EPB低残余扭矩软件功能的制作方法

epb低残余扭矩软件功能
技术领域
1.本发明总体上涉及一种制动系统，该制动系统能够被配置成在应用电子停车制动器之后减小施加到后轮的残余扭矩，从而改进燃料经济性。


背景技术：

2.目前许多车辆都配备了电子停车制动器(epb)。epb通常包括某种类型的制动器单元并且还有某种类型的开关，该制动器单元具有与电子控制单元(ecu)电连通的电子致动器，该开关由车辆驾驶员选择性地致动，用于控制epb的致动。当需要时，驾驶员致动开关，从而向ecu发送信号，然后ecu向致动器发送信号以接合制动器单元，防止车辆移动。
3.在具有液压制动系统的车辆操作过程中，标准基础制动器的应用是通过由hecu控制的压力积累来实现的。这将在制动管路与低压蓄能器(lpa)之间产生显著的压差。与停车制动器应用相比，随后在相对较短的时间内释放制动器。当基础制动器被释放时，阀被切换以允许制动器卡钳与lpa之间的流体连通。压差相等，因此卡钳中的活塞缩回。然而，当使用epb来应用制动时，hecu与lpa之间的压差不足以实现相同的效果，这可能会导致制动器单元中的阻力或残余扭矩。
4.汽车制造商希望降低所有车辆平台的残余扭矩，以帮助改进燃料经济性。此外，汽车制造商也提高了残余扭矩要求，使得使用机械部件更难实现残余扭矩的降低。由于在应用epb期间在壳体组件处的变形，导致当前研究的带有集成epb的制动器卡钳在释放epb之后提供了“低气隙”。这种低气隙增加了后轮的残余扭矩，降低了燃料经济性。经过几次维修应用后，标称气隙得以恢复，但实现标称气隙的时间取决于客户的使用和驾驶习惯。
5.因此，存在对具有扩展功能的epb系统的需求，使得pbc软件允许快速气隙恢复，提供低残余扭矩并提高车辆燃料经济性。


技术实现要素：

6.一种用于车辆的电子停车制动器(epb)系统，在该系统中epb具有扩展的功能。在液压电子控制单元(hecu)(即主机)命令停车制动器单元释放制动盘上的夹紧力后，后卡钳中会产生压差。当hecu处的常闭阀打开时，流体被传送到低压蓄能器，从卡钳壳体传送制动流体。然后致动泵，进一步从蓄能器和卡钳中抽取流体，将流体传送回主缸。泵致动产生的吸力将卡钳活塞移向壳体，并使制动器衬块远离制动盘移动，从而获得所需的气隙。
7.在一个实施例中，在驾驶员通过停车制动器开关(或任何epb自动功能，如驶离释放(dar))致动epb释放命令后，hecu在后卡钳处产生低压(如5巴)。在卡钳中积聚压力后，hecu配置各种阀来打开和使其他阀关闭，以便卡钳中的制动流体在泵致动前流向低压蓄能器。一旦泵被致动，活塞向卡钳移动，制动器衬块移动远离制动盘，产生额外的气隙。
8.在一个实施例中，一种制动系统，具有液压电子控制单元(hecu)、与液压电子控制单元电连通的开关以及至少一个制动器单元，制动器单元可操作以用于由液压电子控制单元控制。
9.制动器单元包括：至少一个致动器，其与电子控制单元电连通；至少一个盘，该致动器可操作用于选择性地向盘施加力；至少一个卡钳，其可操作用于选择性地向盘施加力；以及至少一个制动器衬块，其连接到卡钳，该制动器衬块选择性地与盘接触。
10.制动系统还包括与至少一个卡钳流体连通的至少一个低压蓄能器，以及与卡钳和低压蓄能器流体连通的泵。
11.为了减少制动装置中的阻力或残余扭矩，开关被配置成使致动器释放盘，从而使制动器单元暴露于加压流体，在低压蓄能器与卡钳之间产生压差。压差导致卡钳中的流体被传送到低压蓄能器。液压电子控制单元然后致动泵，使流体传送远离卡钳和低压蓄能器，使至少一个制动器衬块移动远离至少一个盘，在至少一个制动器衬块与至少一个盘之间产生间隙，减小阻力扭矩。
12.本发明的制动系统还包括主缸，并且在泵操作期间，流体从至少一个低压蓄能器和至少一个卡钳被传送到主缸。
13.当车辆从停止位置移动时，随着至少一个盘旋转，间隙的一部分位于第二制动器衬块与盘之间。更具体地说，制动盘避开使得间隙在制动盘的两侧间隔开，从而进一步降低阻力扭矩。
14.从下文提供的详细描述中，本实施例的其他应用领域将变得显而易见。应该理解的是，详细描述和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例，但是仅仅是为了说明的目的，而不是为了限制本发明的范围。
附图说明
15.通过详细描述和附图，将更加全面地理解本发明，其中:图1是根据本发明实施例的车辆制动系统的图，其中制动系统具有epb低残余扭矩软件功能；图2是描绘根据本发明实施例的在释放epb的过程中被致动的各种部件的图；和图3是根据本发明实施例的车辆制动系统的图，其中制动系统具有epb低残余扭矩软件功能。
具体实施方式
16.以下对优选实施例的描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明、其应用或用途。
17.图1示出了根据本发明的具有电子停车制动器(epb)低残余扭矩软件功能的制动系统的图，总体上以10表示。总体上参照附图，制动系统10包括液压电子控制单元(hecu) 12，并且hecu 12与至少一个制动器单元电连通，在该实施例中，制动器单元是两个后制动器单元，总体上以14a、14b示出，它们是总体上以16a示出的后制动系统的一部分。制动系统10还包括两个前制动器单元14c、14d，它们是总体上以16b示出的前制动系统的一部分。每个制动器单元14a、14b、14c、14d能够防止相对应的可旋转元件的旋转，相对应的可旋转元件在该实施例中是连接到相对应车轮(未示出)的盘18a、18b、18c、18d。
18.每个后制动器单元14a、14b包括电子致动器20a、20b，并且每个电子致动器20a、20b连接到相对应的卡钳22a、22b并且能够致动相对应的卡钳22a、22b。每个卡钳22a、22b具
有位于每个相对应的盘18a、18b的相对侧上的两个制动器衬块80a、80b、80c、80d，并且每个电子致动器20a、20b能够配置相对应的卡钳22a、22b以向制动器衬块80a、80b、80c、80d施加力。更具体地，第一致动器20a能够控制第一卡钳22a的操作，使得衬块80a、80b向第一盘18a施加力，限制或防止第一盘18a旋转。第二致动器20b能够控制第二卡钳22b的操作，使得衬块80c、80d向第二盘18b施加力，限制或防止第二盘18b旋转。
19.hecu 12包括软件，使得hecu 12被编程为命令致动器20a、20b在盘18a、18b上产生所请求的夹紧力。在一个实施例中，致动器20a、20b是马达齿轮单元，马达齿轮单元中每一个包括连接到齿轮箱用于扭矩放大的dc马达。每个齿轮箱还包括连接到活塞的主轴螺母和滚珠丝杠机构(或任何类似的机械组件)，其中每个活塞安装在相对应的卡钳22a、22b中。尽管致动器20a、20b已经被描述为马达齿轮单元，但是可以使用其他类型的致动器，这也在本发明的范围内，例如但不限于独立的dc马达(没有齿轮箱)、无刷dc马达、步进马达等。
20.epb系统10还包括开关24，其也与hecu 12电连通。开关24用于致动该制动器单元14a、14b。开关24具有两个位置，在第一位置或“断开位置”，开关24被配置成使得hecu 12不向致动器20a、20b发送信号，并且没有力被施加到盘18a、18b。当开关24处于断开位置时，致动器20a、20b配置卡钳22a、22b以释放盘18a、18b，使得盘18a、18b以及因此车轮被允许自由旋转。在第二位置或“接通位置”，开关24被配置为向hecu 12发送信号，并且对应于最大夹紧力的信号从hecu 12被发送到每个致动器20a、20b，并且由致动器20a、20b产生的夹紧力被最大化。当开关24处于接通位置时，由致动器20a、20b施加到盘18a、18b上的夹紧力被最大化，并且盘18a、18b以及因此车轮是静止的，并且被阻止旋转。当车辆处于停放位置时，可以使用开关24，并且期望防止车辆移动，例如当车辆停放在斜坡上时。
21.制动系统10还包括串联主缸(tmc，tandem master cylinder)，总体用26表示。tmc 26被分成多个腔，并具有两个活塞，其中一个活塞连接到连杆28，连杆28连接到制动器踏板30并由制动器踏板30致动。存在连接到后制动系统16a和tmc 26并与其流体连通的第一主供给导管32a，以及连接到前制动系统16b和tmc 26并与其流体连通的第二主供给导管32b。
22.更具体地，第一主供给导管32a连接到第一蓄能器34并与其流体连通。第一主供给导管32a分流，并与第一阀36和第二阀38流体连通，其中第二阀38包括止回阀38a以提供压力释放。第一阀36也连接到第二导管40并与其流体连通，第二蓄能器42连接到第二导管40并与其流体连通。在第二导管40中还设置有另一止回阀44。第三导管46连接到第二导管40并与第二导管40流体连通，并且在第三导管46中设置有另外两个止回阀48、50，以及在两个止回阀48、50之间设置有泵52。在第三导管46中还设置有另一个蓄能器54和节流点56。
23.第三导管58连接到第二阀38并与其流体连通，第三导管58也延伸并连接到第二导管40并与其流体连通。第三阀60和第四阀62设置在第三导管58中，并且第三阀60包括止回阀60a以提供过压释放。低压蓄能器64也连接到第二导管40并与其流体连通。
24.第四导管66连接到第三导管58并与其流体连通，第四导管66也连接到第二导管40并与其流体连通。第三导管46也在节流点56下游的位置处连接到第四导管66并与第四导管66流体连通。第五阀68和第六阀70设置在第四导管66中，其中第六阀70包括止回阀70a。
25.第一最终导管72a连接到第四导管66并与其流体连通，第一最终导管72a在第五阀68与第六阀70之间连接到第四导管66。第一最终导管72a也连接到第一卡钳22a并与其流体连通，使得第一卡钳22a能够被来自第一最终导管72a的流体加压。
26.第二最终导管72b连接到第三导管58并与其流体连通，第二最终导管72b在第三阀60与第四阀62之间连接到第三导管58。第二最终导管72b也连接到第二卡钳22b并与其流体连通，使得第二卡钳22b能够被来自第二最终导管72b的流体加压。
27.在操作中，如上文所提及，开关24用于控制致动器20a、20b，并执行停车制动器功能。如图3所示，当开关24从第二配置改变到第一配置时，致动器20a、20b配置卡钳22a、22b以释放盘18a、18b，使得盘18a、18b以及因此车轮被允许自由旋转，如上文所描述。然而，制动器衬块80a、80b、80c、80d可能不完全缩回，从而导致施加到制动器单元14a、14b中每一个上的制动阻力或阻力扭矩。
28.为了减少或消除制动阻力的可能性，制动系统10被配置成将制动器衬块80a、80c远离每个相对应的盘18a、18b移动。这是在不同阶段操作制动系统10之后实现的，具体如图2所示，其中制动流体被传送到每个卡钳22a、22b，低压蓄能器64与卡钳22a、22b之间的压差导致制动流体被传送远离每个卡钳22a、22b，然后泵52被致动以进一步将流体传送远离每个卡钳22a、22b，产生吸力，这然后将每个活塞和相对应的制动器衬块80a、80c移动远离相对应的制动盘18a、18b。
29.参考图2，在阶段1中，开关24被配置为处于“接通位置”，在该位置，停车制动致动器20a、20b被致动，使得力被施加到盘18a、18b。在这种情况下，致动器20a、20b的致动通过使用hecu 12和开关24来完成，因此制动系统16a的流体管路内的压力没有改变，即没有压力积累。致动器20a、20b“保持”(即，维持夹紧力)制动器单元14a、14b持续所需的时间。当对致动器20a、20b发出释放盘18a、18b的命令(即，开关24被改变到“断开”位置)时，压力在制动系统16a内积聚以积聚压力。该压力可能足以也可能不足以将车辆保持在停放位置，因为该过程的期望结果是以合乎需要的气隙释放制动器。然而，以这种方式积聚压力会在卡钳22a、22b与低压蓄能器64之间产生压差。更具体地，在阶段1结束时开关24改变到“断开”位置之后，由于通过每个卡钳22a、22b中的致动器20a、20b引起的活塞移动，在后制动系统16a中出现背压。
30.因此，在阶段2开始时，卡钳22a、22b中的流体被加压。在开关24被改变到“断开位置”之后，第三阀60和第六阀70被置于闭合位置，该闭合位置是其中加压流体保留在卡钳22a、22b中的“保持位置”。如上文所解释，累积的压力可能足以也可能不足以将车辆实际保持在停放位置。对于压力不足以将车辆保持在停放位置的实施例，阶段2的持续时间可以是将阀60、70切换到期望位置所需要的最小时间量。
31.在阶段3中，第四阀62和第五阀68然后被置于打开位置。在该阶段，第三阀60和第六阀70保留在闭合位置。
32.在阶段4中，因为卡钳22a、22b中的流体与低压蓄能器54中的流体之间存在压差(即卡钳22a、22b具有加压流体，而低压蓄能器54没有)，所以流体从卡钳22a、22b被吸入低压蓄能器54中。该压差导致第一卡钳22a中的制动流体从第一卡钳22a通过第一最终导管72a、第四导管66和第五阀68、通过第二导管40的一部分被抽吸到低压蓄能器64。该压差还导致第二卡钳22b中的制动流体从第二卡钳22b通过第二最终导管72b、第三导管58和第四阀62、通过第二导管40的一部分被抽吸到低压蓄能器64。
33.低压蓄能器54中的流体然后可以在阶段5中返回到tmc 26。在阶段5，第一阀36被置于闭合位置，第三阀60和第六阀70保留在闭合位置。第二阀38被置于打开位置，第四阀62
和第五阀68保留在打开位置。泵52被致动，低压蓄能器64中的流体然后被抽吸通过第二导管40，经过止回阀44，进入第三导管46，经过泵52，在那里流体然后被迫通过泵52下游的第三导管46的区域，使得流体流过止回阀50、蓄能器54、节流装置56，并进入第四导管66。然后，流体流经第三导管58，经过第二阀38，经过第一主供给导管32a，并进入tmc 26。
34.泵52的操作还使得流体从卡钳22a、22b中每一个被抽吸。更具体地说，流体从第一卡钳22a被抽吸，通过第一最终导管72a进入第四导管66并通过第五阀68，在此处然后流体流入第二导管40。流体也从第二卡钳22b被抽吸，通过第二最终导管72b并进入第三导管58，在此处流体然后流过第四阀62，继续通过第五导管58并进入第二导管40。
35.在阶段5中的泵操作期间，制动器卡钳22a、22b中每一个传送流体导致每个相对应的卡钳22a、22b的活塞和连接到每个相对应卡钳22a、22b的活塞的制动器衬块80a、80c缩回，在第一制动器衬块80a与盘18a之间产生间隙，并且还在第三制动器衬块80c与第二盘18b之间产生间隙。第一制动器衬块80a与盘18a之间的间隙以及第三制动器衬块80c与第二盘18b之间的间隙减小或消除了残余阻力扭矩。由于车辆移动时每个盘18a、18b的旋转，每个盘18a、18b周围的间隙被平衡。
36.本发明的描述在本质上仅仅是示例性的，因此，不脱离本发明主旨的变型也在本发明的范围内。这种变型不应被视为脱离本发明的精神和范围。