专利名称：一种电子驻车制动系统及其控制方法
技术领域：
本发明属于汽车制动领域，特别涉及到汽车制动系统。
背景技术：
随着汽车科技的不断进步，越来越多的汽车从传统的机械控制逐渐变为电子式控 制，电子驻车制动系统利用电能实现传统驻车制动系统的功能。目前公开了一种车辆电子 驻车制动系统的电控单元(专利申请号CN200810121737. 3)，该电控单元包括微控制器、 电源转换模块、复位电路模块、时钟电路模块、输入通道模块、制动电机驱动模块，微控制器 接收输入通道模块所传输来的信号，经过一定的控制策略运算后产生控制信号发送给制动 电机驱动模块，制动电机驱动模块对电机进行正、反转控制的同时提供电流反馈给微控制 器，如此形成一个闭环控制系统，以实现电子驻车制动的功能，但它的缺点是当车速等于零 时才实施驻车功能，而当汽车停在坡道上准备起动时，如果驾驶员的经验不足，配合不当， 容易引起发动机熄火和车辆“倒溜”现象，甚至引发安全事故。
发明内容
本发明的第一个目的是提出一种控制简单可靠、具有辅助坡道起步功能的电子驻 车制动系统。本发明的电子驻车制动系统包括控制单元及受控制单元控制的制动电机，关键在 于所述控制单元的信号输入端与节气门开度传感器、离合器传感器、发动机转速传感器、制 动电机的电流传感器、手刹开关、坡道起步开关相连，所述制动电机通过传动机构带动涡轮 蜗杆转动，所述涡轮蜗杆套有丝杆，丝杆的端部固定有摩擦片。在控制单元的控制下，制动电机带动涡轮蜗杆转动，从而将丝杆的旋转运动转化 为轴向移动，并带动摩擦片移动，实现制动或解除制动。利用涡轮蜗杆和丝杆作为带动摩擦 片移动的机构，具有自动锁止功能，因为涡轮蜗杆的结构原因，制动后摩擦片不能带动丝杆 做反向移动，因此能一直保持最大的夹紧力，避免车辆溜动，确保安全。所述控制单元的信号输入端还与车速传感器相连，可是在制动过程中实时参考车 速，确保汽车能够停稳。所述传动机构包括减速器及传动齿轮或传动皮带，通过减速器能把制动电机的高 转速、小力矩的输出功率转换成执行机构的低转速、大力矩的功率输出。所述制动电机为永磁直流电机，适合高振动环境、小巧轻便，易于安装，能满足驻 车制动系统的要求。本发明的第二个目的是提出上述电子驻车制动系统的控制方法，该方法包括如下 步骤A 控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦 片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控 制单元控制制动电机停止转动；
B:控制单元接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离 摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值 后，控制单元控制制动电机停止转动；C:控制单元接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，实时采集 离合器离合程度信号、节气门开度信号、发动机转速信号，当控制单元判断离合器离合程度 大于预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，控制制动电机启动， 驱动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流 大于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动。为保证驻车制动的可靠性，上述控制方法的A步骤中控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的 电流信号及车速信号，当制动电机的电流大于预定电流值且车速为零后，控制单元控制制 动电机停止转动。上述C步骤中发动机转速的预定范围为800 960转/分钟。本发明的电子驻车制动系统成本低、结构简单、其控制方法可靠、除了具有传统手 刹的基本功能外还具有辅助坡道起步功能，极大减少了驾驶员的操作难度，提高了驾驶与 操纵的舒适性与方便性。
图1是本发明的电子驻车制动系统的结构原理图。
具体实施例方式下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。实施例1 如图1所示，本实施例的电子驻车制动系统包括控制单元1及受控制单元1控制 的制动电机2，所述控制单元1的输入信号包括节气门开度传感器、离合器传感器、发动机 转速传感器、制动电机的电流传感器、车速传感器、手刹开关、坡道起步开关的信号，所述制 动电机2通过皮带3带动减速器4，经过减速器4减速后带动涡轮蜗杆5转动，所述涡轮蜗 杆5套有丝杆6，丝杆6的端部固定有摩擦片7，摩擦片7贴近汽车制动系统的刹车盘8。所述制动电机2为永磁直流电机。上述电子驻车制动系统的控制方法，该方法包括如下步骤A 控制单元1接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机2启动，驱动丝杆6向 摩擦片7的方向移动，并通过制动电机的电流传感器实时采集制动电机2的电流信号，通过 车速传感器实时采集车速信号，当制动电机2的电流大于预定电流值且车速为零后，表示 摩擦片7已经与刹车盘8贴紧，制动电机2已经转到堵转状态，且汽车已经停止移动，此时 控制单元1控制制动电机2停止转动，制动完成；B 控制单元1接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机2启动，驱动丝杆6向 远离摩擦片7的方向移动，并通过制动电机的电流传感器实时采集制动电机2的电流信号， 当制动电机2的电流大于预定电流值后，表示摩擦片7已经移动到原始位置，制动电机2已 经转到堵转状态，此时控制单元1控制制动电机2停止转动，制动解除；
C 控制单元1接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，通过离合器传感器实时采集离合器离合程度信号、通过节气门开度传感器实时采集节气门开度信 号、通过发动机转速传感器实时采集发动机转速的信号，驾驶者此时会踩下油门踏板，逐渐 提高发动机转速，同时慢慢松开离合，使摩擦片与刹车盘逐渐增大接触程度；当控制单元判 断离合器离合程度大于预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，此 时发动机传递的扭矩刚好能克服起步力矩，控制单元1控制制动电机2启动，驱动丝杆6向 远离摩擦片7的方向移动，开始解除制动，使汽车实现平稳起动；控制单元1同时实时采集 制动电机2的电流信号，当制动电机2的电流大于预定电流值后，表示摩擦片7已经移动到 原始位置，制动电机2已经转到堵转状态，此时控制单元1控制制动电机2停止转动。坡道 起步成功后，可以由驾驶员人工关闭或自动关闭坡道起步功能，其中自动关闭坡道起步开 关的方法如下控制单元1检测车速信号，当检测到车速大于预定速度后，就判断坡道起步 已经成功，自动关闭坡道起步功能。上述C步骤中发动机转速的预定范围为800 960转/分钟。
权利要求
一种电子驻车制动系统，包括控制单元及受控制单元控制的制动电机，其特征在于所述控制单元的信号输入端与节气门开度传感器、离合器传感器、发动机转速传感器、制动电机的电流传感器、手刹开关、坡道起步开关相连，所述制动电机通过传动机构带动涡轮蜗杆转动，所述涡轮蜗杆套有丝杆，丝杆的端部固定有摩擦片。
2.根据权利要求1所述的电子驻车制动系统，其特征在于所述控制单元的信号输入端 还与车速传感器相连。
3.根据权利要求1或2所述的电子驻车制动系统，其特征在于所述传动机构包括减速 器及传动齿轮或传动皮带。
4.根据权利要求1或2所述的电子驻车制动系统，其特征在于所述制动电机为永磁直 流电机。
5.根据权利要求1所述的电子驻车制动系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤 A 控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控制单 元控制制动电机停止转动；B:控制单元接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦 片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控 制单元控制制动电机停止转动；C 控制单元接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，实时采集离合 器离合程度信号、节气门开度信号、发动机转速信号，当控制单元判断离合器离合程度大于 预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，控制制动电机启动，驱动 丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于 预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动。
6.根据权利要求2所述的电子驻车制动系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤 A 控制单元接收到手刹开关的启动信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号及车速信号，当制动电机的电流大于预定电流 值且车速为零后，控制单元控制制动电机停止转动；B:控制单元接收到手刹开关的关闭信号后，控制制动电机启动，驱动丝杆向远离摩擦 片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大于预定电流值后，控 制单元控制制动电机停止转动；C 控制单元接收到手刹开关的关闭信号和坡道起步开关的启动信号后，实时采集离合 器离合程度信号、节气门开度信号、发动机转速的信号，当控制单元判断离合器离合程度大 于预定值、节气门开度大于预定开度、发动机转速在预定范围内时，控制制动电机启动，驱 动丝杆向远离摩擦片的方向移动，并实时采集制动电机的电流信号，当制动电机的电流大 于预定电流值后，控制单元控制制动电机停止转动。
7.根据权利要求5或6所述的电子驻车制动系统的控制方法，其特征在于所述C步骤 中，发动机转速的预定范围为800 960转/分钟。
全文摘要
本发明的目的是提出一种控制简单可靠、具有辅助坡道起步功能的电子驻车制动系统及其控制方法。本发明的电子驻车制动系统包括控制单元及受控制单元控制的制动电机，关键在于所述控制单元的信号输入端与节气门开度传感器、离合器传感器、发动机转速传感器、制动电机的电流传感器、手刹开关、坡道起步开关相连，所述制动电机通过传动机构带动涡轮蜗杆转动，所述涡轮蜗杆套有丝杆，丝杆的端部固定有摩擦片。本发明的电子驻车制动系统成本低、结构简单、其控制方法可靠、除了具有传统手刹的基本功能外还具有辅助坡道起步功能，极大减少了驾驶员的操作难度，提高了驾驶与操纵的舒适性与方便性。
文档编号B60T13/74GK101823481SQ20101014113
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者杜金枝 申请人:奇瑞汽车股份有限公司