專利名稱：一種電子駐車制動系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車制動領(lǐng)域，特別涉及到汽車制動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著汽車科技的不斷進步，越來越多的汽車從傳統(tǒng)的機械控制逐漸變?yōu)殡娮邮娇?制，電子駐車制動系統(tǒng)利用電能實現(xiàn)傳統(tǒng)駐車制動系統(tǒng)的功能。目前公開了一種車輛電子 駐車制動系統(tǒng)的電控單元(專利申請?zhí)朇N200810121737. 3)，該電控單元包括微控制器、 電源轉(zhuǎn)換模塊、復位電路模塊、時鐘電路模塊、輸入通道模塊、制動電機驅(qū)動模塊，微控制器 接收輸入通道模塊所傳輸來的信號，經(jīng)過一定的控制策略運算后產(chǎn)生控制信號發(fā)送給制動 電機驅(qū)動模塊，制動電機驅(qū)動模塊對電機進行正、反轉(zhuǎn)控制的同時提供電流反饋給微控制 器，如此形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)電子駐車制動的功能，但它的缺點是當車速等于零 時才實施駐車功能，而當汽車停在坡道上準備起動時，如果駕駛員的經(jīng)驗不足，配合不當， 容易引起發(fā)動機熄火和車輛“倒溜”現(xiàn)象，甚至引發(fā)安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一個目的是提出一種控制簡單可靠、具有輔助坡道起步功能的電子駐 車制動系統(tǒng)。本發(fā)明的電子駐車制動系統(tǒng)包括控制單元及受控制單元控制的制動電機，關(guān)鍵在 于所述控制單元的信號輸入端與節(jié)氣門開度傳感器、離合器傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、制 動電機的電流傳感器、手剎開關(guān)、坡道起步開關(guān)相連，所述制動電機通過傳動機構(gòu)帶動渦輪 蝸桿轉(zhuǎn)動，所述渦輪蝸桿套有絲桿，絲桿的端部固定有摩擦片。在控制單元的控制下，制動電機帶動渦輪蝸桿轉(zhuǎn)動，從而將絲桿的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化 為軸向移動，并帶動摩擦片移動，實現(xiàn)制動或解除制動。利用渦輪蝸桿和絲桿作為帶動摩擦 片移動的機構(gòu)，具有自動鎖止功能，因為渦輪蝸桿的結(jié)構(gòu)原因，制動后摩擦片不能帶動絲桿 做反向移動，因此能一直保持最大的夾緊力，避免車輛溜動，確保安全。所述控制單元的信號輸入端還與車速傳感器相連，可是在制動過程中實時參考車 速，確保汽車能夠停穩(wěn)。所述傳動機構(gòu)包括減速器及傳動齒輪或傳動皮帶，通過減速器能把制動電機的高 轉(zhuǎn)速、小力矩的輸出功率轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機構(gòu)的低轉(zhuǎn)速、大力矩的功率輸出。所述制動電機為永磁直流電機，適合高振動環(huán)境、小巧輕便，易于安裝，能滿足駐 車制動系統(tǒng)的要求。本發(fā)明的第二個目的是提出上述電子駐車制動系統(tǒng)的控制方法，該方法包括如下 步驟A 控制單元接收到手剎開關(guān)的啟動信號后，控制制動電機啟動，驅(qū)動絲桿向摩擦 片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流大于預定電流值后，控 制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動；
B:控制單元接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號后，控制制動電機啟動，驅(qū)動絲桿向遠離 摩擦片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流大于預定電流值 后，控制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動；C:控制單元接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號和坡道起步開關(guān)的啟動信號后，實時采集 離合器離合程度信號、節(jié)氣門開度信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，當控制單元判斷離合器離合程度 大于預定值、節(jié)氣門開度大于預定開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預定范圍內(nèi)時，控制制動電機啟動， 驅(qū)動絲桿向遠離摩擦片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流 大于預定電流值后，控制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動。為保證駐車制動的可靠性，上述控制方法的A步驟中控制單元接收到手剎開關(guān)的啟動信號后，控制制動電機啟動，驅(qū)動絲桿向摩擦片的方向移動，并實時采集制動電機的 電流信號及車速信號，當制動電機的電流大于預定電流值且車速為零后，控制單元控制制 動電機停止轉(zhuǎn)動。上述C步驟中發(fā)動機轉(zhuǎn)速的預定范圍為800 960轉(zhuǎn)/分鐘。本發(fā)明的電子駐車制動系統(tǒng)成本低、結(jié)構(gòu)簡單、其控制方法可靠、除了具有傳統(tǒng)手 剎的基本功能外還具有輔助坡道起步功能，極大減少了駕駛員的操作難度，提高了駕駛與 操縱的舒適性與方便性。


圖1是本發(fā)明的電子駐車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例和附圖來詳細說明本發(fā)明。實施例1 如圖1所示，本實施例的電子駐車制動系統(tǒng)包括控制單元1及受控制單元1控制 的制動電機2，所述控制單元1的輸入信號包括節(jié)氣門開度傳感器、離合器傳感器、發(fā)動機 轉(zhuǎn)速傳感器、制動電機的電流傳感器、車速傳感器、手剎開關(guān)、坡道起步開關(guān)的信號，所述制 動電機2通過皮帶3帶動減速器4，經(jīng)過減速器4減速后帶動渦輪蝸桿5轉(zhuǎn)動，所述渦輪蝸 桿5套有絲桿6，絲桿6的端部固定有摩擦片7，摩擦片7貼近汽車制動系統(tǒng)的剎車盤8。所述制動電機2為永磁直流電機。上述電子駐車制動系統(tǒng)的控制方法，該方法包括如下步驟A 控制單元1接收到手剎開關(guān)的啟動信號后，控制制動電機2啟動，驅(qū)動絲桿6向 摩擦片7的方向移動，并通過制動電機的電流傳感器實時采集制動電機2的電流信號，通過 車速傳感器實時采集車速信號，當制動電機2的電流大于預定電流值且車速為零后，表示 摩擦片7已經(jīng)與剎車盤8貼緊，制動電機2已經(jīng)轉(zhuǎn)到堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，且汽車已經(jīng)停止移動，此時 控制單元1控制制動電機2停止轉(zhuǎn)動，制動完成；B 控制單元1接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號后，控制制動電機2啟動，驅(qū)動絲桿6向 遠離摩擦片7的方向移動，并通過制動電機的電流傳感器實時采集制動電機2的電流信號， 當制動電機2的電流大于預定電流值后，表示摩擦片7已經(jīng)移動到原始位置，制動電機2已 經(jīng)轉(zhuǎn)到堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時控制單元1控制制動電機2停止轉(zhuǎn)動，制動解除；
C 控制單元1接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號和坡道起步開關(guān)的啟動信號后，通過離合器傳感器實時采集離合器離合程度信號、通過節(jié)氣門開度傳感器實時采集節(jié)氣門開度信 號、通過發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器實時采集發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號，駕駛者此時會踩下油門踏板，逐漸 提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速，同時慢慢松開離合，使摩擦片與剎車盤逐漸增大接觸程度；當控制單元判 斷離合器離合程度大于預定值、節(jié)氣門開度大于預定開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預定范圍內(nèi)時，此 時發(fā)動機傳遞的扭矩剛好能克服起步力矩，控制單元1控制制動電機2啟動，驅(qū)動絲桿6向 遠離摩擦片7的方向移動，開始解除制動，使汽車實現(xiàn)平穩(wěn)起動；控制單元1同時實時采集 制動電機2的電流信號，當制動電機2的電流大于預定電流值后，表示摩擦片7已經(jīng)移動到 原始位置，制動電機2已經(jīng)轉(zhuǎn)到堵轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時控制單元1控制制動電機2停止轉(zhuǎn)動。坡道 起步成功后，可以由駕駛員人工關(guān)閉或自動關(guān)閉坡道起步功能，其中自動關(guān)閉坡道起步開 關(guān)的方法如下控制單元1檢測車速信號，當檢測到車速大于預定速度后，就判斷坡道起步 已經(jīng)成功，自動關(guān)閉坡道起步功能。上述C步驟中發(fā)動機轉(zhuǎn)速的預定范圍為800 960轉(zhuǎn)/分鐘。
權(quán)利要求
一種電子駐車制動系統(tǒng)，包括控制單元及受控制單元控制的制動電機，其特征在于所述控制單元的信號輸入端與節(jié)氣門開度傳感器、離合器傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、制動電機的電流傳感器、手剎開關(guān)、坡道起步開關(guān)相連，所述制動電機通過傳動機構(gòu)帶動渦輪蝸桿轉(zhuǎn)動，所述渦輪蝸桿套有絲桿，絲桿的端部固定有摩擦片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子駐車制動系統(tǒng)，其特征在于所述控制單元的信號輸入端 還與車速傳感器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子駐車制動系統(tǒng)，其特征在于所述傳動機構(gòu)包括減速 器及傳動齒輪或傳動皮帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子駐車制動系統(tǒng)，其特征在于所述制動電機為永磁直 流電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子駐車制動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括如下步驟 A 控制單元接收到手剎開關(guān)的啟動信號后，控制制動電機啟動，驅(qū)動絲桿向摩擦片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流大于預定電流值后，控制單 元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動；B:控制單元接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號后，控制制動電機啟動，驅(qū)動絲桿向遠離摩擦 片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流大于預定電流值后，控 制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動；C 控制單元接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號和坡道起步開關(guān)的啟動信號后，實時采集離合 器離合程度信號、節(jié)氣門開度信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號，當控制單元判斷離合器離合程度大于 預定值、節(jié)氣門開度大于預定開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預定范圍內(nèi)時，控制制動電機啟動，驅(qū)動 絲桿向遠離摩擦片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流大于 預定電流值后，控制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子駐車制動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于包括如下步驟 A 控制單元接收到手剎開關(guān)的啟動信號后，控制制動電機啟動，驅(qū)動絲桿向摩擦片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號及車速信號，當制動電機的電流大于預定電流 值且車速為零后，控制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動；B:控制單元接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號后，控制制動電機啟動，驅(qū)動絲桿向遠離摩擦 片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流大于預定電流值后，控 制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動；C 控制單元接收到手剎開關(guān)的關(guān)閉信號和坡道起步開關(guān)的啟動信號后，實時采集離合 器離合程度信號、節(jié)氣門開度信號、發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號，當控制單元判斷離合器離合程度大 于預定值、節(jié)氣門開度大于預定開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速在預定范圍內(nèi)時，控制制動電機啟動，驅(qū) 動絲桿向遠離摩擦片的方向移動，并實時采集制動電機的電流信號，當制動電機的電流大 于預定電流值后，控制單元控制制動電機停止轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的電子駐車制動系統(tǒng)的控制方法，其特征在于所述C步驟 中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的預定范圍為800 960轉(zhuǎn)/分鐘。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提出一種控制簡單可靠、具有輔助坡道起步功能的電子駐車制動系統(tǒng)及其控制方法。本發(fā)明的電子駐車制動系統(tǒng)包括控制單元及受控制單元控制的制動電機，關(guān)鍵在于所述控制單元的信號輸入端與節(jié)氣門開度傳感器、離合器傳感器、發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、制動電機的電流傳感器、手剎開關(guān)、坡道起步開關(guān)相連，所述制動電機通過傳動機構(gòu)帶動渦輪蝸桿轉(zhuǎn)動，所述渦輪蝸桿套有絲桿，絲桿的端部固定有摩擦片。本發(fā)明的電子駐車制動系統(tǒng)成本低、結(jié)構(gòu)簡單、其控制方法可靠、除了具有傳統(tǒng)手剎的基本功能外還具有輔助坡道起步功能，極大減少了駕駛員的操作難度，提高了駕駛與操縱的舒適性與方便性。
文檔編號B60T13/74GK101823481SQ20101014113
公開日2010年9月8日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者杜金枝 申請人:奇瑞汽車股份有限公司