专利名称：一种基于单片机的电子驻车制动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子驻车制动系统智能化领域，具体涉及一种基于单片机的电子驻车制动装置。
技术背景 随着近年来单片机技术的飞速发展，主动安全技术的进一步发展和完善，再加上新的更先进的制造工艺的不断产生，从而使得汽车安全领域发生了翻天覆地的变化。同时电子技术和信息技术在汽车方面的大量应用，主动安全技术领域出现了 ABS、ASR、EBD等先进技术，进一步推动了汽车安全技术朝着自动化、智能化的方向发展。在主动安全方面，电子驻车制动系统应运而生，使用先进的电子设备取代现有的人力机械式驻车制动系统，驾驶者只需按下按钮即可实现驻车制动功能，为驾驶员提供了更好的操作舒适性和更多的安全性。虽然现在市场上拥有电子驻车制动系统的车型琳琅满目，比如大众的迈腾、奥迪A4、奥迪A6、以及新君威等等，但是大多数都是通过人工操作按钮实现驻车，如果在汽车停车后，驾驶员忘记按驻车按钮，汽车处在自由状态，存在着安全隐患。因此，设计一种能够自动驻车的电子驻车制动装置是非常有必要的。
发明内容针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的电子驻车制动装置，该装置通过单片机来处理传感器单元采集的信息，利用处理后的制动信号控制制动电机，达到汽车停车自动驻车的目的。改善了现有电子驻车制动系统存在的安全隐患的现状。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案予以实现一种基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，包括电源、传感器单元、控制单元，其中，控制单元和传感器单元分别连接电源，传感器单元的输出端连接控制单元的输入端，控制单元连接电机。本实用新型还包括如下其他技术特征还包括紧急解除制动按钮，该按钮分别与电源和控制单元相连接。所述紧急解除制动按钮采用E538按钮。所述传感器单元包括轮速传感器、离合器位置传感器、坡度传感器、制动电机位置传感器。所述轮速传感器采用霍尔效应式轮速传感器。 所述离合器位置传感器采用G476 ；所述坡度传感器采用芬兰SCA61T ；所述制动电机位置传感器采用角位移型传感器。所述控制单元采用MC9S12XS128单片机。本实用新型利用单片机的控制取代传统驻车系统的驻车按钮，增加各种传感器，经单片机处理完成驻车过程与解除驻车，无需驾驶员主动操作驻车按钮，具有安全性能高，使用方便，响应快速，控制准确等特点。使汽车更加自主化，能够有效避免因驾驶员的疏忽而未驻车的危险。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的工作原理图。图3为MC9S12XS128单片机的引脚接线原理图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步的解释说明。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的基于单片机的电子驻车制动装置，包括电源、传感器单元、控制单元，其中，控制单元和传感器单元分别连接电源，传感器单元的输出端连接控制单元的输入端，控制单元连接电机。所述传感器单元包括轮速传感器、离合器位置传感器、坡度传感器、制动电机位置传感器，它们分别用于采集车辆的车速、离合器位置、坡度和制动电机位置等信息。所述轮速传感器采用霍尔效应式轮速传感器，离合器位置传感器采用G476 ;坡度传感器采用芬兰SCA61T ;制动电机位置传感器采用角位移型传感器。电源采用车载12V电源。控制单元采用MC9S12XS128单片机。另外，本实用新型还包括紧急解除制动按钮，该按钮分别与电源和控制单元相连接，紧急解除制动按钮采用E538按钮。实际应用时，将控制单元与汽车的制动机械装置的制动电机相连。轮速传感器安装在后轮上，离合器位置传感器安装在离合器踏板底部，坡度传感器安装在汽车重心位置，电机位置传感器安装在电机复位位置。控制单元即ECU用于实时的接收传感器单元所传送的信息，并对这些信息进行处理，根据处理结果判断是否需要驻车，如果需要驻车，单片机将控制信号通过电机驱动电路控制制动电机，制动电机通过制动机械装置控制车辆的车轮实现驻车。当汽车需要解除制动时，单片机通过电机驱动电路控制驱动电机解除制动力，恢复汽车行驶状态。另外，当汽车需要紧急解除驻车，如汽车没有燃油需要拖车时，可按下与单片机相连的“紧急解除制动按钮”实现解除驻车。本实用新型的装置中所用的电子元器件均为市售的已知产品，本领域技术人员根据本申请的技术效果即可实现各电子元器件的具体连接。参照图2，本实用新型的设计原则是基于单片机控制而取代传统制动系统的按钮功能，单片机处理各传感器的数据并判断汽车的驻车状态。工作原理如下假设汽车速度为V，道路坡度为I，当汽车在平地上静止时(即V = 0，I = O)且离合器在不工作位置，汽车的驻车制动系统自动把车轮锁住；当汽车由运动到静止过程中，车速感应器不断检测车速并以信号的形式传给单片机，经过单片机判断车速信号是否为零，若车速不为零(即V古0，I=O)，则单片机继续判断车速感应器传来的信号，直到车速为零为止。若车速为零，则进入下一个判断系统，离合器不工作时，汽车驻车制动系统工作，而离合器工作时，本装置不工作。当汽车在坡道上起步时(V = O, I古O),由坡度感应器传给单片机,单片机再判断驱动力是否大于行驶阻力，当驱动力大于行驶阻力时，驻车制动系统释放制动力，使车轮滚动，反之，则本装置工作。综上，本实用新型的基于单片机的电子驻车制动装置，能够实现停车即自动驻车，开车即释放制动。 参照图3，给单片机提供5v电源，使其正常工作，PA0-PA3端口分别接轮速传感器、坡度传感器、离合器位置传感器、制动电机位置传感器，四个传感器依次编号为1-4，PPl端口为电机正转信号端，实施制动；PP3端口为电机反转信号端，解除制动。“紧急解除制动按钮”接PBl端口。结合图I和图2，实施驻车有以下两种情况(I)当1，2，3，4号的传感器分别探测到速度为零、坡度为零、离合器复位(不工作)、电机复位(不工作)时，单片机控制PPl管脚输出高电平，驱动电机正转，所以汽车实施驻车。(2)当1，2，3，4号传感器分别探测到速度为零、坡度不为零、离合器复位、电机复位时，单片机控制PPl管脚输出高电平，电机正转，汽车实施驻车。解除驻车有四种情况(I)当1，2，3号的传感器分别探测到速度不为零、坡度为零、离合器复位时，电机在复位位置，汽车处于自由状态。(2)当1，2，3，4号的传感器分别探测到速度为零、坡度为零、离合器工作、电机在制动位置时，单片机控制PP3管脚输出高电平，电机反转，解除驻车。(3)当1，2，3，4号的传感器分别探测到速度 为零、坡度不为零、离合器工作、电机在制动位置时，单片机会根据角度、汽车重量计算出所需驱动力，在驱动力大于行驶阻力的时候，单片机控制PP3管脚输出高电压，电机反转，解除制动。(4)在遇到紧急情况时，按动“紧急解除制动按钮”，单片机会根据指令发出信号，驱动电机反转，解除制动。
权利要求1.一种基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，包括电源、传感器单元、控制单元，其中，控制单元和传感器单元分别连接电源，传感器单元的输出端连接控制单元的输入端，控制单元连接电机。
2.如权利要求I所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，还包括紧急解除制动按钮，该按钮分别与电源和控制单元相连接。
3.如权利要求2所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，所述紧急解除制动按钮采用E538按钮。
4.如权利要求I或2所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，所述传感器单元包括轮速传感器、离合器位置传感器、坡度传感器、制动电机位置传感器。
5.如权利要求4所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，所述轮速传感器采用霍尔效应式轮速传感器。
6.如权利要求4所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，所述离合器位置传感器采用G476。
7.如权利要求4所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，所述坡度传感器采用芬兰SCA61T。
8.如权利要求4所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，所述制动电机位置传感器采用角位移型传感器。
9.如权利要求I所述的基于单片机的电子驻车制动装置，其特征在于，所述控制单元采用MC9S12XS128单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的电子驻车制动装置，包括电源、传感器单元、控制单元，其中，控制单元和传感器单元分别连接电源，传感器单元的输出端连接控制单元的输入端，控制单元连接电机。还包括紧急解除制动按钮，该按钮分别与电源和控制单元相连接。本实用新型利用单片机的控制取代传统驻车系统的驻车按钮，增加各种传感器，经单片机处理完成驻车过程与解除驻车，无需驾驶员主动操作驻车按钮，具有安全性能高，使用方便，响应快速，控制准确等特点。使汽车更加自主化，能够有效避免因驾驶员的疏忽而未驻车的危险。
文档编号B60T7/12GK202358078SQ20112050920
公开日2012年8月1日 申请日期2011年12月8日 优先权日2011年12月8日
发明者张倩, 杨震, 王金洋 申请人:长安大学