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1、(10)申请公布号 CN 103786699 A (43)申请公布日 2014.05.14 CN 103786699 A (21)申请号 201410048937.6 (22)申请日 2014.02.12 B60T 7/12(2006.01) B60T 17/00(2006.01) (71)申请人 浙江吉利控股集团有限公司 地址 310051 浙江省杭州市滨江区江陵路 1760 号 申请人 浙江吉利汽车研究院有限公司 (72)发明人 李桃安 路影 陈文强 潘之杰 吴成明 冯擎峰 (74)专利代理机构 上海智信专利代理有限公司 31002 代理人 吴林松 (54) 发明名称 一种手动挡汽车自动手。
2、刹系统及其控制方法 (57) 摘要 一种手动挡汽车自动手刹系统及其控制方 法， 包括控制处理模块、 与其通信连接的车速判断 模块、 空档传感器、 离合器啮合位置传感器以及执 行模块 ； 执行模块包括带有机械自锁结构的伺服 电机以及由电机驱动的制动结构， 伺服电机与制 动结构的手刹钳拉索连接， 且伺服电机与控制处 理模块硬线连接以进行通信 ； 车速判断模块监测 车速信息， 离合器捏合传感器用于判断离合器的 啮合位置信息， 当监测到车速信号为 “零” 时， 立即 对伺服电机发出指令启动刹车 ； 当监测到空档传 感器处于非空挡时， 同时监测到离合器啮合量大 于 1/4 时， 立即发出指令至伺服电机处。
3、以解除手 刹， 车辆起步， 从而可通过控制模块实现自动控制 手刹系统， 简化操作、 可靠性高。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103786699 A CN 103786699 A 1/1 页 2 1. 一种手动挡汽车自动手刹系统， 其特征在于 ： 包括控制处理模块、 与所述控制处理 模块通信连接的车速判断模块、 空档传感器、 离合器啮合位置传感器以及执行模块 ； 所述执行模块包括带有机械自锁结构的伺服电机以及由伺服电机驱动的制动。
4、结构， 所 述伺服电机与制动结构的手刹钳拉索连接， 且伺服电机与所述控制处理模块硬线连接以进 行通信 ； 所述车速判断模块监测车速信息， 所述离合器啮合传感器用于判断离合器的啮合位置 信息， 所述控制处理模块接受并处理所述车速与离合器的啮合位置信息以驱动所述执行模 块启动或解除手刹。 2. 根据权利要求 1 所述的手动挡汽车自动手刹系统， 其特征在于 ： 还包括坡度传感器， 所述坡度传感器与所述控制处理模块通信连接用于判断车辆是否处于坡道上。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的手动挡汽车自动手刹系统， 其特征在于 ： 所述控制处理 模块为行车电脑。 4. 根据权利要求 1 所述的手动挡汽车。
5、自动手刹系统， 其特征在于 ： 所述车速判断模块 为车辆 ABS 的车速传感器。 5. 根据权利要求 1 所述的手动挡汽车自动手刹系统， 其特征在于 ： 所述伺服电机与制 动结构的手刹钳拉索经由齿轮齿条结构连接。 6.一种权利要求1至5所述任一项手动挡汽车自动手刹系统的控制方法， 其特征在于 ： 包括以下步骤 ： 行车电脑通过 CAN 总线实时监测车速信号、 空档传感器信号以及离合器啮 合位置传感器信号 ； （1） 当行车电脑从 CAN 总线上监测到由 ABS 模块的车速传感器发出的车速信号为 “零” 时， 行车电脑立即对伺服电机发出指令启动刹车 ； （2） 当行车电脑从 CAN 总线上监测到。
6、空档传感器处于非空挡时， 同时监测到离合器啮 合量大于 1/4 时， 行车电脑立即发出指令至伺服电机处以解除手刹， 车辆起步。 7. 根据权利要求 6 所述的手动挡汽车自动手刹系统的控制方法， 其特征在于 ： 行车电 脑还通过 CAN 总线实时监测坡度传感器信号 ： 当行车电脑监测到除空挡及离合器啮合位置 信息外， 还通过坡度传感器信号监测到车辆倾斜角超过 1时， 车辆起步时则会启动延时解 除自动手刹功能， 以便辅助坡道起步。 权 利 要 求 书 CN 103786699 A 2 1/4 页 3 一种手动挡汽车自动手刹系统及其控制方法 技术领域 0001 本发明属于汽车技术领域， 涉及一种手动。
7、挡汽车的刹车装置， 尤其是自动手刹装 置。 背景技术 0002 在汽车市场中， 手动挡汽车仍是目前的主流车型， 但手动挡汽车的手刹系统需要 手动操作， 增加了驾驶操作的复杂性， 部分驾驶员很可能嫌操作繁琐从而不实时使用手刹， 给行车安全造成很大风险。 鉴于此， 有必要对手动汽车的手刹系统进行改进， 以简化手动挡 汽车驾驶员的操作， 尽量降低行车风险。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种手动挡汽车自动手刹系统及其控制方法， 通过对手刹 系统进行改良， 实现了经过行车电脑控制自动手刹系统， 完全取代传统的手动手刹系统， 简 化操作、 提高安全及降低成本， 让行车更加智能化。 0004 为。
8、达到上述目的， 本发明的解决方案是 ： 0005 一种手动挡汽车自动手刹系统， 包括控制处理模块、 与所述控制处理模块通信连 接的车速判断模块、 空档传感器、 离合器啮合位置传感器以及执行模块 ； 0006 所述执行模块包括带有机械自锁结构的伺服电机以及由伺服电机驱动的制动结 构， 所述伺服电机与制动结构的手刹钳拉索连接， 且伺服电机与所述控制处理模块硬线连 接以进行通信 ； 0007 所述车速判断模块监测车速信息， 所述离合器啮合传感器用于判断离合器的啮合 位置信息， 所述控制处理模块接受并处理所述车速与离合器的啮合位置信息以驱动所述执 行模块启动或解除手刹。 0008 所述的手动挡汽车自动。
9、手刹系统还包括坡度传感器， 所述坡度传感器与所述控制 处理模块通信连接用于判断车辆是否处于坡道上。 0009 所述控制处理模块为行车电脑。 0010 所述车速判断模块为车辆 ABS 的车速传感器。 0011 所述伺服电机与制动结构的手刹钳拉索经由齿轮齿条结构连接。 0012 一种手动挡汽车自动手刹系统的控制方法， 包括以下步骤 ： 行车电脑通过 CAN 总 线实时监测车速信号、 空档传感器信号以及离合器啮合位置传感器信号 ； 0013 （1） 当行车电脑从 CAN 总线上监测到由 ABS 模块的车速传感器发出的车速信号为 “零” 时， 行车电脑立即对伺服电机发出指令启动刹车 ； 0014 （2。
10、） 当行车电脑从 CAN 总线上监测到空档传感器处于非空挡时， 同时监测到离合 器啮合量大于 1/4 时， 行车电脑立即发出指令至伺服电机处以解除手刹， 车辆起步。 0015 行车电脑还通过 CAN 总线实时监测坡度传感器信号 ： 当行车电脑监测到除空挡及 离合器啮合位置信息外， 还通过坡度传感器信号监测到车辆倾斜角超过 1时， 车辆起步时 说 明 书 CN 103786699 A 3 2/4 页 4 则会启动延时解除自动手刹功能， 以便辅助坡道起步。 0016 由于采用上述方案， 本发明的有益效果是 ： 0017 本发明所示的手动挡汽车自动手刹系统， 其实现手刹的执行模块为通过在取消传 统的。
11、手刹拉杆的同时在底盘处增加自动手刹伺服电机， 伺服电机与手刹钳拉索通过齿轮 齿条结构连接， 并伺服电机带有机械自锁结构。 0018 由于伺服电机与行车电脑相连， 行车电脑从 CAN 总线上读取车速与离合器啮合位 置的数据信息后发送指令至伺服电机处以开启或关闭手刹， 从而通过行车电脑实现自动控 制手刹系统， 完全取代传统的手动手刹系统。 此结构很容易实现且广泛在汽车上使用， 且简 化操作、 可靠性高、 提高安全及降低成本， 让行车更加智能化。 0019 本发明所示的手动挡汽车自动手刹系统的控制方法 ： 当行车电脑接收到 ABS 模块 发出的车速信号为 “零” 时， 立即对伺服电机发出指令启动刹车。
12、， 防止车辆滑移及应对突发 事故 ； 在解除手刹时， 区分坡道起步和平路起步， 当判断坡道起步时还增加延时解除自动手 刹功能。整个行车过程中不需要驾驶员主观干预的自动手刹系统， 在提高行车安全的同时 使驾驶操作简单、 智能化。 附图说明 0020 图 1 为本发明一实施例的工作原理示意图。 具体实施方式 0021 以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。 0022 如图 1 所示， 第一实施例中， 本发明提供了一种手动挡汽车自动手刹系统， 包括控 制处理模块、 与控制处理模块通信连接的车速判断模块、 空档传感器、 离合器啮合位置传感 器、 坡度传感器以及执行模块 ； 0023 本实施例中。
13、， 控制处理模块为行车电脑， 本系统由于关系到行驶安全， 根据相关法 规， 必须集成在底盘动力系统中， 故控制处理模块为行车电脑， 可从 CAN 总线上读取相关 的数据信息以及下达相关的指令。 0024 执行模块包括带有机械自锁结构的伺服电机以及由伺服电机控制的制动结构， 伺 服电机与制动结构的手刹钳拉索直接连接， 且伺服电机与控制处理模块硬线连接以进行通 信。传统的手刹系统一般是由拉杆牵引着传递拉索作用在单独的手刹钳 （或手刹毂） 上的， 拉起拉杆， 即可通过拉索的牵引达到将手刹钳压紧， 从而达到固定车轮的目的。 本发明所示 的自动手刹系统将拉杆结构更换为伺服电机， 伺服电机经由硬线连接控制。
14、处理模块， 伺服 电机的输出端通过带锁止功能的齿轮齿条结构与手刹钳拉索连接， 从而可对制动结构单 独控制， 且伺服电机带有机械自锁结构， 以防止系统断电的影响。 伺服电机的输出端除通过 带锁止功能的齿轮齿条结构与手刹钳拉索连接外， 还可选择其他行业通用的连接方式进 行连接。 0025 车速判断模块监测车速信息并传递至控制处理模块处理。当车速信号为 “零” 时， 控制处理模块发出指令至伺服电机处以启动刹车 ； 本实施例中， 车速判断模块为 ABS 模块 中的车速传感器。正常行驶条件下只要自动手刹系统从 CAN 总线上监测到由 ABS 模块发出 的车速信号为 “零” 时， 自动手刹系统会立即对伺服。
15、电机发出手刹指令， 此时电机驱动齿轮 说 明 书 CN 103786699 A 4 3/4 页 5 并带动齿条牵引刹车钳拉索并锁止， 从而启动刹车， 防止车辆滑移及应对突发事故。 0026 离合器啮合位置传感器用于判断离合器啮合位置信息， 离合器断开时为 “0” ， 完全 结合为 “1” ， 当信号大于 “0” 时就表示离合器开始结合。控制处理模块从 CAN 总线上监测到 空档传感器处于非空挡状态且监测到离合器啮合量大于 1/4 时， 控制处理模块发出指令至 伺服电机处以解除手刹。由于离合器从动盘与变速器输入轴为花键连接， 在非空挡时离合 器从动盘直接传动到车轮。故当离合器啮合位置传感器将信号。
16、送至行车电脑， 自动手刹系 统再从 CAN 上读取此信号时判断离合器有滑摩 （即有足够的驱动扭矩） ， 自动手刹系统判断 车辆启动， 行车电脑即发送指令至伺服电机处解除刹车。 0027 坡度传感器与控制处理模块通信连接用于判断车辆是否处于坡度上， 当行车电脑 通过坡度传感器判断车辆处于上坡路段， 同时从 CAN 总线上监测到空档传感器处于非空 挡、 离合器滑摩时， 行车电脑判断车辆为坡道起步状态， 此时， 车辆起步的时候系统会有延 时解除的功能， 以便辅助坡道起步。 0028 第二实施例中， 本发明对应第一实施例提供了一种手动挡汽车自动手刹系统的控 制方法， 包括以下步骤 ： 通过 CAN 总。
17、线实时监测车速信号、 空档传感器信号、 离合器啮合位 置传感器信号以及坡度传感器信号 ； 自动手刹系统集成在行车电脑系统中， 无需特意开启 此功能， 系统根据车况进行自动控制。 自动手刹系统的输入信息主要有车速信息、 离合器啮 合信息、 坡度信息和空挡信息。 0029 （1） 当行车电脑从 CAN 总线上监测到由 ABS 模块发出的车速信号为 “零” 时， 行车 电脑立即对伺服电机发出指令启动刹车。开启手刹的工况很简单， 在正常行驶工况下只要 自动手刹系统从 CAN 上监测到由 ABS 模块发出的车速信号为 “零” 时， 自动手刹系统会立即 对伺服电机发出指令启动刹车， 防止车辆滑移及应对突发。
18、事故。 0030 （2） 当从 CAN 总线上监测到空档传感器处于非空挡， 同时监测到离合器啮合量大 于 1/4 时， 行车电脑立即发出指令至伺服电机处以解除手刹， 车辆起步。 0031 （3） 当行车电脑监测到除空挡及离合器从动盘转速信息外， 还通过坡度传感器信 号监测到车辆倾斜角超过 1时， 车辆起步时则会启动延时解除自动手刹功能， 以便辅助坡 道起步。行车电脑在判断车辆处于起步状态的同时还判断车辆处于坡道上， 即为坡道起步 时， 开启坡道起步辅助。 当车辆停放在坡道上需要起步时， 自动手刹系统除了监测空挡及离 合器啮合位置信息外， 还需要监测坡度信息 （坡度传感器信号直接被自动手刹系统读。
19、取， 当 自动手刹系统监测到车辆倾斜角超过 1时， 即被判断为坡道） 。当车辆停放的地方被系统 判断为坡道时， 车辆起步时则会启动延时解除自动手刹功能， 以便辅助坡道起步。 若无延时 设定， 车辆坡道起步， 此时手刹会被解除， 但由于该刻的驱动力尚不足以使车辆前进， 会造 成车辆溜坡， 造成安全隐患。 0032 本发明所示的一种手动挡汽车自动手刹系统及控制方法， 考虑到手刹系统高的可 靠性的需要， 在取消传统的手刹拉杆的同时需要在底盘处增加自动手刹伺服电机， 并带有 锁止功能， 伺服电机与手刹钳拉索通过带锁止功能的齿轮齿条结构连接， 并带有机械自 锁结构， 此结构很容易实现且广泛在汽车上使用 。
20、； 由于伺服电机硬线直接连接行车电脑， 从 而通过行车电脑实现自动控制手刹系统， 完全取代传统的手动手刹系统， 简化操作、 可靠性 高、 提高安全及降低成本， 让行车更加智能化。 0033 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发 说 明 书 CN 103786699 A 5 4/4 页 6 明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改， 并把在此说明的 一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。 因此， 本发明不限于上述实施例， 本领域技术人员根据本发明的揭示， 不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发 明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103786699 A 6 1/1 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103786699 A 7 。