專利名稱：一種自動(dòng)剎車系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車安全防護(hù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種剎車系 統(tǒng)及其控制方法。
背景技術(shù)：
在汽車駕駛過程中，由于汽車的速度過快，駕駛員常常因?yàn)榕袛嗍д`而 造成不能及時(shí)剎住汽車，從而造成追尾事件時(shí)常發(fā)生。有時(shí)還會出現(xiàn)駕駛?cè)?因?yàn)樾睦锞o張而使得踩剎車誤踩成油門的情況，這樣造成的交通事故后果不 堪設(shè)想。
為了防止上述事故的發(fā)生，公開號為CN1586945A的專利公開了一種題 為"汽車追尾防撞預(yù)警智能控制系統(tǒng)及控制方法"的專利，所公開的系統(tǒng)包 括信號采樣部分(多普勒測距雷達(dá)、車速傳感器、制動(dòng)傳感器)、系統(tǒng)中央 處理部分、控制執(zhí)行部分(發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)控制裝置和制動(dòng)系統(tǒng)控制裝置) 和顯示報(bào)警部分。該系統(tǒng)在多普勒測距雷達(dá)測得的當(dāng)前車距小于或等于通過 車速傳感器、制動(dòng)傳感器測得的數(shù)據(jù)等等計(jì)算出來的安全制動(dòng)距離時(shí)，發(fā)出 連續(xù)蜂鳴報(bào)警聲并自動(dòng)控制車速、制動(dòng)。
上述專利所公開的內(nèi)容雖然使得車輛可以在行駛過程根據(jù)具體情況而 自動(dòng)剎車，但上述公開內(nèi)容僅針對燃油汽車領(lǐng)域，其在制動(dòng)過程中能量沒有 得到反饋吸收，汽車的能量利用率低，浪費(fèi)了大量的能量，這對于車輛的續(xù) 駛里程是極為不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對電動(dòng)汽車領(lǐng)域，提供一種控制簡單、安全性高的電動(dòng)汽車的自動(dòng)剎車系統(tǒng)及其控制方法。
本發(fā)明提供的自動(dòng)剎車系統(tǒng)包括相互連接的控制模塊和制動(dòng)模塊，所述 控制模塊用于檢測車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距以及相對速度，并且判 斷是否需要?jiǎng)x車，其中，所述制動(dòng)模塊包括液壓制動(dòng)模塊和回饋制動(dòng)模塊， 所述控制模塊用于根據(jù)判斷結(jié)果分別控制液壓制動(dòng)模塊和回饋制動(dòng)模塊對 車輛進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述液壓制動(dòng)模塊以機(jī)械方式進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述回饋 制動(dòng)模塊以能量回饋方式進(jìn)行剎車制動(dòng)。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種自動(dòng)剎車系統(tǒng)的控制方法，所述自動(dòng)剎車系 統(tǒng)為上述自動(dòng)剎車系統(tǒng)，所述控制方法包括檢測車輛與前方障礙物之間的 當(dāng)前間距以及相對速度；判斷是否需要?jiǎng)x車；根據(jù)判斷結(jié)果輸出相應(yīng)的控制 所述液壓制動(dòng)模塊和回饋制動(dòng)模塊的動(dòng)作。
通過使用本發(fā)明提供的自動(dòng)剎車系統(tǒng)及其控制方法，可以根據(jù)車輛與前 方障礙物之間的間距和車輛相對于前方障礙物的相對速度來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剎車， 避免了因人為因素而造成的剎車不及時(shí)以及將踩剎車誤踩為油門等誤操作， 減少了交通事故的發(fā)生。此外，通過使用所述回饋制動(dòng)模塊，使得制動(dòng)過程 中能量得到了回收，提高了汽車的能量利用率低，有利于延長汽車的續(xù)駛里 程。


圖1是本發(fā)明提供的自動(dòng)剎車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明中的控制模塊的結(jié)構(gòu)圖3a和3b是本發(fā)明所采用的超聲波檢測器的結(jié)構(gòu)圖;
圖4是本發(fā)明所采用的回饋制動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)圖5是本發(fā)明所采用的液壓制動(dòng)模塊的結(jié)構(gòu)圖6是本發(fā)明中的制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖7是本發(fā)明的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；以及
圖8是本發(fā)明所提供的自動(dòng)剎車控制方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種自動(dòng)剎車系統(tǒng)，該剎車系統(tǒng)包括相互連
接的控制模塊10和制動(dòng)模塊20，所述控制模塊10用于檢測車輛與前方障礙 物之間的當(dāng)前間距以及相對速度，并且判斷是否需要?jiǎng)x車，其中，所述制動(dòng) 模塊20包括液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模塊230，所述控制模塊10用于 根據(jù)判斷結(jié)果分別控制液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模塊230對車輛進(jìn)行剎 車制動(dòng)，所述液壓制動(dòng)模塊210以機(jī)械方式進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述回饋制動(dòng)模 塊230以能量回饋方式進(jìn)行剎車制動(dòng)。
其中，如圖2所示，所述控制模塊10包括超聲波檢測器120和控制單 元110，所述超聲波檢測器120包括超聲波發(fā)射電路121和超聲波接收電路 122，分別用于發(fā)射和接收超聲波；所述控制單元110用于對超聲波接收電 路122傳送來的信號進(jìn)行計(jì)算，得出當(dāng)前間距，并獲取車輛與前方障礙物之 間的相對速度，根據(jù)當(dāng)前間距、相對速度、液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模 塊230的最大制動(dòng)力，判斷當(dāng)前間距是否在安全間距之內(nèi)，并根據(jù)判斷結(jié)果 控制所述液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模塊230的動(dòng)作。
其中"當(dāng)前間距"為前面描述的發(fā)射超聲波與接收到超聲波的時(shí)間差的 一半與超聲波的傳輸速度的乘積。"相對速度"為車輛當(dāng)前速度減去前方障 礙物速度的速度差，相對速度用于計(jì)算安全間距時(shí)使用?？梢岳密囕v與前 方障礙物之間的間距變化量以及發(fā)生該間距變化量所經(jīng)歷的時(shí)間(例如，兩 次測量車輛與前方障礙物的間距之間的時(shí)間間隔)來獲得車輛與前方障礙物 之間的相對速度，間距變化量通過在至少兩個(gè)時(shí)刻測量車輛與前方障礙物之間的間距可以得到。"安全間距"是指車輛在當(dāng)前相對速度的情況下采取 最大制動(dòng)力剎車剛好不能碰撞到該障礙物的距離。
其中，所述控制單元110控制所述超聲波發(fā)射電路121生成和發(fā)射超聲
波，該超聲波經(jīng)前方障礙物反射并由超聲波接收電路122接收，超聲波接收 電路122并將接收到的超聲波傳送到控制單元110。
如圖3a所示，所述超聲波發(fā)射電路121包括超聲波發(fā)射換能器A1、變 壓器B1、三極管BJT和電阻R1，所述超聲波發(fā)射換能器A1的兩個(gè)輸入端 與變壓器B1的次級側(cè)相耦合，變壓器B1的初級側(cè)的一端接電源正極，另 一端與三極管BJT的集電極相連，三極管BJT的基極通過電阻Rl與控制單 元110的端口 P2.0相連，三極管BJT的發(fā)射極接地。
如圖3b所示，所述超聲波接收電路122包括超聲波接收換能器A2、芯 片CX20106、電阻R2-R4和電容C1-C4，所述超聲波接收換能器A2的一個(gè) 輸出端和芯片CX20106的引腳1均與電容C4的正極相連，超聲波接收換能 器A2的另一個(gè)輸出端以及電容C4的負(fù)極接地；芯片CX20106的引腳2與 電容Cl的正極相連，電容Cl的負(fù)極經(jīng)由電阻R2接地；芯片CX20106的 引腳3與電容C2的正極相連，電容C2的負(fù)極接地；芯片CX20106的引腳 4直接接地；芯片CX20106的引腳5與電阻R3相連，電阻R3的另一端與 +5丫電源相連；芯片CX20106的引腳6與電容C3的正極相連，電容C3的 負(fù)極接地；芯片CX20106的引腳7分別與控制單元110的端口 P3.2和電阻 R4相連，電阻R4的另一端與+5V電源相連；芯片CX20106的引腳8與+5V 的電源相連。
下面結(jié)合上述超聲波檢測器的結(jié)構(gòu)介紹其具體工作原理，首先控制單元 110的端口 P2.0發(fā)射出一個(gè)矩形脈沖信號，經(jīng)過三極管包含BJT耦合到變壓 器B1的初級側(cè)，經(jīng)過變壓器B1驅(qū)動(dòng)，將信號直接加在超聲波發(fā)射換能器 Al上，從而發(fā)射出超聲波。當(dāng)超聲波遇到障礙物時(shí)，超聲波返回到超聲波接收換能器A2。此時(shí)，聲波信號變成電信號，并經(jīng)過芯片CX20106對信號 進(jìn)行放大和帶通濾波處理，從而通過控制單元110的端口 P3.2觸發(fā)中斷，引 發(fā)控制單元110中斷，控制單元IIO計(jì)算自發(fā)出超聲波到接收到超聲波所經(jīng) 歷的時(shí)間，并根據(jù)該時(shí)間和超聲波的傳播速度來算出車輛與前方障礙物之間 的當(dāng)前間距?？刂茊卧狪IO還可以根據(jù)兩次獲得間距之間的間隔時(shí)間以及所 獲得的間距之間的差值來計(jì)算車輛相對于前方障礙物的相對速度。
所述控制單元110比較當(dāng)前間距與安全間距，若當(dāng)前間距大于安全間距， 則表明安全，控制單元110不進(jìn)行任何操作；若當(dāng)前間距小于或等于安全間 距且彼此之間的差值大于安全間距與安全比例(例如，20%)之積，則表明 存在潛在危險(xiǎn)，控制單元110控制所述回饋制動(dòng)模塊230工作；若當(dāng)前間距 小于或等于安全間距，且彼此之間的差值小于或等于安全間距與安全比例之 積，則表明車距過近、十分危險(xiǎn)，控制單元110控制所述回饋制動(dòng)模塊230 和液壓制動(dòng)模塊210工作。所述安全比例可以根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行設(shè)定，例 如為20%-50%。通過此種控制方式，可以在不發(fā)生危險(xiǎn)的情況下實(shí)現(xiàn)能量最 大程度上的回收，有利于能源的節(jié)省。
其中，在所述液壓制動(dòng)模塊210或回饋制動(dòng)模塊230的工作過程中，所 述控制模塊10周期性地檢測車輛與前方障礙物之間的間距S，并且將所檢 測的間距S與前一次檢測的間距S'進(jìn)行比較，如果所檢測的間距S連續(xù)至 少2次大于前一次檢測的間距S'，則控制液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模 塊230中的至少一者停止工作。這樣可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)車輛與前方障礙物之間 的位置情況，及時(shí)判斷是否需要存在繼續(xù)剎車的必要，從而減少了不必要的 剎車，有利于能量的節(jié)省。所述檢測車輛與前方障礙物之間的間距的周期可 以根據(jù)實(shí)際需要而定，可以每隔200-500ms檢測一次。
所述控制單元110可以為能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能的任何電路，例如這里可以 為DSP控制單元，包括高速可編程數(shù)字信號處理芯片及其外圍電路，其中高速可編程數(shù)字信號處理芯片可以選用TI公司的TMS320F2812芯片。
下面結(jié)合圖4、 5和6介紹本發(fā)明中所使用的液壓制動(dòng)模塊210和回饋 制動(dòng)模塊230。
如圖4所示，所述回饋制動(dòng)模塊230包括蓄電池231、逆變器232和永 磁型電機(jī)233，所述逆變器232分別與控制模塊10、永磁型電機(jī)233和蓄電 池231連接，用于在控制模塊10的控制下將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并且控 制所述永磁型電機(jī)233將在制動(dòng)過程中的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并將該電能輸 送至蓄電池231存儲。
其中，所述控制模塊IO用于計(jì)算控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)的PWM信號，并送入 逆變器232;逆變器232由三個(gè)智能功率模塊(IPM)，也可用IGBT或晶體 管等功率器件來實(shí)現(xiàn)，IPM分為上下橋臂，三個(gè)IPM的上橋臂的輸入端與 蓄電池231的正極母線相連接，下橋臂與蓄電池231的負(fù)極母線相連接，各 IPM之間的各個(gè)連接點(diǎn)分別與電機(jī)的三相線圈(AB相、BC相、AC相)相 連接；所述永磁型電機(jī)233是永磁型同步電動(dòng)機(jī)，作為車輛的動(dòng)力輸出源。
永磁型電機(jī)233具有兩種工作狀態(tài)，即電動(dòng)狀態(tài)和能量回饋狀態(tài)。在車 輛正常的行駛中，永磁型電機(jī)233是正向電動(dòng)的，轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，蓄電池 231經(jīng)逆變器232給出的電壓加在永磁型電機(jī)233的三相繞組(AB相、BC 相、AC相)上產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場與轉(zhuǎn)子永磁場合成為永磁型電機(jī)233 的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)永磁型電機(jī)233處于電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的方向 是超前于轉(zhuǎn)子磁場的方向的，該旋轉(zhuǎn)磁場拖動(dòng)轉(zhuǎn)子磁場同步速旋轉(zhuǎn)，即帶動(dòng) 轉(zhuǎn)子同步速旋轉(zhuǎn)，因此就將輸入的電功率轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功率。永磁型電機(jī)233 運(yùn)行在能量回饋狀態(tài)時(shí)，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的方向要落后于轉(zhuǎn)子磁場的方向，轉(zhuǎn) 子磁場帶動(dòng)該旋轉(zhuǎn)磁場同步速旋轉(zhuǎn)，傳遞一定的電磁功率，此時(shí)將轉(zhuǎn)子的機(jī) 械能轉(zhuǎn)化為電能，從定子繞組輸出電能給蓄電池231充電，在輸出電能的同 時(shí)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，達(dá)到了制動(dòng)的效果。如圖5所示，所述液壓制動(dòng)模塊210包括電機(jī)211、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路212、 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)213和制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)214，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路212分別與 電機(jī)211和控制模塊10相連，電機(jī)211的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)213與所述 制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)214相連，所述制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)214用于在制 動(dòng)踏板被踩下時(shí)對車輛進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述控制模塊10通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路 212來控制電機(jī)211運(yùn)行，然后電機(jī)211通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)213驅(qū)動(dòng)所述制動(dòng)踏 板液壓制動(dòng)系統(tǒng)214進(jìn)行剎車制動(dòng)。通過該雙驅(qū)動(dòng)型的液壓制動(dòng)模塊210， 可以實(shí)現(xiàn)腳動(dòng)剎車和自動(dòng)緊急剎車，使得剎車系統(tǒng)變得靈活可靠。
其中，如圖6所示，所述制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)214包括制動(dòng)踏板215、 推桿216、主缸活塞217、制動(dòng)主缸218、油管219、制動(dòng)輪缸220、輪缸活 塞221、制動(dòng)鼓222、摩擦片223、制動(dòng)蹄224、制動(dòng)底板225、支承銷226、 制動(dòng)體回位彈簧227，制動(dòng)踏板215通過推桿216與主缸活塞217相連，從 而推動(dòng)制動(dòng)主缸218中的液壓油，使液壓油通過油管219流到制動(dòng)輪缸220， 擠壓輪缸活塞221;輪缸活塞221與固定在支承銷226上的制動(dòng)蹄224相連， 摩擦片223內(nèi)部緊挨著制動(dòng)蹄224，外部靠近制動(dòng)鼓222。輪缸活塞221受 到液壓油的擠壓，從而使得摩擦片223摩擦制動(dòng)鼓222，產(chǎn)生制動(dòng)。所述制 動(dòng)體回位彈簧227連接在兩片制動(dòng)蹄224之間，用于使制動(dòng)蹄224復(fù)位。在 該制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)214中，所述推桿216上具有齒槽，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 213為齒輪，該齒輪與所述推桿216上的齒槽相互配合，從而使得電機(jī)221 可以通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)213驅(qū)動(dòng)推桿216運(yùn)動(dòng)。
其中，所述控制模塊10通過所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路212而使所述電機(jī)212 間歇性地工作。如圖7所示，所述控制模塊10通過端口P2.1發(fā)出預(yù)定頻率 的脈沖信號，以控制開關(guān)T的通斷，從而控制所述電機(jī)211間歇性地工作。 這樣可以產(chǎn)生防抱死制動(dòng)的效果，即車輪處于"抱緊一放松一抱緊"的循環(huán) 工作過程，保證制動(dòng)時(shí)車輛本身的操縱性和穩(wěn)定性。這里所述控制模塊10可以控制所述電機(jī)211每隔500ms-ls工作1次。
相應(yīng)的，如圖8所示，本發(fā)明還提供了一種自動(dòng)剎車系統(tǒng)的控制方法， 所述自動(dòng)剎車系統(tǒng)包括相互連接的控制模塊IO和分別與該控制模塊10相連 的液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模塊230，所述控制方法包括檢測車輛與 前方障礙物之間的當(dāng)前間距以及相對速度；判斷是否需要?jiǎng)x車；根據(jù)判斷結(jié) 果控制所述液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模塊230的動(dòng)作。
其中，檢測車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距的步驟可以包括以下步 驟發(fā)射超聲波；接收該超聲波經(jīng)前方障礙物反射回來的超聲波；以及用發(fā) 射超聲波和接收到超聲波的時(shí)間差的一半乘以超聲波的傳輸速度得到車輛 與前方障礙物之間的當(dāng)前間距。
其中，檢測車輛與前方障礙物之間的相對速度的步驟包括以下步驟檢 測車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距；以及根據(jù)車輛與前方障礙物之間的間 距變化量以及發(fā)生該間距變化量所經(jīng)歷的時(shí)間來獲得車輛與前方障礙物之 間的相對速度。當(dāng)然，上述測量相對間距和相對方法的步驟中，并不限于使 用超聲波測距離的方式，還可以使用其他測距方法。
其中，判斷是否需要?jiǎng)x車的步驟可以包括以下步驟根據(jù)相對速度以及 液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模塊230的最大制動(dòng)力，計(jì)算安全間距；比較 當(dāng)前間距和安全間距若當(dāng)前間距大于安全間距，則不需要?jiǎng)x車；否則，需 要?jiǎng)x車。
其中當(dāng)判斷結(jié)果為需要?jiǎng)x車時(shí)，根據(jù)當(dāng)前間距和安全間距來選擇相應(yīng)的 制動(dòng)方式，包括以下步驟若當(dāng)前間距小于或等于安全間距，且彼此之間的
絕對差值大于安全間距與所述安全比例之積，則選擇回饋制動(dòng)方式，控制回
饋制動(dòng)系統(tǒng)230進(jìn)行工作；若當(dāng)前間距小于或等于安全間距，且彼此之間的
差值小于或等于安全間距與安全比例之積，則選擇回饋和液壓制動(dòng)方式，控
制液壓制動(dòng)系統(tǒng)210和回饋制動(dòng)系統(tǒng)230同時(shí)進(jìn)行工作。其中，在所述液壓制動(dòng)模塊210或回饋制動(dòng)模塊230的工作過程中，周 期性地檢測車輛與前方障礙物之間的間距S，并且將所檢測的間距與前一次 檢測的間距S'進(jìn)行比較，如果所檢測的間距S連續(xù)至少2次大于前一次檢 測的間距S'，則控制液壓制動(dòng)模塊210和回饋制動(dòng)模塊230中的至少一者 停止工作。其中，所述檢測車輛與前方障礙物之間的間距的周期可以根據(jù)實(shí) 際需要而定，可以每隔200-500ms檢測一次。
本發(fā)明所提供的自動(dòng)剎車系統(tǒng)及其控制方法可以在避免實(shí)現(xiàn)剎車的情 況下使能量得到了最大程度上的利用，從而較少了交通事故的發(fā)生，并且提 高了汽車的能量利用效率。
權(quán)利要求
1、一種自動(dòng)剎車系統(tǒng)，該剎車系統(tǒng)包括相互連接的控制模塊(10)和制動(dòng)模塊(20)，所述控制模塊(10)用于檢測車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距以及相對速度，并且判斷是否需要?jiǎng)x車，其特征在于，所述制動(dòng)模塊(20)包括液壓制動(dòng)模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)，所述控制模塊(10)用于根據(jù)判斷結(jié)果分別控制液壓制動(dòng)模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)對車輛進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述液壓制動(dòng)模塊(210)以機(jī)械方式進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述回饋制動(dòng)模塊(230)以能量回饋方式進(jìn)行剎車制動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，所述控制模塊(10) 包括控制單元(110)和超聲波檢測器(120):超聲波檢測器(120)包括超聲波發(fā)射電路(121)和超聲波接收電路 (122)，分別用于發(fā)射和接收超聲波；所述控制單元(110)用于對超聲波接收電路(122)傳送來的信號進(jìn)行 計(jì)算，得出當(dāng)前間距，并獲取車輛與前方障礙物之間的相對速度，根據(jù)當(dāng)前 間距、相對速度、液壓制動(dòng)模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)的最大制動(dòng) 力，判斷當(dāng)前間距是否在安全間距之內(nèi)，并根據(jù)判斷結(jié)果控制所述液壓制動(dòng) 模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)的動(dòng)作。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，所述控制單元(110) 控制所述超聲波發(fā)射電路(121)生成和發(fā)射超聲波，該超聲波經(jīng)前方障礙 物反射并由超聲波接收電路(122)接收，超聲波接收電路(122)并將接收 到的超聲波傳送到控制單元(110)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，所述控制單元(110) 比較當(dāng)前間距與安全間距，若當(dāng)前間距大于安全間距，則控制單元(110)不進(jìn)行任何操作；若當(dāng)前間距小于或等于安全間距，且彼此之間的差值大于 安全間距與安全比例之積，則控制單元(110)控制所述回饋制動(dòng)模塊(230) 工作；若當(dāng)前間距小于或等于安全間距，且彼此之間的差值小于或等于安全 間距與安全比例之積，則控制單元(110)控制所述液壓制動(dòng)模塊(210)和 回饋制動(dòng)模塊(230)工作。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，所述安全比例為20% -50%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，在所述液壓制動(dòng)模塊 (210)或回饋制動(dòng)模塊(230)的工作過程中，所述控制模塊(10)周期性地檢測車輛與前方障礙物之間的間距S，并且將所檢測的間距與前一次檢測 的間距S'進(jìn)行比較，如果所檢測的間距S連續(xù)至少2次大于前一次檢測的 間距S'，則控制液壓制動(dòng)模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)中的至少一 者停止工作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，檢測車輛與前方障礙 物之間的間距S的周期為200-500ms。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，所述回饋 制動(dòng)模塊(230)包括蓄電池(231)、逆變器(232)和永磁型電機(jī)(233)， 所述逆變器(232)分別與控制模塊(10)、永磁型電機(jī)(233)和蓄電池(231) 連接，用于在控制模塊(10)的控制下將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并且控制所 述永磁型電機(jī)(233)將制動(dòng)過程中的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并將該電能輸送 至蓄電池(231)存儲。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，其中，所述液壓 制動(dòng)模塊(210)包括電機(jī)(211)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(212)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(213) 和制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)(214)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(212)分別與電機(jī)(211) 和控制模塊(10)相連，電機(jī)(211)的輸出軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(213)與所述 制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)(214)相連，所述制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)(214)用 于在制動(dòng)踏板被踩下時(shí)對車輛進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述控制模塊(10)通過電機(jī) 驅(qū)動(dòng)電路(212)來控制電機(jī)(211)運(yùn)行，然后電機(jī)(211)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(213)驅(qū)動(dòng)所述制動(dòng)踏板液壓制動(dòng)系統(tǒng)(214)進(jìn)行剎車制動(dòng)。
10、 一種自動(dòng)剎車系統(tǒng)的控制方法，所述自動(dòng)剎車系統(tǒng)為根據(jù)權(quán)利要求 1-11中任一項(xiàng)所述的自動(dòng)剎車系統(tǒng)，所述控制方法包括檢測車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距以及相對速度； 判斷是否需要?jiǎng)x車；根據(jù)判斷結(jié)果控制所述液壓制動(dòng)模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)的 動(dòng)作。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的控制方法，其中，檢測車輛與前方障礙物 之間的當(dāng)前間距的步驟包括以下步驟發(fā)射超聲波；接收該超聲波經(jīng)前方障礙物反射回來的超聲波；以及用發(fā)射超聲波和接收到超聲波的時(shí)間差的一半乘以超聲波的傳輸速度 得到車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距。
12、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的控制方法，其中，檢測車輛與前方障礙物 之間的相對速度的步驟包括以下步驟檢測車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距；以及根據(jù)車輛與前方障礙物之間的間距變化量以及發(fā)生該間距變化量所經(jīng) 歷的時(shí)間來獲得車輛與前方障礙物之間的相對速度。
13、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的控制方法，其中，判斷是否需要?jiǎng)x車的步驟包括以下步驟-根據(jù)相對速度以及液壓制動(dòng)模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)的最大 制動(dòng)力來計(jì)算安全間距；比較當(dāng)前間距和安全間距若當(dāng)前間距大于安全間距，則不需要?jiǎng)x車；否則，則需要?jiǎng)x車。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其中，當(dāng)判斷結(jié)果為需要?jiǎng)x車 時(shí)，根據(jù)當(dāng)前間距和安全間距來選擇相應(yīng)的制動(dòng)方式，包括以下步驟若當(dāng)前間距小于或等于安全間距，且彼此之間的差值大于安全間距與安 全比例之積，則選擇回饋制動(dòng)方式，控制回饋制動(dòng)系統(tǒng)(230)進(jìn)行工作；若當(dāng)前間距小于或等于安全間距，且彼此之間的差值小于或等于安全間 距與安全比例之積，控制液壓制動(dòng)系統(tǒng)(210)和回饋制動(dòng)系統(tǒng)(230)同時(shí) 進(jìn)行工作。
15、 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的控制方法，其中，所述安全比例為 20%-50%。
16、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的控制方法，其中，所述控制方法還包括 在所述液壓制動(dòng)模塊(210)或回饋制動(dòng)模塊(230)的工作過程中，周期性 地檢測車輛與前方障礙物之間的間距S，并且將所檢測的間距S與前一次檢測的間距S'進(jìn)行比較，如果所檢測的間距S連續(xù)至少2次大于前一次檢測的 間距S'，則控制液壓制動(dòng)模塊(210)和回饋制動(dòng)模塊(230)中的至少一者 停止工作。 根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制方法，其中，檢測車輛與前方障礙物 之間的間距S的周期為200-500ms。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自動(dòng)剎車系統(tǒng)及其控制方法，該剎車系統(tǒng)包括相互連接的控制模塊和制動(dòng)模塊，所述控制模塊用于檢測車輛與前方障礙物之間的當(dāng)前間距以及相對速度，并且判斷是否需要?jiǎng)x車，其中，所述制動(dòng)模塊包括液壓制動(dòng)模塊和回饋制動(dòng)模塊，所述控制模塊用于根據(jù)判斷結(jié)果分別控制液壓制動(dòng)模塊和回饋制動(dòng)模塊對車輛進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述液壓制動(dòng)模塊以機(jī)械方式進(jìn)行剎車制動(dòng)，所述回饋制動(dòng)模塊以能量回饋方式進(jìn)行剎車制動(dòng)。該自動(dòng)剎車系統(tǒng)及其控制方法可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)剎車，減少了交通事故的發(fā)生。所述回饋制動(dòng)模塊使得制動(dòng)過程中能量得到了回收，提高了汽車的能量利用率，延長了汽車的續(xù)駛里程。
文檔編號B60K28/10GK101648521SQ200810146228
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者波 吳, 周慧君, 清 宮, 霞 李 申請人:比亞迪股份有限公司