CN207842921U - 一种商用车电子驻车控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种商用车电子驻车控制系统，控制系统为：ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器通过CAN总线与EPB控制器连接，电子驻车记忆阀与EPB控制器之间通过硬线连接，电子驻车记忆阀与储能式弹簧制动缸连接，EPB开关和EPB控制器之间通过硬线连接，HSA开关通过硬线同EPB控制器相连；控制方法为：EPB控制器需要接受的车辆状态信息；EPB系统的故障诊断过程；EPB系统的模式切换控制过程；EPB系统的“自动模式”控制过程；EPB系统的“HSA模式”控制过程；EPB系统的手动控制控制过程；本实用新型能够实现自动驻车和自动解除驻车，还可实现坡道起步辅助的功能，由于通过控制发动机的输出扭矩和转速，在坡道起步时不容易熄火。

Description

一种商用车电子驻车控制系统

技术领域

本实用新型属于商用汽车电子驻车技术领域，涉及一种商用车电子驻车控制系统及控制方法，特别是采用弹簧储能进行驻车制动的气制动商用车的一种智能电子驻车系统架构及其控制方法。

背景技术

电子驻车系统在乘用车上的应用越来越普及，但在商用车领域应用却寥寥无几，归其原因为：乘用车上的电子驻车系统基本都是采用电机制动，由于车重的巨大差异，商用车要想采用同样的方案就需要采用更大功率的电机，而电机价格随着功率的增加呈几何倍数增加，其成本对于主机厂和用户来说是无法接受的，再加上商用车的使用环境远比乘用车恶劣，电机的可靠性也成为很大的问题。同时乘用车的使用工况和气制动商用车有着很大的区别，其控制方法无法直接应用到气制动商用车上。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术存在的问题，提供了一种商用车电子驻车控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型是采用如下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种商用车电子驻车控制系统，即一种商用车EPB系统，其特征在于，包括ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器、EPB控制器、电子驻车记忆阀、弹簧储能式制动器、EPB开关、HSA开关；

ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器通过CAN总线与EPB控制器连接，通过CAN总线进行通讯，与EPB控制器之间互相传递车辆状态信息和控制指令的报文，EPB控制器通过分析处理接收到的车辆状态信息判断需要采取的措施；

电子驻车记忆阀与EPB控制器之间通过硬线连接，EPB控制器通过控制电子驻车记忆阀来实施驻车制动和解除驻车制动；

电子驻车记忆阀通过气管路与储能式弹簧制动缸连接，EPB开关和EPB控制器之间通过硬线连接，用于驾驶员手动控制，EPB控制器根据接收到的信号控制电子驻车记忆阀总成的输出气压值，进而实现对制动力的控制，HSA开关为一种自复位式的开关总成，HSA开关通过硬线同EPB控制器相连，当驾驶员按下HSA开关激活HSA模式时，HSA指示灯点亮；当驾驶员按下HSA开关取消HSA模式时，HSA指示灯熄灭，EPB控制器对HSA开关的状态进行计数，并根据EPB系统的工作模式判断是否切换为HSA模式或取消HSA模式，以及是否点亮或熄灭HSA指示灯。

进一步的技术方案包括：

所述的储能式弹簧制动缸与电子驻车记忆阀之间的连接气管路上安装有一个气手制动警报开关总成，EPB控制器控制电子驻车记忆阀对储能式弹簧制动缸进行充气时，解除驻车制动，此时气手制动警报开关变为断开状态，同时驻车制动指示灯熄灭；反之，当EPB控制器控制电子驻车记忆阀排气时，储能式弹簧制动缸变为驻车状态，此时气手制动警报开关总成变为接通状态，驻车制动指示灯点亮。其中气手制动警报开关可以采用一种气压传感器，通过检测到的压力值大小判断车辆是否处于驻车状态。

EPB开关是一种自复位式的开关，EPB控制器对EPB开关的接通断开状态进行计数，并结合气手制动警报开关总成的状态判断是执行驻车制动还是解除驻车制动。

EPB开关是一种具有CAN线通讯或者LIN线通讯的开关，可以输出连续渐变的控制信号。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器和EPB控制器之间通过CAN线进行连接，可以通过CAN线进行通讯，互相传递车辆状态信息和控制指令的报文，其通讯遵循特定的网络协议。EPB控制器通过分析处理接收到的车辆状态信息判断需要采取的措施。

本实用新型中的电子驻车记忆阀与EPB控制器之间通过硬线连接，EPB控制器通过控制电子驻车记忆阀来实施驻车制动和解除驻车制动。

本实用新型中的弹簧储能式制动器上安装有一个气手制动警报开关总成，EPB控制器控制电子驻车记忆阀对弹簧储能式制动器进行充气时，解除驻车制动，此时气手制动警报开关变为断开状态，同时驻车制动指示灯熄灭；反之，当EPB控制器控制电子驻车记忆阀排气时，弹簧储能制动器变为驻车状态，此时气手制动警报开关总成变为接通状态，驻车制动指示灯点亮。其中气手制动警报开关可以采用一种气压传感器，通过检测到的压力值大小判断车辆是否处于驻车状态。

本实用新型中的EPB开关和EPB控制器之间通过硬线连接，用于驾驶员手动控制。EPB开关可以是一种自复位式的开关，EPB控制器对EPB开关的接通断开状态进行计数，并结合气手制动警报开关总成的状态判断是执行驻车制动还是解除驻车制动。EPB开关也可以是一种具有CAN线通讯或者LIN线通讯的开关，其输出连续渐变的控制信号，EPB控制器根据接收到的信号控制电子驻车记忆阀总成的输出气压值，进而实现对制动力的控制。

本实用新型中的HSA开关为一种自复位式的开关总成，其通过硬线同EPB控制器相连，当驾驶员按下HSA开关激活HSA模式时，HSA指示灯点亮；当驾驶员按下HSA开关取消HSA模式时，HSA指示灯熄灭。EPB控制器对HSA开关的状态进行计数，并根据EPB系统的工作模式判断是否切换为或取消HSA模式，以及是否点亮或熄灭HSA指示灯。

同现有系统相比，本实用新型体积小、成本低。可以根据车辆信息智能判断驾驶员意图，自动实施驻车制动和解除驻车制动。在坡道临时停车时可以自动施加制动保持车辆停车状态，而当驾驶员在坡道起步时，可以自动解除临时停车制动，防止车辆溜车，实现平顺起步。当车辆发生意外熄火或者驾驶员忘拉手刹车时，可以自动实施驻车制动，防止意外发生。同时还可以满足无人驾驶车辆对驻车制动系统的需求。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1是本实用新型所述的一种商用车电子驻车控制系统架构的视图；

图2是本实用新型EPB控制器需要接收的车辆参数信息及其作用的视图；

图3是本实用新型所述的一种商用车电子驻车控制方法的故障诊断过程的流程图；

图4是本实用新型所述的一种商用车电子驻车控制方法工作模式的切换过程的流程图；

图5是本实用新型所述的一种商用车电子驻车控制方法“自动模式”控制过程的流程图；

图6是本实用新型所述的一种商用车电子驻车控制方法“HSA模式”控制过程的流程图；

图7是本实用新型所述的一种商用车电子驻车控制方法手动控制的控制过程的流程图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细的描述：

一种商用车电子驻车控制系统，即一种商用车EPB系统，包括ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器、EPB控制器、电子驻车记忆阀、弹簧储能式制动器、EPB开关、HSA开关；

ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器通过CAN总线与EPB控制器连接，通过CAN总线进行通讯，与EPB控制器之间互相传递车辆状态信息和控制指令的报文，EPB控制器通过分析处理接收到的车辆状态信息判断需要采取的措施；

电子驻车记忆阀与EPB控制器之间通过硬线连接，EPB控制器通过控制电子驻车记忆阀来实施驻车制动和解除驻车制动；

电子驻车记忆阀通过气管路与储能式弹簧制动缸连接，EPB开关和EPB控制器之间通过硬线连接，用于驾驶员手动控制，EPB控制器根据接收到的信号控制电子驻车记忆阀总成的输出气压值，进而实现对制动力的控制，HSA开关为一种自复位式的开关总成，HSA开关通过硬线同EPB控制器相连，当驾驶员按下HSA开关激活HSA模式时，HSA指示灯点亮；当驾驶员按下HSA开关取消HSA模式时，HSA指示灯熄灭，EPB控制器对HSA开关的状态进行计数，并根据EPB系统的工作模式判断是否切换为HSA模式或取消HSA模式，以及是否点亮或熄灭HSA指示灯。

所述的储能式弹簧制动缸与电子驻车记忆阀之间的连接气管路上安装有一个气手制动警报开关总成，EPB控制器控制电子驻车记忆阀对储能式弹簧制动缸进行充气时，解除驻车制动，此时气手制动警报开关变为断开状态，同时驻车制动指示灯熄灭；反之，当EPB控制器控制电子驻车记忆阀排气时，储能式弹簧制动缸变为驻车状态，此时气手制动警报开关总成变为接通状态，驻车制动指示灯点亮。其中气手制动警报开关可以采用一种气压传感器，通过检测到的压力值大小判断车辆是否处于驻车状态。

EPB开关是一种自复位式的开关，EPB控制器对EPB开关的接通断开状态进行计数，并结合气手制动警报开关总成的状态判断是执行驻车制动还是解除驻车制动。EPB开关也可以是一种具有CAN线通讯或者LIN线通讯的开关，可以输出连续渐变的控制信号。

一种商用车电子驻车控制方法，具体过程如下：

一、EPB控制器需要接受的车辆状态信息：

变速箱控制器以ETC2、ETC7报文信息的型式将变速箱信息通过CAN通讯型式发送给EPB控制器，变速箱信息包括：变速箱的档位信息和离合器的结合状态信息；EPB控制器利用ETC2报文信息判断变速箱是否处于”N”挡；在驾驶员按下HSA开关激活“HSA模式”下，利用ETC7报文信息判断是否可以解除驻车制动；

行车制动灯开关状态信息为EPB控制器反馈行车制动的状态，当行车制动灯开关接通说明行车制动正施加在制动器上；当行车制动灯开关断开说明行车制动解除；EPB控制器利用此信息判断是否需要解除驻车制动；此处的行车制动灯开关也可以是一组具有冗余功能的开关组合，其特点是：当未施加行车制动时，一个开关接通，另一个开关断开；当施加行车制动时，原来接通的开关断开，原来断开的开关接通；两个开关互为备份，共同来判断行车制动是否施加于车辆；

ABS控制器通过CCVS报文向EPB控制器发送车速信息，同时变速箱控制器也会通过CCVS报文向EPB控制器发送车速信息，两种发送车速信息的方式互为备份；EPB控制器通过车速信息判断车辆是否处于静止状态；

发动机控制器会将发动机信息发送给EPB控制器，发动机信息包括：发动机的转速信息和输出扭矩信息；EPB控制器通过收到的发动机信息判断发动机是否处于工作状态，同时在坡道起步时通过控制指令控制发动机的输出扭矩和转速，保证车辆不熄火；

气手制动警报开关总成用于向EPB控制器反馈驻车制动系统的制动状态，该开关接通时为驻车状态，断开时为解除状态。

EPB开关是一种自复位开关总成，EPB控制器接收EPB开关状态信息，EPB开关在“自动模式”和“HSA模式”时用于行车制动失效时手动控制驻车系统进行应急制动；在“手动模式”和“维修模式”下用于手动控制实施驻车制动和解除驻车制动；在车辆静止状态下，用于切换进入“维修模式”；

油门踏板开度信息用于向EPB控制器反馈驾驶员意图，EPB控制器通过油门踏板开度信息判断是否解除驻车制动和是否允许实施驻车制动；

点火钥匙状态信息用来向EPB控制器反馈车辆是刚上电还是断电，EPB控制器结合发动机控制器和变速箱控制器反馈的的信息判断是否需要进行上电自检以及判断发动机是否意外熄火；

HSA开关是一种自复位开关总成，用于激活和取消“HSA模式”，点亮或熄灭HSA指示灯；

二、EPB系统的故障诊断过程：

当系统已经上电，EPB控制器被唤醒，

S01：检测点火钥匙是否点火，如果点火钥匙已经点火，EPB控制器开始自检，进入S02，如果检测到点火钥匙没有点火，重复检测点火钥匙是否点火；

S02：EPB控制器检查ABS控制器和变速箱控制器发送的车速信息是否正常，如果车速信息不正常，进入S03，如果车速信息正常，进入S04；

S03：EPB控制器根据设定的故障码表记录故障信息并向仪表控制器发送故障码，点亮故障灯，仪表液晶屏闪烁显示“EPB系统转换为手动模式”，同时EPB系统进入“手动模式”，然后再次回到S01；

S04：EPB控制器判断变速箱信息是否正常，如果不正常，进入S03，如果变速箱信息正常，进入S05；

S05：EPB控制器判断发动机信息是否正常，如果发动机信息不正常，进入S03，如果发动机信息正常，进入S06；

S06：EPB控制器判断制动灯开关信息是否正常，如果制动灯开关信息不正常，进入S03，如果制动灯开关信息正常，进入S07；

S07：EPB控制器判断气手制动警报开关信息是否正常，如果手气手制动警报开关信息不正常，进入S03，如果气手制动警报开关信息正常，进入S08；

S08：EPB控制器判断EPB开关信息是否正常，如果EPB开关信息不正常，进入S03，如果EPB开关信息正常，进入S09；

S09：EPB控制器判断HAS开关信息是否正常，如果HAS开关信息不正常，进入S10，如果HAS开关信息正常，进入S11；

S10：EPB控制器根据设定的故障码表记录故障信息并向仪表控制器发送故障码，点亮故障灯，同时仪表液晶屏会闪烁显示“EPB系统HSA模式失效”，然后回到S01；

S11：判断油门开度信息是否正常，如果油门开度信息不正常，进入S10，如果油门开度信息正常，则返回S01重复自检工作；

三、EPB系统的模式切换控制过程：

S12：在自检过程中如果EPB控制器判断存在除了HSA开关和油门开度以外的任意一个信息不正常，即S02至S08中判断的各信息存在任意一个信息不正常，则进入S13；如果除了HSA开关和油门开度以外信息都正常，则进入S14；

S13：EPB系统自动进入“手动模式”，并进入S19继续判断；

S14：EPB控制器判断是否存在HSA开关信息或者油门开度信息不正常，如果存在任意一个信息不正常，则进入S18，如果HSA开关信息或者油门开度信息都正常，则进入S15；

S15：EPB控制器判断HSA开关是否被按下以激活坡道起步辅助功能，当EPB控制器判断在按下HSA开关之前所有信息正常，且EPB系统处于“自动模式”，进入S16；

S16：EPB控制器将点亮HSA指示灯,并将EPB系统转换为“HSA模式”，并进入S17；

S17：当EPB控制器判断在按下HSA开关之前所有信息正常且EPB系统处于“HSA模式”，当HSA开关被按下，EPB系统退出“HSA模式”，EPB控制器将熄灭HSA指示灯，并进入S18；当EPB控制器判断所有信息正常且EPB系统处于“HSA模式”,同时HSA开关没有被按下，EPB系统保持“HSA模式”，进入S19；

S18：EPB系统进入“自动模式”，并进入S19继续判断；

S19：如果EPB控制器判断车辆正处于驻车状态且行车制动正施加于车辆同时EPB开关被按下超过3s，进入S20，否则返回S12重新判断；

S20：EPB系统将自动转换为“维修模式”，该模式下EPB控制器将点亮故障指示灯，并在仪表上闪烁显示“EPB系统进入维修模式”，并进入S21；

S21：当系统处于“维修模式下”，如果EPB控制器判断车辆处于解除驻车状态，且行车制动正施加于车辆，同时EPB开关被按下超过3s，EPB系统将会退出维修模式并回到S12重新进行模式切换判断，否则返回S20；

四、EPB系统的“自动模式”控制过程：

S22：当EPB系统处于“自动模式”下，EPB控制器判断当前车速是否为零，如果当前车速不为零则重新判断当前车速是否为零，如果当前车速为零，进入S23；

S23：EPB控制器判断当前档位是否在“N挡”，如果当前档位不在“N挡”，进入S24，如果当前档位在“N挡”，进入S25；

S24：EPB控制器判断发动机转速是否大于零，如果发动机转速大于零，进入S27，如果发动机转速不大于零，则进入S25；

S25：EPB控制器判断气手制动警报开关总成是否接通，如果气手制动警报开关总成接通，返回S22重新判断，如果气手制动警报开关总成未接通，进入S26；

S26：EPB控制器控制电子驻车记忆阀实施驻车制动，并返回S22重新进行判断；

S27：判断气手制动警报开关总成是否接通，如果气手制动警报开关总成未接通，系统返回S22重新判断，如果气手制动警报开关总成接通，进入S28；

S28：EPB控制器判断行车制动是否解除，如果行车制动解除，进入S29，如果行车制动未解除，系统返回S22重新判断；

S29：EPB控制器控制电子驻车记忆阀解除驻车制动，并返回S22重新判断；

五、EPB系统的“HSA模式”控制过程：

当EPB系统处于“HSA模式”下：

S30：EPB控制器判断当前车速是否为零，如果当前车速不为零重新判断当前车速是否为零，如果当前车速为零，进入S31；

S31:EPB控制器判断当前档位是否在“N挡”，如果当前档位不在“N挡”，进入S32，如果当前档位在“N挡”，进入S33；

S32：EPB控制器判断发动机转速是否大于零，如果发动机转速不大于零，进入S33，如果发动机转速大于零，进入S35；

S33：EPB控制器判断当前气手制动警报开关总成是否接通，如果气手制动警报开关总成接通，系统返回S30重新进行判断，如果气手制动警报开关总成未接通，进入S34；

S34：EPB控制器控制电子驻车记忆阀实施驻车制动，并返回S30重新进行判断；

S35：EPB控制器判断气手制动警报开关总成是否接通，如果气手制动警报开关总成未接通，系统返回S30重新判断，如果气手制动警报开关总成接通，进入S36；

S36：EPB控制器判断行车制动解除时间和油门踏板开度是否达到目标值，如果行车制动解除时间和油门踏板开度均未达到目标值，系统返回S30重新进行判断，如果行车制动解除时间和油门踏板开度有一项达到目标值，进入S37

S37：EPB控制器控制电子驻车记忆阀解除驻车制动，并返回S30重新进行判断；

六、EPB系统的手动控制控制过程：

当EPB系统处于“手动模式”、“维修模式”以及在行车制动失效的情况下进行应急制动时需要驾驶员对EPB系统进行手动控制：

S38：EPB控制器判断EPB开关是否被按下，如果EPB开关没有被按下，重新进行判断EPB开关是否被按下，如果EPB开关被按下，进入S39；

S39：EPB控制器判断气手制动警报开关总成是否处于接通状态，如果气手制动警报开关总成处于接通状态，进入S40，如果判断气手制动警报开关总成处于未接通状态，进入S41；

S40：EPB控制器将控制电子驻车记忆阀解除驻车制动，然后返回S38重新进行判断；

S41：EPB控制器判断当前车速是否为零，如果当前车速为零，进入S42，如果当前车速不为零，进入S43；

S42：EPB控制器控制电子驻车记忆阀实施驻车制动，然后返回S38重新进行判断；

S43：EPB控制器判断油门踏板开度是否为零，如果此时油门踏板开度为零，则进入S42，如果此时油门踏板开度不为零，系统将不采取措施，返回S39重新进行判断。

本实用新型公开了一种商用车电子驻车控制系统及控制方法，提供了一种气制动商用车用电子驻车系统的系统架构，公开了该智能电控系统工作所需的参数信息；公开了该电子驻车系统的故障诊断方法；根据商用车的实际使用情况及该系统特点设定了几种工作模式，公开了几种工作模式的切换方法及不同工作模式下的控制方法。本实用新型公开的一种商用车电子驻车控制系统及控制方法能够实现自动驻车和自动解除驻车。当发动机意外熄火时仍然可以实现自动驻车，避免溜坡等意外的发生。在行车制动失效的情况下还可以实现应急制动。即使用户挂挡停车(用的用户在坡道停车时喜欢将变速器挂在档位上)，EPB系统依然可以实现自动驻车。本实用新型在“HSA模式”下，还可以实现坡道起步的功能，由于通过控制发动机的输出扭矩和转速，在坡道起步时不容易熄火。

Claims (4)

1.一种商用车电子驻车控制系统，即一种商用车EPB系统，其特征在于，包括ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器、EPB控制器、电子驻车记忆阀、弹簧储能式制动器、EPB开关、HSA开关；

ABS控制器、变速箱控制器、发动机控制器、仪表控制器通过CAN总线与EPB控制器连接，通过CAN总线进行通讯，与EPB控制器之间互相传递车辆状态信息和控制指令的报文，EPB控制器通过分析处理接收到的车辆状态信息判断需要采取的措施；

电子驻车记忆阀与EPB控制器之间通过硬线连接，EPB控制器通过控制电子驻车记忆阀来实施驻车制动和解除驻车制动；

电子驻车记忆阀通过气管路与储能式弹簧制动缸连接，EPB开关和EPB控制器之间通过硬线连接，用于驾驶员手动控制，EPB控制器根据接收到的信号控制电子驻车记忆阀总成的输出气压值，进而实现对制动力的控制，HSA开关为一种自复位式的开关总成，HSA开关通过硬线同EPB控制器相连，当驾驶员按下HSA开关激活HSA模式时，HSA指示灯点亮；当驾驶员按下HSA开关取消HSA模式时，HSA指示灯熄灭，EPB控制器对HSA开关的状态进行计数，并根据EPB系统的工作模式判断是否切换为HSA模式或取消HSA模式，以及是否点亮或熄灭HSA指示灯。

2.根据权利要求1所述的一种商用车电子驻车控制系统，其特征在于，所述的储能式弹簧制动缸与电子驻车记忆阀之间的连接气管路上安装有一个气手制动警报开关总成，EPB控制器控制电子驻车记忆阀对储能式弹簧制动缸进行充气时，解除驻车制动，此时气手制动警报开关变为断开状态，同时驻车制动指示灯熄灭；反之，当EPB控制器控制电子驻车记忆阀排气时，储能式弹簧制动缸变为驻车状态，此时气手制动警报开关总成变为接通状态，驻车制动指示灯点亮；其中气手制动警报开关可以采用一种气压传感器，通过检测到的压力值大小判断车辆是否处于驻车状态。

3.根据权利要求2所述的一种商用车电子驻车控制系统，其特征在于，EPB开关是一种自复位式的开关，EPB控制器对EPB开关的接通断开状态进行计数，并结合气手制动警报开关总成的状态判断是执行驻车制动还是解除驻车制动。

4.根据权利要求2所述的一种商用车电子驻车控制系统，其特征在于，EPB开关是一种具有CAN线通讯或者LIN线通讯的开关，可以输出连续渐变的控制信号。