CN103303294B - 车辆用电子控制制动系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆用电子控制制动系统，其抑制由于摩擦衬片和制动盘之间的接触而产生的残余摩擦力。车辆用电子控制系统包括：电子控制单元，其用于控制防抱死制动系统（ABS）模式和牵引控制系统（TCS）模式；制动主缸；车轮制动器；多个NO型电磁阀和NC型电磁阀；低压储油器；泵和马达；NC型换向阀，其安装在从制动主缸连接到泵的入口的吸油路径上，以便执行TCS模式；TC电磁阀，其安装在泵的出口和制动主缸之间；液压控制装置；其中，电子控制单元，通过操作泵，使位于安装在车轮制动器侧的闭合回路部分L2中的一部分流体流向安装在泵的出口侧的液压控制装置，因此，流体量减少，从而有效地防止由于制动盘和摩擦衬片间的接触而产生的残余摩擦力。

Description

车辆用电子控制制动系统

技术领域

本发明涉及一种车辆用电子控制制动系统，以及更加具体地，涉及一种可以阻止制动盘和摩擦衬片间所产生的残余摩擦力的车辆用电子控制制动系统。

背景技术

通常，车辆都配备有多个车轮制动器，每个车轮制动器包括一个卡钳装置，卡钳装置包括一个制动盘和一对摩擦衬片从而对前轮或后轮实行制动进而使车辆减速或停止；一个助推器，用来形成制动液压并将制动液压传递给车轮制动器和制动主缸，因此，当驾驶员踩下制动踏板时，助推器和制动主缸上形成的液压被传递到车轮制动器的摩擦衬片上，摩擦衬片按压制动盘，从而产生制动力。但是，在驾驶员踩下制动踏板，使车辆处于制动力增大状态或制动力保持状态的同时，当制动压力大于路面状况或者制动压力对车轮制动器产生的摩擦力大于由轮胎或路面产生的制动力时，轮胎在路面上会发生打滑。

近来，为了有效地防止产生这种打滑从而提供强大且稳定的制动力并便于驾驶操作，已经发展了下述系统，诸如防止制动期间车轮发生打滑的防抱死制动系统（ABS），防止车辆在突然起步或突然加速期间车轮产生过度打滑的牵引力控制系统（TCS），以及如果在车辆高速行驶期间，没有按照驾驶员意愿由外部所施加的力调整车辆时，通过经由结合ABS和TCS控制制动器保持车辆行驶状态的车辆动态控制系统。

这些传统的车辆用制动系统共同包括一个调制器模块（即一个液压单元），该调制器模块包括多个电磁阀、储油器、马达、用于控制传递到车轮制动器上的制动液压的泵、控制电动操纵部件的电子控制单元ECU。电子控制单元ECU通过分别安装在前轮和后轮上的车轮传感器感应车辆速度，从而来控制各个电磁阀、马达和泵的操作。

在传统的车辆制动系统中，车轮制动盘和按压制动盘两侧的一对摩擦衬片由于局部磨损在驾驶期间会不断接触，没有产生制动压力。车轮制动盘和摩擦衬片间的接触产生残余摩擦力，从而导致加速度和驱动产生损耗。

发明内容

因此，本发明的一个方面是提供一种车辆用电子控制制动系统，该系统可以抑制由于制动盘和摩擦衬片之间的接触而产生的残余摩擦力。

在下面的描述中将对本发明的其它方面进行部分阐述，并且从以下描述中，本发明的其他方面某种程度上显而易见，或可通过实践本发明来了解本发明的其他方面。

根据本发明的一个方面，车辆用电子控制制动系统包括：电子控制单元、制动主缸、车轮制动器、多个NO型电磁阀和NC型电磁阀、低压储油器、泵和马达、NC型换向阀、TC电磁阀和液压控制装置。电子控制单元能够控制防抱死制动系统（ABS）模式和牵引控制系统（TCS）模式。制动主缸可以根据制动踏板的操作来形成制动液压。每个车轮制动器可包括卡钳装置，卡钳装置包括安装在车辆里面的制动盘，该卡钳装置用于推进和缩回一对按压制动盘的摩擦衬片，以便显示由从制动主缸传输的制动液压所产生的制动力。多个NO型电磁阀和NC型电磁阀可分别安装在车轮制动器的上游侧和下游侧，用于控制制动液压的流动。在电磁阀的ABS模式制动期间，低压储油器可允许从车轮制动器里排出的流体临时储存在其中。泵和马达可给储存在低压储油器中的流体施加压力，从而使流体流向车轮制动器或制动主缸。NC型换向阀可以安装在将制动主缸和泵的入口相连接的吸油路径上，以便执行TCS模式。TC电磁阀可以安装在泵的出口与制动主缸之间。液压控制装置可以安装在泵13的出口与TC电磁阀之间。电子控制单元，可以通过驱动泵，使位于设置在车轮制动器侧的闭合回路部分L2中的一部分流体流向设置在泵出口侧的液压控制装置，从而将摩擦衬片从制动盘上缩回。

液压控制装置可以包括电子控制阀和储油器。

打开NC型电磁阀的同时，关闭NO型电磁阀可以形成闭合回路部分L2。

电子控制装置，通过打开电子控制阀的同时，关闭TC电磁阀和NO型电磁阀，可以形成闭合回路部分L1，并且使位于车轮制动器侧的闭合回路部分（L2）中的一部分流体流向闭合回路L1中。

电子控制装置可以关闭TC电磁阀，并打开电子控制阀，从而使摩擦衬片回到初始制动位置。

附图说明

结合附图从对具体实施例的下述描述中，本发明的这些和/或其他方面将变得直观和更易于理解，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的车辆用电子控制制动系统示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的阐释了闭合回路部分的车辆用电子控制制动系统的液压回路图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明中的实施例，实施例的示例在附图中示出。其中，相同的参考标号始终表示相同的元件。

图1为根据本发明的一个实施例的车辆用电子控制制动系统的示意图。参照图1，车辆用电子控制制动系统包括制动踏板1；助推器2，其用于放大脚作用于制动踏板1上的力并输出放大后的脚力；制动主缸3，其用于将经助推器2放大后的压力转换为液压；调制器模块6，其通过液压管4连接到制动主缸3上，用于控制制动液压传递到各自的车轮制动器5上。尽管没有详细阐释，车轮制动器5包括卡钳装置，卡钳装置包括安装在车轮上的制动盘、位于制动盘两侧的摩擦衬片；以及活塞，活塞推进和缩回汽缸以便通过制动液压挤压摩擦衬片。

图2为根据本发明实施例的车辆用电子控制制动系统的调制器模块的液压回路图。本实施例中，将示例性地阐释能够控制防抱死制动系统（下文中称为ABS）和牵引控制系统（下文中称为TCS）的电子稳定控制系统。

通常，制动主缸3包括两个端口，即，主要端口和辅助端口，每个端口分别控制四个车轮制动器（FR、FL、RR、RL）中的两个车轮制动器，并且每个端口都配有液压回路。因为辅助液压回路（未显示）的配置基本与主液压回路10A的配置相同，下文将对主液压回路10A进行描述，并略去辅助液压回路的重复性描述。但是，装在主液压回路10A的泵13和装在辅助液压回路10B上的泵（未显示）一起由马达15用180度的相位差进行驱动。

如图2所示，主液压回路10A包括多个电磁阀11和12，其用于控制朝向左后轮RL和右前轮FR的两个车轮制动器5传递的制动液压；泵13，其用于抽吸和泵送从车轮制动器5流出的流体（油）或来自制动主缸3的流体；低压储油器14，其用于临时储存来自车轮制动器5的流体；以及吸油路径，其用于引导制动主缸3的流体，以便使这些流体在TCS模式期间被吸到泵13的入口处。

多个电磁阀11和12连接到车轮制动器5的上游侧和下游侧。布置在各自车轮制动器5上游侧的电磁阀11是常开（NO）型电磁阀，该电磁阀在正常工作时间保持打开状态。布置在各自车轮制动器5下游侧的电磁阀12是常闭（NC）型电磁阀，该电磁阀在正常工作时间保持关闭状态。电磁阀11和12的打开及关闭操作由电子控制单元（ECU，未显示）来控制，电子控制单元通过布置在各自车轮上的车轮传感器（未显示）检测车辆速度。例如，减压制动期间，常开（NO）型电磁阀11关闭，常闭（NC）型电磁阀12打开，这样，从车轮制动器侧流出的流体临时储存在低压储油器14中。

泵13由马达15驱动，将储存在低压储油器14中的流体吸入并排放，这样，液压被传递给车轮制动器5或制动主缸3。

此外，NC型电气换向阀（参考标记：16，下文中称为NC型换向阀：ESV）安装在引导制动主缸3的流体流向泵13的入口的吸油路径上，以便使这些流体只流向泵13的入口。在正常工作时间，换向阀16关闭，而在TCS模式下，换向阀16打开。

另外，NO型电磁阀（参考标记：17，下文中称为TC型电磁阀），安装在用于连接主端口和泵17出口的主路径上，以便执行TCS模式控制。TC电磁阀17在正常工作时间保持打开状态，以便使在制动主缸3形成的制动液压，在经制动踏板1实施正常制动操作期间，通过主路径传递到车轮制动器5上，而且，在TCS模式控制期间，电磁阀17也被电子控制单元关闭。尽管图中未显示，泄压路径（reliefpath）与安全阀安装在吸油路径和主路径之间。泄压路径（reliefpath）与安全阀，在TCS模式期间，如果制动液压增大到预定量以上，将从泵13中流出的制动液压返回到制动主缸3中。

此外，包括电子控制阀21和储油器22的液压控制装置20，安装在泵13与主路径上的TC电磁阀之间。电子控制阀21被规定为在正常制动操作期间不运转的NC型阀，而储油器通过使用中压储油器来提供。

下文中，将描述根据本实施例的上述车辆用电子控制系统的作用和效果。

当装有该电子控制制动系统的车辆在制动期间出现打滑时，ECU根据各自车轮传感器所输入的信号以三种模式来运行ABS，即，减压、升压和压力保持模式。虽然FR、FL、RR和RL四个车轮各自的ABS控制模式，不是完全相同地被控制，但是也根据路况和防抱死制动系统ABS的控制状态分别被控制。现在，将通过主液压回路10A分步来描述各自的控制模式。

首先，处于驾驶员踩下制动踏板1的状态，因此，制动力通过制动主缸3产生的液压表现出来，当在与主液压回路10A相连的车轮制动器5处的制动压力高于路况时（处于减压模式），电子控制单元ECU通过关闭常开型NO电磁阀11并打开常闭型NC电磁阀12，来执行防抱死制动系统ABS的减压模式，以便使制动压力降低到适当的压力。接着，一部分液压（流体）从车轮制动器侧排出，并被临时储存在低压储油器14中，然后，安装在各自车轮上的车轮制动器5的制动力被降低，从而防止了车辆在路上打滑。

当防抱死制动系统ABS减压模式持续一段时间，车辆的制动效率降低。因此，为了增大车轮制动器5上的液压，电子控制单元ECU驱动马达15，从而，通过使用从主液压回路10A的泵13放出的液压来执行防抱死制动系统ABS的升压模式。换句话说，储存在低压储油器14中的流体被泵13加压，然后通过已经打开的NO型电磁阀11流向车轮制动器5，从而增大制动压力。此处，从辅助液压回路的泵排出的液压返回到制动主缸3或者根据制动压力的状况，朝向与辅助液压回路相连的车轮制动器被传递。

如果制动压力达到能产生最佳制动力的状态，或为了防止车辆共振，制动压力需要保持一致，电子控制系统ECU执行防抱死制动系统ABS压力保持模式。防抱死制动系统ABS压力保持模式消除了车轮制动器5上的压力的波动，通过关闭主液压回路10A的NO型电磁阀11防止液压的运动。此处，从泵13排出的液压被朝向制动主缸13传输，于是，防抱死制动系统ABS压力保持模式被稳定地执行。

同时，当电子控制单元ECU通过车轮传感器感应到由驾驶员重踩加油踏板（未显示）而使车辆突然开始行驶在打滑路面上时而产生打滑时，上述TCS被执行。于是，在TCS模式期间，电子控制单元ECU打开吸油路径上的NC型换向阀16，关闭主路径上的TC电磁阀17，并驱动马达15和泵13来泵送流体。

也就是，当执行TCS模式时，制动主缸3侧的流体经过吸油路径被吸取到泵13的入口；排放到泵13出口的流体，经过主路径和打开的NO型电磁阀11，被传递给车轮制动器5，并充当制动压力。因此，当驾驶员踩下加速踏板突然起步时，即使驾驶员没有踩下制动踏板1，指定的锁定也被应用到车轮上，于是，即使处于打滑状态，也就是处于恶劣路况下，车辆也能缓慢稳定地起步。

同时，车辆在诸如巡行的等速模式行驶期间，电子控制单元ECU执行用于调整制动盘和摩擦衬片之间的间隙的制动-摩擦衬片主动缩回系统模式（activebrake-padretractionsystem）（ABRS），以便防止由于非制动状态下制动盘和摩擦衬片间的接触而产生的残余摩擦力，从而提高了驾驶性能。换句话说，ABRS模式期间，电子控制单元ECU，将车轮制动器5处的液压回路中的一部分流体移走，以便降低按压摩擦衬片的活塞的液压，以使摩擦衬片从制动盘上缩回。

当ABRS模式被执行时，电子控制单元ECU，关闭TC电磁阀17和NO型电磁阀11并打开电子控制阀21来形成泵出口侧的闭合回路部分L1（见图中上方的粗实线部分），并打开NC型电磁阀12以便通过打开的NC型电磁阀12和关闭的NO型电磁阀11在泵入口侧和电磁阀11间形成闭合回路部分L2（见图中下方的粗实线部分）。通过NO型电磁阀11和泵13防止流体在闭合回路部分L1和L2之间移动。

此后，如果泵13运转，车轮制动器侧的闭合回路部分L2中的流体朝向泵13被抽吸，然后流出，而由于此进程而流向位于吸油路径上的闭合回路L1部分内的过量流体，通过经过打开的电子控制阀21，被填充在中压蓄油器22中。因此，车轮制动器侧闭合回路部分Ｌ2处的流体量减少，于是，活塞被收回，摩擦衬片离开制动盘。填充在中压蓄油器22中的流体量由电子控制单元控制。

同时，通过使用传感器（未显示）感应液压来调整摩擦衬片的位移量，电子控制单元使摩擦衬片返回到其初始制动位置（初始状态）。例如，如果ABRS模式开始后，已经过了预先确定的时间段，电子控制单元关闭TC电磁阀17并打开电子控制阀21，以便将填充在中压蓄油器22中的流体移向车轮制动器5。从中压蓄油器22流出的流体，经由已经打开的NO型电磁阀，流向车轮制动器5，同时，通过止回阀18被阻止流向泵13的外侧。

从上述描述中明显可见，车辆用电子控制制动系统，通过使用马达和泵，将闭合回路部分（该闭合回路部分通过在整个液压回路中关闭对应于车轮制动器侧的液压回路的预定部分来形成）中的一部分流体流向该闭合回路的外部，从而使流体量减少，将摩擦衬片从制动盘上缩回，有效地防止由制动盘和摩擦衬片之间的接触而产生的残余摩擦力。

虽然已经示出和描述了本发明的几个实施例，本领域的专业技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，其中本发明的范围由权利要求书和其等同物限定。

Claims (5)

1.一种车辆用电子控制制动系统，其包括：电子控制单元，其用于控制防抱死制动系统(ABS)模式和牵引控制系统(TCS)模式；制动主缸，其用于根据制动踏板的操作形成制动液压；车轮制动器，每个车轮制动器包括卡钳装置，所述卡钳装置包括安装在车辆上的制动盘并用于推进和收回一对压在所述制动盘的摩擦衬片，从而显示由从所述制动主缸传递的制动液压产生的制动力；多个NO型电磁阀和NC型电磁阀，其分别安装在车轮制动器的上游侧和下游侧，并用于控制制动液压的流动；低压储油器，其用于临时储存在电磁阀的ABS模式制动期间从所述车轮制动器排出的流体；泵和马达，其用于给储存在所述低压储油器中的流体施加压力，从而使流体流向所述车轮制动器或所述制动主缸；NC型换向阀，其安装在用于连接所述制动主缸和所述泵的入口的吸油路径上，以便执行TCS模式；TC电磁阀，其安装在所述泵的出口和所述制动主缸之间；以及液压控制装置，其安装在所述泵的出口与TC电磁阀之间；

其中，所述电子控制单元，通过操作所述泵，使位于安装在车轮制动器侧的闭合回路部分L2中的一部分流体流向安装在所述泵的出口侧的所述液压控制装置，由此，从所述制动盘缩回所述摩擦衬片流体。

2.如权利要求1所述的车辆用电子控制制动系统，其中，所述液压控制装置包括电子控制阀和储油器。

3.如权利要求2所述的车辆用电子控制制动系统，其中，闭合回路部分L2由关闭NO型电磁阀而打开NC型电磁阀来形成。

4.如权利要求3所述的车辆用电子控制制动系统，其中，所述电子控制单元在打开所述电子控制阀的同时，通过关闭所述TC电磁阀和NO型电磁阀，来形成闭合回路部分L1，并且使位于所述车轮制动器侧的所述闭合回路部分L2中的一部分流体流向所述闭合回路部分L1。

5.如权利要求2至4中任一项所述的车辆用电子控制制动系统，其中，所述电子控制单元关闭所述TC电磁阀，并打开所述电子控制阀从而使所述摩擦衬片移动到初始制动位置。