一种P挡驻车自动防锁死系统及控制方法与流程

本发明涉及汽车安全技术领域，尤其涉及一种P挡驻车自动防锁死系统及控制方法。

背景技术：

自动驻车系统(AutoHold)是一种自动替你拉手刹的功能，该功能可在发动机处于运转状态，驾驶员系好安全带且驾驶员侧车门关紧的情况下由驾驶员手动启动，该功能启动后，若驾驶员踩下制动踏板使车辆停止，则ESC(车身稳定性控制系统)控制器通过自动保压使前后制动器保持制动力，同时，车身控制器驱动制动尾灯点亮，若一定时间间隔(例如3分钟)之后车辆仍然静止，则ESC控制器向驻车制动器发出驻车指令，请求打开驻车制动器，由驻车制动器通过机械的方式锁死车辆，而车身控制器则在驻车完成后点亮仪表上的驻车指示灯。

坡道启动辅助系统(HHC)主要是针对车辆前进上坡和倒车上坡而设计，其核心思想是松刹车后制动力延时切断，确保驾驶员在松刹车到踩油门的过程中汽车始终保持一定的制动力，即使松开刹车不踩油门，制动力也可以保持一定的时间，从而防止溜车。

自动驻车系统和坡道起动辅助系统均为目前车辆上配备的比较实用的系统，但该两种系统均存在不足之处，例如：自动驻车系统的功能激活前提条件较多，操作复杂，该功能需要驾驶员通过开关人为激活，不能自动开启，该功能不会对坡度进行识别，在平路上也可以触发，并且，该功能要求电磁阀保压时间较长，因此对硬件要求较高；坡道起动辅助系统由于需要保持制动力的时间较短，通常为2～3秒，因此，对其阀体的密封性能要求不是很高，造成系统无法长时间保压，并且该功能不能够与电子驻车系统(电子手刹)联动，无法在坡道上完成可靠的驻车，而且，该功能只有在上坡D挡(前进挡)和下坡R挡(倒挡)时才会被激活，适用性不广。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种P挡驻车自动防锁死系统及控制方法，本系统和方法可以实现坡道识别、压力保持和驻车制动等的联动，防止车辆在坡道上挂入P挡(驻车挡)时溜车，从而避免因坡道上P挡溜车而造成的P挡锁死现象。

一种P挡驻车自动防锁死系统，包括驾驶员操作系统、车身信息采集系统、车辆控制系统、行车制动系统及驻车制动系统，当所述车辆控制系统根据所述驾驶员操作系统和所述车身信息采集系统传递的信息判断车辆在斜坡上制动静止，且车辆从非P挡挂入P挡时，P挡驻车自动防锁死功能启动，所述车辆控制系统控制所述行车制动系统保持制动力，并控制所述驻车制动系统进行驻车。

进一步地，所述驾驶员操作系统包括制动踏板，所述车身信息采集系统包括坡度传感器、轮速传感器及变速箱控制器，所述车辆控制系统包括车身稳定性控制器，所述行车制动系统包括前制动器及后制动器，所述驻车制动系统包括驻车制动器，当所述车身稳定性控制器根据所述坡度传感器、所述制动踏板、所述轮速传感器以及所述变速箱控制器的信号判断车辆在斜坡上制动静止，且车辆从非P挡挂入P挡时，所述车身稳定性控制器通过轮缸自动保压使所述前制动器和所述后制动器保持制动力，并控制所述驻车制动器进行驻车。

进一步地，当所述车身稳定性控制器根据所述坡度传感器的信号判断路面坡度大于或等于一预设值，根据所述制动踏板的信号判断当前车辆进行了制动，根据所述轮速传感器的信号判断当前车速为零，根据所述变速箱控制器的信号判断车辆由非P挡挂入P挡时，所述车身稳定性控制器或所述变速箱控制器激活所述P挡驻车自动防锁死功能。

进一步地，所述车身稳定性控制器根据所述变速箱控制器的目标档位信号或当前档位信号判断车辆由非P挡挂入P挡。

进一步地，所述P挡驻车自动防锁死系统还包括报警指示系统，所述报警指示系统包括制动尾灯和仪表，所述车辆控制系统还包括车身控制器，所述车身控制器在所述车身稳定性控制器通过轮缸自动保压使所述前制动器和所述后制动器保持制动力时驱动制动尾灯点亮，并在驻车结束后在仪表上点亮驻车指示灯。

进一步地，所述驾驶员操作系统包括点火开关，所述车辆控制系统在点火开关处于ON档的情况下判断车辆是否在斜坡上制动静止。

一种P挡驻车自动防锁死控制方法，包括如下步骤：判断车辆在是否斜坡上制动静止，且车辆是否从非P挡挂入P挡；若车辆在斜坡上制动静止，且车辆从非P挡挂入P挡，启动P挡驻车自动防锁死功能；当P挡驻车自动防锁死功能启动后，控制行车制动系统保持制动力，并控制驻车制动系统进行驻车。

进一步地，判断车辆是否在斜坡上制动静止，且车辆是否从非P挡挂入P挡的步骤包括：判断路面坡度是否大于或等于一预设值；判断驾驶员是否进行了制动并判断当前车速是否为零；判断车辆的当前挡位或目标挡位是否发生了变化，是否从非P档变为P档。

进一步地，当P挡驻车自动防锁死功能启动后，控制驻车制动系统进行驻车的动作与控制行车制动系统保持制动力的动作同时进行。

进一步地，P挡驻车自动防锁死功能由车身稳定性控制器或变速箱控制器激活。

本发明通过坡道识别、压力保持和驻车制动等系统间的联动，实现车辆坡道上挂入P挡时不会产生溜车，解决车辆在坡道上挂入P挡后，整车在重力的作用下后溜，导致整车的部分重力作用在P挡锁止机构上，产生P挡卡滞、解除P挡噪音过大和难以摘出的现象。

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

图1为本发明提供的P挡驻车自动防锁死系统的结构框图。

图2为本发明提供的P挡驻车自动防锁死控制方法的第一实施例的流程图。

图3为本发明提供的P挡驻车自动防锁死控制方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明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，对本发明详细说明如下。

第一实施例

请参阅图1，本发明第一实施例的P挡驻车自动防锁死系统包括驾驶员操作系统、车身信息采集系统、车辆控制系统、行车制动系统、驻车制动系统及报警指示系统。

其中，驾驶员操作系统包括点火开关1和制动踏板3。车身信息采集系统包括坡度传感器2、轮速传感器4及TCU(变速箱控制器)5，车辆控制系统包括ESC控制器(车身稳定性控制器)6和BCM(车身控制器)7，行车制动系统包括前制动器8和后制动器9，驻车制动系统包括驻车制动器10，报警指示系统包括制动尾灯11和仪表12。

具体地，点火开关1通过信号线与CAN总线13相连，其可以通过信号线向CAN总线13上传点火开关1所处的档位信息，使车身控制器7可以根据点火开关1的档位信息控制汽车上相应元件的通电状态。在本实施例中，点火开关1包括START、ON、ACC、LOCK四个档位，其中，LOCK档用于锁定方向盘，ACC档用于打开部分电器元件，如收音机等，ON档接通车中所有电器元件，车辆行驶过程中就在此位置，START档用于在启动位置点火。

坡度传感器2通过信号线与ESC控制器6相连，其用于识别道路坡度，并将坡度信号传递给ESC控制器6。

制动踏板3通过信号线与ESC控制器6相连，其用于在驾驶员踩下或放开制动踏板3时传递相应的信号给ESC控制器6。

轮速传感器4通过信号线与ESC控制器6相连，其用于采集轮速信号，并将轮速信号传递给ESC控制器6。

变速箱控制器5通过信号线与CAN总线13相连，其可以通过信号线向CAN总线13上传当前挡位、目标挡位以及变速箱转速等信号，也可以通过信号线由CAN总线13抓取所需的信号。

车身控制器7通过信号线与制动尾灯11相连，并通过CAN总线与ESC控制器6相连。车身控制器7用于由CAN总线13或ESC控制器6获取信号，并根据获取的信号控制车辆上的电气元件，例如各种车灯、报警器、收音机、车窗、雨刮器、仪表指示灯等的工作。

前制动器8和后制动器9通过制动管路与ESC控制器6相连，用于根据ESC控制器6的控制信号对车辆进行制动。

驻车制动器10通过信号线与ESC控制器6相连，用于根据ESC控制器6的控制信号对车辆进行机械驻车。

仪表12通过信号线与CAN总线13相连，其可以由CAN总线13上获取各种信号，并根据获取的信号打开相应的指示灯，或者在相应的仪表上显示对应设备的参数或状态。

ESC控制器6通过信号线和/或CAN总线13与坡度传感器2、制动踏板3、轮速传感器4、变速箱控制器5、车身控制器7、驻车制动器10以及制动尾灯11信号连接，通过制动管路与前制动器8和后制动器9连接，其用于根据坡度传感器2、制动踏板3、轮速传感器4的信号做出判断，以根据判断结果控制前制动器8、后制动器9以及驻车制动器10进行系统保压或驻车，并传递信号给车身控制器7，由车身控制器7根据接收的信号点亮制动尾灯11或仪表12上的指示灯。

如图2所示，本发明P挡驻车自动防锁死系统的控制方法(即本发明的P挡驻车自动防锁死控制方法)包括如下步骤：

步骤一、判断驾驶员操作系统的点火开关1是否处于ON档，即点火开关1是否处于开启状态；判断点火开关1是否处于ON档时主要根据点火开关1处于不同档位时传至CAN总线13的电位信号来判断，若ESC控制器6由CAN总线13获取的当前电位信号对应ON档的电位，则认为点火开关1处于ON档。若点火开关1处于ON档，则进入步骤二。

步骤二、判断车辆是否处于斜坡上。判断车辆是否处于斜坡上时由ESC控制器6根据坡度传感器2的信号来判断，若ESC控制器6根据坡度传感器2的信号判断路面坡度大于或等于一预设值(在本实施例中为5％，该数值也可以根据需要设置)，则认为车辆当前处于斜坡上。若车辆当前处于斜坡上，则进入步骤三。

步骤三、判断车辆是否处于非P挡。判断车辆的挡位时主要由ESC控制器6根据变速箱控制器5的信号来判断，若变速箱控制器5传递的信号对应的挡位为非P挡，则认为车辆处于非P挡。若车辆处于非P挡，则进入步骤四。

步骤四、判断驾驶员是否踩下制动踏板3使车辆静止。当驾驶员踩下制动踏板3时，会向ESC控制器6和CAN总线13发送对应的信号，ESC控制器6接收到该信号即认为驾驶员踩下了制动踏板3，然后根据轮速传感器4的信号判断当前车速是否为零，若根据轮速传感器4的信号判断当前车速为零，则认为制动成功，车辆处于静止状态。若驾驶员踩下制动踏板3使车辆静止，则进入步骤五。

步骤五、判断车辆的当前挡位或目标挡位是否发生变化，是否从非P挡挂入P挡。这一步主要由ESC控制器6根据变速箱控制器5传递的信号来判断，若变速箱控制器5的当前信号或目标信号由非P挡变为P挡，则认为车辆由非P挡挂入P挡。若驾驶员踩下制动踏板使车辆静止，且车辆从非P挡挂入P挡，则进入步骤六。

步骤六、由ESC控制器6发出功能激活信号，启动P挡驻车自动防锁死功能。若P挡驻车自动防锁死功能启动，进入步骤七。

步骤七、ESC控制器6通过轮缸自动保压使行车制动系统的前制动器8和后制动器9保持制动力，使车辆保持静止，同时，车身控制器7驱动制动尾灯11点亮，并且，ESC控制器6同时向驻车制动系统的驻车制动器10发出请求，请求打开驻车制动器10。

步骤八、驻车制动器10根据ESC控制器6的请求进行机械驻车，并向ESC控制器6和CAN总线13反馈驻车结果，ESC控制器6在驻车结束后控制行车制动系统结束保压状态，车身控制器7根据由CAN总线13获取的信号点亮仪表12上的驻车指示灯并熄灭制动尾灯11，车辆保持在坡道上，实现P挡驻车自动防锁死功能。

根据上述实施例所述，本发明的P挡驻车自动防锁死系统通过坡道识别、压力保持和驻车制动等系统间的联动，使车辆在坡道上挂入P挡时车辆处于机械驻车状态而不会产生溜车，从而避免车辆在坡道上挂入P挡后，整车在重力的作用下后溜，导致整车的部分重力作用在P挡锁止机构上，产生P挡卡滞、解除P挡噪音过大和难以摘出的现象。

另外需要说明的是，在本发明的P挡驻车自动防锁死控制方法中，某些步骤之间的前后关系并不限于实施例中所述的前后关系，其也可以进行适当的调整，例如判断车辆是否处于斜坡上、判断车辆是否处于非P挡以及判断驾驶员是否踩下制动踏板使车辆静止的步骤，在本发明的其它实施例中，也可以在驾驶员踩下制动踏板使车辆静止时判断车辆是否处于斜坡上以及车辆是否处于非P挡，另外，判断车辆是否处于非P挡的步骤也可以省略，而直接通过判断当前档位或目标挡位的变化来确定车辆是否从非P挡挂入P挡。

第二实施例

本发明第二实施例的P挡驻车自动防锁死系统与第一实施例的P挡驻车自动防锁死系统的系统架构完全相同，其也包括驾驶员操作系统、车身信息采集系统、车辆控制系统、行车制动系统、驻车制动系统及报警指示系统。驾驶员操作系统包括点火开关1和制动踏板3。车身信息采集系统包括坡度传感器2、轮速传感器4及TCU(变速箱控制器)5，车辆控制系统包括ESC控制器(车身稳定性控制器)6和BCM(车身控制器)7，行车制动系统包括前制动器8和后制动器9，驻车制动系统包括驻车制动器10，报警指示系统包括制动尾灯11和仪表12。并且，该P挡驻车自动防锁死系统的各组成部分的功能和连接关系与第一实施例基本相同，本发明的第二实施例与第一实施例的不同之处在于P挡驻车自动防锁死系统的控制方法(即P挡驻车自动防锁死控制方法)。

如图3所示，本实施例的P挡驻车自动防锁死控制方法包括如下步骤：

步骤一、判断驾驶员操作系统的点火开关1是否处于ON档，即点火开关1是否处于开启状态；判断点火开关1是否处于ON档时主要根据点火开关1处于不同档位时传至CAN总线13的电位信号来判断，若ESC控制器6由CAN总线13获取的当前电位信号对应ON档的电位，则认为点火开关1处于ON档。若点火开关1处于ON档，则进入步骤二。

步骤二、判断车辆是否处于斜坡上。判断车辆是否处于斜坡上时由ESC控制器6根据坡度传感器2的信号来判断，若ESC控制器6根据坡度传感器2的信号判断路面坡度大于或等于一预设值(在本实施例中为5％，该数值也可以根据需要设置)，则认为车辆当前处于斜坡上。若车辆当前处于斜坡上，则进入步骤三。

步骤三、判断车辆是否处于非P挡。判断车辆的挡位时主要由ESC控制器6根据变速箱控制器5的信号来判断，若变速箱控制器5传递的信号对应的挡位为非P挡，则认为车辆处于非P挡。若车辆处于非P挡，则进入步骤四。

步骤四、判断驾驶员是否踩下制动踏板3使车辆静止。当驾驶员踩下制动踏板3时，会向ESC控制器6和CAN总线13发送对应的信号，ESC控制器6接收到该信号即认为驾驶员踩下了制动踏板3，然后根据轮速传感器4的信号判断当前车速是否为零，若根据轮速传感器4的信号判断当前车速为零，则认为制动成功，车辆处于静止状态。若驾驶员踩下制动踏板3使车辆静止，则进入步骤五。

步骤五、判断车辆的当前挡位或目标挡位是否发生变化，是否从非P挡挂入P挡。这一步主要由ESC控制器6根据变速箱控制器5传递的信号来判断，若变速箱控制器5的当前信号或目标信号由非P挡变为P挡，则认为车辆由非P挡挂入P挡。若ESC控制器6判定驾驶员踩下制动踏板使车辆静止，且车辆从非P挡挂入P挡，则进入步骤六。

步骤六、由变速箱控制器5发出功能激活信号，启动P挡驻车自动防锁死功能。在本步骤中，变速箱控制器5根据从CAN总线13获取的步骤五的判断结果发出功能激活信号，若P挡驻车自动防锁死功能启动，进入步骤七。

步骤七、ESC控制器6通过轮缸自动保压使行车制动系统的前制动器8和后制动器9保持制动力，使车辆保持静止，同时，车身控制器7驱动制动尾灯11点亮，并且，ESC控制器6同时向驻车制动系统的驻车制动器10发出请求，请求打开驻车制动器10。

步骤八、驻车制动器10根据ESC控制器6的请求进行机械驻车，并向ESC控制器6和CAN总线13反馈驻车结果，ESC控制器6在驻车结束后控制行车制动系统结束保压状态，车身控制器7根据由CAN总线13获取的信号点亮仪表12上的驻车指示灯并熄灭制动尾灯11，车辆保持在坡道上，实现P挡驻车自动防锁死功能。

由上面的叙述可以得知，本发明的P挡驻车自动防锁死系统通过坡道识别、压力保持和驻车制动等系统间的联动，使车辆在坡道上挂入P挡时车辆处于机械驻车状态而不会产生溜车，从而避免车辆在坡道上挂入P挡后，整车在重力的作用下后溜，导致整车的部分重力作用在P挡锁止机构上，产生P挡卡滞、解除P挡噪音过大和难以摘出的现象。

本发明的P挡驻车自动防锁死系统与自动驻车系统相比具有如下优点：

1.通过坡度传感器，可以对坡度进行识别，避免平路上触发该功能；

2.使用新的控制逻辑，可以自动执行，无需人为操作；

3.在启动系统保压的同时，同步驱动驻车制动器打开，缩短了保压时间，保压时间无需很长，大大降低了系统对阀体密封性的要求，节省了硬件成本。

本发明的P挡驻车自动防锁死系统与坡道起动辅助系统具有如下优点：

1.使用新的控制逻辑，可以与电子驻车系统(电子手刹)进行联动，驱动电子驻车自动执行驻车，安全可靠；

2.覆盖了上坡和下坡所有从非P挡挂入P挡的工况。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，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作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内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。