CN111409618B - 一种乘用车应急制动***及控制方法 - Google Patents

一种乘用车应急制动***及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种新型乘用车应急制动***方案，使车辆在常规制动失效情况下，可以触发应急制动***，最大限度的保证车辆及人员安全。本发明包含传感***、控制***、执行***、警示***，传感***包含踏板开度传感器、减速度传感器等，控制***包含应急制动控制单元、控制策略等，执行***包含驻车***、动力***、能量回收***等。本发明的优点在于：该应急制动***可在车辆发生常规制动***失效（例如管路失效、真空失效等），且驾驶员无感知的情况下，自动激活应急制动***，避免了因驾驶员反应时间、情绪慌乱、操作不当等原因导致制动不及时、车辆制动距离长甚至未制动的情况发生，可最大限度地保证驾驶员生命财产安全。

Description

一种乘用车应急制动***及控制方法
技术领域
本发明涉及乘用车制动技术领域，具体为一种乘用车应急制动***及控制方法。
背景技术
当行驶中的汽车需要制动时，驾驶员会踩下刹车踏板，此时，在助力器的辅助下，制动主缸的制动液会经过制动管路流入制动器轮缸进行建压，使位于制动盘两侧的摩擦片与制动盘发生剧烈摩擦，从而使行驶中的汽车减速；若助力器失效或制动管路失效时，制动器就不能正常建压，不能对车辆形成足够的制动力，使得车辆达不到期望的减速度，制动距离将大幅延长；一般常规制动失效时，驾驶员可通过应急制动进行刹车操作（例如通过拉起手刹或EPB进行制动），但驾驶员从踩下踏板意识到常规制动失效到拉起手刹或EPB进行应急制动的过程中，若驾驶员反应时间过长，或因驾驶技能不足未进行应急制动操作，那么车辆将得不到有效的制动，从而极易发生交通事故。因此，一套智能且可靠的应急制动***对于人员生命财产安全具有重要意义。
发明内容
本发明为解决目前的汽车常规转动失效时，缺乏一种应急制动方案的技术问题，提供一种乘用车应急制动***及控制方法。
本发明所述的一种乘用车应急制动***是采用以下技术方案实现的：一种乘用车应急制动***，包含传感***、控制***、执行***、警示***；传感***的信号输出端与控制***的信号输入端相连接，控制***的与执行***双向通讯；控制***的信号输出端警示***的信号输入端相连接；所述传感***包括踏板开度传感器和减速度传感器。
本发明所述的一种乘用车应急制动控制方法是采用以下技术方案实现的：一种乘用车应急制动控制方法，传感***收集车辆信息并实时传递给控制***，控制***对收集到的信息进行分析判断，若存在制动失效情况，控制***发送信号给执行***及警示***，执行***执行应急制动功能，警示***发送警示信号给驾驶员；
传感***收集的车辆信息包含控制***所需的各类信号，包括踏板开度信号、车辆减速度信号、ABS/ESC状态信号；
控制***通过对收到的信号进行分析，通过控制策略判断车辆是否存在制动失效的情况：通过对踏板开度信号、减速度信号进行采样，以踏板开度为横坐标，减速度为纵坐标，生成实时减速度曲线，并于踏板开度达到某阈值（提前设定好）时开始进行判断；控制***存有已经预设好的“踏板开度-减速度”图像，该图像上设有理想减速度曲线和临界减速度曲线，其中理想减速度曲线和临界减速度曲线之间的区域为报警区，临界减速度曲线下方则为执行区；当监测到实时减速度曲线位于报警区时，且该过程中车辆ABS/ESC未处于激活状态，那么可判断该车辆存在一般制动失效情况，这时将通过警示***报警，提醒驾驶员制动***异常；当监测到实时减速度曲线位于执行区时，且该过程中车辆ABS/ESC未处于激活状态，那么可判断该车辆存在严重制动失效情况，这时将通过警示***报警，同时激活执行***，进行应急制动；
在判断车辆存在常规制动失效情况之后，执行***通过接收控制***信号，实现应急制动功能。
本发明有以下优点：当驾驶员踩下制动踏板进行制动时，本发明通过控制***对传感***收集到的车辆信息进行分析，可判断出车辆是否存在制动失效（例如管路失效、真空失效等）情况，若此时车辆存在制动失效情况，本发明的控制***会自动激活应急制动功能，使车辆产生相应的减速度，并警示驾驶员，最大限度保证驾驶员生命财产安全。
附图说明
图1 为本发明功能框图。
图2本发明所述“踏板开度-减速度”曲线之一。图中有实时减速度曲线、临界减速度曲线和理想减速度曲线。图中实时减速度曲线位于理想减速度曲线上方，表明此时车辆制动***正常。踏板踩下越深，开度越大。当踏板踩到底开度视为100%，踏板未踩动时开度为0%。
图3本发明所述“踏板开度-减速度”曲线之二。图中实时减速度曲线位于临界减速度曲线和理想减速度曲线之间（报警区），此时车辆制动***存在一般失效情况。
图4本发明所述“踏板开度-减速度”曲线之三。图中实时减速度曲线位于临界减速度曲线下方（执行区），此时车辆制动***存在严重失效情况。
具体实施方式
如图1所示，本发明包含传感***、控制***（整车控制器）、执行***、警示***。
如图1所示，传感***收集车辆信息并实时传递给控制***，控制***对收集到的信息进行分析判断，若存在制动失效（管路失效、助力失效等）情况，控制***发送信号给执行***及警示***，执行***执行应急制动功能，警示***发送警示信号给驾驶员。
其中，传感***收集的车辆信息包含控制***所需的各类信号，例如：踏板开度信号、车辆减速度信号、ABS/ESC状态信号等。
其中，控制***通过对收到的信号进行分析，通过控制策略判断车辆是否存在制动失效（管路失效、真空失效等）的情况，例如：如图2所示，通过对踏板开度信号、减速度信号进行采样，生成实时的“踏板开度-减速度”曲线，并于踏板开度达到某阈值时开始进行判断；如3所示，当监测到实时减速度曲线位于报警区时，且该过程中车辆ABS/ESC未处于激活状态，那么可判断该车辆存在一般制动失效情况，这时将通过警示***报警，提醒驾驶员制动***异常；如图4所示，当监测到实时的减速度曲线位于执行区时，且该过程中车辆ABS/ESC未处于激活状态，那么可判断该车辆存在严重制动失效情况，这时将通过警示***报警，同时激活执行***，进行应急制动。
其中，执行***通过接收控制***信号，实现应急制动功能。执行***可以是EPB，也可以是设置的额外制动管路对制动器进行建压驱动，也可以是通过（电动车）能量回收***或控制（燃油车）发动机节气门开度，也可以是多***协同或集成，来最终实现应急制动功能。
控制***通过内设的相应软件实现上述控制过程，预设的“踏板开度-减速度”图像预先对车辆进行测试并设置好，踏板开度阈值根据实际情况设定或者调整。本领域技术人员在阅读了上述工作过程后，就可以很容易的编写出相应的软件。
其中，警示***可通过仪表、多媒体、蜂鸣器等手段，对驾驶员进行信息或声音警示，告知驾驶员车辆发生了常规制动失效，提醒驾驶员谨慎慢行并进行车辆检修。
该应急制动***可在车辆发生常规制动***失效（例如管路失效、真空失效等），且驾驶员无感知的情况下，自动激活应急制动***，避免了因驾驶员反应时间、情绪慌乱、操作不当等原因导致制动不及时、车辆制动距离长甚至未制动的情况发生，可最大限度地保证驾驶员生命财产安全。
所述控制策略是允许驾驶员无需进行常规制动以外的操作就可以自动激活的。
所述控制策略是允许驾驶员在未感知到车辆常规制动失效的情况下就可以自动激活的（通过相应功能按键）。
上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明具体地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他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种乘用车应急制动控制方法，采用乘用车应急制动***实现，该***包含传感***、控制***、执行***、警示***；传感***的信号输出端与控制***的信号输入端相连接，控制***与执行***双向通讯；控制***的信号输出端与警示***的信号输入端相连接；所述传感***包括踏板开度传感器和减速度传感器；其特征在于，传感***收集车辆信息并实时传递给控制***，控制***对收集到的信息进行分析判断，若存在制动失效情况，控制***发送信号给执行***及警示***，执行***执行应急制动功能，警示***发送警示信号给驾驶员；
传感***收集的车辆信息包含控制***所需的各类信号，包括踏板开度信号、车辆减速度信号、ABS/ESC状态信号；
控制***通过对收到的信号进行分析，通过控制策略判断车辆是否存在制动失效的情况：通过对踏板开度信号、减速度信号进行采样，以踏板开度为横坐标，减速度为纵坐标，生成实时减速度曲线，并于踏板开度达到某阈值时开始进行判断；控制***存有已经预设好的“踏板开度-减速度”图像，该图像上设有理想减速度曲线和临界减速度曲线，其中理想减速度曲线和临界减速度曲线之间的区域为报警区，临界减速度曲线下方则为执行区；当监测到实时减速度曲线位于报警区时，且该过程中车辆ABS/ESC未处于激活状态，那么判断该车辆存在一般制动失效情况，这时将通过警示***报警，提醒驾驶员制动***异常；当监测到实时减速度曲线位于执行区时，且该过程中车辆ABS/ESC未处于激活状态，那么判断该车辆存在严重制动失效情况，这时将通过警示***报警，同时激活执行***，进行应急制动；在判断车辆存在一般制动失效情况之后，执行***通过接收控制***信号，实现应急制动功能。
2.如权利要求1所述的一种乘用车应急制动控制方法，其特征在于，执行***采用EPB，或采用设置的额外制动管路对制动器进行建压驱动，或是通过电动车能量回收***或控制燃油车发动机节气门开度，或是多***协同或集成，来最终实现应急制动功能。
3.如权利要求1或2所述的一种乘用车应急制动控制方法，其特征在于，警示***采用仪表或多媒体或蜂鸣器。
4.如权利要求1或2所述的一种乘用车应急制动控制方法，其特征在于，控制策略是允许驾驶员无需进行常规制动以外的操作就可以自动激活的。
5.如权利要求1或2所述的一种乘用车应急制动控制方法，其特征在于，控制策略是允许驾驶员在未感知到车辆一般制动失效的情况下就可以自动激活的。
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