專利名稱：停車制動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于機(jī)動(dòng)車的機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)，以及配備有這樣的停車制動(dòng) 系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車的領(lǐng)域。本發(fā)明還涉及一種機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)的操作方法。
背景技術(shù)：
在機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)裝置，典型為電機(jī)的形式，適于施加負(fù)載到制 動(dòng)模塊。該負(fù)載或由這樣的制動(dòng)模塊提供的制動(dòng)施加力的量值必須處于這樣一范圍，在該 范圍中，車輛被充分固定而不會(huì)有意外的運(yùn)動(dòng)。在很多機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)中，停車制動(dòng)被相應(yīng)停車制動(dòng)按鈕或開關(guān)的按壓 而激活和/或釋放。當(dāng)施加時(shí)，機(jī)電驅(qū)動(dòng)器，制動(dòng)模塊，通常產(chǎn)生作用到制動(dòng)裝置的最大施 加負(fù)載。當(dāng)停車制動(dòng)總是以最大可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)施加力應(yīng)用時(shí)，制動(dòng)卡鉗以及機(jī)械力傳輸系統(tǒng)， 譬如鮑登線纜(bowden cable)等，變得總是最大負(fù)載，這需要停車制動(dòng)系統(tǒng)的各部件的相 應(yīng)的牢固性并由此需要相應(yīng)昂貴的設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)DE 198 14 657A1例如公開了一種斜坡傾斜度傳感器，其用作設(shè)定點(diǎn)設(shè)備且 允許停車制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械部件的負(fù)載降低。在該方法中，施加的負(fù)載隨著檢測(cè)到的機(jī)動(dòng)車 的縱向傾斜度或斜坡傾斜度而改變。盡管機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)提供了大量的功能，譬如自動(dòng)或半自動(dòng)激活和釋放 模式，終端使用者仍不滿意于這樣的停車制動(dòng)的總體操縱因?yàn)檫@些系統(tǒng)并不提供對(duì)機(jī)電可 操作停車制動(dòng)的手動(dòng)和/或逐步施加或釋放。

發(fā)明內(nèi)容
由此本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)，其以直觀、可靠、明確、 用戶友好的操縱為特征。此外，本發(fā)明致力于增加機(jī)電可操作停車制動(dòng)的卡鉗和力傳遞系 統(tǒng)的壽命并且傾向于降低停車制動(dòng)施加所需要的功耗。本發(fā)明提供了一種用于機(jī)動(dòng)車的機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個(gè) 可被制動(dòng)模塊鎖定的制動(dòng)設(shè)備。該制動(dòng)設(shè)備通常設(shè)計(jì)為盤式或鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)卡鉗，而 制動(dòng)模塊用作機(jī)電驅(qū)動(dòng)器，其適于產(chǎn)生施加到制動(dòng)設(shè)備的所需的機(jī)械負(fù)載。該停車制動(dòng)系統(tǒng)還包括控制單元，其電聯(lián)接到制動(dòng)模塊。該控制單元適于產(chǎn)生各 種控制信號(hào)，該信號(hào)對(duì)應(yīng)于制動(dòng)模塊要產(chǎn)生和要施加到相應(yīng)制動(dòng)設(shè)備的相應(yīng)制動(dòng)施加力。 該控制單元適于產(chǎn)生至少第一控制信號(hào)，用于產(chǎn)生相應(yīng)的第一制動(dòng)施加力。該停車制動(dòng)系統(tǒng)還包括安全機(jī)構(gòu)，其適于產(chǎn)生第二控制信號(hào)，用于施加第二制動(dòng) 施加力到制動(dòng)設(shè)備。該第二制動(dòng)施加力在量值上大于第一制動(dòng)施加力。這樣，機(jī)電可操作停 車制動(dòng)系統(tǒng)提供停車制動(dòng)的逐步和/或階梯狀施加或啟動(dòng)。在一般應(yīng)用中，第一制動(dòng)施加 力對(duì)應(yīng)于默認(rèn)制動(dòng)施加，而第二且較大的制動(dòng)施加力僅偶爾施加，例如基于要求或需要時(shí)。在很多情況下，例如，當(dāng)機(jī)動(dòng)車停在平地上，通過第一制動(dòng)施加力來鎖定制動(dòng)設(shè)備 可能已經(jīng)足以確保機(jī)動(dòng)車不會(huì)因?yàn)橐馔饣蜃陨韱?dòng)而移動(dòng)。這樣，與最大可用制動(dòng)施加力相比一般制動(dòng)施加力可以被降低。相應(yīng)的，作用在力傳遞系統(tǒng)上的機(jī)械負(fù)載和應(yīng)變被有利 地降低到適中的量值，其中力傳遞系統(tǒng)機(jī)械地聯(lián)接到制動(dòng)設(shè)備和制動(dòng)模塊。通過創(chuàng)造性地 降低制動(dòng)施加力，例如鮑登線纜這樣的力傳遞系統(tǒng)的壽命以及制動(dòng)設(shè)備自身的壽命可以被 延長(zhǎng)。此外，降低的制動(dòng)施加力的應(yīng)用還降低了功耗，并有助于燃料的安全。第二制動(dòng)施加力的施加受到安全機(jī)構(gòu)的控制。該第二且較大的制動(dòng)施加力的施加 可以根據(jù)指令或自動(dòng)地起動(dòng)，特別是在各種預(yù)定條件滿足時(shí)。這樣，默認(rèn)制動(dòng)施加力可被階 梯狀或逐步地增加以應(yīng)對(duì)邊界條件和/或使用者的各種需要。根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例，第一和/或第二制動(dòng)施加力的量值取決于車輛的縱向傾 斜。這樣，取決于車輛是停在斜坡上還是平地上，第一和/或第二制動(dòng)施加力的量值相應(yīng)地 變化。這樣，停車制動(dòng)系統(tǒng)可以自主適應(yīng)變化的環(huán)境條件。還可以進(jìn)一步斷言，即使施加適 度且降低的默認(rèn)第一制動(dòng)施加力，車輛也不會(huì)經(jīng)受自主和意外的移動(dòng)。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，第一和第二制動(dòng)施加力可以相差一預(yù)定值。第一和第 二制動(dòng)施加力的量值可以在不連續(xù)的步驟中變化。此外，制動(dòng)施加并不一般限制到第一和 第二制動(dòng)施加力的施加。可以設(shè)想，控制單元產(chǎn)生一系列大量的控制信號(hào)，這些信號(hào)對(duì)應(yīng)于 要被施加到制動(dòng)設(shè)備的制動(dòng)施加力的臺(tái)階狀和/或逐步增大。在連續(xù)制動(dòng)施加力之間的差 異可以是恒定的或可以甚至被改變。連續(xù)制動(dòng)施加力中的差異可以進(jìn)一步被限定為施加力 的量值本身的函數(shù)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，在第一和第二制動(dòng)施加力之間的量值差異取決于車輛 的縱向傾斜度。附加地或替代地，第一和第二制動(dòng)施加力中的量值差異和量值還可以取決 于其它外部參數(shù)，譬如制動(dòng)設(shè)備及其各種部件(例如制動(dòng)襯面、制動(dòng)鼓和/或制動(dòng)盤)的系 統(tǒng)固有間隙和/或磨損。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，用于第二且增大的制動(dòng)施加力的施加的第二控制 信號(hào)根據(jù)使用者的要求而產(chǎn)生。所述第二控制信號(hào)的產(chǎn)生可以例如由相應(yīng)啟動(dòng)設(shè)備(譬如 按鈕或開關(guān))的重復(fù)啟動(dòng)而起動(dòng)。替代地，可以設(shè)想，第一和第二控制信號(hào)的產(chǎn)生可以由相 應(yīng)的第一和第二按鈕或開關(guān)的啟動(dòng)而分別且獨(dú)立地產(chǎn)生。根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施例，適于增加制動(dòng)施加力的第二控制信號(hào)響應(yīng)使用者離開車輛 而產(chǎn)生。離開車輛可以用多種不同方法被感應(yīng)并檢測(cè)到。不考慮檢測(cè)機(jī)構(gòu)，第二控制信號(hào) 的產(chǎn)生和相應(yīng)增加的第二制動(dòng)施加力的施加有助于確保車輛不會(huì)自主運(yùn)動(dòng)，例如在停在斜 坡上時(shí)。離開車輛可以例如通過點(diǎn)火鑰匙的移除、響應(yīng)安全帶的釋放和/或響應(yīng)車門的打 開和/或關(guān)閉而被檢測(cè)到。此外，可以設(shè)想使用指示車輛座位是否被乘客占用的座位壓力 傳感器。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，第二控制信號(hào)響應(yīng)故障檢測(cè)特別是響應(yīng)在電子停 車制動(dòng)控制電路中的故障而產(chǎn)生。這樣，停車制動(dòng)系統(tǒng)提供了一種故障保護(hù)模式，其通常被 故障信息所起動(dòng)和觸發(fā)，這些信息例如由車輛的CAN總線提供。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，最頻繁的故 障中的一種發(fā)生于停車制動(dòng)系統(tǒng)的控制側(cè)的電連接器和開關(guān)，而電源電路側(cè)以及在制動(dòng)模 塊和制動(dòng)設(shè)備之間的機(jī)械力傳遞系統(tǒng)相當(dāng)牢固而且不容易發(fā)生故障。根據(jù)進(jìn)一步的優(yōu)選實(shí)施例，制動(dòng)模塊適于響應(yīng)第二控制信號(hào)產(chǎn)生最大制動(dòng)施加 力。在該實(shí)施例中，施加的制動(dòng)施加力于是增加到最大可用制動(dòng)施加力。這樣的操作模式
4例如在已經(jīng)在停車制動(dòng)系統(tǒng)中檢測(cè)到故障時(shí)是有益的。在另一應(yīng)用場(chǎng)景中或常規(guī)操作模式中，可以設(shè)想默認(rèn)在的情況下，默認(rèn)第一制動(dòng) 施加力通過第二控制信號(hào)的產(chǎn)生而僅被臺(tái)階狀或逐步地增加。實(shí)際上，第二制動(dòng)施加力并 不必須對(duì)應(yīng)于最大可用制動(dòng)施加力。在另一獨(dú)立的方面中，本發(fā)明還提供了一種配備有根據(jù)本發(fā)明的所述機(jī)電可操作 停車制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車。在進(jìn)一步獨(dú)立的方面中，還提供了一種用于機(jī)動(dòng)車的機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)的 操作方法。此處，在第一步驟中，至少一個(gè)制動(dòng)設(shè)備(例如制動(dòng)卡鉗)被制動(dòng)模塊鎖定或激 活，該制動(dòng)模塊響應(yīng)接受自控制單元的第一控制信號(hào)而產(chǎn)生第一制動(dòng)施加力。該控制單元 適于產(chǎn)生所述控制信號(hào)并電聯(lián)接到該制動(dòng)模塊。在第二、連續(xù)的步驟中，響應(yīng)由安全機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的相應(yīng)第二控制信號(hào)，第二制動(dòng)施加 力被施加到制動(dòng)設(shè)備。安全機(jī)構(gòu)可以實(shí)施為聯(lián)接到控制單元的獨(dú)立模塊。該安全機(jī)構(gòu)還可以全部集成到 控制單元。第二制動(dòng)施加力在量值上大于第一制動(dòng)施加力。這樣，安全機(jī)構(gòu)提供增加的安全 性并用于防止車輛的意外移動(dòng)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，第二且增強(qiáng)的制動(dòng)施加力響應(yīng)使用者的要求而產(chǎn)生。這樣，車 輛的使用者被提供有控制裝置，該控制裝置允許對(duì)電子停車制動(dòng)的精確且全部由使用者掌 控的施加。附加地或替代地，根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，可以設(shè)想，第二制動(dòng)施加力響應(yīng)點(diǎn)火鑰匙 的移除、響應(yīng)安全帶的釋放和/或響應(yīng)車門的打開和/或關(guān)閉而產(chǎn)生。此外，座位壓力傳感 器的信號(hào)可以被評(píng)價(jià)用于檢測(cè)使用者是否離開了車輛。在進(jìn)一步的實(shí)施例中，操作方法還包括故障安全模式，其中第二且增大的制動(dòng)施 加力響應(yīng)故障檢測(cè)而產(chǎn)生。通常，在這樣的故障檢測(cè)模式中，第二制動(dòng)施加力可以大致上相 當(dāng)于制動(dòng)模塊可產(chǎn)生的最大可用制動(dòng)施加力。


在沒有任何限定性的情況下，將結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例并參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳 細(xì)的說明，其中圖1示出了描述在第一操作模式中的停車制動(dòng)系統(tǒng)的圖；圖2示出了描述第二操作模式的圖；以及圖3示意性地以方塊圖示出了電子停車制動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)部件。元件列表
10圖表
12第一水平
14第二水平
16第三水平
20圖表
30制動(dòng)系統(tǒng)
5
32開關(guān)
34控制單元
36制動(dòng)模塊
38制動(dòng)設(shè)備
40電源
42信號(hào)線
44電力線
46機(jī)械傳動(dòng)部
具體實(shí)施例方式機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)30，如在圖3的方塊圖所示，包括制動(dòng)設(shè)備38，該制動(dòng)設(shè) 備38通常與車輪的制動(dòng)盤或制動(dòng)鼓相互作用。制動(dòng)設(shè)備38可包括制動(dòng)卡鉗，以傳輸制動(dòng) 力到相應(yīng)的車輪。制動(dòng)設(shè)備38通過力傳遞系統(tǒng)46 (例如通過鮑登線纜或類似的機(jī)械力傳遞裝置) 機(jī)械地聯(lián)接到制動(dòng)模塊36。制動(dòng)模塊36適于響應(yīng)電子控制單元34產(chǎn)生的相應(yīng)控制信號(hào)而 產(chǎn)生充分的制動(dòng)施加力。控制單元34和制動(dòng)模塊36通過電力線44電聯(lián)接。控制單元34 由此用作向制動(dòng)模塊36饋送由電源(例如電池40)提供的電能的開關(guān)?？刂茊卧?4還提 供停車制動(dòng)系統(tǒng)的控制側(cè)和供電側(cè)的連接?？刂茊卧?4進(jìn)一步通過電信號(hào)線42聯(lián)接到開關(guān)32。與電力線44相反，電信號(hào)線 42適于并設(shè)計(jì)為用于較低的電力條件。圖1和2中的圖表10和20中，施加到制動(dòng)設(shè)備38的機(jī)械負(fù)載沿著垂直方向示出， 與沿著水平方向的斜坡傾斜度相對(duì)。大致矩形的盒子12，14和16對(duì)應(yīng)于不同制動(dòng)施加力。 在圖1和2中所示的實(shí)施例中，三個(gè)不同且離散的制動(dòng)施加力12，14或16可以被選擇。在圖1中，斜坡傾斜度的作用被示意性地示出。如果停車制動(dòng)被第一次啟動(dòng)，取決 于車輛的實(shí)際縱向傾斜度，停車制動(dòng)系統(tǒng)將自主地選擇可施加的負(fù)載水平12、14、16作為 第一制動(dòng)施加力。在隨后步驟中，例如，當(dāng)使用者重復(fù)啟動(dòng)停車制動(dòng)，系統(tǒng)于是逐步增加制 動(dòng)施加力。如果車輛已經(jīng)停在平地上，響應(yīng)停車制動(dòng)的第一次啟動(dòng)，最低的負(fù)載水平12將被 選擇。如果乘客然后決定通過重復(fù)啟動(dòng)相應(yīng)開關(guān)或按鈕32增加制動(dòng)施加力或離開車輛，停 車制動(dòng)系統(tǒng)(特別是控制單元34)將產(chǎn)生導(dǎo)致制動(dòng)施加力的相應(yīng)增加的第二控制信號(hào)。該 系統(tǒng)于是切換到更高的負(fù)載水平14。在另一個(gè)可想到的場(chǎng)景中，其中車輛被停在傾斜的斜坡上，響應(yīng)開關(guān)32的第一次 啟動(dòng)，系統(tǒng)可能已經(jīng)選擇中間或第二高的水平14作為默認(rèn)第一制動(dòng)施加力。然后，響應(yīng)開 關(guān)32的第二次啟動(dòng)或由例如檢測(cè)到點(diǎn)火鑰匙移除、安全帶釋放和/或車門打開的觸發(fā)，停 車制動(dòng)系統(tǒng)可以為了安全起見自主地切換到最高制動(dòng)施加力水平16。圖1中所示的操作模式的特征是安全機(jī)構(gòu)總是將默認(rèn)制動(dòng)施加力增加到下一更 高的可施加水平。與此相反，在圖2中所示的操作模式中，停車制動(dòng)的重復(fù)應(yīng)用總是導(dǎo)致增加到最 大可用制動(dòng)施加力16。該制動(dòng)施加力的增加通常在使用者離開車輛的情況下被觸發(fā)。根據(jù)圖2的該制動(dòng)施加力的增大可以例如通過點(diǎn)火鑰匙或相似的認(rèn)證設(shè)備的移除、響應(yīng)安全帶 的釋放和/或響應(yīng)車門的打開和/或關(guān)閉，而被觸發(fā)。附加地或替代地，制動(dòng)施加力到最大值16的自主增加可以由從座位壓力傳感器 獲得的信號(hào)觸發(fā)。此外，但并沒有具體的描述，本發(fā)明還提供了一種故障保護(hù)模式。當(dāng)在電聯(lián)接開關(guān) 32和控制單元34的信號(hào)線42中檢測(cè)到故障時(shí)，停車制動(dòng)系統(tǒng)可切換到故障保護(hù)模式，從而 最高可用制動(dòng)施加力水平16被施加，而不考慮其它內(nèi)部或外部條件。
權(quán)利要求
一種用于機(jī)動(dòng)車的機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)，包括能由制動(dòng)模塊(36)鎖定的至少一個(gè)制動(dòng)設(shè)備(38)；電聯(lián)接到制動(dòng)模塊(36)的控制單元(34)，該控制單元適于產(chǎn)生用于產(chǎn)生第一制動(dòng)施加力的第一控制信號(hào)；安全機(jī)構(gòu)，適于產(chǎn)生用于施加第二制動(dòng)施加力的第二控制信號(hào)，其中該第二制動(dòng)施加力在量值上大于第一制動(dòng)施加力。
2.如權(quán)利要求1所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中第一和/或第二制動(dòng)施加力的量值取決于 車輛的縱向傾斜度。
3.如前述任一權(quán)利要求所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中第一和第二制動(dòng)施加力的量值相差一預(yù)定值。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中第一和第二制動(dòng)施加力之間的量值 差異取決于車輛的縱向傾斜度。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中第二控制信號(hào)根據(jù)使用者的要求而產(chǎn)生。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中第二控制信號(hào)響應(yīng)使用者離開車輛 而產(chǎn)生。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中第二控制信號(hào)響應(yīng)點(diǎn)火鑰匙的移 除、響應(yīng)安全帶的釋放和/或響應(yīng)車門的打開和/或關(guān)閉而產(chǎn)生。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中第二控制信號(hào)響應(yīng)故障檢測(cè)而產(chǎn)生。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的停車制動(dòng)系統(tǒng)，其中制動(dòng)模塊響應(yīng)第二控制信號(hào)產(chǎn)生最 大制動(dòng)施加力。
10.一種機(jī)動(dòng)車，其包括如前述任一權(quán)利要求所述的機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)。
11.一種用于機(jī)動(dòng)車的機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)的操作方法，其中在第一步驟中 至少一個(gè)制動(dòng)設(shè)備(38)通過制動(dòng)模塊(36)響應(yīng)第一控制信號(hào)產(chǎn)生第一制動(dòng)施加力而被鎖定，該第一控制信號(hào)由電聯(lián)接到制動(dòng)模塊的控制單元(34)產(chǎn)生；且在第二步驟中響應(yīng)由安全機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的第二控制信號(hào)，第二制動(dòng)施加力被施加到制動(dòng)設(shè)備(38)，其中 該第二制動(dòng)施加力在量值上大于第一制動(dòng)施加力。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中第二制動(dòng)施加力響應(yīng)使用者的要求而產(chǎn)生。
13.如權(quán)利要求11或12所述的方法，其中第二制動(dòng)施加力響應(yīng)點(diǎn)火鑰匙的移除、響應(yīng) 安全帶的釋放和/或響應(yīng)車門的打開和/或關(guān)閉而產(chǎn)生。
14.如權(quán)利要求11到13中任一項(xiàng)所述的方法，其中第二制動(dòng)施加力響應(yīng)故障檢測(cè)而產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車的機(jī)電可操作停車制動(dòng)系統(tǒng)，以及相應(yīng)的操作方法，其中至少一個(gè)制動(dòng)設(shè)備(38)被制動(dòng)模塊(36)所鎖定；控制單元(34)電聯(lián)接到制動(dòng)模塊(36)，該控制單元適于產(chǎn)生用于產(chǎn)生第一制動(dòng)施加力的第一控制信號(hào)；以及安全機(jī)構(gòu)，適于產(chǎn)生用于施加第二制動(dòng)施加力的第二控制信號(hào)，其中該第二制動(dòng)施加力在量值上大于第一制動(dòng)施加力。
文檔編號(hào)B60T13/74GK101920697SQ20101018449
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月21日
發(fā)明者斯蒂芬·桑德, 羅比·坎農(nóng), 馬格努斯·古斯塔夫森 申請(qǐng)人:Gm全球科技運(yùn)作股份有限公司