一種人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)及其控制方法，屬于車輛自動制動控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，車輛常規(guī)的摩擦制動方式為氣壓制動或者液壓制動，氣壓制動的基本原理是:如圖1所示，在制動時，踩下制動踏板，并控制制動閥打開，制動氣缸中的高壓氣體通過制動閥給制動組件進(jìn)行制動；液壓制動一般由油栗、蓄能器和電磁控制閥組成，其原理和氣壓制動類似。
[0003]隨著汽車各系統(tǒng)電子控制技術(shù)的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的自動制動也已成為一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)技術(shù)，在車輛的碰撞防止，巡航控制，智能駕駛等諸多方面發(fā)揮著基礎(chǔ)性的作用，尤其在防止汽車在突發(fā)情況下出現(xiàn)人工制動失靈或者故障的方面起著越來越重要的作用。如申請?zhí)枮?01410401176.8，發(fā)明名稱為“一種汽車自動制動系統(tǒng)”的中國專利申請，公開了一種基于液壓制動的自動制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在傳統(tǒng)液壓式制動系統(tǒng)中增加了一路主要由制動電動栗、制動蓄能器和制動器轉(zhuǎn)換電磁閥等構(gòu)成的制動器制動油路。該系統(tǒng)能夠在特殊情況下有效地進(jìn)行自動制動，但是該系統(tǒng)新增的制動油路中有電動栗、蓄能器等機(jī)構(gòu)，制動系統(tǒng)總體比較復(fù)雜，而且投入的成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有自動制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投入成本高的問題。本發(fā)明同時提供一種人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括一種人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)，包括制動氣缸、制動閥和制動組件，制動氣缸通過一個踏板制動氣路連接制動組件，所述踏板制動氣路上串接有一個制動閥，制動踏板連接所述制動閥；所述自動控制系統(tǒng)還包括自動制動控制氣路，所述自動制動控制氣路與所述踏板制動氣路并聯(lián)，所述自動制動控制氣路上設(shè)有用于導(dǎo)通所述自動制動控制氣路的電磁閥，所述電磁閥電連接有用于控制該電磁閥導(dǎo)通的控制器。
[0006]所述自動控制系統(tǒng)還包括一個障礙物距離檢測裝置，所述控制器采樣連接所述檢測裝置。
[0007]所述障礙物距離檢測裝置為雷達(dá)檢測裝置。
[0008]—種專用于上述人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)的人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制方法，該控制系統(tǒng)包括兩種制動控制方式:司機(jī)踩下制動踏板而制動的手動制動方式和電磁閥根據(jù)控制器的指令而制動的自動制動方式；車輛在手動制動方式的過程中，當(dāng)判斷制動力不足時，控制器發(fā)出制動指令，控制電磁閥相應(yīng)導(dǎo)通，進(jìn)行自動制動。
[0009]所述判斷制動力不足的具體方式為:障礙物距離檢測裝置檢測出車輛與障礙物之間的距離小于一設(shè)定閾值；在兩種制動控制方式均存在時，制動組件所響應(yīng)的制動氣壓為制動踏板踩下時產(chǎn)生的制動氣壓與自動制動方式下產(chǎn)生的制動氣壓之間的較大者。
[0010]所述控制器中設(shè)置若干個障礙物距離閾值，每兩個相鄰閾值形成的閾值區(qū)間對應(yīng)一個電磁閥的通斷時間的比例值；當(dāng)車輛與障礙物之間的實(shí)際距離值滿足某一個閾值區(qū)間時，控制器根據(jù)該閾值區(qū)間對應(yīng)的電磁閥的通斷時間的比例值控制電磁閥進(jìn)行相應(yīng)的通斷，以此產(chǎn)生相應(yīng)的制動力。
[0011]當(dāng)車輛進(jìn)行駐車操作時，控制器控制電磁閥常通以實(shí)現(xiàn)制動駐車。
[0012]當(dāng)車輛在自動制動方式的過程中，如果此時車輛的制動力不足，那么，司機(jī)踩下制動踏板，進(jìn)行手動制動。
[0013]當(dāng)手動制動方式出現(xiàn)故障時，控制器根據(jù)車輛與障礙物的距離對電磁閥進(jìn)行相應(yīng)控制，以進(jìn)行自動制動；當(dāng)自動制動方式出現(xiàn)故障時，司機(jī)根據(jù)制動踏板進(jìn)行相應(yīng)的手動制動。
[0014]本發(fā)明提供的自動控制系統(tǒng)中，只在與制動踏板連接的制動閥的兩端并聯(lián)一個自動制動控制氣路，該氣路上連接有控制電磁閥，該電磁閥用于導(dǎo)通該自動制動控制氣路，通過一個控制器電連接該電磁閥以實(shí)現(xiàn)于控制該電磁閥導(dǎo)通。該自動控制系統(tǒng)中只增加了一個控制器和電磁閥，除此之外并沒有設(shè)置其他的器件，制動系統(tǒng)總體比較簡單，而且投入的成本較低。
[0015]而且，該控制系統(tǒng)包括兩種制動控制方式:司機(jī)踩下制動踏板而制動的手動制動方式和電磁閥根據(jù)控制器的指令而制動的自動制動方式；當(dāng)車輛在手動制動方式下時，如果判斷制動力不足時，控制器發(fā)出制動指令，控制電磁閥相應(yīng)導(dǎo)通，進(jìn)行自動制動，此時自動制動產(chǎn)生的制動力較大，能夠滿足車輛有效制動，縮短了制動距離，保證了車輛的行車安全。
【附圖說明】
[0016]圖1是人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]如圖1所示的人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)，包括兩套制動分系統(tǒng)，一路是司機(jī)制動分系統(tǒng)，即手動制動分系統(tǒng)，另一路是自動制動分系統(tǒng)。該氣壓制動分系統(tǒng)包括一條連接在制動氣缸和制動組件之間的連接氣路，在該連接氣路上串接有制動閥，制動踏板控制連接該制動閥，通過踩下制動踏板能夠控制該制動閥導(dǎo)通；自動制動分系統(tǒng)包括一條自動制動控制氣路，該自動制動控制氣路與上述連接氣路并聯(lián)，在該自動制動控制氣路上設(shè)有用于導(dǎo)通自動制動控制氣路的開關(guān)電磁閥，該開關(guān)電磁閥電連接有一個自動控制系統(tǒng)控制器，該控制器用于控制該電磁閥導(dǎo)通或者關(guān)斷，為了能夠?qū)崿F(xiàn)自動制動的控制，該自動控制分系統(tǒng)還包括一個障礙物距離檢測裝置，控制器采樣連接該檢測裝置。該障礙物距離檢測裝置可以是雷達(dá)檢測裝置，還可以是激光檢測裝置，本實(shí)施例中，以雷達(dá)檢測裝置為例。
[0020]如圖1所示，在一個車輛中，車輛本身具有兩套制動系統(tǒng)，分別為前輪和后輪制動系統(tǒng)，其中，前輪制動系統(tǒng)和后輪制動系統(tǒng)包含的制動設(shè)備相同，兩套制動設(shè)備均包括開關(guān)電磁閥、制動閥、繼動閥、制動氣缸等。其中，前輪制動設(shè)備包括開關(guān)電磁閥1、制動閥5、繼動閥3、制動氣缸2等；后輪制動設(shè)備包括開關(guān)電磁閥8、制動閥6、繼動閥9、制動氣缸7等。但是，在一個車輛中，只需一個自動制動系統(tǒng)控制器和制動踏板4，所以，該控制器同時控制前后制動系統(tǒng)中的兩個開關(guān)電磁閥1、8，每個電磁閥控制各自對應(yīng)的制動系統(tǒng)，進(jìn)行制動操作。
[0021]兩個開關(guān)電磁閥均是兩位兩通閥，這兩個電磁閥是該人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)的核心，用于在制動氣路中控制制動氣路的通斷。電磁閥在通電狀態(tài)下，閥芯打開，閥體出入口連通；斷電狀態(tài)下，閥芯閉合，閥體出入口關(guān)斷。
[0022]本實(shí)施例中，開關(guān)電磁閥在進(jìn)行制動氣路通斷控制時，通過改變電磁閥在一定時間周期內(nèi)的通斷時間的比例值來達(dá)到控制制動氣路氣壓大小的目的，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對制動力大小的控制。具體為，在控制器中設(shè)置若干個障礙物距離閾值，每兩個相鄰閾值形成的閾值區(qū)間對應(yīng)一個電磁閥的通斷時間的比例值；當(dāng)車輛與障礙物之間的實(shí)際距離值滿足某一個閾值區(qū)間時，控制器根據(jù)該閾值區(qū)間對應(yīng)的電磁閥的通斷時間的比例值控制電磁閥進(jìn)行相應(yīng)的通斷，以此產(chǎn)生相應(yīng)的制動力進(jìn)行制動。
[0023]該人機(jī)雙駕雙控的車輛制動自動控制系統(tǒng)有兩種制動控制方式，一種是手動制動方式，該方式是通過司機(jī)踩下制動踏板產(chǎn)生的。在司機(jī)踩下制動踏板時，制動閥導(dǎo)通，制動氣缸中的高壓氣體通過制動閥進(jìn)入前后橋制動組件中，生與踏板角度相應(yīng)的制動壓力，前后橋制動組件將該制動壓力傳遞給制動輪缸進(jìn)行制動。另一種制動方式是自動制動方式，為:雷達(dá)檢測裝置實(shí)時檢測車輛與障礙物的實(shí)際距離，并將檢測的距離信息傳輸給控制器，控制器根據(jù)車輛與障礙物的實(shí)際距離信息和內(nèi)部設(shè)定的一系列閾值區(qū)間來分析判斷該實(shí)際距離信息滿足的閾值區(qū)間，并根據(jù)該滿足的閾值區(qū)間對應(yīng)的電磁閥的通斷時間比例來相應(yīng)控制前后橋兩個開關(guān)電磁閥的通斷，進(jìn)而前后橋相應(yīng)產(chǎn)生一個制動壓力，然后同樣通過前后橋制動組件將該制動壓力對應(yīng)傳遞給制動輪缸進(jìn)行制動。另外，在正常行駛狀態(tài)下，兩種制動方式均可以正常進(jìn)行，而且，兩種制動方式之間相互獨(dú)立，互不影響。
[0024]當(dāng)車輛在手動制動方式進(jìn)行制動的過程中，雷達(dá)檢測裝置實(shí)時檢測車輛與障礙物的實(shí)際距離，當(dāng)實(shí)際距離滿足某一個閾值區(qū)間時，控制器根據(jù)該閾值區(qū)間對應(yīng)的電磁閥的通斷時間的比例值控制前后橋電磁閥進(jìn)行相應(yīng)的通斷，以此產(chǎn)生相應(yīng)的制動力進(jìn)行制動，以實(shí)現(xiàn)自動制動方式。
[0025]當(dāng)車輛在自動制動方式下進(jìn)行制動過程中，如果此時司機(jī)察覺到車輛的制動力不足，那么，司機(jī)踩下制動踏板，進(jìn)行手動制動。
[0026]以上兩種情況均是在一種制動方式不滿足制動要求的前提下，增加另一種制動方式，在另一種方式也投入到制動控制時，此時車輛同時進(jìn)行兩種制動方式。由于這兩種制動方式對應(yīng)的制動氣路并聯(lián)，所以，在兩種制動方式均