CN105128846A - 一种电子驻车制动系统及其驻车控制方法 - Google Patents

一种电子驻车制动系统及其驻车控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电子驻车制动系统，包括电子驻车制动系统控制器和执行机构；执行机构包括电机、减速机构、活塞、制动片及制动盘，电子驻车制动系统设有液压传动装置；活塞设置在所述的液压传动装置的液压缸中并与其形成配合。另外，本发明还公开了该电子驻车制动系统的驻车控制方法。采用上述技术方案，解决由于电机最大输出扭矩受限导致的最大驻车力瓶颈问题，在电机最大输出扭矩不变的条件下，实现大驻车力输出；在最大驻车力不变的条件下：该方案能够缩短驻车时间，降低驻车时的机械噪音，在减小整车电量消耗的同时，提升用户使用舒适度；该方案还能降低电机最大输出扭矩的需求，有利于减小执行机构的体积、质量，以及降低系统成本。

Description

一种电子驻车制动系统及其驻车控制方法
技术领域
本发明属于机动车制动系统的技术领域，涉及一种电子驻车制动系统。更具体地，本发明涉及一种基于电动与液压的电子驻车制动系统。另外，本发明还涉及该电子驻车制动系统的驻车控制方法。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展，电子驻车制动系统(EPB)因其操作便利、安全性能高等特性得到越来越多汽车厂商的青睐。
然而，由于各种技术条件的限制，目前电子驻车制动系统主要应用于总质量小于2吨的轿车、SUV等小型车辆，对于总质量较大的车辆尚未有相应产品面市。
现有技术中的电子驻车系统，除了由于最大驻车力较小导致的应用范围受限外，也存在着驻车反应时间较长、驻车电流偏大等不足，造成了一定程度的整车电量消耗增加及用户使用的舒适度降低的问题。
发明内容
本发明提供一种电子驻车制动系统的驻车控制方法，其目的是提高系统驻车制动力。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的电子驻车制动系统，应用于机动车辆；所述的电子驻车制动系统包括电子驻车制动系统控制器和执行机构；所述的执行机构包括电机、减速机构、活塞、制动片及制动盘，所述的电子驻车制动系统设有液压传动装置；所述的活塞设所述的液压传动装置中的液压缸中并与其形成配合。
电子驻车制动系统通过控制电机驱动执行机构中的螺杆旋转，进而驱动螺套直线运动，实现制动片对制动盘夹紧。
所述的机动车辆的电子驻车制动系统控制器通过车身CAN总线向电子稳定装置控制器发出液压加压指令。
所述的液压传动装置的驱动电路均与电子稳定装置控制器连接。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的电子驻车制动系统的驻车控制方法，其技术方案是：
当所述的电机驱动执行机构中的螺杆旋转进而驱动螺套直线运动，实现制动片对制动盘夹紧的同时，所述的机动车辆的电子驻车制动系统控制器通过车身CAN总线向电子稳定装置控制器发出液压加压指令，液压传动装置开始工作，由螺套与液压同时推动活塞施加驻车制动力。
本发明采用上述技术方案，解决由于电机最大输出扭矩受限导致的最大驻车力瓶颈问题，在电机最大输出扭矩不变的条件下，实现大驻车力输出；在最大驻车力不变的条件下：该方案能够缩短驻车时间，降低驻车时的机械噪音，在减小整车电量消耗的同时，提升用户使用舒适度；该方案还能降低电机最大输出扭矩的需求，有利于减小执行机构的体积、质量，以及降低系统成本。
附图说明
附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
图1为EPB结构示意图；
图2为EPB施加驻车制动的控制方法；
图3为EPB执行机构的结构示意图。
图中标记为：
1、发动机转速信号传感器，2、发动机扭矩信号传感器，3、加速踏板位置信号传感器，4、轮速信号传感器，5、制动信号传感器，6、行车制动管路压力信号传感器，7、加速度信号传感器，8、倒车信号传感器，9、发动机控制器，10、电子稳定装置(ESP)控制器，11、车身控制器，12、车身CAN总线，13、电子驻车制动系统(EPB)控制器，14、执行机构，15、倒车接口电路，16、CAN通信电路，17、螺杆，18、螺套，19、电机，20、活塞，21、内制动片，22、外制动片，23、制动盘。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1所示，本发明是一种基于电动与液压结合的电子驻车制动系统，应用于机动车辆；特别适用于配置电子驻车制动系统(EPB)和电子稳定装置控制器(ESP)的车辆，所述的配置EPB和ESP车辆，包括独立配置EPB系统和ESP系统车辆，以及配置EPBi(EPB与ESP集成式控制系统)的车辆。
所述的电子驻车制动系统包括电子驻车制动系统控制器13和执行机构14；所述的执行机构14包括电机19、减速机构、活塞20、制动片及制动盘23。另外，本发明还包括驻车控制方法。所述的制动片包括内制动片21和外制动片22，通过内制动片21和外制动片22的相对运动，将制动盘23夹紧，实现制动。
本发明提供的技术方案所要解决的技术问题是，针对配置EPB系统和ESP系统的车辆，在不改变系统结构，不增加外围部件的情况下，实现以下设计目的：1、驻车电流不变的前提下，提升系统驻车力；2、在驻车力不变的条件下，减小驻车时间，减小整车电量消耗，提升用户使用舒适度。
本发明的电子驻车制动系统，所述的发动机为机动车辆发动机，所述的机动车辆包括发动机控制器9、电子稳定装置控制器10、车身控制器11、车身CAN总线12、倒车接口电路15、CAN通信电路16，所述的发动机启停系统设有电子驻车制动系统控制器13和执行机构14；所述的电子驻车制动系统控制器13通过CAN通信电路16与车身CAN总线12相连接。
电子驻车制动控制器13与车身CAN总线相连，获取车辆的状态信息；电子驻车制动控制器13与电子稳定装置ESP系统通过CAN网络实现功能联动。
所述的机动车还设有发动机转速信号传感器1、发动机扭矩信号传感器2、加速踏板位置信号传感器3、轮速信号传感器4、制动信号传感器5、行车制动管路压力信号传感器6、加速度信号传感器7、倒车信号传感器8；所述的发动机转速信号传感器1、发动机扭矩信号传感器2、加速踏板位置信号传感器3通过发动机控制器9与车身CAN总线12相连接；所述的轮速信号传感器4、制动信号传感器5、行车制动管路压力信号传感器6通过电子稳定装置控制器10与车身CAN总线12相连接；所述的行车制动管路压力信号传感器6、加速度信号传感器7、倒车信号传感器8通过车身控制器11与车身CAN总线12相连接。
所述的倒车信号传感器8还通过信号线路与倒车接口电路15连接。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现提高系统驻车制动力的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图3所示，本发明的电子驻车制动系统设有液压传动装置；所述的活塞20设置在所述的液压传动装置的液压缸中并与其形成配合。
制动卡钳总成带有执行机构14，执行机构14包括电机19和减速机构两部分，用于提供需要转速和力矩。EPB控制执行机构14的电机19转动，执行机构将电机19的力通过螺杆17转动，螺套18和活塞20固定在一起，从而产生了螺纹传动，螺纹传动将螺杆17的转动运动转换为螺套18直线运动，对活塞20产生力的作用。活塞20对制动片的力作用在制动盘23上，实现可靠的制动。
EPB通过CAN网络向ESP发出液压加压请求，ESP产生的液压直接推动活塞20，产生力的作用。
机械力和液压力同时对活塞20产生制动力的作用，二者相加可以产生更大的力。这个更大的制动力产生后，由于螺杆17和螺套18为螺纹配合，传动时自锁，可以维持而不会自动松开，达到了提升系统驻车制动力的要求。
采用本发明所提供的技术方案具有如下优点：
1、解决由于电机最大输出扭矩受限导致的最大驻车力瓶颈问题，在电机最大输出扭矩不变的条件下，实现大驻车力输出；
2、在最大驻车力不变的条件下，该方案能够缩短驻车时间，降低驻车时的机械噪音，减小整车电量消耗的同时，提升用户使用舒适度；
3、在最大驻车力不变的条件下，该方案能降低电机最大输出扭矩的需求，有利于执行机构的体积、质量的减小，以及系统成本的降低。
所述的电机19的控制电路与所述的机动车辆的电子驻车制动系统控制器连接。
所述的机动车辆的电子驻车制动系统控制器通过车身CAN总线12与电子稳定装置控制器10实现联动。
图2是为本发明驻车控制方法流程图。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的电子驻车制动系统的驻车控制方法，其技术方案是：
当所述的电机19驱动执行机构14中的螺杆17旋转进而驱动螺套18直线运动，实现制动片对制动盘23夹紧的同时，所述的机动车辆的电子驻车制动系统控制器通过车身CAN总线12向电子稳定装置控制器10发出液压加压指令，液压传动装置开始工作，由螺套18与液压同时推动活塞20施加驻车制动力。
通过电机20驱动力与液压两种途径实现驻车功能。当驻车制动器电机驱动执行机构螺杆17、螺套18实现夹紧的同时，电子驻车制动系统控制器通过CAN向ESP发出液压加压请求，由电动与液压同时推动活塞施加驻车力。
电子驻车制动系统(EPB)控制器13获取车辆的信息，通过以下方式施加驻车制动，电子驻车制动系统(EPB)控制器13控制电子驻车制动系统(EPB)执行机构14执行驻车的同时，通过车身CAN总线12向电子稳定装置(ESP)控制器10发送建立制动管路压力命令，施加液压制动。
针对配置EPB系统和ESP系统的车辆，在不改变系统结构，且不增加外围部件的情况下，实现以下发明目的：
1、驻车电流不变的前提下，提升系统驻车力；
2、在驻车力不变的条件下，减小驻车时间，减小整车电量消耗，提升用户使用舒适度。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电子驻车制动系统，应用于机动车辆；所述的电子驻车制动系统包括电子驻车制动系统控制器(13)和执行机构(14)；所述的执行机构(14)包括电机(19)、减速机构、活塞(20)、制动片及制动盘(23)，其特征在于：所述的电子驻车制动系统设有液压传动装置；所述的活塞(20)设置所述的液压传动装置的液压缸中并与其形成配合。
2.按照权利要求1所述的电子驻车制动系统，其特征在于：所述电子驻车制动系统通过控制电机(19)驱动执行机构(14)中的螺杆(17)旋转，进而驱动螺套(18)直线运动，实现制动片对制动盘(23)夹紧。
3.按照权利要求1所述的电子驻车制动系统，其特征在于：所述的机动车辆的电子驻车制动系统控制器通过车身CAN总线(12)向电子稳定装置控制器(10)发出液压加压指令。
4.应用于权利要求1至3中任一项所述的电子驻车制动系统的驻车控制方法，其特征在于：
当所述的电机(19)驱动执行机构(14)中的螺杆(17)旋转进而驱动螺套(18)直线运动，实现制动片对制动盘(23)夹紧的同时，所述的机动车辆的电子驻车制动系统控制器通过车身CAN总线(12)向电子稳定装置控制器(10)发出液压加压指令，液压传动装置开始工作，由螺套(18)与液压同时推动活塞(20)施加驻车制动力。
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