CN102849050A - 电子驻车制动器系统的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子驻车制动器系统的控制方法,该方法可变地控制在释放电子驻车制动器系统时施加到马达的电压的负荷。该方法包括以下步骤:在释放所述电子驻车制动器系统时将施加到马达的电压控制为第一负荷比;如果所述马达的锁定发生并且所述马达不运行,则将施加到所述马达的电压控制为比所述第一负荷比大的第二负荷比;以及在将电压控制为所述第二负荷比之后,如果所述马达的锁定被释放并且所述马达开始运行,则再次将施加到所述马达的电压控制为所述第一负荷比。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及一种电子驻车制动器系统的控制方法,该方法可以减小在电子驻车制动器的致动期间生成的噪声。
背景技术
一般来说,制动器系统包括驻车制动器,驻车制动器通常被称为手闸或边闸,以保持车辆静止。当驾驶员操作设置在车辆内驾驶员座位的一侧处的驻车杆时,驻车制动器被致动。如果驾驶员拉动驻车杆,则连接到驻车杆的线缆被拉动,用于保持连接到线缆的后轮制动器组件处于操作状态。按照该方式,生成制动力。相反,当释放驻车杆时,线缆被释放,这释放了制动力。
上述使用驻车杆的驻车制动器的致动需要驾驶员直接操作制动杆。如果由于失误驾驶员在没有拉动制动杆的情况下停放车辆,则车辆可能无意地移动(例如在斜坡上),造成意外事故。此外,无论是停放车辆时还是启动车辆行驶时操作驻车杆都可能使得使用麻烦。
由于该原因,已经开发了电子驻车制动器(以下被称为EPB)以电子地控制驻车制动器的致动。EPB是经由简化的切换操作自动地施加或释放驻车制动器的系统。即使驾驶员不手动地操作驻车制动器,也自动地致动EPB以保持车辆在车辆停止的情况下或者当在斜坡上被启动时存在车辆向后移动的风险的情况下被停放或静止。
EPB系统提供各种功能,诸如,例如,在紧急制动和引擎停止时驻车制动器的自动耦合(coupling)以及斜坡上防滑动。而且,EPB系统具有开车释放功能(DAR),如果驾驶员在已经施加了驻车制动的状态下推动油门(accelerator)踏板,则该功能使驻车制动器自动被释放。在设置有EPB系统(具有DAR功能)的车辆在已经施加了驻车制动之后在平坦地面或斜坡上重新启动的情况下,在简单地推动油门踏板时驻车制动器自动被释放,而不需要操作单独的释放按钮,有助于方便地驾驶车辆。
EPB系统可以是线缆牵引(cable puller)式、马达集成卡钳(motor-on-caliper)式和液压驻车制动器式中的一种。
多数车辆系统经由马达和齿轮之间的啮合而运行,并在运行期间生成噪声。特别地,在豪华车辆的情况下,安装了更多数量的电子部件,因此,减小在电子元件的运行期间生成的噪声是很重要的。而且,由于EPB系统在车辆停止的同时致动,因此驾驶员可感觉到EPB系统比其它设备噪声更大。
发明内容
因此,本发明的一个方面是提供一种电子驻车制动器系统的控制方法,该方法可变地控制在释放电子驻车制动器系统时施加到马达的电压的负荷(duty)。
本发明的额外方面一部分将在随后的描述中进行阐述,并且一部分根据描述将变得显而易见,或者可以通过本发明的实践而获知。
根据本发明的一个方面,一种电子驻车制动器系统的控制方法包括以下步骤:在释放所述电子驻车制动器系统时将施加到马达的电压控制为第一负荷比(duty ratio);如果所述马达的锁定发生并且所述马达不运行,则将施加到所述马达的电压控制为比所述第一负荷比大的第二负荷比;以及在将电压控制为所述第二负荷比之后,如果所述马达的锁定被释放并且所述马达开始运行,则再次将施加到所述马达的电压控制为所述第一负荷比。
所述第一负荷比可以在大约50%~80%的范围中。
所述第二负荷比可以在大约90%~100%的范围中。
根据本发明的另一个方面,一种电子驻车制动器系统的控制方法包括以下步骤:在释放所述电子驻车制动器系统时将施加到马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比;在将施加到所述马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比之后判断所述马达的锁定是否发生;如果所述马达的锁定发生,则将施加到所述马达的电压控制为大约90%~100%的负荷比;在将施加到所述马达的电压控制为大约90%~100%的负荷比之后,判断所述马达的锁定是否被释放;以及如果所述马达的锁定被释放,则将施加到所述马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比。
所述判断马达的锁定是否发生的步骤可以包括:在将施加到所述马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比之后,如果电流不再增加并维持在预定值,则判断所述马达的锁定发生。
所述判断所述马达的锁定是否发生的步骤可以包括:使用编码器或霍耳传感器来判断所述马达的锁定是否发生。
所述判断马达的锁定是否被释放的步骤可以包括:在将施加到所述马达的电压控制为大约90%~100%的负荷比之后,如果电流减小,则判断所述马达的锁定被释放。
所述判断马达的锁定是否被释放的步骤可以包括:使用编码器或霍耳传感器来判断所述马达的锁定是否被释放。
根据本发明的又一个方面,一种用于减小电子驻车制动器系统的噪声的电子驻车制动器系统的控制方法包括以下步骤:在所述电子驻车制动器系统的释放操作期间将施加到马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比;以及如果所述马达的锁定发生,则将施加到所述马达的电压控制为大约100%的负荷比。
附图说明
根据结合附图对实施方式进行的以下描述,本发明的这些和/或其它方面将变得明显并且更容易理解,在附图中:
图1是例示根据本发明的示例性实施方式的电子驻车制动器系统中使用的盘式制动器的视图;
图2是根据本发明的示例性实施方式的电子驻车制动器系统的控制框图;
图3是例示根据本发明的示例性实施方式的电子驻车制动器系统的控制方法的流程图;和
图4是例示根据本发明的示例性实施方式的电子驻车制动器系统的负荷控制的曲线图。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施方式,在附图中示出了这些实施方式的示例,其中相同的标号始终指代相同的元件。
图1是例示根据本发明的示例性实施方式的电子驻车制动器系统中使用的盘式制动器的视图。这里,电子驻车制动器系统是马达集成卡钳式的。
具有电子驻车制动器系统的功能的盘式制动器包括承载器(carrier)10和卡钳外壳20,承载器10联接到车体,卡钳外壳20可往复移动地联接到承载器10。承载器10容纳彼此间隔开预定距离的一对摩擦垫11。卡钳外壳20包括缸部21a和指部20b,在缸部21a中可往复移动地安装活塞21以将两个摩擦垫11压靠在盘D上,指部20b设置在缸部21a的相对侧。
盘式制动器还包括充当驻车制动器的电子驻车制动器系统30。电子驻车制动器系统30包括:致动轴31,该致动轴31可旋转地安装在卡钳外壳20的缸部21a中;压力套32,该压力套32配备在活塞21内以通过致动轴31的旋转而往复移动,从而按压或释放活塞21;电动马达33,该电动马达33用于使致动轴31旋转;以及包括多个齿轮34a和34b的减速齿轮组件34,该减速齿轮组件34用于以减小的每分钟转数将从电动马达33的旋转轴33a生成的功率传送到致动轴31。
电子驻车制动器系统30还包括:电子控制单元(ECU)35,该电子控制单元(ECU)35用于控制整个系统;以及电流传感器36,该电流传感器36安装到ECU 35以测量被施加到电动马达33的电流。
下面,将描述电子驻车制动器系统的制动操作。
如果驾驶员操作用于驻车的开关(未示出),则电动马达33开始旋转。通过减速器34减小电动马达33的每分钟转数,使得致动轴31以极大的力旋转。通过致动轴31的旋转,压力套32轴向移动以按压压力套32的活塞21,实现车辆制动。
图2是根据本发明的示例性实施方式的电子驻车制动器系统的控制框图。
该电子驻车制动器系统包括:ECU 35、存储器50、电流传感器36、用于接收实现驻车的控制信号的操作单元40、和电动马达33。
当施加或释放电子驻车制动器系统时,ECU 35确认施加到马达30的电流和电池(未示出)的电压。电池并联连接到电动马达33和ECU 35,并因此电池电压等于施加到电动马达33的电压和施加到ECU 35的电压。同时,ECU 35从电流传感器36接收与施加到电动马达33的电流有关的信息,并基于施加到ECU 35的电压实时地监测电池电压(连续地输入到ECU 35的AD值)。
ECU 35使用在施加或释放电子驻车制动器系统时施加到马达30的电流和电池电压来计算功率(P=I*V)。
电流传感器36感测施加到电动马达33的电流。参照图1,由于电流通过ECU 35施加到电动马达33,因此电流传感器36可以被安装到ECU 35的内部位置或输出端。
在接收ECU 35的信号时电动马达33正向或反向旋转。当旋转电动马达33时,图1所示的致动轴31在与电动马达33的相同方向上旋转,用于按压或释放活塞21。
图3是示出根据本发明的示例性实施方式的电子驻车制动器系统的控制方法的流程图。
如果电子驻车制动器系统30开始进行释放操作,则ECU 35将施加到电动马达33的电压控制为第一负荷比,使电动马达33反向旋转(110)。第一负荷比对应于50%~80%的负荷比,并可以是75%的负荷比,尽管本公开不限于此。如果针对电子驻车制动器系统30的释放操作将施加到电动马达33的电压控制为50%~80%的第一负荷比,则电流立即增加(图4的部分(a))。
接着,ECU 35判断电动马达33的锁定是否发生(120)。如果电动马达33的锁定发生,则可能必须将电动马达33旋转到最大扭矩以解锁电动马达33。因此,施加到电动马达33的电流维持在最大值(图4的部分(a))。相应地,如果施加到电动马达33的电流维持在最大值,则ECU 35判断马达33的锁定发生。另选地,在将编码器(未示出)安装到电动马达33的情况下,编码器感测电动马达33是否锁定,并向ECU 35发送感测信号。按照该方式,ECU 35可以基于从编码器发送的信号来判断电动马达33是否被锁定。另选地,可以使用霍耳传感器来感测电动马达33是否被锁定。
接着,在判断电动马达33的锁定发生之后,ECU 35将施加到电动马达33的电压控制为第二负荷比(130)。第二负荷比对应于90%~100%的负荷比,并可以是100%的负荷比,尽管本公开不限于此。可能必须将电动马达33旋转到最大扭矩以释放电动马达33的锁定。由于扭矩与电流成比例,因此通过将施加到电动马达33的电压控制为100%的负荷比而使电动马达33旋转(图4的部分(b))。当以受控的第二负荷比使电动马达33旋转时,施加到电动马达33的电流可以大于在以受控的第一负荷比使电动马达33旋转时的电流。
接着,ECU 35判断电动马达33的锁定是否被释放(140)。如果电动马达33的锁定被释放,则电子驻车制动器系统30被释放,造成电流减小(图4的部分(c))。相应地,如果电流减小,则ECU 35判断电动马达33的锁定被释放。另选地,在将编码器(未示出)安装到电动马达33的情况下,编码器感测电动马达33的锁定是否被释放,并向ECU 35发送感测信号。按照该方式,ECU 35可以基于从编码器发送的信号来判断电动马达33的锁定是否被释放。另选地,可以使用霍耳传感器来感测电动马达33的锁定是否被释放。
接着,在判断电动马达33的锁定被释放之后,ECU 35将施加到电动马达33的电压控制为第一负荷比,以使电动马达33旋转(150)(图4的部分(c))。
一旦电子驻车制动器系统已启动应用,可能需要最大的力来执行其正常释放。为此,可能必须将施加到电动马达33的电压控制为100%的负荷比。这与开/关操作没有实质上的不同。尽管在将施加到电动马达33的电压控制为100%的负荷比的情况下,可在没有锁定电动马达33的情况下正常地释放电子驻车制动器系统,但这可能造成大量的噪声。但是,当以比100%的负荷比低的负荷比(例如,以75%的负荷比)驱动电动马达33时,尽管可减小噪声,但是可能不能使马达最大程度运行,这可能使得无法实现电子驻车制动器系统的正常释放。
如上所述,根据本发明的实施方式,仅当马达的锁定发生时以第一负荷比(更具体地说,以100%的负荷比)驱动马达。在其它情况下,以第二负荷比(更具体地说,以大约75%的负荷比)驱动马达,与以100%的负荷比驱动马达相比,这允许在没有锁定马达并具有较小噪声的情况下正常地释放电子驻车制动器系统。
根据以上描述明显的是,根据本发明的实施方式,可以实现从电子驻车制动器系统中生成的噪声的有效减小。
尽管已经示出并描述了本发明的实施方式,但本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下,可以对这些实施方式进行改变,本发明的范围在权利要求和它们的等同物中限定。
Claims (9)
1.一种电子驻车制动器系统的控制方法,该方法包括以下步骤:
在释放所述电子驻车制动器系统时将施加到马达的电压控制为第一负荷比;
如果所述马达的锁定发生并且所述马达不运行,则将施加到所述马达的电压控制为比所述第一负荷比大的第二负荷比;以及
在将电压控制为所述第二负荷比之后,如果所述马达的锁定被释放并且所述马达开始运行,则再次将施加到所述马达的电压控制为所述第一负荷比。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一负荷比在大约50%~80%的范围中。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二负荷比在大约90%~100%的范围中。
4.一种电子驻车制动器系统的控制方法,该方法包括以下步骤:
在释放所述电子驻车制动器系统时将施加到马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比;
在将施加到所述马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比之后判断所述马达的锁定是否发生;
如果所述马达的锁定发生,则将施加到所述马达的电压控制为大约90%~100%的负荷比;
在将施加到所述马达的电压控制为大约90%~100%的负荷比之后,判断所述马达的锁定是否被释放;以及
如果所述马达的锁定被释放,则将施加到所述马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比。
5.根据权利要求4所述的方法,其中所述判断所述马达的锁定是否发生的步骤包括:在将施加到所述马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比之后,如果电流不再增加并维持在预定值,则判断所述马达的锁定发生。
6.根据权利要求4所述的方法,其中所述判断所述马达的锁定是否发生的步骤包括:使用编码器或霍耳传感器来判断所述马达的锁定是否发生。
7.根据权利要求4所述的方法,其中所述判断所述马达的锁定是否被释放的步骤包括:在将施加到所述马达的电压控制为大约90%~100%的负荷比之后,如果电流减小,则判断所述马达的锁定被释放。
8.根据权利要求4所述的方法,其中所述判断所述马达的锁定是否被释放的步骤包括:使用编码器或霍耳传感器来判断所述马达的锁定是否被释放。
9.一种用于减小电子驻车制动器系统的噪声的电子驻车制动器系统的控制方法,该方法包括以下步骤:
在所述电子驻车制动器系统的释放操作期间将施加到马达的电压控制为大约50%~80%的负荷比;以及
如果所述马达的锁定发生,则将施加到所述马达的电压控制为大约100%的负荷比。
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