一种应用于机动车电子驻车制动系统的辅助起步熄火保护方法

摘要

本发明公开了机动车电子驻车制动系统的辅助起步熄火保护方法，机动车包括发动机控制器、电子稳定装置控制器、车身控制器、车身CAN总线、倒车接口电路、CAN通信电路，电子驻车制动系统设有电子驻车制动系统控制器和执行机构；电子驻车制动系统控制器通过CAN通信电路与车身CAN总线相连接。采用上述技术方案，提高安全性能：通过EPB系统具有施加保护的功能，避免当车辆起步、EPB自动释放后，驾驶员操作不当导致发动机熄火，出现安全隐患的问题；系统成本低：系统不需要增加任何外围部件，而在原有系统的基础上实现，不增加系统的成本。

说明书

技术领域

本发明属于机动车制动系统构造及控制方法的技术领域，涉及机动车电子 驻车制动系统，所述的机动车，包括但不限于汽车、混合动力车辆。更具体地， 本发明涉及应用于机动车电子驻车制动系统的辅助起步熄火保护方法。

背景技术

在机动车制动系统制造技术领域中，电子驻车制动系统(EPB)越来越受到 汽车制造商以及消费者的青睐。

对于配置电子驻车制动系统(EPB)的车辆，其辅助起步功能给驾驶员起步 操作带来极大便利。EPB系统判断驾驶员起步意图及车辆动力传动情况，实 现自动释放，但实现自动释放的条件却比较难以判断，因为释放时要考虑可 能出现的安全隐患，不能因为释放过早产生溜坡，也不能因为自动释放过晚 使发动机熄火甚至损坏传动系统。

为解决上述技术问题，中国专利“应用于机动车的电子驻车制动系统及其辅 助起步控制方法”(专利号为201010258952.5)，公开了一种无离合器位置传 感器和档位传感器的电子驻车制动系统及其辅助起步控制方法。其技术方案 是：

基于算法判断驾驶员起步意图及车辆动力传动情况，实现自动释放。但是系 统在实际应用上仍存在操作问题：在EPB系统已执行释放、离合器尚处于结 合过程中、车辆正常运行之前，油门的大小和离合器的离合程度的配合必须 通过驾驶员来控制，而人的动作是不稳定的，一旦配合不好就会造成熄火， 会出现安全隐患。这种问题尤其体现在坡道上，此时离合器与节气门的配合 需要非常的准确；如果因配合不好出现发动机熄火，将可能导致溜坡等安全 事故的发生。

发明内容

本发明提供一种机动车电子驻车制动系统，其目的是提高辅助起步的安全 性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的机动车电子驻车制动系统，所述的机动车包括发动机控制器、电 子稳定装置控制器、车身控制器、车身CAN总线、倒车接口电路、CAN通信 电路，所述的电子驻车制动系统设有电子驻车制动系统控制器和执行机构；所 述的电子驻车制动系统控制器通过CAN通信电路与车身CAN总线相连接。

所述的机动车还设有发动机转速信号传感器、发动机扭矩信号传感器、加 速踏板位置信号传感器、轮速信号传感器、制动信号传感器、行车制动管路压 力信号传感器、加速度信号传感器、倒车信号传感器；所述的发动机转速信号 传感器、发动机扭矩信号传感器、加速踏板位置信号传感器通过发动机控制器 与车身CAN总线相连接；所述的轮速信号传感器、制动信号传感器、行车制动 管路压力信号传感器通过电子稳定装置控制器与车身CAN总线相连接；所述的 行车制动管路压力信号传感器、加速度信号传感器、倒车信号传感器通过车身 控制器与车身CAN总线相连接。

所述的倒车信号传感器还通过信号线路与倒车接口电路连接。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了应用于以上所 述的机动车电子驻车制动系统的辅助起步熄火保护方法，其技术方案是：

所述的电子驻车制动系统检测到发动机辅助起步熄火后，通过以下一种或 两种方式施加保护：

1、所述的电子驻车制动系统控制器通过车身CAN总线发送制动请求，请 求电子稳定装置为系统建立制动压力；

2、所述的电子驻车制动系统控制执行机构的电机转动，施加制动力，执行 驻车。

辅助起步后发动机是否熄火的检测方式是：

a、通过检测离合器传递的扭矩，判断是否满足车辆正常行进所需的扭矩；

b、通过检测发动机转速并计算当前发动机转速变化率，判断辅助起步后发 动机是否处于熄火状态，或处于趋于熄火状态；

c、通过电子控制器模块发出的车身加速度信号，或通过内置的加速度芯片 信号，设置熄火判断的灵敏度参考阈值；

d、通过检测驱动轮的转动方向和轮速，判断辅助起步后发动机是否处于熄 火状态，以及车辆是否处于辅助起步熄火保护范围；

e、通过辅助起步后时间信息，判断车辆是否处于辅助起步熄火保护范围。

在所述的a中：所述离合器传递的扭矩是由发动机输出的，所述发动机的 输出扭矩一部分经离合器传递，向传动系统输出；另一部分用于提高发动机的 转速；

通过计算发动机的转速变化率可以得出用于提高转速的扭矩的值，进而可 以计算得出离合器传递的扭矩；

当离合器传递的扭矩足以克服车辆行进的阻力矩时，判断满足车辆正常行 进所需的扭矩。

在所述的b中：当离合器传递的扭矩不足以克服车辆行进的阻力矩时，发 动机被制动，转速下降，变化率大于设置阈值时，判断发动机处于趋于熄火状 态，当转速持续降低，且低于发动机熄火状态转速阈值，判断发动机已处于熄 火状态。

在所述的c中，其设置熄火判断的灵敏度参考阈值的过程如下：

电子驻车制动系统控制器通过接收车辆上其他电子控制器模块发出的车身 加速度信号，或通过内置的加速度芯片获取车身加速度信号，获取当前车辆所 处坡度信息，并基于坡度信息设置发动机熄火判断的灵敏度参考阈值；所述灵 敏度参考阈值包括判断发动机是否处于趋于熄火状态的转速变化率阈值、判断 发动机是否处于熄火状态的转速阈值。

在所述的d中：辅助起步后，发动机转变为熄火状态时，因离合器传递的 扭矩骤然减小，则驱动轮无法以行进方向正常滚动；电子驻车制动系统通过轮 速信号传感器检测驱动轮转动方向信号，判断辅助起步后发动机是否处于熄火 状态；辅助起步后发动机正常运转，离合器传递的扭矩满足车辆正常行进所需 的扭矩，车辆正常行进，行进车速大于设置阈值，判断超出发动机熄火保护范 围。

在所述的e中：辅助起步后，若超出时间阈值发动机未处于熄火状态，则 判断车辆已正常行进，超出发动机熄火保护范围。

本发明采用上述技术方案的有益效果是：1、提高安全性能：通过EPB系统 具有施加保护的功能，避免当车辆起步、EPB自动释放后，驾驶员操作不当导 致发动机熄火，出现安全隐患的问题；2、系统成本低：系统不需要增加任何外 围部件，而在原有系统的基础上实现，不增加系统的成本。

附图说明

附图所示内容及图中的标记简要说明如下：

图1为EPB结构示意图；

图2为本发明起步熄火保护控制方法流程图。

图中标记为：

1、发动机转速信号传感器，2、发动机扭矩信号传感器，3、加速踏板位置 信号传感器，4、轮速信号传感器，5、制动信号传感器，6、行车制动管路压力 信号传感器，7、加速度信号传感器，8、倒车信号传感器，9、发动机控制器， 10、电子稳定装置(ESP)控制器，11、车身控制器，12、车身CAN总线，13、 电子驻车制动系统(EPB)控制器，14、执行机构，15、倒车接口电路，16、 CAN通信电路。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步 详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完 整、准确和深入的理解。

如图1所示，本发明是一种机动车电子驻车制动系统，所述的机动车包括 发动机控制器9、电子稳定装置(ESP)控制器10、车身控制器11、车身CAN 总线12、倒车接口电路15、CAN通信电路16。同时，涉及该系统的辅助起步 熄火保护方法。本发明提供的技术方案所要解决的技术问题是：针对安装电子 驻车系统(EPB)的车辆，避免当车辆起步、EPB自动释放，因驾驶员操作不 当导致发动机熄火，出现安全隐患的问题。

为了解决现有技术存在的问题，实现提高辅助起步的安全性的发明目的， 本发明采取的技术方案为：

如图1所示，本发明的机动车电子驻车制动系统，其中，所述的电子驻车 制动系统设有电子驻车制动系统(EPB)控制器13和执行机构14；所述的电子 驻车制动系统(EPB)控制器13通过CAN通信电路16与车身CAN总线12相 连接。

该电子驻车制动系统包括电子驻车制动控制器和执行机构：

1、电子驻车制动控制器与车身CAN总线相连，获取车辆的发动机转速、 发动机扭矩、加速踏板位置、车辆轮速、车轮转动方向、制动信号、倒车信号；

2、电子驻车制动控制器根据主控芯片的内部逻辑，对获得的车辆数据进行 分析、处理和判断；在满足起步条件时，EPB控制器控制EPB执行机构电机转 动，解除制动，释放驻车；否则，可以实施制动。

机动车电子驻车制动系统具体连接关系如下：

所述的机动车还设有发动机转速信号传感器1、发动机扭矩信号传感器2、 加速踏板位置信号传感器3、轮速信号传感器4、制动信号传感器5、行车制动 管路压力信号传感器6、加速度信号传感器7、倒车信号传感器8；所述的发动 机转速信号传感器1、发动机扭矩信号传感器2、加速踏板位置信号传感器3通 过发动机控制器9与车身CAN总线12相连接；所述的轮速信号传感器4、制动 信号传感器5、行车制动管路压力信号传感器6通过电子稳定装置(ESP)控制 器10与车身CAN总线12相连接；所述的行车制动管路压力信号传感器6、加 速度信号传感器7、倒车信号传感器8通过车身控制器11与车身CAN总线12 相连接。

所述的倒车信号传感器8还通过信号线路与倒车接口电路15连接。

电子驻车制动系统(EPB)控制器13内部具有倒车接口电路15、加速度传 感器、CAN通信电路16和主控芯片等。

主控芯片分别与倒车接口电路15、加速度传感器、CAN通信电路16相连。 主控芯片可以通过倒车接口电路15获取车辆的倒车信号；也可通过CAN总线 和车身控制器11通信获取倒车信号；主控芯片可以通过加速度传感器获取加速 度信号，也可通过CAN总线与车辆其它模块通信，如电子稳定装置(ESP)控 制器10，获取车辆的加速度信号。

本发明是一种无离合器位置传感器和档位传感器的电子驻车制动系统。所 述的电子驻车制动系统(EPB)执行机构14包括电机和减速传动机构，所述减 速传动机构将电机的输出扭矩放大，并通过机械连接作用到驻车制动器上，完 成驻车制动和驻车制动释放动作。

采用上述技术方案具有如下优点：

1、系统成本低。系统不需要增加任何外围部件，而在原有系统的基础上实 现，不增加系统的成本；

2、提升安全性能。当车辆起步EPB自动释放后，驾驶员操作不当导致发动 机熄火，出现安全隐患的问题，EPB系统具有施加保护的功能。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了应用于以上所 述的机动车电子驻车制动系统的辅助起步熄火保护方法，其技术方案是：

所述的电子驻车制动系统检测到发动机辅助起步熄火后，通过以下一种或 两种方式施加保护：

1、所述的电子驻车制动系统(EPB)控制器13通过车身CAN总线12发 送制动请求，请求电子稳定装置为系统建立制动压力；

2、所述的电子驻车制动系统(EPB)控制执行机构14的电机转动，施加制 动力，执行驻车。

电子驻车制动系统(EPB)控制器13获取车辆的发动机转速、发动机扭矩、 加速踏板位置、轮速、制动信号、加速度信号、倒车信号；并根据设定的算法 对获得的车辆数据进行处理，判断辅助起步后发动机运转状态；当处于辅助起 步熄火状态时，电子驻车制动系统(EPB)控制器13控制电子驻车制动系统 (EPB)执行机构14，执行驻车；或通过车身CAN总线12向电子稳定装置(ESP) 控制器10发送建立制动管路压力命令，ESP系统施加液压制动，达到辅助起步 熄火保护的目的。

辅助起步后发动机是否熄火的检测方式(如图2所示)：

所述的电子驻车制动系统(EPB)控制器13中的主控芯片可以通过五种算 法判断车辆是否处于辅助起步熄火状态，这五种算法分别是：

1、通过检测离合器传递的扭矩，判断是否满足车辆正常行进所需的扭矩；

2、通过检测发动机转速并计算当前发动机转速变化率，进而判断辅助起步 后发动机是否处于熄火状态，或处于趋于熄火状态；

3、通过其他电子控制器模块发出的车身加速度信号，或通过内置的加速度 芯片信号，设置熄火判断的灵敏度参考阈值；

4、通过检测驱动轮的转动方向和轮速，判断辅助起步后发动机是否处于熄 火状态，以及车辆是否处于辅助起步熄火保护范围；

5、通过辅助起步后时间信息，判断车辆是否处于辅助起步熄火保护范围。

上述的算法1具体如下：

所述离合器传递的扭矩是由发动机输出的，发动机的输出扭矩一部分经离 合器传递向传动系输出，另一部分用于提高发动机的转速。

通过计算发动机的转速变化率可以得出用于提高转速的扭矩的值，进而可 以计算得出离合器传递的扭矩。

当离合器传递的扭矩足以克服车辆行进的阻力矩、保证车辆正常行进时， 判断车辆满足正常行进所需的扭矩。

上述的算法2具体如下：

所述的控制器通过获取离合器踏板开关信号和加速踏板位置信号获取离合 器和加速踏板状态。

当离合器传递的扭矩不足以克服车辆行进的阻力矩时，发动机被制动，转 速下降，转速持续降低，且变化率大于设置阈值时，判断发动机处于趋于熄火 状态，当转速降低，且低于发动机熄火状态转速设置的阈值，判断发动机已处 于熄火状态。

上述的算法3具体如下：

通过其他电子控制器模块发出的车身加速度信号或通过内置的加速度芯片 信息，设置熄火判断的灵敏度参考阈值，其设置熄火判断的灵敏度参考阈值的 过程如下：

电子驻车制动系统(EPB)控制器13通过接收车辆上其他电子控制器模块 发出的车身加速度信号；

或通过内置的加速度芯片获取车身加速度信号，获取当前车辆所处坡度信 息，并基于坡度信息设置发动机熄火判断的灵敏度参考阈值；所述灵敏度参考 阈值包括判断发动机是否处于趋于熄火状态的转速变化率阈值、判断发动机是 否处于熄火状态的转速阈值。

上述的算法4具体如下：

通过测量驱动轮的转动方向和轮速，判断辅助起步后发动机是否处于熄火 状态，以及车辆是否处于熄火保护范围：

辅助起步后，发动机转变为熄火状态时，因离合器传递的扭矩骤然减小， 则驱动轮无法以行进方向正常滚动；电子驻车制动系统通过轮速信号传感器4 检测驱动轮转动方向信号，判断辅助起步后发动机是否处于熄火状态；辅助起 步后发动机正常运转，离合器传递的扭矩满足车辆正常行进所需的扭矩，车辆 正常行进，行进车速大于设置阈值，判断超出发动机熄火保护范围。

上述的算法5具体如下：

通过辅助起步后时间信息，判断车辆是否处于熄火保护范围：

辅助起步后，若超出时间阈值发动机未处于熄火状态，则判断车辆已正常 行进，超出发动机熄火保护范围。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上 述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性 的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在 本发明的保护范围之内。