门开度；检测制动状态开关是否导通：解除电子驻车。本实用新型取消了离合位置传感器、坡度传感器等元件，降低了成本，提高了离合器摩擦片磨损后控制精度，本实用新型方法简单实用，判断起步条件时不需要复杂运算和采集大量数据，需要简单的判断就能实现。

Description

一种手动挡车辆电子驻车系统

技术领域

本实用新型涉及一种电子驻车系统，尤其是涉及一种手动挡车辆电子驻车系统。

背景技术

目前，绝大多数电子驻车系统都具有辅助起步功能，即自动解除驻车制动功能，电子驻车系统能自动识别驾驶员的意图和车辆的状态，当车辆满足起步要求时能自动解除驻车制动，从而避免出现行车时忘松驻车、手动档车坡道起步时熄火溜坡等现象。现有的电子驻车系统中，关于辅助起步功能的实现基本方法是：判断车辆的牵引力是否大于车辆的阻力，而此过程中需要采集的信号有：节气门位置信号、发动机输出扭矩信号、离合位置信号、车辆所处坡度信号等参数，首先系统根据节气门开度和发动机转速，得到发动机的输出扭矩，再根据离合器的结合程度，计算出离合器的传递扭矩，得出地面驱动力；再根据整车参数和车辆所处的坡度计算出车辆起步的阻力，当驱动力大于车辆的起步阻力时，系统就解除驻车制动，于是车辆就得以平稳起步。但此方法具有输入信号多，控制策略复杂、成本高、离合器摩擦片磨损后控制精度降低等缺点。

发明内容

为了克服现有手动挡车辆起步存在的不足，本实用新型的目的在于提供了一种手动挡车辆电子驻车系统。

本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型包括信号采集单元、电子控制单元和驻车执行单元；信号采集单元包括发动机转速传感器、前进挡位置开关、倒挡位置开关和节气门开度传感器；电子控制单元包括信号接收模块、信号处理模块和电机驱动模块；驻车执行单元包括结构相同的左后轮驻车执行机构和右后轮驻车执行机构；信号采集单元中的发动机转速传感器、前进挡位置开关、倒挡位置开关和节气门开度传感器分别与电子控制单元中的信号接收模块相连；信号接收模块经信号处理模块与电机驱动模块相连，电机驱动模块分别与驻车执行单元中的左后轮驻车执行机构及右后轮驻车执行机构相连。在所述的左后轮驻车执行机构和右后轮驻车执行机构中各装有结构相同的一个制动状态开关，制动状态开关均位于车辆后退刹车时支架与后卡钳摩擦块产生挤压的一侧，并且均固定安装在靠近支架的卡簧片一侧上，两个制动状态开关均与信号接收模块连接。

所述的制动状态开关包括绝缘薄膜和两组电极，绝缘薄膜粘结在卡簧片表面，两组电极固定在绝缘薄膜表面上且相互不导通，两组电极分别与所述信号接收模块连接。

当车辆未驻车或在平路驻车时，所述制动状态开关与支架不接触，制动状态开关为断开；当车辆在坡道驻车时，制动状态开关与支架接触，制动状态开关为导通。

所述的两组电极均呈W形，两组电极的W形相互交叉且相互不导通。

本实用新型的具有的有益效果是：

本实用新型取消了离合位置传感器、坡度传感器等元件，降低了成本，和现有的控制方法相比，提高了离合器摩擦片磨损后控制精度，本实用新型方法简单实用，判断起步条件时不需要复杂的运算和大量的数据采集，只需要简单的判断就能实现。

附图说明

图1是本实用新型系统结构框图。

图2是钳体在车轮位置图。

图3是图2的A处在制动状态开关在车辆未驻车或在平路驻车时的局部放大图。

图4是图2的A处在制动状态开关在车辆在坡道驻车时的局部放大图。

图5是制动状态开关结构图。

图6是本实用新型方法流程框图。

图中：10、信号采集单元，11、发动机转速传感器，12、前进挡位置开关，13、倒挡位置开关，14、节气门开度传感器，15、制动状态开关，20、电子控制单元，21、信号接收模块，22、信号处理模块，23、电机驱动模块，30、驻车执行单元，31、左后轮驻车执行机构，32、钳体，33、右后轮驻车执行机构， 41、绝缘薄膜，42、电极，43、导线，51、后卡钳摩擦块，52、制动盘，53、支架，55、卡簧片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型系统包括信号采集单元10、电子控制单元20和驻车执行单元30；信号采集单元10包括发动机转速传感器11、前进挡位置开关12、倒挡位置开关13和节气门开度传感器14；电子控制单元20包括信号接收模块21、信号处理模块22和电机驱动模块23；驻车执行单元30包括结构相同的左后轮驻车执行机构31和右后轮驻车执行机构33；信号采集单元10中的发动机转速传感器11、前进挡位置开关12、倒挡位置开关13和节气门开度传感器14分别与电子控制单元20中的信号接收模块21相连；信号接收模块21经信号处理模块22与电机驱动模块23相连，电机驱动模块23分别与驻车执行单元30中的左后轮驻车执行机构31及右后轮驻车执行机构33相连；如图2所示，在所述的左后轮驻车执行机构31和右后轮驻车执行机构33中各装有结构相同的一个制动状态开关15，制动状态开关15均位于车辆后退刹车时支架53与后卡钳摩擦块51产生挤压的一侧，并且均固定安装在靠近支架53的卡簧片55一侧上，两个制动状态开关15均与信号接收模块21连接。

制动状态开关15包括绝缘薄膜41和两组电极42，绝缘薄膜41粘结在卡簧片55表面，两组电极42固定在绝缘薄膜41表面上且相互不导通，两组电极42分别通过导线43与所述信号接收模块21连接。

当车辆未驻车或在平路驻车时，制动状态开关15与支架53不接触，制动状态开关15为断开；当车辆在坡道驻车时，制动状态开关15与支架53接触，制动状态开关15为导通。

所述的两组电极42均呈W形，两组电极的W形相互交叉且相互不导通。

在左、右后轮驻车执行机构31、33中，支架53为钳体32所在的支架。卡簧片55位于支架53与后卡钳摩擦块51之间。

本实用新型系统通过信号采集单元10采集发动机转速信号、车辆挡位信号、节气门开度信号和制动状态开关信号等，由电子控制单元20综合判断，再控制驻车执行单元30执行解除驻车动作。

信号接收模块21接收来自信号采集单元10采集的信号，信号处理模块22对采集到得信号进行分析处理，然后将信号发送给电机驱动模块23，使其分别驱动左后轮驻车执行机构31电机和右后轮驻车执行机构33电机工作。

钳体32在车轮上的位置有两种状态，分为钳体32在车轮后部和钳体32在车轮前部，如果钳体装于轮子后部，当上坡驻车时后卡钳摩擦块51下端和支架53产生挤压，下坡驻车时后卡钳摩擦块51上端和支架53产生挤压，如果钳体装于轮子前面，当上坡驻车时后卡钳摩擦块51上端和支架53产生挤压，下坡驻车时后卡钳摩擦块51下端和支架53产生挤压。目前大多数车辆钳体的安装方式是钳体位于轮子后面，这里就以图2为例进行说明，52为制动盘，制动盘52上安装有后卡钳摩擦块51端头和支架53，当车辆即将起步时由于车轮产生滚动，后卡钳摩擦块51和支架的挤压会从一端转向另一端，如果把制动状态开关15安装于后卡钳摩擦块51端头和支架53之间，就可以通过检测制动状态开关15的通断状态来判断后卡钳摩擦块51和支架53的受力情况，从而判断车辆的运动趋势。考虑到车辆高速制动时后卡钳摩擦块51其中一端和支架53冲击很大，次数也比较频繁，过大的压力加频繁的动作会导致制动状态开关15疲劳损坏，而另一端只在车辆倒车制动时才有冲击，压力小、次数也较少，另外后轮比前轮制动力小，所以制动状态开关15最理想的安装位置是后轮车辆后退刹车时支架53与后卡钳摩擦块51产生挤压的一侧。由此可见，如果车辆在向上坡道上驻车，制动状态开关15就会一直处于导通状态，相反的如果车辆在平路或向下坡道上驻车，制动状态开关15就会一直处于断开状态。

图3是制动状态开关在车辆未驻车或在平路驻车时的状态图，为图2中A处的局部放大图。卡簧片55和支架53滑槽表面存在一定的间隙，由于制动状态开关15被固定于卡簧片55一侧且厚度小于间隙值，此时制动状态开关15表面的电极未能接触支架53，制动状态开关15表现为断开。图4是制动状态开关在车辆在坡道驻车时的状态图，为图2中A处的局部放大图。卡簧片55在后卡钳摩擦块51压力F的作用下受压变形，制动状态开关15被卡簧片55压向支架53表面，制动状态开关15和支架53接触，制动状态开关15就处于导通状态。

图5是制动状态开关结构图，41为绝缘薄膜，42为固定在绝缘薄膜表面的电极，电极42分为两组，相互不导通，43为连接电极和信号接收模块的导线，制动状态开关15整体粘结在卡簧片55表面，当车辆未驻车或在平路驻车时，由于卡簧片55和支架53滑槽表面存在间隙，制动状态开关15不和支架53接触，两组电极42相互不能导通，则制动状态开关15表现为断开。车辆在坡道驻车时，卡簧片55在后卡钳摩擦块51压力F的作用下受压变形，制动状态开关15被卡簧片55压向支架53表面，制动状态开关15和支架53接触，由于支架53为导体，两组电极42中任意相邻两根电极和支架53接触，就会使电极42通电，则制动状态开关15表现为导通。

本实用新型的工作原理如下：

1）系统初始化并进行自检；

2）通过发动机转速传感器11对发动机实际转速n进行检测：

若发动机实际转速n小于系统设定的发动机转速ni，则系统等待，不进行任何动作；

若发动机实际转速n大于等于系统设定的发动机转速ni，则进行步骤3）；

3）通过前进挡位置开关12和倒挡位置开关13对是否有挂挡进行检测：

若未挂挡，则系统等待，不进行任何动作；

若已挂入前进挡，则进行步骤4）；

若已挂入倒挡，则进行步骤4）；

4）通过节气门开度传感器14对节气门开度检测：

若节气门开度小于等于怠速开度，则系统返回等待，回到步骤2）；

若节气门开度大于怠速开度，则进行步骤5）；

5）对安装在后卡钳摩擦块51和支架53之间的制动状态开关15是否导通进行检测：

在已挂入前进挡情况下，若制动状态开关15导通，则系统返回等待，回到步骤2）；

在已挂入前进挡情况下，若制动状态开关15断开，则进行步骤6）；

在已挂入倒挡情况下，若制动状态开关15断开，则系统返回等待，回到步骤2）；

在已挂入倒挡情况下，若制动状态开关15导通，则进行步骤6）；

6）通过左后轮驻车执行机构31与右后轮驻车执行机构33中的电机反转来解除电子驻车。

起步时要求发动机实际转速n不小于系统设定的发动机转速ni，发动机转速ni可以为发动机最低运行转速，目的为防止车辆在发动机运行不平稳（如即将熄火）的状态起步，还有防止车辆在未点火状态下意外解除电子驻车。

所以要解除电子驻车必须满足以下条件：

1、发动机实际转速n不小于系统设定的发动机转速ni；

2、节气门开度大于怠速开度；

3、前进挡开关或倒挡开关与制动状态开关的信号符合表1要求：

表1

下面结合图6详细说明本实用新型的实施例：

a）挂前进挡起步时：

当车辆驻停在向上的坡道时，如果驾驶员有向前起步的意图，则按照图6所示的流程，系统首先检测到发动机实际转速n是否小于设定值ni，如果小于则系统返回等待，当系统检测到发动机实际转速n大于等于设定值ni时，则转入下一流程，系统检测有否挂挡，如果未挂挡则系统返回等待，当系统检测到已挂入前进挡时，系统进入图6左边流程，接着系统检测节气门开度是否大于怠速开度，如果未大于怠速则系统返回等待，当节气门开度大于怠速时，系统转入下一流程，然后是检测制动状态开关15，如果制动状态开关15导通，则系统返回等待，当系统检测到制动状态开关15断开时，系统转入下一流程，解除电子驻车，于是车辆得以平稳起步。

当车辆驻停在平路上时，如果驾驶员有向前起步的意图，则按照图6所示的流程，系统首先检测到发动机实际转速n是否小于设定值ni，如果小于则系统返回等待，当系统检测到发动机实际转速n大于等于设定值ni时，则转入下一流程，系统检测有否挂挡，如果未挂挡则系统返回等待，当系统检测到已挂入前进挡时，系统进入图6左边流程，接着系统检测节气门开度是否大于怠速开度，如果未大于怠速则系统返回等待，当节气门开度大于怠速时，系统转入下一流程，然后是检测制动状态开关15，由于车辆在平路驻车时，制动状态开关15一直是处于断开状态的，所以系统直接转入下一流程，释放电子驻车，于是车辆得以平稳起步。

当车辆驻停在向下的坡道并向前起步时，由于制动状态开关15信号也是一直处于断开状态，所以控制方法、系统流程和平路起步一致，这里不再重复说明。

b）挂倒挡起步时：

当车辆驻停在向下的坡道时，如果驾驶员有向后起步的意图，则按照图6所示的流程，系统首先检测到发动机实际转速n是否小于设定值ni，如果小于则系统返回等待，当系统检测到发动机实际转速n大于等于设定值ni时，则转入下一流程，系统检测有否挂挡，如果未挂挡则系统返回等待，当系统检测到已挂入倒挡时，系统进入图6右边流程，接着系统检测节气门开度是否大于怠速开度，如果未大于怠速则系统返回等待，当节气门开度大于怠速时，系统转入下一流程，然后是检测制动状态开关15，如果制动状态开关15断开，则系统返回等待，当系统检测到制动状态开关15导通时，系统转入下一流程，释放电子驻车，于是车辆得以平稳起步。

当车辆驻停在向上的坡道时，如果驾驶员有向后起步的意图，则按照图6所示的流程，系统首先检测到发动机实际转速n是否小于设定值ni，如果小于则系统返回等待，当系统检测到发动机实际转速n大于等于设定值ni时，则转入下一流程，系统检测有否挂挡，如果未挂挡则系统返回等待，当系统检测到已挂入倒挡时，系统进入图6右边流程，接着系统检测节气门开度是否大于怠速开度，如果未大于怠速则系统返回等待，当节气门开度大于怠速时，系统转入下一流程，然后是检测制动状态开关15，由于车辆在向上的坡道驻车时，制动状态开关15一直是处于导通状态的，所以系统直接转入下一流程，释放电子驻车，于是车辆得以平稳起步。

当车辆驻停在平路并向后起步时，控制方法、系统流程和停驻在下坡路面向后起步一致，这里也不再重复说明。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims

1. 一种手动挡车辆电子驻车系统，包括信号采集单元（10）、电子控制单元（20）和驻车执行单元（30）；信号采集单元（10）包括发动机转速传感器（11）、前进挡位置开关（12）、倒挡位置开关（13）和节气门开度传感器（14）；电子控制单元（20）包括信号接收模块（21）、信号处理模块（22）和电机驱动模块（23）；驻车执行单元（30）包括结构相同的左后轮驻车执行机构（31）和右后轮驻车执行机构（33）；信号采集单元（10）中的发动机转速传感器（11）、前进挡位置开关（12）、倒挡位置开关（13）和节气门开度传感器（14）分别与电子控制单元（20）中的信号接收模块（21）相连；信号接收模块（21）经信号处理模块（22）与电机驱动模块（23）相连，电机驱动模块（23）分别与驻车执行单元（30）中的左后轮驻车执行机构（31）及右后轮驻车执行机构（33）相连，其特征在于：在所述的左后轮驻车执行机构（31）和右后轮驻车执行机构（33）中各装有结构相同的一个制动状态开关（15），制动状态开关（15）均位于车辆后退刹车时支架（53）与后卡钳摩擦块（51）产生挤压的一侧，并且均固定安装在靠近支架（53）的卡簧片（55）一侧上，两个制动状态开关（15）均与信号接收模块（21）连接。

2. 根据权利要求1所述的一种手动挡车辆电子驻车系统，其特征在于：所述的制动状态开关（15）包括绝缘薄膜（41）和两组电极（42），绝缘薄膜（41）粘结在靠近支架（53）的卡簧片（55）表面，两组电极（42）固定在绝缘薄膜（41）表面上且相互不导通，两组电极（42）分别与所述信号接收模块（21）连接。

3. 根据权利要求2所述的一种手动挡车辆电子驻车系统，其特征在于：当车辆未驻车或在平路驻车时，所述制动状态开关（15）与支架（53）不接触，制动状态开关（15）为断开；当车辆在坡道驻车时，制动状态开关（15）与支架（53）接触，制动状态开关（15）为导通。

4. 根据权利要求2所述的一种手动挡车辆电子驻车系统，其特征在于：所述的两组电极（42）均呈W形，两组电极的W形相互交叉且相互不导通。