本發(fā)明涉及汽車剎車系統(tǒng),具體而言,涉及一種液壓輔助駐車制動系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù):
在汽車控制系統(tǒng)中,用于制動系統(tǒng)的有機(jī)械式駐車制動系統(tǒng)(手剎)和電子駐車制動系統(tǒng)(electricalparkingbrake,epb)。而在國內(nèi)現(xiàn)有的車輛標(biāo)準(zhǔn)中,駐車制動裝置必須使用機(jī)械式駐車,其根源在于液壓駐車有泄漏的風(fēng)險,其次當(dāng)液壓制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障,機(jī)械駐車制動裝置可作為備用制動系統(tǒng)使車輛停駐,即當(dāng)腳剎失靈,駕駛員可以使用手剎來使車輛減速停車。
然而,電子駐車制動仍有可能發(fā)生機(jī)械故障或電子故障,當(dāng)epb發(fā)生故障時,車輛將無法實現(xiàn)停駐或起動。此外,epb結(jié)構(gòu)復(fù)雜,占用空間大,因此通常布置在簧下空間較大的后輪,前輪沒有足夠的空間布置epb,因此對epb電機(jī)的功率需求也比較高,整個系統(tǒng)成本比較高。
事實上,當(dāng)前的制動防抱死系統(tǒng)(abs)或電子穩(wěn)定控制系統(tǒng)中的電磁閥也可用以短暫保持車輪的壓力,但長時間通電會導(dǎo)致電磁閥損壞,無法滿足長時間駐車的需求;另一方面,由于液壓介質(zhì)從主缸通過硬管到達(dá)各個車輪末端,再由軟管與車輪連接,最終進(jìn)入卡鉗,整個管路比較長,存在較大的泄漏風(fēng)險,此外制動軟管長時間容納高壓制動液而發(fā)生變形從而影響制動效果,所有的這些情形都無法滿足對駐車制動系統(tǒng)的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的主要目的在于提供一種液壓輔助駐車制動系統(tǒng)及具有該系統(tǒng) 的車輛,所述的液壓輔助駐車制動系統(tǒng)可以在電子駐車制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,作為駐車制動系統(tǒng)的應(yīng)急備份,且該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,易于控制,且成本很低,可以節(jié)省空間。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種液壓輔助駐車制動系統(tǒng),其用于具有制動卡鉗及輪缸總成和液壓制動管路的車輛。所述系統(tǒng)包括液壓輔助駐車制動開關(guān)、電源、輪缸壓力傳感器、液壓輔助駐車制動控制器及輔助駐車制動閥,所述液壓輔助駐車制動開關(guān)、電源、輔助駐車制動閥及輪缸壓力傳感器均與液壓輔助駐車制動控制器電性連接,所述輔助駐車制動閥位于制動卡鉗及輪缸總成的制動液入口處和液壓制動管路之間。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述液壓輔助駐車制動控制器包括輸入端和輸出端,從液壓輔助駐車制動控制器的輸入端輸入的控制信號包括液壓輔助駐車制動開關(guān)信號、輪缸壓力信號、車速信號、制動踏板信號、輔助駐車制動閥狀態(tài)信號、油門信號及檔位信號中的一種或多種,從液壓輔助駐車制動控制器輸出端發(fā)送的輸出信號包括駐車壓力請求信號和/或駐車指示燈控制信號。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述液壓輔助駐車制動控制器的輸入及輸出信號可以通過硬線或can總線傳輸。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述輔助駐車制動閥為一種自保持電磁閥。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述輔助駐車制動閥包括開啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)。開啟狀態(tài)下,當(dāng)輔助駐車制動閥通電打開,即使斷電,輔助駐車制動閥仍保持打開狀態(tài);關(guān)閉狀態(tài)下:當(dāng)輔助駐車制動閥通電后斷開,所述輔助駐車制動閥關(guān)閉,即使在輔助駐車制動閥關(guān)閉過程中斷電,輔助駐車制動閥仍保持關(guān)閉狀態(tài)。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述輔助駐車制動閥至少為兩個。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述液壓輔助駐車制動系統(tǒng)為前軸液壓輔助駐車制動系統(tǒng)或后輪軸液壓輔助駐車制動系統(tǒng)時,所述輔助駐車制動閥為兩個;所述液壓輔助駐車制動系統(tǒng)為前后軸同時液壓輔助駐車制動系統(tǒng)時,所述輔助駐車制動閥四個。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述輪缸壓力傳感器,用于測量輪缸壓力;該輪缸壓力傳感器設(shè)置于制動卡鉗及輪缸總成的制動液入口處與輔助駐車制動閥之間、集成在卡鉗及輪缸總成、集成在輔助駐車制動閥內(nèi)、或者當(dāng)車輛具有電子穩(wěn)定系統(tǒng)時,輪缸壓力傳感器來自于電子穩(wěn)定系統(tǒng)。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,所述液壓輔助駐車制動控制器根據(jù)其輸入信號判斷車輛是否滿足駐車條件及輔助駐車制動閥的開關(guān)狀態(tài),當(dāng)滿足駐車條件且輔助駐車制動閥開啟時,當(dāng)有液壓輔助駐車制動開關(guān)信號輸入,液壓輔助駐車制動控制器通過車輛狀態(tài)計算得到所需駐車壓力及臨界駐車壓力,且分別將計算得到的所需駐車壓力及臨界駐車壓力與實際的輪缸壓力信號相比,如果輪缸壓力大于所需駐車壓力且小于臨界駐車壓力,則控制輔助駐車制動閥的關(guān)閉以實現(xiàn)駐車,之后,液壓輔助駐車制動控制器發(fā)出駐車指示燈控制信號提醒駕駛員駐車完成;如果獲得的輪缸壓力要小于駐車壓力或大于臨界駐車壓力時,則液壓輔助駐車制動控制器發(fā)出駐車壓力請求信號,由駕駛員或電子穩(wěn)定系統(tǒng)對駐車壓力進(jìn)行修正。
作為一種可選的實現(xiàn)方案,當(dāng)滿足駐車條件且輔助駐車制動閥關(guān)閉時,有液壓輔助駐車制動開關(guān)信號輸入,液壓輔助駐車制動控制器檢測到制動踏板信號后,控制輔助駐車制動閥開啟并發(fā)出關(guān)閉駐車指示燈控制信號。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種車輛,該車輛具有上述的液壓輔助駐車制動系統(tǒng)。
在本發(fā)明的可選技術(shù)方案中,所述的液壓輔助駐車制動系統(tǒng)可以在電子駐車制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,作為駐車制動系統(tǒng)的應(yīng)急備份。再者,可以提升在陡坡路況下車輛的駐車制動性能。此外,結(jié)構(gòu)簡單,易于控制,且成本很低,可行性強(qiáng)。工作過程中,液壓介質(zhì)保持在制動輪缸內(nèi),可以使液壓介質(zhì)泄漏的可能性降低到最低。此外,本發(fā)明的液壓輔助駐車制動閥位于制動系統(tǒng)的末端,在卡鉗制動液入口處與卡鉗連接,可以節(jié)省空間。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本發(fā)明的一 部分,本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的車輛后軸液壓輔助駐車制動系統(tǒng)的示意圖;及
圖2是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的液壓輔助駐車制動系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實施方式
下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
本發(fā)明提供一種液壓輔助駐車制動系統(tǒng)(hydraulicassistantparkingbrake,hapb),其基于現(xiàn)有技術(shù)中的液壓制動系統(tǒng),可以解決其它駐車制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情形,也可以減小駐車對機(jī)械式或電子式駐車制動的功率需求,從而減少其尺寸,節(jié)約成本。
如圖1所示,hapb系統(tǒng)包括hapb開關(guān)11、電源12、hapb控制器13、輔助駐車制動閥(parkingbrakevalve,pbv)14及輪缸壓力傳感器30。其中,hapb開關(guān)11、電源12、pbv閥14及輪缸壓力傳感器30均與hapb控制器13電性連接。具體地,hapb開關(guān)11可通過hapb開關(guān)信號線111與hapb控制器13連接,開關(guān)信號線111可以為硬線或can,hapb開關(guān)11通過can總線作為控制信號輸入;電源12通過電源線與hapb控制器13連接以對hapb控制器13供電;hapb控制器13通過pbv閥供電線141與pbv閥14連接,以控制pbv閥14的工作狀態(tài);電源12及pbv閥14與hapb控制器之間通過硬線電性連接;輪缸壓力傳感器30通過電源線與hapb控制器13連接,實現(xiàn)供電及輪缸壓力信號檢測。
本發(fā)明的hapb系統(tǒng)中,在車輛上可以設(shè)置至少兩個pbv閥14,每個pbv閥14設(shè)于對應(yīng)的車輪??偟貋碚f,hapb系統(tǒng)有三種可能的配置方案:前軸hapb、后軸hapb、前輪軸hapb。若為前軸hapb系統(tǒng),則需要兩個pbv閥14分別設(shè)于左前輪及右前輪的制動卡鉗及輪缸總成15制動液入口處和制動軟管16之間;若為后軸hapb系統(tǒng),則需要兩個pbv閥14分別 設(shè)于左后輪及右后輪的制動卡鉗及輪缸總成15制動液入口處和制動軟管16之間;若為前后軸hapb系統(tǒng),則需要四個pbv閥14分別設(shè)于四個車輪的制動卡鉗及輪缸總成15制動液入口處和制動軟管16之間。如果使用四個pbv閥14,即使單個液壓制動管路出現(xiàn)故障,其它管路還可以用作輔助駐車制動。圖1所示的實施例中,僅以后軸hapb系統(tǒng)為例說明。
本發(fā)明所述的hapb系統(tǒng)與車輛的基礎(chǔ)制動系統(tǒng)配合使用,基礎(chǔ)制動系統(tǒng)包括卡鉗及輪缸總成15、液壓制動管路(圖未標(biāo))、摩擦片17、以及摩擦盤18。hapb的pbv閥14設(shè)于制動卡鉗及輪缸總成15的制動液入口處和液壓制動管路之間,可最低程度降低制動管路的液壓泄露風(fēng)險,是實現(xiàn)液壓輔助駐車的前提。輪缸壓力傳感器30,位于制動卡鉗及輪缸總成15的制動液入口處與pbv閥14之間,用于測量輪缸與pbv閥14之間的壓力,該輪缸壓力傳感器30可集成在卡鉗或pbv閥14內(nèi),也可單獨設(shè)置。hapb控制器13包括輸入端和輸出端,控制信號從hapb控制器13的輸入端輸入,該控制信號包括hpab開關(guān)信號、輪缸壓力信號、車速信號、制動踏板信號、輔助駐車制動閥、油門信號及檔位信號等。hapb控制器13的輸出信號包括駐車壓力請求信號和/或駐車指示燈控制信號,依據(jù)所述駐車壓力請求信號,可由駕駛員或電子穩(wěn)定系統(tǒng)來實現(xiàn)相應(yīng)的駐車壓力。其中,hapb控制器13的輸入及輸出信號可以通過硬線,也可以通過can總線傳輸。
本實施例中,該pbv閥14是一種自保持電磁閥,其用于長時間保持車輪的壓力且沒有斷電風(fēng)險以使?jié)M足駐車制動要求。本實施例中,自保持電磁閥與卡鉗及輪缸總成15連接,位于制動系統(tǒng)最末端,可以使液壓介質(zhì)(制動液21)保持在制動輪缸而不是制動軟管16,從而使液壓介質(zhì)泄漏的可能性降低到最低。所述pbv閥14有兩種工作狀態(tài):
開啟狀態(tài):當(dāng)pbv閥14通電打開,即使斷電,pbv閥14仍保持打開狀態(tài),液壓介質(zhì)可在制動管路與卡鉗及輪缸總成15之間自由流通,工作于行車狀態(tài)或不滿足駐車需求的狀態(tài)。
關(guān)閉狀態(tài):當(dāng)pbv閥14通電后斷開,所述pbv閥14關(guān)閉,即使在pbv閥14關(guān)閉后斷電,pbv閥14仍保持關(guān)閉狀態(tài),此時,液壓介質(zhì)仍然保持 在制動輪缸中。這種狀態(tài)會發(fā)生于車輛停止和駕駛員發(fā)出駐車制動請求的情形。
進(jìn)一步地,本實施例中,輪缸壓力傳感器30,其位于制動卡鉗及輪缸總成15的制動液入口處與pbv閥14之間,同時,輪缸壓力傳感器30通過硬線與hpab控制器13硬線連接,用于測量車輪輪缸內(nèi)的壓力,并將測得的輪缸壓力信號傳送至hapb控制器13。即,在本實施例中,pbv閥14一端為制動軟管16的末端,另一端為輪缸壓力傳感器30??梢岳斫猓撦喐讐毫鞲衅?0也可以集成在卡鉗或pbv閥14內(nèi),此外,當(dāng)用于有電子穩(wěn)定系統(tǒng)配置的車輛時,輪缸壓力傳感器30可來自于電子穩(wěn)定系統(tǒng),而無需單獨配置。輪缸壓力信號由輪缸壓力傳感器30傳送至hapb控制器13。在有電子穩(wěn)定系統(tǒng)配置的車輛,輪缸壓力信號可來源于獨立的輪缸壓力傳感器30,也可來源于電子穩(wěn)定系統(tǒng)檢測到的輪缸壓力信號。
具體地,hapb開關(guān)11設(shè)于駕駛室,除了來自hapb開關(guān)11的hapb開關(guān)信號之外,hapb控制器13還根據(jù)其收到的其它控制信號來控制pbv閥14的工作。所述hapb控制器13的其它控制信號包括車速信號、檔位信號、油門信號、制動踏板信號、輪缸壓力信號中的部分或全部。
當(dāng)處于駐車狀態(tài)的車輛準(zhǔn)備行駛,且駕駛員松開hapb開關(guān)11及滿足駐車釋放條件時,pbv閥14切換至打開狀態(tài),車輛壓力釋放,pbv閥14保持打開。當(dāng)滿足駐車條件且pbv閥關(guān)閉時,有hpab開關(guān)信號輸入,但hapb控制器沒有檢測到制動踏板信號時,則提醒駕駛員踏下制動踏板來實現(xiàn)駐車釋放。當(dāng)車輛停駐,且駕駛員按下hapb開關(guān)11,保持卡鉗的輪缸壓力,hapb控制器13通過車輛狀態(tài)計算得到所需的駐車壓力及臨界駐車壓力,且分別將計算得到的所需駐車壓力及臨界駐車壓力與實際的輪缸壓力信號相比,如果輪缸壓力大于所需駐車壓力且小于臨界駐車壓力,則保持pbv閥14的關(guān)閉狀態(tài)即可實現(xiàn)駐車,hapb控制器13發(fā)出駐車指示燈控制信號實現(xiàn)駐車;如果當(dāng)前輪缸壓力大太或過小時,說明當(dāng)前狀態(tài)不滿足駐車條件,則hapb控制器13會發(fā)出駐車壓力請求信號,請求駕駛員或電子穩(wěn)定系統(tǒng)對駐車壓力進(jìn)行修正以實現(xiàn)駐車目的。圖1所示的實施例中,駕駛員可以基于駐車壓力請求信號通過腳踩剎車來執(zhí)行駐車制動所需的壓 力。此外,對于配置有電子穩(wěn)定系統(tǒng)的車輛,hpab控制器13也可以向電子穩(wěn)定系統(tǒng)請求所需的制動壓力,進(jìn)行由電子穩(wěn)定系統(tǒng)調(diào)節(jié)駐車制動所需的壓力,其中駐車制動所需的壓力及臨界值通過車輛狀態(tài)計算得到。
可以理解,hapb控制器13輸出端與駐車指示燈及駐車執(zhí)行裝置(圖未標(biāo))連接。或車輛有電子穩(wěn)定系統(tǒng)配置時,駐車執(zhí)行裝置包括電子穩(wěn)定系統(tǒng),或駕駛員,所述駐車提示裝置可以為圖像或文字信息,用以協(xié)助完成駐車及駐車完成指示標(biāo)記。
如果機(jī)械駐車制動系統(tǒng)失效或出現(xiàn)故障時,該hapb可以作為輔助駐車制動裝置作用也可以用來提升陡坡工況下車輛的駐車能力。
請進(jìn)一步參閱圖2,其為本發(fā)明較佳實施例的液壓輔助駐車制動系統(tǒng)的工作流程圖。
步驟s1,判斷是否滿足駐車條件。hapb控制器13根據(jù)其輸入信號判斷是否滿足駐車條件,該輸入信號包括車速條件、油門條件及檔位條件。如果判斷車輛為行駛狀態(tài)則不滿足。
步驟s2,如果滿足駐車條件,則判斷pbv閥14的狀態(tài)。若pbv閥14為開啟狀態(tài),說明車輛不處于駐車狀態(tài),則進(jìn)入步驟s3及以后的流程,完成車輛從停車到駐車狀態(tài)的過程;若pbv閥14為關(guān)閉狀態(tài),說明車輛是駐車狀態(tài),則進(jìn)入步驟s8及以后的流程,完成車輛從駐車狀態(tài)到停車及行駛狀態(tài)的過程。
具體地,車輛從停車狀態(tài)到駐車狀態(tài)(即,進(jìn)入駐車狀態(tài))的過程包括如下步驟:
步驟s3,判斷是否有hapb開關(guān)信號輸入,如果有hapb開關(guān)信號輸入hapb控制器13,則進(jìn)入步驟s4。如果沒有,則不執(zhí)行任何動作,保持當(dāng)前狀態(tài)(步驟s11)。
步驟s4,計算所需駐車壓力及臨界駐車壓力。hapb控制器13根據(jù)車輛狀態(tài)計算所需駐車壓力以及臨界駐車壓力,臨界駐車壓力為所需駐車壓力的1.05-1.2倍,例如臨界駐車壓力為所需駐車壓力的1.1倍。
步驟s5,判斷輪缸壓力是否大于所需駐車壓力,hapb控制器13將輸入的輪缸壓力與其計算的所需駐車壓力相比較。如果輪缸壓力大于所需駐車壓力,進(jìn)入步驟s6,進(jìn)一步判斷輪缸壓力是否大于臨界駐車壓力。如果輪缸壓力不大于所需駐車壓力,則進(jìn)入步驟s7,hapb控制器13發(fā)出駐車壓力請求信號,駕駛員或電子穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)駐車壓力請求信號來實現(xiàn)所需的駐車壓力。之后,返回步驟s6,重新判斷。
步驟s6中若判斷輪缸壓力大于臨界值駐車壓力,則進(jìn)入步驟s9,hapb控制器13發(fā)送駐車壓力請求信號,駕駛員或電子穩(wěn)定系統(tǒng)進(jìn)行駐車壓力修正,之后再次返回步驟s6,重新判斷。
直至步驟s6的判斷結(jié)果為否,即,輪缸壓力不大于臨界駐車壓力,則進(jìn)入步驟s8,hapb控制器13控制pbv閥14關(guān)閉,此時,車輛為駐車狀態(tài)。同時,進(jìn)入步驟s10,hapb控制器13輸出駐車指示燈信號,點亮駐車指示燈,駐車完成,即使車輛斷電也不會影響pbv閥14的工作狀態(tài)。
車輛從駐車狀態(tài)到停車狀態(tài)(即,退出駐車狀態(tài))的過程包括如下步驟:
步驟s12,判斷是否有hapb開關(guān)信號輸入,如果有hapb開關(guān)信號輸入hapb控制器13,則進(jìn)入步驟s13。如果沒有,則不執(zhí)行任何動作,保持當(dāng)前狀態(tài)(步驟s17)。
步驟s13,判斷是否有駐車釋放信號,即hapb控制器13檢測是否有制動踏板信號輸入,若無,則進(jìn)入步驟s14,hapb控制器13對駕駛員發(fā)出踏下制動踏板提示,再返回步驟s13。直至hapb控制器13檢測到有制動踏板信號輸入,則進(jìn)入步驟s15,hapb控制器13控制pbv閥14開啟。另外,進(jìn)入步驟s16,hapb控制器16發(fā)出關(guān)閉駐車指示燈的信號,駐車指示燈關(guān)閉。
從另一個角度,本發(fā)明還提供一種具有上述hapb系統(tǒng)的車輛,該hapb系統(tǒng)包括至少兩個pbv閥14??偟貋碚f,hapb有三種可能的配置方案:前軸hapb、后軸hapb、前后軸hapb。如果是前軸hapb或后軸hapb的方案,需要兩個pbv閥14;前后軸hapb則需要四個pbv閥14。當(dāng)采用前 后軸hapb的方案時在主缸或液壓管路單個回路失效情況下也能實現(xiàn)輔助駐車,安全性更高。
綜上所述,本發(fā)明所述的hapb系統(tǒng)可以作為車輛輔助駐車制動,作為機(jī)械駐車制動系統(tǒng)發(fā)生故障時,特別是電子駐車失效時的補(bǔ)充。再者,可提高陡坡路況下車輛的駐車能力。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,體積小,便于安裝,易于控制,且成本很低,可行性強(qiáng)。在工作過程中,液壓介質(zhì)保持在制動輪缸內(nèi),可以使液壓介質(zhì)泄漏的可能性降低到最低。本發(fā)明所述的hapb系統(tǒng)與機(jī)械式駐車或電子駐車共用,當(dāng)前并不能完全取代機(jī)械駐車或電子駐車,也許汽車技術(shù)和市場發(fā)展至一定程度,機(jī)械駐車或電子駐車也可以完全被替代。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。