CN115199676A - 用于电子停车制动器致动的系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于制动器系统的两级致动机构包括：具有多个第一螺纹的第一导螺杆；具有多个第二螺纹的第二导螺杆；预加载扭转弹簧；以及致动器组件，所述致动器组件具有与两级致动机构的预加载扭转弹簧耦接的输入轴。所述预加载扭转弹簧被配置成经由第一导螺杆的旋转来激活两级致动机构的第一级移动。所述第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。

Description

用于电子停车制动器致动的系统
技术领域
本公开一般来说涉及用于车辆的电子停车制动器(EPB)致动。
背景技术
停车制动器（也称为“紧急制动器”）在历史上一直是手动致动的机械设备，所述手动致动的机械设备被配置成拉动电缆，从而致使机构收紧车辆的后制动器的卡钳。通常已经使用停车制动器来确保车辆例如当停在斜坡上时并不滚出位置。
在总车辆重量(GVW)和总组合车辆重量(GCVW)两者下，常规电子停车制动器(EPB)无法产生足够的请求载荷来使车辆保持在严苛或极端等级水平。因此，将期望以更快致动时间来实现所期望的夹持载荷，同时还减少了EPB系统的部件数量。
发明内容
根据本公开的实施例提供许多优点。例如，根据本公开的实施例通过使用具有更大扭矩比的致动器来实现电子停车制动器(EPB)系统的所期望的请求载荷，而不影响EPB系统的致动时间。
在本公开的一个方面中，一种电子停车制动器系统包括：卡钳；定位在制动器转子的任一侧上并且封闭在所述卡钳内的第一制动器衬垫和第二制动器衬垫；封闭在所述卡钳内并且被配置成作用在所述第一制动器衬垫上的施力活塞；以及与所述施力活塞耦接的两级致动机构。所述两级致动机构包括：具有多个第一螺纹的第一导螺杆；具有多个第二螺纹的第二导螺杆；预加载扭转弹簧；以及致动器组件，所述致动器组件具有与所述两级致动机构的所述预加载扭转弹簧耦接的输入轴。所述预加载扭转弹簧被配置成经由第一导螺杆的旋转激活所述两级致动机构的第一级移动。所述第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化所述致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。
在一些方面中，第二导螺杆具有比第一导螺杆更小的螺距。
在一些方面中，所述两级致动机构包括用于将施力活塞的位移控制在预先确定的行进距离内的自调节机构。
在一些方面中，施力活塞包括形成在施力活塞的外表面中的沟槽，并且所述自调节机构在所述沟槽内行进。
在一些方面中，所述沟槽具有大约4mm的宽度。
在一些方面中，第一导螺杆嵌套在施力活塞内，并且第二导螺杆嵌套在第一导螺杆内，使得第一导螺杆、第二导螺杆和施力活塞沿着纵向轴线平移。
在一些方面中，第一导螺杆的多个第一螺纹与施力活塞的内表面中的对应沟槽接合，并且第二导螺杆的多个第二螺纹与第一导螺杆的内表面中的对应沟槽接合。
在一些方面中，在所述两级致动机构的第一级移动中，第一导螺杆经由预加载扭转弹簧旋转小于一百八十(180)度至第一预先确定的夹持载荷，并且在所述两级致动机构的第二级移动中，第二导螺杆提供额外的夹持载荷。
在一些方面中，输入轴包括槽，并且预加载扭转弹簧包括在第一配置中与所述槽接合的第一端部，并且在所述第一配置中，预加载扭转弹簧从所述致动器组件传递输入轴扭矩以使第一导螺杆旋转通过预先确定的角行程。
在一些方面中，施力活塞包括凹口，并且所述预加载扭转弹簧的所述第一端部从所述输入轴中的所述槽径向指向所述施力活塞中的所述凹口以使所述预加载扭转弹簧保持在第二配置中，从而防止第一导螺杆的反向驱动并允许第二导螺杆在所述两级致动机构的第二级移动中的旋转。
在本公开的另一方面中，一种用于具有被配置成向制动器转子施加制动压力的施力活塞的制动器系统的两级致动机构包括：具有多个第一螺纹的第一导螺杆；具有多个第二螺纹的第二导螺杆；预加载扭转弹簧；以及致动器组件，所述致动器组件具有与所述两级致动机构的所述预加载扭转弹簧耦接的输入轴。所述预加载扭转弹簧被配置成经由第一导螺杆的旋转来激活所述两级致动机构的第一级移动。所述第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化所述致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。
在一些方面中，第二导螺杆具有比第一导螺杆更小的螺距。
在一些方面中，所述两级致动机构进一步包括用于将施力活塞的位移控制在预先确定的行进距离内的自调节机构。
在一些方面中，第一导螺杆嵌套在施力活塞内，并且第二导螺杆嵌套在第一导螺杆内，使得第一导螺杆、第二导螺杆和施力活塞沿着纵向轴线平移。
在一些方面中，第一导螺杆的多个第一螺纹与施力活塞的内表面中的对应沟槽接合，并且第二导螺杆的多个第二螺纹与第一导螺杆的内表面中的对应沟槽接合。
在一些方面中，在所述两级致动机构的第一级移动中，第一导螺杆经由预加载扭转弹簧旋转小于一百八十(180)度至第一预先确定的夹持载荷，并且在所述两级致动机构的第二级移动中，第二导螺杆提供额外的夹持载荷。
在本公开的另一方面中，一种制动器系统包括：具有八角形内表面的卡钳；封闭在壳体内的制动器衬垫；被配置成作用在所述制动器衬垫上的施力活塞，所述施力活塞封闭在壳体内并且被配置成沿着纵向轴线平移；以及与所述施力活塞耦接的两级致动机构。所述两级致动机构包括：具有多个第一螺纹的第一导螺杆；具有多个第二螺纹的第二导螺杆；预加载扭转弹簧；以及致动器组件，所述致动器组件具有与所述两级致动机构的所述预加载扭转弹簧耦接的输入轴。所述预加载扭转弹簧被配置成经由第一导螺杆的旋转来激活所述两级致动机构的第一级移动。所述第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化所述致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。
在一些方面中，施力活塞包括定位在施力活塞的外表面上并且包围施力活塞的至少一部分的线性轴承，所述线性轴承包括与卡钳的八角形内表面连接以防止施力活塞旋转的八角形轴承表面。
在一些方面中，第一导螺杆的多个第一螺纹与施力活塞的内表面中的对应沟槽接合，并且第二导螺杆的多个第二螺纹与第一导螺杆的内表面中的对应沟槽接合。
在一些方面中，在所述两级致动机构的第一级移动中，第一导螺杆经由预加载扭转弹簧旋转小于一百八十(180)度至第一预先确定的夹持载荷，并且在所述两级致动机构的第二级移动中，第二导螺杆提供额外的夹持载荷。
本发明还包括如下技术方案。
技术方案1. 一种电子停车制动器系统，其包括：
卡钳；
定位在制动器转子的任一侧上并且封闭在所述卡钳内的第一制动器衬垫和第二制动器衬垫；
封闭在所述卡钳内并且被配置成作用在所述第一制动器衬垫上的施力活塞；以及
与所述施力活塞耦接的两级致动机构，所述两级致动机构包括：
具有多个第一螺纹的第一导螺杆；
具有多个第二螺纹的第二导螺杆；
预加载扭转弹簧；以及
致动器组件，所述致动器组件具有与所述两级致动机构的预加载扭转弹簧耦接的输入轴；
其中，所述预加载扭转弹簧被配置成经由所述第一导螺杆的旋转来激活所述两级致动机构的第一级移动，并且第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化所述致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。
技术方案2. 根据技术方案1所述的电子停车制动器系统，其中，所述第二导螺杆具有比所述第一导螺杆更小的螺距。
技术方案3. 根据技术方案1所述的电子停车制动器系统，其中，所述两级致动机构包括用于将所述施力活塞的位移控制在预先确定的行进距离内的自调节机构。
技术方案4. 根据技术方案3所述的电子停车制动器系统，其中，所述施力活塞包括形成在所述施力活塞的外表面中的沟槽，并且所述自调节机构在所述沟槽内行进。
技术方案5. 根据技术方案4所述的电子停车制动器系统，其中，所述沟槽具有大约4mm的宽度。
技术方案6. 根据技术方案1所述的电子停车制动器系统，其中，所述第一导螺杆嵌套在所述施力活塞内，并且所述第二导螺杆嵌套在所述第一导螺杆内，使得所述第一导螺杆、所述第二导螺杆和所述施力活塞沿着纵向轴线平移。
技术方案7. 根据技术方案1所述的电子停车制动器系统，其中，所述第一导螺杆的多个第一螺纹与所述施力活塞的内表面中的对应沟槽接合，并且所述第二导螺杆的多个第二螺纹与所述第一导螺杆的内表面中的对应沟槽接合。
技术方案8. 根据技术方案1所述的电子停车制动器系统，其中，在所述两级致动机构的第一级移动中，所述第一导螺杆经由预加载扭转弹簧旋转小于一百八十(180)度至第一预先确定的夹持载荷，并且在所述两级致动机构的第二级移动中，所述第二导螺杆提供额外的夹持载荷。
技术方案9. 根据技术方案1所述的电子停车制动器系统，其中，所述输入轴包括槽，并且所述预加载扭转弹簧包括在第一配置中与所述槽接合的第一端部，并且在所述第一配置中，所述预加载扭转弹簧从致动器组件传递输入轴扭矩以使所述第一导螺杆旋转通过预先确定的角行程。
技术方案10. 根据技术方案9所述的电子停车制动器系统，其中，所述施力活塞包括凹口，并且所述预加载扭转弹簧的第一端部从所述输入轴中的槽径向指向所述施力活塞中的凹口以使所述预加载扭转弹簧保持在第二配置中，从而防止所述第一导螺杆的反向驱动并允许所述第二导螺杆在两级致动机构的第二级移动中旋转。
技术方案11. 一种用于制动器系统的两级致动机构，所述制动器系统具有被配置成向制动器转子施加制动压力的施力活塞，所述两级致动机构包括：
具有多个第一螺纹的第一导螺杆；
具有多个第二螺纹的第二导螺杆；
预加载扭转弹簧；以及
致动器组件，所述致动器组件具有与所述两级致动机构的预加载扭转弹簧耦接的输入轴；
其中，所述预加载扭转弹簧被配置成经由所述第一导螺杆的旋转来激活所述两级致动机构的第一级移动，并且第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化所述致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。
技术方案12. 根据技术方案11所述的两级致动机构，其中，所述第二导螺杆具有比所述第一导螺杆更小的螺距。
技术方案13. 根据技术方案11所述的两级致动机构，其进一步包括用于将所述施力活塞的位移控制在预先确定的行进距离内的自调节机构。
技术方案14. 根据技术方案11所述的两级致动机构，其中，所述第一导螺杆嵌套在所述施力活塞内，并且所述第二导螺杆嵌套在所述第一导螺杆内，使得所述第一导螺杆、所述第二导螺杆和所述施力活塞沿着纵向轴线平移。
技术方案15. 根据技术方案11所述的两级致动机构，其中，所述第一导螺杆的多个第一螺纹与所述施力活塞的内表面中的对应沟槽接合，并且所述第二导螺杆的多个第二螺纹与所述第一导螺杆的内表面中的对应沟槽接合。
技术方案16. 根据技术方案11所述的两级致动机构，其中，在所述两级致动机构的第一级移动中，所述第一导螺杆经由预加载扭转弹簧旋转小于一百八十(180)度至第一预先确定的夹持载荷，并且在所述两级致动机构的第二级移动中，所述第二导螺杆提供额外的夹持载荷。
技术方案17. 一种制动器系统，其包括：
具有八角形内表面的卡钳；
封闭在壳体内的制动器衬垫；
被配置成作用在所述制动器衬垫上的施力活塞，所述施力活塞封闭在所述卡钳内并且被配置成沿着纵向轴线平移；以及
与所述施力活塞耦接的两级致动机构，所述两级致动机构包括：
具有多个第一螺纹的第一导螺杆；
具有多个第二螺纹的第二导螺杆；
预加载扭转弹簧；以及
致动器组件，所述致动器组件具有与所述两级致动机构的预加载扭转弹簧耦接的输入轴；
其中，所述预加载扭转弹簧被配置成经由所述第一导螺杆的旋转来激活所述两级致动机构的第一级移动，并且第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化所述致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。
技术方案18. 根据技术方案17所述的制动器系统，其中，所述施力活塞包括定位在所述施力活塞的外表面上并且包围所述施力活塞的至少一部分的线性轴承，所述线性轴承包括与所述卡钳的八角形内表面连接以防止所述施力活塞旋转的八角形轴承表面。
技术方案19. 根据技术方案17所述的制动器系统，其中，所述第一导螺杆的多个第一螺纹与所述施力活塞的内表面中的对应沟槽接合，并且所述第二导螺杆的多个第二螺纹与所述第一导螺杆的内表面中的对应沟槽接合。
技术方案20. 根据技术方案17所述的制动器系统，其中，在所述两级致动机构的第一级移动中，所述第一导螺杆经由预加载扭转弹簧旋转小于一百八十(180)度至第一预先确定的夹持载荷，并且在所述两级致动机构的第二级移动中，所述第二导螺杆提供额外的夹持载荷。
附图说明
将结合以下附图描述本公开，其中相似的附图标记表示相似的元件。
图1是根据实施例的电子停车制动器系统的示意性侧视横截面视图。
图2是根据实施例的图1的电子停车制动器系统的两相致动系统的示意性侧视横截面视图。
图3是根据实施例的图1的电子停车制动器系统的卡钳的示意性侧视局部透视图，其图示施力活塞和线性轴承。
图4是根据实施例的处于第一位置的电子停车制动器系统的示意性侧视横截面视图。
图5是根据实施例的处于第二位置的电子停车制动器系统的示意性侧视横截面视图。
图6是根据实施例的处于第三位置的电子停车制动器系统的示意性侧视横截面视图。
图7是根据实施例的电子停车制动器系统的两相致动系统的扭转弹簧部件的示意性局部透视图。
图8是根据实施例的处于第一位置的电子停车制动器系统的轴和扭转弹簧的示意性横截面视图。
图9是根据实施例的处于第二位置的电子停车制动器系统的轴和扭转弹簧的示意性横截面视图。
图10是根据实施例的处于第三位置的电子停车制动器系统的轴和扭转弹簧的示意性横截面视图。
图11是根据实施例的通过两级致动来致动机电电子停车制动器系统的方法的流程图。
结合附图，根据以下描述和所附权利要求书，本公开的前述和其它特征将变得更加完全显而易见。应理解，这些附图仅绘示根据本公开的数个实施例并且不认为是对其范围的限制，因此将通过使用附图以额外的特征和细节来描述本公开。在附图或本文中其它地方公开的任何尺寸都仅出于图示目的。
具体实施方式
本文中描述本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采取各种和替代形式。所述附图未必按比例绘制；可能夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的特定结构和功能细节不被解释为限制性的，而是仅作为用于教示本领域技术人员以各种方式采用本公开的代表性基础。本领域普通技术人员将理解，参考任何一个图进行图示和描述的各种特征可以与在一个或多个其它图中图示的特征组合以产生未明确图示或描述的实施例。所图示特征的组合提供典型应用的代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方案，可能期望与本公开的教示一致的特征的各种组合和修改。
某些术语在以下描述中可以仅用于参考目的，并且因此并不旨在具有限制性。例如，术语诸如“在…上方”和“在…下方”是指附图中参考的方向。术语诸如“前部”、“后部”、“左侧”、“右侧”、“后方”和“侧面”描述在一致但任意参照系内部件或元件的若干部分的取向和/或位置，通过参考描述所论述部件或元件的文本和相关联附图，可以使其清楚。此外，可以使用术语诸如“第一”、“第二”、“第三”等等来描述单独的部件。这种术语可以包括上文具体提及的词语、其派生词以及具有类似含义的词语。
在总车辆重量(GVW)和总组合车辆重量(GCVW)两者下，当前电子停车制动器(EPB)系统无法产生所期望的夹持载荷来使车辆保持在各种等级水平。本文中论述的实施例包括具有两个支撑导螺杆的两级致动系统，这两个支撑导螺杆串联致动以在所期望的致动时间内产生所期望的夹持载荷。在各种实施例中，这两个螺杆与预加载扭转弹簧连接，所述预加载扭转弹簧激活第一级，直到实现某一预先确定的夹持载荷。第二级导螺杆用于载荷调制。
图1和图2图示根据实施例的电子停车制动器(EPB)系统100。EPB系统100包括两级致动机构120和致动器组件104。EPB系统100包括卡钳102。卡钳102封闭定位在制动器转子110的任一侧上的第一制动器衬垫106和第二制动器衬垫108。卡钳102也封闭施力活塞103和两级致动机构120。两级致动机构120与施力活塞103接合以将由致动器组件104产生的扭矩传递到制动器衬垫108。施力活塞103限定纵向轴线A，施力活塞103因两级致动机构120的致动而沿着纵向轴线A平移，如本文中所论述的。
参考图3，施力活塞103包括线性轴承150。线性轴承150定位在施力活塞103的外表面上，包围施力活塞103的至少一部分，并且包括轴承表面151。轴承表面151是八角形的并且与卡钳102的八角形内表面111连接。线性轴承150还包括多个轴承构件152、154。在各种实施例中，轴承构件152、154是滚珠轴承。施力活塞103在卡钳102的内部室112内沿着纵向轴线A平移。由于八角形轴承表面151与卡钳102的内部室112的八角形内表面111之间的连接而防止施力活塞103旋转。
继续参考图1，在各种实施例中，EPB系统100还包括施力活塞线性位置传感器20和致动器输出轴位置传感器22。传感器20、22中的每一者与至少一个控制器24电子通信或者受到至少一个控制器24的控制。虽然出于说明性目的被绘示为单个单元，但是控制器24可以另外包括一个或多个其它控制器，统称为“控制器”。控制器24可以包括与各种类型的计算机可读存储设备或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储设备或介质可以包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和不失效存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储装置。KAM是可以用于在CPU掉电时存储各种操作变量的永久或非易失性存储器。计算机可读存储设备或介质可以使用多种已知存储器设备中的任一者实现，诸如PROM（可编程只读存储器）、EPROM（电PROM）、EEPROM（电可擦除PROM）、闪速存储器或者能够存储数据的任何其它电、磁、光或组合存储器设备，所述数据中的一些表示控制器24用于控制车辆的可执行指令。
在各种实施例中，控制器24也与致动器组件104电子通信。在一些实施例中，控制器24包括马达控制器并且可以与车辆的车载电子控制单元组合或电子通信。
如图2中所示，两级致动机构120包括第一导螺杆122和第二导螺杆124。第一导螺杆122包括与施力活塞103的内表面中的对应沟槽113接合的多个螺纹123。类似地，第二导螺杆124包括与第一导螺杆122的内表面中的对应沟槽127接合的多个螺纹125。螺纹123、125的导程角被设计成在所期望的致动时间内匹配所期望的载荷分布。第二导螺杆124具有比第一导螺杆122更小的螺距。在各种实施例中，第二导螺杆124被替换为滚珠螺杆和无刷马达进行致动，而产生智能机电制动致动器。
在各种实施例中，第二导螺杆124嵌套在第一导螺杆122内，并且第一导螺杆122嵌套在施力活塞103内。第二导螺杆124进一步包括与致动器组件104接合的轴部分130。致动器组件104特征在于高比率减速齿轮机构以进一步将夹持载荷保持在致动水平。第二导螺杆124的不可反向驱动的螺纹125保持施力活塞103的夹持载荷，而不随时间的推移变得松弛。
第一和第二导螺杆122、124与预加载扭转弹簧128连接。扭转弹簧128激活两级致动机构120的第一级移动（即，第一导螺杆122的移动），直到实现预先确定的夹持载荷。
在各种实施例中，两级致动机构120还包括自调节机构，诸如环126。环126将施力活塞103的位移控制在预先确定的行进距离内。控制施力活塞103的位移使其对诸如制动器衬垫106、108等部件的磨损不敏感。如图1和图2中所示，环126在形成在施力活塞103的外表面中的沟槽136内平移。在各种实施例中，沟槽136具有大约4mm的宽度。自调节机构仅重置第一导螺杆122在两级致动机构120内的位置以用于所述部件的磨损。
图4-图6图示EPB系统100的两级致动机构120的三个致动级。如本文中更详细论述的，第一级致动中第一导螺杆122的多个螺纹123与施力活塞103中的对应沟槽113的接合以及第二级致动中第二导螺杆124的多个螺纹125与第一导螺杆122中的对应沟槽127的接合将来自致动器组件104的扭矩转换为朝向制动器衬垫106、108移动施力活塞103，从而在制动器转子110上施加制动力。这两个螺杆的导程角被设计成在所期望的致动时间内匹配载荷分布。在各种实施例中，致动时间为大约250ms。
图4图示处于脱离位置的EPB系统100，即施力活塞103不向制动器衬垫108施加夹持载荷，并且不发生制动。环126定位在沟槽136的一端处（在所图示的实施例中，沟槽136的左侧或左端）。环126充当磨损控制机构以控制施力活塞103的总行程量。在各种实施例中，沟槽136的宽度为大约4mm，因此将施力活塞103的行程限制为大约4mm。在施力活塞103与制动器衬垫108之间维持间隙146以限制所述部件的无意磨损。由致动器组件104提供的电气致动允许施力活塞103从制动器衬垫108完全缩回以实现更大运行空隙并且避免盘式制动器上的拖曳扭矩。
当命令制动器致动时，如图5中所示，经由扭转弹簧128连接到输入轴130的第一导螺杆122提供第一级致动。第一导螺杆122旋转小于180度以闭合施力活塞103与制动器衬垫108之间的间隙146。在各种实施例中，第一导螺杆122产生大约250 N的夹持载荷。
接下来，在图6中所示的第二级致动中，当扭转弹簧预加载条件几乎被克服时，激活第二导螺杆124。具有比第一导螺杆122更小的螺距的第二导螺杆124的激活提供高达大约35 kN的更大夹持载荷。在各种实施例中，在致动器组件104的输入轴130的一个半旋转内实现EPB系统100的最大夹持载荷。
图7图示与输入轴130耦接的扭转弹簧128。扭转弹簧128包括与形成在输入轴130中的间隙或槽131接合的第一端部129。
图8-图10图示当两级致动机构120从第一级致动过渡到第二级致动时扭转弹簧128的第一端部129的位置。如图8中所示，扭转弹簧128的第一端部129经由槽131与输入轴130接合。在来自致动器组件104的制动扭矩的初始施加期间，扭转弹簧128的预载荷将输入轴扭矩通过预先确定的角行程量（由箭头141表示）传递到第一导螺杆122，直到扭转弹簧128的第一端部129到达第二致动级的过渡开始的位置。
第一级致动与第二级致动之间的过渡示出在图9中。如由箭头142所表示的，输入轴130的持续角旋转导致扭转弹簧128的第一端部129被推入到施力活塞103中的凹口或沟槽132中。因此，扭转弹簧128的预加载张力使第一导螺杆122保持在预加载位置中并防止第一导螺杆122反向驱动。
图10图示第二级致动。如所图示，扭转弹簧128的第一端部129完全安放在施力活塞103中的凹口132内。输入轴130的持续旋转导致第二导螺杆124的致动。第二导螺杆124通过小位移距离提供载荷调制和额外的夹持力。
本文中论述的EPB系统100和两级致动机构120可以在车辆的后轮上用作使车辆停止运转的装置。在各种实施例中，EPB系统100和两级致动机构120根据车辆的重量和类型用于车辆的所有四个角处的车轮上。
在各种实施例中，第一和第二导螺杆122、124被配置成（在大小和螺距上）最小化致动器组件104的功率消耗，同时还确保EPB系统100以低电流消耗和最高可能的致动器轮系比来满足所期望的致动时间。在各种实施例中，结合第一和第二导螺杆122、124的导程角配置扭转弹簧128预载荷和比率，以在气隙上实现最大可能的致动时间并确保最小夹持载荷。
图11图示根据实施例的通过两级致动来致动机电EPB系统的方法1000。方法1000可以结合本文中论述的EPB系统100和两级致动机构120使用。根据示例性实施例，方法1000可以结合本文中论述的控制器24使用，或者由与车辆相关联或分离的其它系统使用。方法1000的操作次序并不限于图11中所图示的顺序执行，而是可以按一个或多个不同次序实施，或者可以同时实施若干步骤，如根据本公开所适用的。
开始于1002，控制器24接收到制动命令。在各种实施例中，制动命令由操作者诸如通过选择电子停车制动器接合而启动，或者由启动车辆的制动特征的车辆的任何控制器产生。接下来，在1004，施加扭转弹簧128的预载荷。当致动器组件104接收到来自控制器24的致动指令或信号时施加所述预载荷。所述预载荷将输入轴扭矩从致动器组件104传递到第一导螺杆122达预先确定的角行程。所述预载荷启动第一导螺杆122的旋转以快速平移施力活塞103并且在低载荷下减小和/或消除间隙146。
接下来，在1006，扭转弹簧128与施力活塞103接合以使第一级保持在预加载位置中并防止第一导螺杆122反向驱动。扭转弹簧128与施力活塞103的接合在输入轴130的预先确定的角行程量之后发生。最后，在1008，通过第二导螺杆124的旋转启动第二级，第二导螺杆124传递来自致动器组件104的额外的扭矩并提供载荷调制和额外的夹持力。
在各种实施例中，贯穿方法1000的各个步骤1002、1004、1006、1008，控制器24从施力活塞线性位置传感器20和致动器输出轴位置传感器22接收传感器数据。从传感器20、22中的一者或两者接收的数据由控制器24用于控制致动器组件104的致动。
应该强调的是，可以对本文中描述的实施例作出许多变化和修改，其元件将被理解为在其它可接受的示例之中。所有此类修改和变化都旨在包括在本公开的范围内，并且由以下权利要求书保护。此外，本文中描述的任何步骤都可以同时实施或者按不同于本文中安排好的步骤的次序实施。此外，应该显而易见的是，本文中公开的具体实施例的特征和属性可以按不同方式组合以形成额外的实施例，所有这些额外的实施例都落入本公开的范围内。
除非另外具体说明或者在所使用的上下文中以其它方式理解，否则本文中使用的条件语言（尤其诸如，“可以(can)”、“可能(could)”、“可能(might)”、“可以(may)”、“例如(e.g.)”等等）通常旨在传达某些实施例包括、而其它实施例并不包括某些特征、元件和/或状态。因此，这种条件语言通常并不旨在暗示特征、元件和/或状态以任何方式为一个或多个实施例所需要，或者一个或多个实施例必需包括用于决定（在有或没有作者输入或提示的情况下）这些特征、元件和/或状态是否包括在任何特定实施例中或者将在任何特定实施例中实施的逻辑。
此外，在本文中可能已经使用以下术语。除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”包括复数参照对象。因此，例如，对一个项目的引用包括对一个或多个项目的引用。术语“一个”是指一个、两个或多个，并且通常适用于对数量的部分或全部的选择。术语“多个”是指两个或更多个项目。术语“约”或“大约”意指数量、尺寸、大小、配方、参数、形状以及其它特性无需准确，而是可以视期望近似和/或更大或更小，从而反映可接受的公差、转换因数、四舍五入、测量误差等等以及本领域技术人员已知的其它因素。术语“基本上”意指无需准确地实现所叙述的特性、参数或值，但是偏差或变化（包括例如，公差、测量误差、测量精度限制以及本领域技术人员已知的其它因素）可以按并不排除所述特性旨在提供的效果的量而出现。
为了方便，可以在共用列表中呈现多个项目。然而，这些列表应该被解释为好像列表中的每一成员都被个别地标识为单独且唯一成员。因此，仅基于其在共同群组中的呈现、而无相反指示，这种列表中的任何个别成员都不应被解释为相同列表中的任何其它成员的实际上的等效物。此外，在术语“和”和“或”与项目列表结合使用的情况下，应广义地解释其，因为所列举项目中的任何一者或多者可以单独使用或者与其它所列举项目组合使用。术语“可替代地”是指对两个或更多个替代物中的一者的选择，并且并不旨在将所述选择仅限于那些所列举替代物或一次仅限于所列举替代物中的一者，除非上下文另外明确指出。
本文中公开的过程、方法或算法可以递送到处理设备、控制器或计算机/由处理设备、控制器或计算机实现，所述处理设备、控制器或计算机可以包括任何现有可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，所述过程、方法或算法可以按许多形式存储为可由控制器或计算机执行的数据和指令，包括（但不限于）永久存储在不可写存储介质（诸如ROM设备）上的信息以及可变地存储在可写入存储介质（诸如软盘、磁带、CD、RAM设备以及其它磁性和光学介质）上的信息。所述过程、方法或算法还可以在软件可执行对象中实现。可替代地，所述过程、方法或算法可以全部或部分使用合适硬件部件（诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件部件或者设备或硬件、软件和固件部件的组合）实施。此类示例性设备可以是车载的作为车辆计算系统的一部分，或者位于车外，并且与一个或多个车辆上的设备进行远程通信。
虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述权利要求书涵盖的所有可能形式。在说明书中使用的词语是描述、而非限制性词语，并且应理解，可以在不背离本公开的精神和范围的情况下作出各种改变。如先前所描述的，可以组合各种实施例的特征以形成可能未明确描述或图示的本公开的其它示例性方面。虽然可能已经将各种实施例描述为关于一个或多个所期望的特性提供优点或者优于其它实施例或现有技术实施方案，但是本领域普通技术人员认识到，可以折衷一个或多个特征或特性来实现所期望的总体系统属性，所述总体系统属性取决于特定应用和实施方案。这些属性可以包括（但不限于）成本、强度、耐久性、生命周期成本、适销性、外观、包装、大小、适用性、重量、可制造性、容易组装等等。照此，关于一个或多个特性被描述为比其它实施例或现有技术实施方案较不期望的实施例不超出本公开的范围，并且对于特定应用来说可能是期望的。

Claims (10)

1.一种电子停车制动器系统，其包括：
卡钳；
定位在制动器转子的任一侧上并且封闭在所述卡钳内的第一制动器衬垫和第二制动器衬垫；
封闭在所述卡钳内并且被配置成作用在所述第一制动器衬垫上的施力活塞；以及
与所述施力活塞耦接的两级致动机构，所述两级致动机构包括：
具有多个第一螺纹的第一导螺杆；
具有多个第二螺纹的第二导螺杆；
预加载扭转弹簧；以及
致动器组件，所述致动器组件具有与所述两级致动机构的预加载扭转弹簧耦接的输入轴；
其中，所述预加载扭转弹簧被配置成经由所述第一导螺杆的旋转来激活所述两级致动机构的第一级移动，并且第一和第二导螺杆中的每一者的大小和螺距被配置成最小化所述致动器组件的功率消耗并且以低电流消耗和高致动器轮系比来满足所期望的致动时间。
2.根据权利要求1所述的电子停车制动器系统，其中，所述第二导螺杆具有比所述第一导螺杆更小的螺距。
3.根据权利要求1所述的电子停车制动器系统，其中，所述两级致动机构包括用于将所述施力活塞的位移控制在预先确定的行进距离内的自调节机构。
4.根据权利要求3所述的电子停车制动器系统，其中，所述施力活塞包括形成在所述施力活塞的外表面中的沟槽，并且所述自调节机构在所述沟槽内行进。
5.根据权利要求4所述的电子停车制动器系统，其中，所述沟槽具有大约4mm的宽度。
6.根据权利要求1所述的电子停车制动器系统，其中，所述第一导螺杆嵌套在所述施力活塞内，并且所述第二导螺杆嵌套在所述第一导螺杆内，使得所述第一导螺杆、所述第二导螺杆和所述施力活塞沿着纵向轴线平移。
7.根据权利要求1所述的电子停车制动器系统，其中，所述第一导螺杆的多个第一螺纹与所述施力活塞的内表面中的对应沟槽接合，并且所述第二导螺杆的多个第二螺纹与所述第一导螺杆的内表面中的对应沟槽接合。
8.根据权利要求1所述的电子停车制动器系统，其中，在所述两级致动机构的第一级移动中，所述第一导螺杆经由预加载扭转弹簧旋转小于一百八十(180)度至第一预先确定的夹持载荷，并且在所述两级致动机构的第二级移动中，所述第二导螺杆提供额外的夹持载荷。
9.根据权利要求1所述的电子停车制动器系统，其中，所述输入轴包括槽，并且所述预加载扭转弹簧包括在第一配置中与所述槽接合的第一端部，并且在所述第一配置中，所述预加载扭转弹簧从致动器组件传递输入轴扭矩以使所述第一导螺杆旋转通过预先确定的角行程。
10.根据权利要求9所述的电子停车制动器系统，其中，所述施力活塞包括凹口，并且所述预加载扭转弹簧的第一端部从所述输入轴中的槽径向指向所述施力活塞中的凹口以使所述预加载扭转弹簧保持在第二配置中，从而防止所述第一导螺杆的反向驱动并允许所述第二导螺杆在两级致动机构的第二级移动中旋转。
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