集成式电子驻车制动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种集成式电子驻车制动系统，包括：集成控制式电子控制单元和集成式电子驻车制动器。所述集成控制式电子控制单元为集成了电子驻车制动系统的电子控制单元和电子稳定控制系统的电子控制单元两者。所述集成式电子驻车制动器包括驻车制动执行器，其包括：支架；壳体，与所述支架连接；摩擦片，架在所述支架上，并位于所述壳体和所述支架之间；活塞，嵌套于所述壳体中；滚珠丝杠机构，穿过所述活塞；以及电机齿轮机构，通过所述滚珠丝杠机构嵌套在所述壳体的外缘。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车底盘制动系统。 集成式电子驻车制动系统
【背景技术】
[0002] 电子驻车制动系统（Electric Park Brake，EPB)是一种新兴的汽车电子控制技 术。电子驻车制动系统代替了传统的机械杠杆和轮胎钢索，能为驾驶者提供更好的帮助。它 比传统的拉杆手刹更安全，能在所有工况下实现安全驻车，也不会因驾驶者的力度而改变 制动效果。同时，由于电子驻车制动系统免去了手刹拉杆，不会产生拉锁与变速箱的干涉， 还使得车辆内部设计更为灵活。此外，电子驻车制动系统还具有舒适性、重量和体积轻、功 能强化以及网络化等优势，使其获得越来越多的应用。
[0003] 目前在整车上应用电子驻车制动系统的技术主要有两种：拉线式和卡钳集成式。 与拉线式结构相比，卡钳集成式结构的执行器被集成到了后轴制动钳上，同时，传统的拉锁 已经被取消。但是，无论是何种方式，电子驻车制动系统的电子控制单元（ECU)都需要通过 CAN总线与汽车的电子稳定控制系统（ESC)进行外部通信，这不但增加了成本和体积，而且 也无法进一步提升EPB与液压功能的协同效果。
[0004] 因此，亟需一种新型的集成式电子驻车制动系统来解决现有技术中的问题。 实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种成本低、体积小、功耗低、耐高温、协同性高并具 有优秀的行车制动性能的新型的集成式电子驻车制动系统。
[0006] 在一个实施例中，本实用新型提供了一种新型的集成式电子驻车制动系统，其特 征在于，所述集成式电子驻车制动系统包括：
[0007] 集成控制式电子控制单元，所述集成控制式电子控制单元为集成了电子驻车制动 系统的电子控制单元和电子稳定控制系统的电子控制单元两者；以及
[0008] 集成式电子驻车制动器，包括驻车制动执行器，所述驻车制动执行器包括：
[0009]支架；
[0010] 壳体，与所述支架连接；
[0011] 摩擦片，架在所述支架上，并位于所述壳体和所述支架之间；
[0012] 活塞，嵌套于所述壳体中；
[0013] 滚珠丝杠机构，穿过所述活塞；以及
[0014] 电机齿轮机构，通过所述滚珠丝杠机构嵌套在所述壳体的外缘。
[0015] 在一个实施例中，所述集成式电子驻车制动器为集成了所述驻车制动执行器的后 轴制动钳。
[0016] 在一个实施例中，所述电机齿轮机构包括蜗杆。
[0017] 在一个实施例中，所述集成式电子驻车制动器与集成控制式电子控制单元之间采 用VDA标准的电气接口。
[0018] 本实用新型的集成式电子驻车制动系统中的集成驻车控制系统具有以下优点：
[0019] 1.占用车身体积小
[0020] 2.同步性好
[0021] 3. ESC和EPB相关信号集成在一个电子控制器内，通信快
[0022] 4.整车布线减少
[0023] 本实用新型的集成式电子驻车制动系统中的集成式电子驻车制动器具有以下优 占·
[0024] 1.传动效率较高，摩擦力小，消耗电能更少
[0025] 2.体积优化，尺寸更短
[0026] 3.金属材料耐高温，扛变形，性能一致性好
[0027] 4.更小的噪音表现
[0028] 5.提供优秀的行车制动性能
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 本实用新型的以上实用新型内容以及下面的【具体实施方式】在结合附图阅读时会 得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的实用新型的示例。在附图中，相 同的附图标记代表相同或类似的元素，其中：
[0030] 图1示出根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动系统的示意图；
[0031] 图2示出根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动器的分解图；
[0032] 图3示出根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动系统的架构图；以 及
[0033] 图4示出根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动系统的应用方案。
[0034] 附图标记说明
[0035] 101电子稳定控制系统（ESC)的电子控制单元（ECU)
[0036] 102电子驻车制动系统（EPB)的电子控制单元（ECU)
[0037] 103集成控制式ECU
[0038] 104后轴制动谢
[0039] 201 壳体
[0040] 202 支架
[0041] 203 电机齿轮机构
[0042] 204轴向轴承
[0043] 206 活塞
[0044] 2〇7摩擦片
[0045] 300 汽车
[0046] 301电子驻车制动器
[0047] 302液压行车制动装置
[0048] 303 ESC 和 EPB 的控制器 ECU
【具体实施方式】
[0049] 以下在【具体实施方式】中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点，其内容足以使 任何本领域技术人员了解本实用新型的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说 明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。
[0050] 图1是根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动系统的示意图。传统 上，电子稳定控制系统（ESC)的电子控制单元（ECU) 101与电子驻车制动系统（EPB)的电子 控制单元（ECU)102是两个独立的电子控制单元，两者通过CAN总线进行外部通讯。电子稳 定控制系统（ESC)的电子控制单元（ECU) 101具有液压接口与后轴制动钳104连接，电子驻 车制动系统（EPB)的电子控制单元（ECU) 102具有电气接口与后轴制动钳104连接。本实 用新型的集成式电子驻车制动系统包括单个集成控制式ECU(简称IPB) 103和集成式电子 驻车制动器104。具体而言，该单个集成控制式E⑶包括EPB的E⑶和ESC的E⑶。即，EPB 的E⑶集成在ESC的E⑶中，形成单个集成控制式E⑶103。在集成控制式E⑶103中，EPB 的ECU与ESC的ECU使用内部通信取代CAN总线，使得两者通信更快更安全。集成式电子 驻车制动器104可以是一个集成了驻车制动执行器的后轴制动钳。集成控制式ECU103分 别具有液压接口和电气接口与集成式电子驻车制动器104相连接。
[0051] 在一个实施例中，集成式电子驻车制动器104与集成控制式ECU之间的一种优选 的电气接口可以是VDA接口，例如采用VDA305-100标准。
[0052] 图2是根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动器104的分解图。具 体而言，该集成式电子驻车制动器集成了驻车制动执行器。该驻车制动执行器包括壳体 201、支架202、轴向轴承204、活塞206、两片摩擦片207、电机齿轮机构203和滚珠丝杠机构 205。其中，两片摩擦片207架在支架202上，且位于支架202和壳体201之间。支架202起 支撑摩擦片207的作用，壳体201与支架和摩擦片207连接。活塞206嵌套于壳体201中。 滚珠丝杠机构205穿过所述活塞，并与活塞一起嵌入壳体201内。电机齿轮机构203通过 滚珠丝杠机构205嵌套在壳体201的外缘。轴向轴承204润滑轴承运动。
[0053] 表1示出根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动器的技术参数。 K.、j.__取决于制动钳设计 MM__取决于W动樹设计 火紧力__17.5RN_ ______l.()s (?般?:况不） _放时Μ__ Γ00541 总时Μ (含盘片间隙） （).8s (-般+丨:况下） 火紧力消除时Μ__0,4s (-般?:况下） 寿命周姻__100.000_ ?:作温度__-40摄氏度至+90摄氏度 工作电乐__9伏柬16伏_ 防护级别 粉坐-IP6K _________________________________________ 高佧清洗-IP6K9 __抗浸染-丨P6K8
[0055] 表 1
[0056] 在本实用新型的优选实施例中，集成式电子驻车制动器可选用FNc-M34、FNc-M36、 FNc-M38、FNc-M40、FNc-M42、FNc-M44AI 等型号。
[0057] 图3示出根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动系统的架构图。从 图3可以看出，集成了驻车制动执行器的后轴制动钳即为本实用新型的电子驻车制动器 301。ESC和EPB的控制器E⑶如部件303所示。液压行车制动装置如部件302所示。
[0058] 图4示出根据本实用新型的一个实施例的集成式电子驻车制动系统的应用方案。 本实用新型所设计的集成式电子驻车制动系统希望能在最恶劣工况下（例如KL30 = 9. 0V、 最高温度、最终寿命状态）仍达到所需的最小夹紧力。在一个实施例中，具体的整车线路参 数可以为线长7. 5米、2. 5_2截面积、1个中间接头、线阻小于163mΩ。
[0059] 另外，车身环境温度传感器对于IPB功能的正常发挥是必不可缺的部件。在一个 实施例中，根据VDA305-100接口标准的要求，此温度传感器应至少满足以下技术要求：
[0060] 单位：摄氏度°c
[0061] 分辨率：1
[0062] 物理范围：-40. ·· 100
[0063] 检测周期：Is
[0064] 在一个实施例中，车身环境温度传感器的物理精度可由客户定义，但温度信号与 实际温度的误差最好小于±5°C，否则会影响EPB功能，比如热盘再夹紧HDR等等。
[0065] 本实用新型的电子驻车制动系统采用了集成控制式ECU结合卡钳集成式EPB的构 架。这种构架具有以下优势：
[0066] 首先，由于本实用新型省去了 EPB的独立ECU，因此，具有以下优点：
[0067] 1.制造成本更低、系统体积最小化（例如省去了 EPB的独立ECU同时，还省去了独 立ECU的支架、紧固和缓冲零件）；
[0068] 2.由于面向整车只有一个电器接口，因此还具有更好的协同效果；
[0069] 3. ESC与EPB相关信号和接口集成在一个E⑶内，使得通信更快更安全；
[0070] 4.整车布线更简单，接头更少。
[0071] 其次，本实用新型的卡钳集成式EPB具有以下优点：
[0072] 1.由于滚珠丝杠机构的传动效率更高，摩擦力小，因此所需电流较小，正常条件下 不需要液压辅助；
[0073] 2.体积优化，轴向尺寸更短；
[0074] 3.由于采用金属材料，因此能耐高温。在较高温度下（例如高至90摄氏度）不会 出现夹紧力衰退，扛变形，性能一致性好；
[0075] 4.由于采用了蜗杆，使得EPB动作噪音表现更出色；
[0076] 5.本实用新型提供的FN结构制动钳具有优秀的行车制动性能。在本实用新型的 优选实施例中，可选用 FNc-M34、FNc-M36、FNc-M38、FNc-M40、FNc-M42、FNC-M44AI 等型号。
[0077] 这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本实用新型并不应局限于这些术语和 表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述（或其中部分）的等效特征， 应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能 存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
[0078] 同样，需要指出的是，虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技 术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱 离本实用新型精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的 实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
【权利要求】
1. 一种集成式电子驻车制动系统，其特征在于，所述集成式电子驻车制动系统包括： 集成控制式电子控制单元，所述集成控制式电子控制单元为集成了电子驻车制动系统 的电子控制单元和电子稳定控制系统的电子控制单元两者；以及 集成式电子驻车制动器，包括驻车制动执行器，所述驻车制动执行器包括： 支架； 壳体，与所述支架连接； 摩擦片，架在所述支架上，并位于所述壳体和所述支架之间； 活塞，嵌套于所述壳体中； 滚珠丝杠机构，穿过所述活塞；以及 电机齿轮机构，通过所述滚珠丝杠机构嵌套在所述壳体的外缘。
2. 如权利要求1所述的集成式电子驻车制动系统，其特征在于，所述集成式电子驻车 制动器为集成了所述驻车制动执行器的后轴制动钳。
3. 如权利要求1所述的集成式电子驻车制动系统，其特征在于，所述电机齿轮机构包 括蜗杆。
4. 如权利要求1所述的集成式电子驻车制动系统，其特征在于，所述集成式电子驻车 制动器与集成控制式电子控制单元之间采用VDA标准的电气接口。
【文档编号】B60T1/06GK203902531SQ201420279487
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月28日 优先权日:2014年5月28日
【发明者】林翰周, 葛宏, 刘凤杰, 潘杰, 倪建伟, 于正虎, 金艳, 邵瑛 申请人:上海汽车制动系统有限公司