CN202966277U - 电子驻车制动器磨合装置及电子驻车系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电子驻车制动器磨合装置、电子驻车系统和相应的车辆，该磨合装置包括：磨合指令输入模块，用于输入磨合指令和磨合参数；网络接口模块，用于与电子控制单元进行连接和通信，将磨合指令和磨合参数发送给电子控制单元，由电子控制单元根据磨合指令和磨合参数控制驻车制动器产生相应的电子驻车拉力，从而在车辆运行的情况下对驻车制动器进行磨合。电子驻车系统包括依次相连的电子控制单元、执行器和驻车制动器，电子控制单元设置为适于接收磨合指令和磨合参数，并控制执行器和驻车制动器产生相应的电子驻车拉力，从而在车辆运行的情况下对驻车制动器进行磨合。本实用新型可以精确控制磨合过程，灵活适应磨合场地。

Description

电子驻车制动器磨合装置及电子驻车系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车电子技术领域，具体涉及一种电子驻车制动器磨合装置、电子驻车系统和相应的车辆。

背景技术

由于制动器摩擦片的安装特性，新装制动器摩擦片由于结合面积不能达到标准，导致初始状态摩擦效率低，有可能不满足设计要求。行车制动器因为在行驶过程中可以通过踩刹车动作，在行进中因车轮转动并伴随摩擦片的摩擦而动态磨合，摩擦效率会不断提高。但驻车制动器常规只在静态状况工作，并且工作次数远少于行车制动器，初始摩擦效率低，不仅不会随不断使用而逐渐改善，而且可能带来坡路驻车的安全隐患，所以，新装驻车制动器必须进行摩擦片磨合。

一般制动器可分为以下两类：如图1a所示，行车制动与驻车制动一体，即行驻一体式制动器；如图1b所示，行车制动与驻车制动独立，即独立驻车制动器，驻车拉索或执行器单独控制驻车制动器。行驻一体式制动器因可通过行车制动磨合完成，无须单独磨合。独立驻车制动器则因使用次数有限，并且多为静态，所以需要磨合。

传统机械手刹可以采用两种方式进行磨合。第一种是“零件磨合”方式：在驻车制动器分装完成后，采用专用设备磨合，完成达标后，再送往总装工序。这种方式设备成本高，并且不同车型的制动器需要制作不同夹具进行安装与施加磨合。而且需耗费大量工时用于分装磨合的准备、运输等。此外，还需要防范、处理因零件运输过程中财物与人员的安全风险，以及事故发生后的成本，而且零件磨合无法适用于售后市场。第二种是“整车磨合”方式：整车装配完毕，车辆在驻车制动器制动的条件下行驶，达到类似行车制动的磨合过程，从而实现动态磨合目的,可以在总装生产下线检测的轮毂台完成，也可以在跑道上完成。

目前市场中，电子驻车制动器普及率逐渐上升，针对电子驻车制动器，目前采用以下方法进行磨合：

1、电子驻车结合“零件磨合”，整车装配后，无须整车磨合。电子驻车制动器分装完成后，采用专用设备磨合，完成达标后，再送往总装工序。这种方式设备成本高，并且不同车型的电子驻车制动器，需要制作不同夹具进行安装与施加磨合。此外，将耗费大量工时用于分装磨合的准备、运输等，而且无法适用于售后市场。

2、电子驻车结合“整车磨合”，因电子驻车正常功能中无驻车力选择，且驻车力较大，因此，判断车辆行驶过程中，执行驻车命令，将启动动态应急制动功能，缓慢拉起至最大力，最终将完全抱死车轮。车轮不滚动时，就无法完成动态磨合的流程。为了达到磨合效果，就需要反复采用动态制动方式进行磨合，反复加速与减速。并且因为每次驻车减速磨合量不断变化，人工操作无法与磨合效果准确对应，效率很低。

实用新型内容

本实用新型的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本实用新型而学习。

为解决现有技术的问题，本实用新型提供一种电子驻车制动器磨合装置、电子驻车系统和车辆，采取电子驻车结合“整车磨合”的方式，通过准确的磨合参数如磨合力和磨合距离的控制，在一次汽车加速过程中，对电子驻车制动器连续磨合，精确达到磨合量要求。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种电子驻车制动器磨合装置，包括：

磨合指令输入模块，用于输入磨合指令和磨合参数；

网络接口模块，用于与车辆电子驻车系统的电子控制单元进行连接和通信，将磨合指令及输入或预设的磨合参数发送给电子控制单元，由电子控制单元根据磨合指令和磨合参数控制电子驻车系统的驻车制动器产生相应的电子驻车拉力，从而在车辆运行的情况下对驻车制动器进行磨合。

根据本实用新型的一个实施例，电子驻车制动器磨合装置还包括驻车力测试装置和制动器效率计算模块，驻车力测试装置用于对车辆的驻车力进行测试，并将驻车力的测试值输出到制动器效率计算模块，制动器效率计算模块根据下列公式对制动器效率值进行计算：

制动器效率=K*驻车力/电子驻车拉力；其中K为通过试验获得的系数；

如果所计算的制动器效率值达到设定值，则通过网络接口模块向电子控制单元发出退出磨合的指令。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种电子驻车系统，包括依次相连的电子控制单元、执行器和驻车制动器，其中：电子控制单元设置为适于接收磨合指令和磨合参数，并根据磨合指令和磨合参数控制执行器和驻车制动器产生相应的电子驻车拉力，从而在车辆运行的情况下对驻车制动器进行磨合。

根据本实用新型的一个实施例，在电子驻车系统中集成力传感器，对电子驻车拉力进行实时监测，电子控制单元根据所监测的电子驻车拉力对磨合参数进行修正。

根据本实用新型的一个实施例，电子控制单元设置为在电子驻车制动器的磨合过程中，在达到设定的磨合目标参数时，控制执行器和电子驻车制动器动作，退出磨合过程，磨合目标参数包括磨合力和磨合距离，磨合力为电子控制单元控制驻车制动器产生的电子驻车拉力，磨合距离为被磨合的车轮滚动的距离，在采用设定的磨合力磨合设定的磨合距离后，由电子控制单元控制退出磨合过程。

根据本实用新型的又一个方面，提供一种车辆，其具有如上述技术方案中任一项所述的电子驻车系统。

本实用新型通过磨合力与距离累积，来判断磨合量，通过磨合装置接收操作人员输入，准确给电子驻车系统（EPB）的电子控制单元（ECU）下达磨合目标任务，并管控磨合流程，由电子驻车系统的ECU负责控制执行器，可以精确控制磨合力和计算磨合距离。对于不同车辆或者制动器，需要不同的磨合参数，参数可以在车辆开发阶段标定，无须更改ECU软件与磨合装置软件，仅增添参数；磨合过程中可以人工干预退出，而且EPB和设备的磨合程序都具有相关的安全保护算法，以保证磨合过程中车辆、零件、设备与人员的安全；由于采用磨合力和磨合距离的精确控制，可以保证EPB磨合比人工操作手刹更具一致性；下线磨合时，在磨合的同时可以检测驻车力大小，因而可以保证出厂一致性，并减少工时。本实用新型可以精确控制磨合过程，灵活适应磨合场地，极大地提高了电子驻车制动器的磨合效率。

通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些实施例和其它实施例的特征和方面。

附图说明

下面通过参考附图并结合实例具体地描述本实用新型，本实用新型的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本实用新型的解释说明，而不构成对本实用新型的任何意义上的限制，在附图中：

图1a为现有技术采用行驻一体式制动器的制动器原理示意图；

图1b为现有技术采用独立驻车制动器的制动器原理示意图；

图2为本实用新型实施例的电子驻车制动器磨合装置和车辆的电子驻车系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电子驻车制动器磨合方法示意图。

具体实施方式

如图2所示，本实用新型实施例的电子驻车制动器磨合装置，包括：磨合指令输入模块，用于输入磨合指令和磨合参数；网络接口模块，用于与车辆电子驻车系统的电子控制单元进行连接和通信，将磨合指令及输入或预设的磨合参数发送给电子控制单元，由电子控制单元根据磨合指令和磨合参数控制电子驻车系统的驻车制动器产生相应的电子驻车拉力，从而在车辆运行的情况下对驻车制动器进行磨合。

在一个磨合装置的具体实例中，电子驻车制动器磨合装置还包括驻车力测试装置和制动器效率计算模块，驻车力测试装置用于对车辆的驻车力进行测试，并将驻车力的测试值输出到制动器效率计算模块，制动器效率计算模块根据下列公式对制动器效率值进行计算：

制动器效率=K*驻车力/电子驻车拉力；其中K为通过试验获得的系数；

如果所计算的制动器效率值达到设定值，则通过网络接口模块向电子控制单元发出退出磨合的指令。

如图3所示，本实用新型实施例的电子驻车制动器磨合方法包括步骤：

将磨合参数和磨合指令发送给车辆电子驻车系统的电子控制单元；

由电子控制单元根据磨合指令和磨合参数控制驻车制动器产生相应的电子驻车拉力，在车辆运行情况下对驻车制动器进行磨合。

本实用新型实施例的网络接口模块采用CAN（Controller Area Network，即控制器局域网）网络接口模块。磨合参数可包括磨合目标参数，在驻车制动器的磨合过程中，若达到磨合目标参数的设定值则退出磨合过程。

磨合目标参数可包括磨合力和磨合距离，磨合力为电子控制单元控制驻车制动器产生的电子驻车拉力，磨合距离为被磨合的车轮滚动的距离，在采用设定的磨合力磨合设定的磨合距离后，由电子控制单元控制退出磨合过程。

磨合目标参数也可以采用制动器效率值，这样需要对车辆的驻车力进行测试，并根据下列公式对制动器效率值进行计算：

制动器效率=K*驻车力/电子驻车拉力；其中K为通过试验获得的系数；

如果所计算的制动器效率值达到设定值，则向电子控制单元发出退出磨合的指令。

磨合指令输入模块主要作用在于接受人员启动磨合指令，用于启动磨合程序。启动磨合指令可以由人员直接操作；也可以由磨合装置控制，在前一检测流程通过后，由磨合装置自行启动磨合流程。

磨合参数可以在准备启动磨合指令时，通过磨合指令输入模块（如采用人机接口模块）输入，也可以存储在磨合装置中，启动磨合时被调用，自动对应各种车型所需要的参数。这种情况下可以采用人机接口，在适当权限基础上，修改存储的磨合参数。

如图2所示，本实用新型实施例同时提供一种电子驻车系统（EPB，Electrical Parking Brake），包括依次相连的电子控制单元（ECU，ElectronicControl Unit）、执行器和驻车制动器，电子控制单元设置为适于接收磨合指令和磨合参数，并根据磨合指令和磨合参数控制执行器和驻车制动器产生相应的电子驻车拉力，从而在车辆运行的情况下对驻车制动器进行磨合。优选地，在电子驻车系统中集成力传感器，对电子驻车拉力进行实时监测，电子控制单元根据所监测的电子驻车拉力对磨合参数进行修正。

电子控制单元设置为在电子驻车制动器的磨合过程中，在达到设定的磨合目标参数时，控制执行器和电子驻车制动器动作，退出磨合过程，磨合目标参数包括磨合力和磨合距离，磨合力为电子控制单元控制驻车制动器产生的电子驻车拉力，磨合距离为车轮行驶的距离，在采用设定的磨合力磨合设定的磨合距离后，由电子控制单元控制退出磨合过程。

本实用新型还提供一种车辆，其具有如上述技术方案中任一项所述的电子驻车系统。

为了检测驻车力，可采用两种方法检测：

1、在电子驻车系统中集成力传感器，可直接获取电子驻车拉力，并且可持续监控，力监测过程与电子驻车是否正在执行无关。

2、采用执行电流等方法判断，仅在执行驻车或释放动作时，才能通过电流情况检测，无动作时，无论驻车还是释放状态，电机电流与力无关（一般为零）。

本实用新型优选地采用第1种方式，即在电子驻车系统中集成力传感器，对电子驻车拉力进行实时监测，电子控制单元可以根据所监测的电子驻车拉力对磨合参数进行修正。

下面对本实施例的具体磨合流程进行详细描述：

1、磨合流程启动

磨合流程由人员输入磨合指令和磨合参数，磨合参数包含磨合力（如300N）与磨合距离（如200m），EPB的ECU执行拉紧操作，并确保磨合过程中力在规定的范围内，否则将实时校正。

2、磨合流程退出

a）通过磨合距离确定退出磨合过程

如图2所示，磨合距离由EPB的ECU计算，根据车辆轮速传感器所提供轮速信号，进行积分，通过CAN网络传送给ECU。合格距离条件由人工输入。不同车辆和制动器系统的磨合目标，经过试验车辆标定而获得。

b）通过计算制动器效率确定退出磨合过程

制动器效率由磨合装置计算，制动器效率η=K*驻车力/电子驻车拉力，根据完全磨合达到最佳状态的试验数据，可以确定K值。完全磨合时，η=100%。在确定K值时，例如：测得最大驻车力=5000N，对应电子驻车拉力=1500N，η=100%，则K=0.3。再根据整车参数目标，在标准驻车拉力（如800N），满足车辆停止于指定坡道(20%)，则可以确定制动器效率η的设定值（如80%）。经过磨合后，若可以得出制动器效率η>设定值，则满足车辆下线要求。

如图3所示，磨合过程中，持续通过EPB的ECU反馈实时拉力，并由转毂设备检测驻车力，由磨合装置计算出实时的制动器效率η。若制动器效率η满足要求，则向EPB的ECU发出退出磨合指令。

3、磨合效果确认

上述b)方案是一种同时进行磨合和检测的方法，效率很高。但如果设备不支持，可选用上述a)方案进行磨合，这样需要在磨合完成后，在独立的驻车力检测环节，进行确认。确认方法与b)方案类似。

磨合过程中可以人工干预退出，而且EPB和磨合装置都设置有相关的安全保护算法，以保证磨合过程中车辆、零件、设备与人员的安全。由于采用磨合力和磨合距离的精确控制，可以保证EPB磨合比人工手刹操作更具一致性。下线磨合时，磨合的同时可以检测驻车力大小，因而可以保证出厂一致性，并减少工时。如采用计算制动器效率方式，则以此为磨合合格目标。若采用磨合工序与检测工序分开，则通过磨合力与磨合距离的达标为合格目标。

在具体实施时，磨合装置输入给ECU的磨合参数可以有两种，一种是磨合限制参数，另一种是磨合目标参数。磨合限制参数用于磨合启动条件与磨合过程中极限退出条件与输入磨合参数范围的限制，包括磨合距离限制、磨合力限制、磨合速度限制。如果ECU收到的磨合参数超过磨合限制参数，则拒绝执行命令，以防止输入错误或人为失误。磨合目标参数为当前要求的磨合力与磨合距离。磨合距离计算采用磨合所用到的驻车制动器的两个相应车轮作为计算主体，通过轮速积分运算，可分别获得两个车轮开启磨合后的运行距离。是否超过磨合限制条件中“距离限制”，可以选取两个车轮积分结果中较大的一个。而满足磨合目标参数，则可参考较小一个。可以由EPB的ECU中关于磨合专门增加的程序进行判断。

为保证安全，磨合必须在静止、并且相关功能正常时才能启动。启动磨合命令后，先由ECU控制达到目标磨合力，然后才允许驾驶车辆加速。避免高速过程中启动此功能造成安全隐患。为防止磨合功能未退出，造成拖刹行驶，磨合退出条件包含超速退出。若磨合过程中速度大于磨合速度限制，则会自动退出磨合过程。因各种错误退出磨合后，电子驻车制动器转为释放状态。

本实用新型的磨合装置是根据设计流程向EPB的ECU发送磨合指令的装置，可按照以下形式实现：当用于生产线时，可以在整车生产线中的转毂/制动力测试台中通过增加软件功能的方式改造实现；当用于售后4S店时，可以通过对便携式测试工具（如售后诊断仪）修改软件改造实现。

本实用新型适用于独立驻车制动器，当然，行驻一体式制动器也可以采用本实用新型的方法和装置进行磨合。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质，可以有多种变型方案实现本实用新型。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本实用新型较佳可行的实施例而已，并非因此局限本实用新型的权利范围，凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本实用新型的权利范围之内。

Claims (6)

1.一种电子驻车制动器磨合装置，其特征在于包括： 

磨合指令输入模块，用于输入磨合指令和磨合参数； 

网络接口模块，用于与车辆电子驻车系统的电子控制单元进行连接和通信，将所述磨合指令及输入或预设的磨合参数发送给所述电子控制单元。 

2.根据权利要求1所述的电子驻车制动器磨合装置，其特征在于：所述电子驻车制动器磨合装置还包括驻车力测试装置和制动器效率计算模块，所述驻车力测试装置用于对车辆的驻车力进行测试，并将驻车力的测试值输出到所述制动器效率计算模块，所述制动器效率计算模块根据下列公式对制动器效率值进行计算： 

制动器效率=K*驻车力/电子驻车拉力；其中K为通过试验获得的系数； 

如果所计算的制动器效率值达到设定值，则通过所述网络接口模块向所述电子控制单元发出退出磨合的指令。 

3.一种电子驻车系统，包括依次相连的电子控制单元、执行器和驻车制动器，其特征在于：所述电子控制单元设置为适于接收磨合指令和磨合参数，并对所述执行器输出控制命令，所述执行器据此产生相应的电子驻车拉力，从而在车辆运行的情况下对所述驻车制动器进行磨合。 

4.根据权利要求3所述的电子驻车系统，其特征在于：在电子驻车系统中集成力传感器，对电子驻车拉力进行实时监测，所述电子控制单元根据所监测的电子驻车拉力对所述磨合参数进行修正。 

5.根据权利要求3所述的电子驻车系统，其特征在于：所述电子控制单元设置为在电子驻车制动器的磨合过程中，在达到设定的磨合目标参数时，控制所述执行器和电子驻车制动器动作，退出磨合过程，所述磨合目标参数包括磨合力和磨合距离，所述磨合力为所述电子控制单元控制所述 驻车制动器产生的电子驻车拉力，所述磨合距离为被磨合的车轮滚动的距离，在采用设定的磨合力磨合设定的磨合距离后，由所述电子控制单元控制退出磨合过程。 

6.一种车辆，其特征在于具有如权利要求3-5中任一项所述的电子驻车系统。 

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