CN104653671B - 电子机械式制动器的初始化装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子机械式制动器的初始化装置及方法，所述电子机械式制动器的初始化装置的组成包括：传递通过制动踏板的操作力产生的液压的电磁阀；在所述电磁阀传递的液压和电动机生成的动力中，至少利用其中之一对制动盘实施加压的活塞部；在所述电磁阀传递的液压和所述电动机传递的动力中，至少控制其中之一而调节所述活塞部前后退的电子控制部；且停车制动状态下对活塞实施减压，非停车制动状态下对活塞实施加压，使电子机械式制动系统初始化而使主活塞和随动活塞的位置一致，且防止制动系统出现运行错误。

Description

电子机械式制动器的初始化装置及方法
技术领域
本发明涉及电子机械式制动器的初始化装置及方法，具体是对停车制动状态和直接制动状态区别实施液压装置并用型电子机械式制动系统初始化的电子机械式制动器初始化装置及方法。
背景技术
一般车辆的制动系统是驾驶员踩下制动踏板以后，响应驾驶员的踏板压力，利用液压式调节器调节轮子的制动压力。
此时，与制动踏板连接的总泵响应踏板压力，向给轮子提供制动力的制动机构供应液压。制动机构根据总泵供应的液压，使给制动片施加压力的活塞前进而生成制动力。
但目前使用的电子机械式制动器（Electromechanical Brake, EMB）系统不使用上述液压，而是利用电动机的旋转力使制动器机构的活塞前进而生成制动力。
所述电子机械式制动系统把电动机的旋转力切换成活塞的前后运动，为加大旋转力而使用齿轮，但使用齿轮的电子机械式制动器系统容易发生噪声，而且利用齿轮的机构所占空间也会增加。而且，电子机械式制动系统只通过电动机生成制动力，则车辆的电气系统一旦出现运行错误，因制动器无法运行而无法实施紧急制动。韩国公开专利公报第1996-0022048号（1996年7月18日公开，发明名称：电子制动器装置）就是该技术的现有技术。
发明内容
为克服所述问题，本发明提供一种实施液压装置并用型电子机械式式动系统初始化时对停车制动状态和直接制动状态进行区别，停车制动状态下对活塞部实施减压，非停车制动状态下（直接制动状态）对活塞部实施加压，使电子机械式制动器系统初始化而使主活塞和随动活塞的位置一致的电子机械式制动器初始化装置及方法。
本发明一方面涉及的电子机械式制动器的初始化装置，包括：传递通过制动踏板的操作力产生的液压的电磁阀；在所述电磁阀传递的液压和电动机生成的动力中，至少利用其中之一对制动盘实施加压的活塞部；在所述电磁阀传递的液压和所述电动机传递的动力中，至少控制其中之一而控制所述活塞部包括的活塞的前后退，且调节制动器制动力的电子控制部；所述电子控制部是制动系统初始化时，如果车辆处于停车制动状态，则使所述活塞后退实施减压，车辆没有处于停车制动状态，则使所述活塞前进实施加压。
本发明中所述活塞部包括在所述电磁阀传递的液压或所述电动机生成的动力中，至少被其中之一直接加压的主活塞；以及被通过所述主活塞的加压产生的液压加压的随动活塞；所述电子控制部控制所述活塞部，使所述主活塞和随动活塞到达接触的地点。
本发明中所述电子控制部关闭所述电磁阀，使所述活塞部中包括的活塞前进至所述活塞部的压力不再增加的地点实施加压，而判断所述主活塞和所述随动活塞接触的地点。
本发明中还包括停车制动时锁定制动器的螺线管；所述电子控制部给所述螺线管向解除制动器锁定的方向施加电源，使所述电动机向加压所述制动盘的方向旋转时，根据所述螺线管感应的电流判断停车制动与否。
本发明中所述电子控制部于所述螺线管感应的电流在所述电动机旋转后立即上升则判断为是停车制动状态，所述电流在所述电动机旋转以后过一定时间以后上升则判断为不是停车制动状态。
本发明另一方面涉及的电子机械式制动器的初始化方法，该方法的实施步骤包括：电子控制部判断车辆停车制动状态与否；所述电子控制部在车辆停车制动状态下使活塞部中包括的活塞后退实施减压；所述电子控制部在车辆不是停车制动状态下使所述活塞部中包括的活塞前进实施加压；所述电子控制部控制所述活塞部，使所述活塞部的主活塞和随动活塞到达接触地点。
本发明的电子机械式制动器的初始化方法中，在控制部所述活塞部的步骤中，所述电子控制部关闭所述电磁阀，使所述活塞部中包括的活塞前进至所述活塞部的压力不再增加的地点实施加压，从而判断所述主活塞和所述随动活塞接触的地点。
本发明的电子机械式制动器的初始化方法中，在所述电子控制部判断车辆停车制动状态与否的步骤中，所述电子控制部给所述电磁阀向解除制动器锁定的方向施加电源，使所述电动机向加压所述制动盘的方向旋转时，根据所述螺线管感应的电流判断停车制动与否。
本发明的电子机械式制动器的初始化方法中，所述电子控制部于所述螺线管感应的电流在所述电动机旋转之后立即上升则判断为是停车制动状态，所述电流在所述电动机旋转以后过一定时间以后上升则判断为不是停车制动状态。
本发明具有的优点在于：
本发明的优点在于，对停车制动状态和直接制动状态进行区别，停车制动状态下对活塞部实施减压，非停车制动状态下（直接制动状态）对活塞部实施加压，使电子机械式制动器系统初始化而使主活塞和随动活塞的位置一致，且防止制动系统的错误运行。
附图说明
图1是本发明一个实施例的电子机械式制动器初始化装置的框图。
图2是本发明一个实施例的电子机械式制动器初始化装置的活塞部示意图；
图3是本发明一个实施例的电子机械式制动器初始化方法的运行顺序图。图中：
100 : 总泵; 110 : 制动踏板;
200 : 电磁阀; 300 : 电子控制部;
400 : 制动机构; 410 : 主活塞;
420 : 随动活塞; 430, 440 : 制动片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的电子机械式制动器的初始化装置及方法详细进行说明。
在此过程中，附图中图示的线厚或构件的大小等是为了说明上更加明确和便利会有所夸张，且下述用语是根据本发明中的功能进行定义，与使用者、运用者的意图或使用惯例有些差异，因此须以本说明书的整体内容为基础对这些用语进行定义。
图1是本发明一个实施例的电子机械式制动器初始化装置的框图。图2是本发明一个实施例的电子机械式制动器初始化装置的活塞部示意图
如图1和图2所示，本发明一个实施例的电子机械式制动器的初始化装置其组成包括电磁阀（solenoid valve）200、活塞部（图2）和电子控制部300。
图1中的制动机构400如图2所示，其组成包括给主活塞410提供动力的电动机（无图示）、主活塞410、随动活塞420、停车制动时锁定制动器的螺线管（无图示）、制动盘430、440。
电子机械式制动系统通过驱动电动机生成的动力使活塞部的活塞410、420前进，对制动盘430、440实施加压而获得制动力。
液压装置并用型电子机械式制动系统利用电磁阀200传递的液压，使活塞部的活塞410、420前进，对制动盘430、440实施加压而获得制动力。
电磁阀200通过制动踏板110的操作力，把从总泵100产生的液压传递到活塞部。
活塞部在电磁阀200传递的液压和电动机生成的动力中至少利用其中之一对制动盘430、440实施加压。
活塞部可以包括在电磁阀200传递的液压或电动机生成的动力中至少通过其中之一被直接加压的主活塞410和通过主活塞410的加压发生的液压被加压的随动活塞420。
如上所述，利用主活塞410和随动活塞420口径之差产生倍力而不需使用把电动机的驱动力传递到制动盘430、440的齿轮，还可以防止噪声，节省制动机构400占用的空间。
电子控制部300在电磁阀200传递的液压和电动机传递的动力中，至少对其中之一实施控制，调节活塞部包括的活塞的前后退。
如上所述，电子机械式制动系统通过电动机提供的动力对制动盘实施加压，但液压装置并用型电子机械式制动系统可以为紧急制动而并用通过液压对制动盘实施加压。
随之，电子控制部300根据制动踏板110的操作力，调节电磁阀200的开闭而使由总泵100产生的液压传递到活塞部。
而且，电子控制部300可以控制电动机的旋转方向和扭矩，使电动机提供的动力根据制动踏板110的操作力，对制动盘430、440实施加压。
具备停车制动功能的电子机械式制动系统被初始化，且驾驶员起动时，车辆可能处于停车制动被锁定的于停车制动状态，也有可能停车制动未被锁定而没有处于停车制动状态。
如果控制制动系统，随着起动使制动系统初始化时被施加的制动力此时不管是否处于停车制动状态均保持一致，则车辆没有处于停车制动状态时被施加的制动力会不足，而车辆处于停车制动状态，则被施加的制动力会过大。
如上所述，从结构上，在没有通过齿轮而是通过主活塞410和随动活塞420，把电动机的驱动力传递到制动盘430、440的制动系统上，被起动之前主活塞410和随动活塞420的位置会不同，因此需要使制动系统初始化的同时，使主活塞410和随动活塞的位置一致。
电子控制部300在制动系统被初始化时，判断车辆是否处于停车制动状态，根据处于停车制动状态与否，用其它方法控制制动系统。
电子控制部300在使制动系统初始化时，如果车辆处于停车制动状态，则使所述活塞部包括的活塞后退而实施减压，车辆没有处于停车制动状态，则使所述活塞部包括的活塞前进而实施加压。
此时，电子控制部300先打开电磁阀200，使液压进入制动机构400而即使车辆电源不运转，也可以确保制动力。
电子控制部300在车辆没有处于停车制动状态时，不会被螺线管施加制动力，因此控制活塞前进，直到螺线管感应的电流超过已设定的第一基准值。
而且电子控制部300是在车辆处于停车制动状态时，已通过用于停车制动的螺线管确保制动力，因此控制活塞后退，直到螺线管感应的电流达到已设定的第二基准值以下。
电子控制部300根据螺线管感应的电流达到基准值与否，感应制动力是否处于合理状态。
而且，电子控制部300为使制动系统初始化而判断车辆是否处于停车制动状态。
此时，电子控制部300给螺线管向解除制动器锁定方向施加电源，使电动机向加压制动盘430、440的方向旋转时，根据电螺线管感应的电流判断停车制动与否。
电子控制部300于螺线管感应的电流在电动机旋转之后立即上升，则判断为停车制动状态，电流在电动机旋转后过一定时间之后上升，则判断不是停车制动状态。即电子控制部300根据有无气隙（air gap），判断车辆是否处于停车制动状态。
电子控制部300还根据是否停车制动状态控制活塞，调节车辆的制动力之后，控制活塞使包括于活塞部的主活塞410和随动活塞430的到达接触的地点。
电子控制部300把电磁阀200关闭后控制电动机，使包括于活塞部的活塞前进到活塞部的压力不再增加之处且实施加压而判断主活塞410和随动活塞420接触的地点。
也就是说，电子控制部300关闭电磁阀200，使制动机构的制动力只通过电子控制部300的控制发生，而且活塞可以只通过电子控制部300的控制移动而保证主活塞410和随动活塞420的位置一致。
此时，如果使活塞前进，则主活塞410的移动距离因主活塞410和随动活塞420的口径差而变得更长，主活塞410和随动活塞420也总会相接触。
此时通过电动机使活塞前进至活塞部的压力不再增加的地点，则因主活塞410和随动活塞420口径之差而产生的倍力不再生成，由此判断主活塞410和随动活塞420已接触。
如上所述，制动系统被初始化，可以使主活塞410和随动活塞420的位置一致而防止制动器出现运行错误。
图3是本发明一个实施例的电子机械式制动器初始化方法的动作顺序图。
下面根据图3说明本实施例的电子机械式制动器的初始化方法。
首先，电子控制部300判断车辆是否处于停车制动状态（步骤S110）。
如上所述，电子控制部300给停车制动时锁定制动器的螺线管向解除制动器锁定的方向施加电源，使电动机向加压制动盘430、440的方向旋转时，可以根据螺线管感应的电源判断停车制动与否。
电子控制部300于螺线管感应的电流在电动机旋转之后立即上升则判断是停车制动状态，电流在电动机旋转之后经过一定时间之后上升则判断是非停车制动状态。也就是说，电子控制部300根据有无气隙判断停车制动状态与否。
如果在上述步骤（步骤S100）电子控制部300判断车辆没有处于停车制动状态，则电子控制部300会先实施控制使电磁阀200开放(步骤S120)。
此后电子控制部300控制包括于制动机构400的电动机，使包括于活塞部的活塞前进实施加压(步骤S130)。
如上所述，开放电磁阀200，则即使车辆的电源不运转，也可以确保制动力。
随之，电子控制部300判断螺线管感应的电流是否超过已设定的第一基准值（步骤S140）。
如果在上述步骤S140判断电流在基准值以下，则制动力尚未达到合理状态，因此电子控制部300会反复上述步骤S130至步骤S140，对制动机构400实施控制，直到制动力达到合理状态。
如果在上述步骤S140电流超过基准值，则制动力达到适合初始化的状态，因此进程向步骤S200进行而继续实施制动系统的初始化。
如上所述，电子控制部300在车辆如果没有处于停车制动状态，则使包括于活塞部的活塞前进实施加压而获得适合制动系统初始化的制动力。
如果在上述步骤S100电子控制部300判断车辆在停车制动状态，则电子控制部300判断输入于电子控制部300的直接制动指令和停车制动指令是否都处于off状态（步骤S150）。
如果制动指令不是off状态，则因处于驾驶员踩下制动踏板等给车辆施加制动力的状态而无法使制动系统初始化。因此，电子控制部300通过一般电流控制，实施控制制动机构400制动力的初始化之前控制（步骤S190），并反复实施上述步骤S150，直到制动指令成为off状态。
如果制动指令处于off状态，则电子控制部300首先实施控制开放电磁阀200（步骤S160）。
如上所述，开放电磁阀200而即使车辆的电源不运转也可以确保制动力。
随后电子控制部300控制包括于制动机构400的电动机，使包括于活塞部的活塞后退实施减压（步骤S170）。
随后电子控制部300判断螺线管感应的电流在已设定的第一基准值以下与否（步骤S180）。
如果在上述步骤S180判断电流在基准值以上，则制动力尚未达到适合初始化的状态，因此电子控制部300会反复实施上述步骤S170至步骤S180，对制动机构400实施控制，直到制动力达到适合状态。
如果在上述步骤S140电流在基准值以下，则制动力已经达到适合初始化状态，因此流程向步骤S200进行而继续实施制动系统的初始化。
如上所述，电子控制部300在车辆处于停车制动状态时使包括于活塞部的活塞后退实施减压而获得适合制动系统初始化的制动力。
随后电子控制部300使包括于活塞部的活塞微微后退（步骤S200）。
使活塞微微后退，可以在下面使活塞前进实施加压前，使活塞的动力稳定下来。
随后电子控制部300关闭电磁阀200（步骤S210）。
如上所述，电子控制部300会关闭电磁阀200，使制动机构的制动力只能通过电子控制部300的控制产生，而且活塞只通过电子控制部300的控制才能移动而保证主活塞410和随动活塞420的位置一致。
此后电子控制部300使包括于活塞部的活塞前进实施加压（步骤S220）。
随后，电子控制部300判断活塞部的主活塞和随动活塞是否到达接触的地点（接触状态）（步骤S230）。
此时使所述活塞部包括的活塞前进至活塞部的压力不再增加的地点实施加压而判断主活塞和随动活塞接触的地点（接触状态）。
如果在上述步骤S230电子控制部300判断主活塞和随动活塞没有到达接触的地点，则电子控制部300会反复实施步骤S220至步骤S230，对活塞部实施控制而使活塞部的主活塞和随动活塞到达接触的地点。
如果在上述步骤S230电子控制部300判断主活塞和随动活塞到达接触的地点，则电子控制部300开放电磁阀200，使制动力通过正常液压也可以进入制动系统（步骤S240）。
此后电子控制部300使活塞部包括的活塞后退已设定的一定距离（步骤S250）之后退出进程。
使活塞后退一定距离，可以在主活塞410和随动活塞420的位置一致的状态下，以保持合理制动力的状态使制动系统初始化。
如上所述，根据本发明，对停车制动状态和直接制动状态进行区别，非停车制动状态下（主制动状态）下加压活塞，停车制动状态下减压活塞，使电子机械式制动系统初始化，使主活塞和随动活塞的位置一致，并防止制动系统出现运行错误。
以上实施例和附图仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种电子机械式制动器的初始化装置，其特征在于，包括：
传递通过制动踏板的操作力产生的液压的电磁阀；
在所述电磁阀传递的液压和电动机生成的动力中，至少利用其中之一对制动盘实施加压的活塞部；
在所述电磁阀传递的液压和所述电动机传递的动力中，至少控制其中之一而控制所述活塞部包括的活塞的前后退，且调节制动器制动力的电子控制部；
所述电子控制部在制动系统初始化时，如果车辆处于停车制动状态，则使所述活塞后退实施减压，车辆没有处于停车制动状态，则使所述活塞前进实施加压。
2.根据权利要求1所述的电子机械式制动器的初始化装置，其特征在于，
所述活塞部包括在所述电磁阀传递的液压或所述电动机生成的动力中，至少被其中之一直接加压的主活塞；以及被通过所述主活塞的加压产生的液压加压的随动活塞；
所述电子控制部控制所述活塞部，使所述主活塞和随动活塞到达接触的地点。
3.根据权利要求2所述的电子机械式制动器的初始化装置，其特征在于，
所述电子控制部关闭所述电磁阀，使所述活塞部中包括的活塞前进至所述活塞部的压力不再增加的地点实施加压，而判断所述主活塞和所述随动活塞接触的地点。
4.根据权利要求1所述的电子机械式制动器的初始化装置，其特征在于，
还包括停车制动时锁定制动器的螺线管；
所述电子控制部给所述螺线管向解除制动器锁定的方向施加电源，使所述电动机向加压所述制动盘的方向旋转时，根据所述螺线管感应的电流判断停车制动与否。
5.根据权利要求4所述的电子机械式制动器的初始化装置，其特征在于，
所述电子控制部于所述螺线管感应的电流在所述电动机旋转后立即上升则判断为是停车制动状态，所述电流在所述电动机旋转以后过一定时间以后上升则判断为不是停车制动状态。
6.一种电子机械式制动器的初始化方法，其特征在于，该方法的实施步骤包括：
电子控制部判断车辆停车制动状态与否；
所述电子控制部在车辆停车制动状态下使活塞部中包括的活塞后退实施减压；
所述电子控制部在车辆不是停车制动状态下使所述活塞部中包括的活塞前进实施加压；
所述电子控制部控制所述活塞部，使所述活塞部的主活塞和随动活塞到达接触地点。
7.根据权利要求6所述的电子机械式制动器的初始化方法，其特征在于，
在控制部所述活塞部的步骤中，所述电子控制部关闭传递通过制动踏板的操作力产生的液压的电磁阀，使所述活塞部中包括的活塞前进至所述活塞部的压力不再增加的地点实施加压，从而判断所述主活塞和所述随动活塞接触的地点。
8.根据权利要求6所述的电子机械式制动器的初始化方法，其特征在于，
在所述电子控制部判断车辆停车制动状态与否的步骤中，所述电子控制部给停车制动时锁定制动器的螺线管向解除制动器锁定的方向施加电源，使电动机向加压所述制动盘的方向旋转时，根据所述螺线管感应的电流判断停车制动与否。
9.根据权利要求8所述的电子机械式制动器的初始化方法，其特征在于，
所述电子控制部于所述螺线管感应的电流在所述电动机旋转之后立即上升则判断为是停车制动状态，所述电流在所述电动机旋转以后过一定时间以后上升则判断为不是停车制动状态。
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