CN105109475A - 一种汽车电控驻车装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种汽车电控驻车装置，其包括：车载仪表电子控制单元、发动机电子控制单元、制动系统控制单元分别与汽车CAN总线连接；汽车CAN总线、CAN总线收发器、单片机、输出接口电路，其顺次连接；单片机还与坡度传感器连接，输出接口电路还分别与电机、电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ及驻车制动指示灯连接；以及电机、液压泵、制动储能器、电磁阀Ⅲ顺次连接，液压泵与制动储液罐连接。独立实现车辆行驶中坡度起步智能驻车、怠速智能驻车、停车熄火智能驻车，不干涉行车制动系统，减少驾驶员操作强度，提高车辆的易驾驶性、舒适性及安全性。

Description

一种汽车电控驻车装置

技术领域

本发明涉及汽车自动控制技术领域，尤其涉及一种汽车电控驻车装置。

背景技术

目前，大部分汽车是采用液压制动方式来进行制动，行车制动时通过踩下制动踏板，通过制动主缸给制动轮缸提供液压油来进行制动，驻车制动则通过手动操作驻车手柄采取机械拉线式制动。传统的驻车制动方式，操作相对繁琐，且对于一些新驾驶员在停车时易忘记拉起手刹，造成安全事故。有些驾驶员甚至在行车时忘记放下手刹，造成对车辆的损害。坡度停车后启动时需要车辆输出扭矩能够克服起步阻力矩时，方可松开手刹，经验不足的驾驶员不易控制，易产生溜车造成事故。除此之外，电控装置在汽车上的应用越来越广泛，智能化装置可以大大提升驾驶的舒适性。

有鉴于上述现有的汽车驻车装置，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的汽车电控驻车装置，能够改进一般现有的汽车驻车装置，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明提出一种汽车电控驻车装置，其解决的技术问题为独立实现车辆行驶中坡度起步智能驻车、怠速智能驻车、停车熄火智能驻车，不干涉行车制动系统，减少驾驶员操作强度，提高车辆的易驾驶性、舒适性及安全性。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种汽车电控驻车装置，其包括：车载仪表电子控制单元，采集档位开关信号和车速信号；发动机电子控制单元，采集发动机点火开关信号、加速踏板位置信号和发动机转速信号；制动系统控制单元，采集制动踏板信号和制动液压力信号；上述车载仪表电子控制单元、发动机电子控制单元、制动系统控制单元分别与汽车CAN总线连接；汽车CAN总线、CAN总线收发器、单片机、输出接口电路，其顺次连接；单片机还与坡度传感器连接，输出接口电路还分别与电机、电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ及驻车制动指示灯连接；以及电机、液压泵、制动储能器、电磁阀Ⅲ顺次连接，液压泵与制动储液罐连接。

本发明解决其技术问题还可以通过以下技术措施来实现。

较佳的，上述的一种汽车电控驻车装置，其中所述电磁阀Ⅲ设置在驻车制动油路总管路中，控制驻车制动油路及行车制动油路通断，并分别与制动主缸、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ连接，该电磁阀Ⅲ常处于接通制动主缸和制动储能器状态。

较佳的，上述的一种汽车电控驻车装置，其中所述电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ为三位四通电磁阀，所述电磁阀Ⅲ为二位四通电磁阀。

较佳的，上述的一种汽车电控驻车装置，其中所述电磁阀Ⅰ设置在驻车制动油路分管路中，控制左前制动轮缸、右后制动轮缸油路通断，并分别与制动主缸、制动储液罐连接。

较佳的，上述的一种汽车电控驻车装置，其中所述电磁阀Ⅱ设置在驻车制动油路分管路中，控制右前制动轮缸、左后制动轮缸油路通断，并分别与制动主缸、制动储液罐连接。

较佳的，上述的一种汽车电控驻车装置，其中所述单片机采用MC9S12G128单片机。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种汽车电控驻车装置可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

通过汽车CAN总线接收到的信号判断车辆的行驶状态及是否需要驻车制动，通过单片机发出指令对电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ进行通断，来进行驻车制动及解除制动。以确保车辆可以独立实现坡度起步智能驻车、起步为解除驻车提醒、怠速智能驻车、停车熄火智能驻车，不干涉行车制动系统，减少驾驶员操作强度，提高车辆的易驾驶性、舒适性及安全性。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

附图为本发明结构方框示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定的目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种汽车电控驻车装置具体实施方式、结构、特征说明如下。

如图所示，一种汽车电控驻车装置，其包括：车载仪表电子控制单元ECU、发动机电子控制单元ECU、制动系统控制单元，其分别与汽车CAN总线连接，汽车CAN总线、CAN总线收发器、单片机、输出接口电路，其顺次连接，单片机还与坡度传感器连接，输出接口电路还分别与电机、电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ及驻车制动指示灯连接，以及电机、液压泵、制动储能器、电磁阀Ⅲ顺次连接，液压泵与制动储液罐连接。

所述电磁阀Ⅲ设置在驻车制动油路总管路中，控制驻车制动油路及行车制动油路通断，并分别与制动主缸、制动储能器、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ连接，该电磁阀Ⅲ常处于接通制动主缸和制动储能器状态。

所述电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ为三位四通电磁阀，所述电磁阀Ⅲ为二位四通电磁阀。

所述电磁阀Ⅰ设置在驻车制动油路分管路中，控制左前制动轮缸、右后制动轮缸油路通断，并分别与制动主缸、制动储液罐连接。

所述电磁阀Ⅱ设置在驻车制动油路分管路中，控制右前制动轮缸、左后制动轮缸油路通断，并分别与制动主缸、制动储液罐连接。

单片机采用MC9S12XS128单片机，MC9S12XS128由16位中央处理单元(CPU12X)、存储容量为128KB的程序Flash(P-lash)、存储容量为8KB的RAM、存储容量为8KB的数据Flash(D-lash)组成片内存储器。主要功能模块包括：内部存储器、内部PLL锁相环模块、2个异步串口通讯SCI、可扩展控制器区域网络MSCAN模块、1个8通道输入/输出比较定时器模块TIM、周期中断定时器模块PIT、1个8通道脉冲宽度调制模块PWM、输入/输出数字I/O口等。

CAN总线收发器采用广州周立功单片机发展有限公司生产的TJA1040芯片，TJA1040芯片是控制器局域网CAN协议控制器和物理总线之间的接口，它主要应用在汽车的高速应用上，速度可达1Mbaud。

该汽车电控驻车装置工作时，CAN总线从车载仪表电子控制单元ECU上采集档位开关信号和车速信号，从发动机电子控制单元ECU上采集发动机点火开关信号、加速踏板位置信号和发动机转速信号，从制动系统控制单元采集制动踏板信号、制动液压力信号，并通过CAN总线收发器传输给单片机。CAN总线遵从J1939协议，单片机首先识别CAN总线的ID号，然后接收其对应的数据，再根据J1939协议规定处理数据，从而计算得到需要的信号。

坡度传感器将坡度信号传输给单片机，单片机接收到信号后，跟预存信息对比，判断车辆状态。

当单片机检测到车辆处于驻车制动打开、档位是前进档、车速为0，发动机处于正常运转状态，加速踏板被踩下，则判断为起步并关闭驻车制动，则单片机通过输出接口电路发出指令控制驻车制动指示灯快速闪烁提醒驾驶员没有解除驻车制动。

当单片机检测到车速为0，档位是前进档，驻车制动关闭，发动机处于正常运转状态，加速踏板被踩下，汽车处于坡度地面上，则单片机可以判断为此时车辆要进行坡度起步。那么单片机根据发动机转速信号以及加速踏板位置信号、以及整车参数、坡度角度参数，判断驱动力的相对大小，当驱动力能够克服起步阻力时，单片机发出指令通过输出接口电路切换电磁阀Ⅲ到连接制动主缸通路，切换电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ到连接制动储液罐通路。此时电磁阀Ⅲ打开行车制动油路通路，制动储能器和制动主缸导通，左前制动轮缸、右后制动轮缸、右前制动轮缸、左后制动轮缸内的活塞在回位弹簧作用下将制动液压油经电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ卸回制动储液罐，解除驻车制动。车辆在驱动力的作用下平稳起步，避免溜车发生。行车中，如果踩下制动踏板，单片机则收到信号经输出接口电路发出指令切换电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ到连接制动主缸通路，此时行车制动系统可正常工作。该电磁阀Ⅲ常处于接通制动主缸和制动储能器状态。

当单片机检测到车速为0，发动机正常怠速，加速踏板没有被踩下，制动踏板没有被踩下，此时可判断为怠速，单片机通过输出接口电路发出指令切换电磁阀Ⅲ到连通制动储能器和电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ状态，打开驻车制动油路总管路，切换电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ到连接电磁阀Ⅲ的通路，打开驻车制动油路分管路。制动液压油经制动储能器、电磁阀Ⅲ经电磁阀Ⅰ控制左前制动轮缸、右后制动轮缸油路通断进行制动，经电磁阀Ⅱ控制右前制动轮缸、左后制动轮缸油路通断进行制动，实现怠速驻车制动，避免怠速溜车现象发生。

停车后，单片机检测到车速为0、制动踏板未被踩下、发动机熄火后则判断为停车驻车。此时单片机通过输出接口电路发出指令切换电磁阀Ⅲ到连通制动储能器和电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ状态，打开驻车制动油路总管路，切换电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ到连接电磁阀Ⅲ的通路，打开驻车制动油路分管路。制动液压油经制动储能器、电磁阀Ⅲ经电磁阀Ⅰ控制左前制动轮缸、右后制动轮缸油路通断进行制动，经电磁阀Ⅱ控制右前制动轮缸、左后制动轮缸油路通断进行制动，实现自动停车驻车制动，避免溜车现象发生。

在汽车电控驻车装置工作过程中，如果单片机检测到制动液压油压力不足时，则通过输出接口电路发出指令打开电机驱动液压泵工作向制动储能器供给液压油，当制动液压油压力达到限定压力时，则发出指令关闭电机，停止液压泵工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种汽车电控驻车装置，其特征在于其包括：

车载仪表电子控制单元，采集档位开关信号和车速信号；

发动机电子控制单元，采集发动机点火开关信号、加速踏板位置信号和发动机转速信号；

制动系统控制单元，采集制动踏板信号和制动液压力信号；

上述车载仪表电子控制单元、发动机电子控制单元、制动系统控制单元分别与汽车CAN总线连接；

汽车CAN总线、CAN总线收发器、单片机、输出接口电路，其顺次连接；

单片机还与坡度传感器连接，输出接口电路还分别与电机、电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ及驻车制动指示灯连接；

以及电机、液压泵、制动储能器、电磁阀Ⅲ顺次连接，液压泵与制动储液罐连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电控驻车装置，其特征在于其中所述电磁阀Ⅲ设置在驻车制动油路总管路中，控制驻车制动油路及行车制动油路通断，并分别与制动主缸、电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ连接，该电磁阀Ⅲ常处于接通制动主缸和制动储能器状态。

3.根据权利要求1所述的一种汽车电控驻车装置，其特征在于其中所述电磁阀Ⅰ、电磁阀Ⅱ为三位四通电磁阀，所述电磁阀Ⅲ为二位四通电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种汽车电控驻车装置，其特征在于其中所述电磁阀Ⅰ设置在驻车制动油路分管路中，控制左前制动轮缸、右后制动轮缸油路通断，并分别与制动主缸、制动储液罐连接。

5.根据权利要求1所述的一种汽车电控驻车装置，其特征在于其中所述电磁阀Ⅱ设置在驻车制动油路分管路中，控制右前制动轮缸、左后制动轮缸油路通断，并分别与制动主缸、制动储液罐连接。

6.根据权利要求1所述的一种汽车电控驻车装置，其特征在于其中所述单片机采用MC9S12G128单片机。