具有电子动态控制功能的电子制动系统的制作方法

本申请涉及一种用于车辆的电子制动系统，其具有改进的动态控制功能。本申请还涉及相关的电子动态控制模块、行驶稳定系统控制单元和控制组件。

背景技术：

电子制动系统，俗称电子手刹，是由电子控制方式实现停车制动的技术，其通过电子控制刹车元件，例如刹车盘，向车辆后轮施加制动力，实现驻车制动。电子制动系统的启动由一个操作钮实现，替代了驻车制动手柄，可以节约驾驶室内部的空间。此外，操作钮简单省力，降低了驾驶者的操作强度。

此外，电子制动系统也可在行车过程用于制动。根据一种现有技术，如果在车辆行驶过程中启动电子制动系统的操作钮并且保持启动状态，此时行车电脑控制行车制动系统对车辆前后全部车轮进行制动，并且电子制动系统同时参与对车辆后轮进行制动，直到车辆最终静止。此外，利用电子制动系统制动还可以作为行车过程中制动踏板没反应时的应急减速方法，由此大大提高车辆行驶中的安全性。

然而，电子制动系统与行车制动系统联动的制动功能导致一些与传统机械手刹相关的驾驶功能丧失。例如，漂移是一种可利用机械手刹实现的驾驶技巧，驾驶员在转弯时拉起机械手刹柄，使得后轮被制动而减速，从而失去大部分或全部抓地力而相对于地面滑移。这样，车辆就会甩尾而产生漂移。通过漂移，可以提高转弯时的速度极限。这对于某些驾驶员而言，是一项重要的技术和乐趣。

因此，目前的电子制动系统不能满足那些希望在行车中制动后轮使其滑移实现漂移等驾驶功能的驾驶员的需求，并且不适用于运动型车辆。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种改进的电子制动系统，其能够在行车过程中对后轮进行单独的制动，以使得车辆具有与传统机械手刹相关的驾驶功能。

根据本申请的一个方面，提供了一种用于车辆的电子制动系统，其包括：行驶稳定系统控制单元；电子驻车制动控制单元，其与行驶稳定系统控制单元连接或集成在一起；电子驻车制动操作开关，其与电子驻车制动控制单元连接；以及运动模式开关，其与行驶稳定系统控制单元连接，用于被驾驶员操控而将电子制动系统或行驶稳定系统设置在运动模式；其中，所述行驶稳定系统控制单元被配置成在下述条件1～条件4均满足的情况下指令车辆的行车制动系统向车辆后轮施加制动力：条件1，电子制动系统或车辆的行驶稳定系统被设置在运动模式；条件2，车辆以高于一制动模式切换速度值的速度行驶；条件3，驾驶员未输入行车制动指令；和条件4，电子驻车制动操作开关被驾驶员启动。

根据一种可行实施方式，所述行驶稳定系统控制单元被配置成在所述条件1～条件4均满足时，指令行车制动系统不向车辆前轮施加制动力。

根据一种可行实施方式，所述行驶稳定系统控制单元被配置成在所述条件1～条件4均满足时，在行车制动系统不能向后轮施加制动力、或施加的制动力不足的情况下，指令由驻车制动系统参与向车辆后轮施加制动力。

根据一种可行实施方式，所述行驶稳定系统控制单元还被配置成在所述条件1～条件4均满足时，禁止车辆中的自动干预车轮驱动力和/或制动力传递的功能。

根据一种可行实施方式，所述行驶稳定系统控制单元包括或连接着禁用模块，并且所述行驶稳定系统控制单元通过所述禁用模块禁止车辆中的自动干预车轮驱动力和/或制动力传递的功能。

根据一种可行实施方式，所述行驶稳定系统控制单元被配置成在所述条件1～条件4均满足时，基于相关的车辆参数计算出后轮所需的目标制动力，所述车辆参数选自当前车速、后轮转速、方向盘转角、车身侧倾角度、车辆横向、纵向加速度中的一些或全部。

根据一种可行实施方式，所述电子制动系统还具有驻车制动模式，其在电子制动系统未被设置在运动模式且车辆以等于或低于所述制动模式切 换速度值的速度行驶时启用，其中所述行驶稳定系统控制单元指令所述电子驻车制动控制单元对后轮施加制动力。

根据一种可行实施方式，所述电子制动系统还具有行车制动模式，其在电子制动系统未被设置在运动模式且车辆以高于所述制动模式切换速度值的速度行驶时启用，其中所述行驶稳定系统控制单元指令所述行车制动系统对车辆前后轮均施加制动力。

根据一种可行实施方式，所述行驶稳定系统控制单元还包括电子动态控制模块，所述电子动态控制模块仅在运动模式下工作，用于确定需要向相应后轮施加的目标制动力。

根据一种可行实施方式，所述行驶稳定系统控制单元为esp模块。

根据一种可行实施方式，所述电子制动系统还包括与车辆的后轮分别关联的驻车制动执行器，其被电子驻车制动控制单元和/或行驶稳定系统控制单元控制而通过制动元件向相应后轮施加制动力。

本申请在其另一个方面提供了一种用于车辆电子制动系统的电子动态控制模块，所述车辆电子制动系统包括电子驻车制动控制单元和行驶稳定系统控制单元，所述电子动态控制模块集成或连接于所述行驶稳定系统控制单元中，并且配置成在上述条件1～条件4均满足的情况下，基于相关的车辆参数计算出后轮的目标滑移率和后轮所需的目标制动力，所述车辆参数选自当前车速、后轮转速、方向盘转角、车身侧倾角度、车辆横向、纵向加速度中的一些或全部。

本申请在其另一个方面提供了一种适于与车辆的电子驻车制动控制单元组合使用的行驶稳定系统控制单元，所述电子驻车制动控制单元连接着电子驻车制动操作开关和与车辆的后轮分别关联的驻车制动执行器，所述行驶稳定系统控制单元被配置成适于连接或集成有所述电子驻车制动控制单元；其中，在车辆以等于或低于一制动模式切换速度值的速度行驶时，在驾驶员启动电子驻车制动操作开关的情况下，所述电子驻车制动控制单元和/或行驶稳定系统控制单元控制所述驻车制动执行器向车辆的后轮施加制动力；并且，在上述条件1～条件4均满足的情况下，所述行驶稳定系统控制单元指令车辆的行车制动系统向车辆后轮施加制动力。所述电子动态控制模块可以用在这种行驶稳定系统控制单元中。

本申请在其另一个方面提供了一种用于车辆电子制动系统的控制组件，其包括行驶稳定系统控制单元和与行驶稳定系统控制单元连接或集成在一起的电子驻车制动控制单元，所述电子驻车制动控制单元还连接着电子驻车制动操作开关和与车辆的后轮分别关联的驻车制动执行器；其中，在车辆以等于或低于一制动模式切换速度值的速度行驶时，在驾驶员启动电子驻车制动操作开关的情况下，所述电子驻车制动控制单元和/或行驶稳定系统控制单元控制所述驻车制动执行器向车辆的后轮施加制动力；并且，在上述条件1～条件4均满足的情况下，所述行驶稳定系统控制单元指令车辆的行车制动系统向车辆后轮施加制动力。所述电子动态控制模块可以用在这种控制组件中。

需要指出，本申请的电子制动系统中的各项特征同样适用于本申请的电子动态控制模块、行驶稳定系统控制单元和控制组件中。

根据本申请，能够在运动模式下的行车过程中根据驾驶员的制动指令输入而对后轮进行单独的制动，并且实现动态控制。这使得车辆能够实现与传统机械手刹使后轮滑移相关的驾驶功能，尤其是漂移过弯。此外，在运动模式下，驾驶员通过操控电子驻车制动操作开关启动的对后轮的制动通过行车制动系统实施，从而能够以更大的制动力更精确更快速地实现后轮制动，并且避免电子制动系统被过度使用。

附图说明

本申请的前述和其它方面将通过下面参照附图所做的详细介绍而被更完整地理解，其中：

图1是根据本申请的一种实施方式的电子制动系统的示意图；

图2是根据本申请的电子制动系统的控制部分的框图。

具体实施方式

下面参照附图描述本申请的一些可行实施方式。

图1示意性展示了根据本申请的一种实施方式的电子制动系统，其包括用于控制车辆后轮制动的电子驻车制动控制单元(模块)1，以及行驶稳定系统的控制单元(模块)。该电子驻车制动控制单元1连接或集成于该行 驶稳定系统的控制单元，从而这二者组合成一个控制组件。在下面的具体描述中，作为示例，电子驻车制动控制单元1连接或集成于esp(电子稳定程序)系统的esp模块2。可以理解，其它行驶稳定系统及其控制单元可以替代esp系统及其esp模块2用于本申请的电子制动系统中。

esp模块2可以通过各种检测车况的传感器来判别车辆的行驶状态。当车辆行驶中出现不稳时，esp模块2会发出指令而有目的地针对个别车轮进行制动控制，避免车辆因失控而造成危险，使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在车辆转向时效果尤其明显。

电子制动系统还包括电子驻车制动操作开关3，其连接着电子驻车制动控制单元1，并且由驾驶员操控而实施电子驻车制动。该电子驻车制动操作开关3的具体形式可以是任何适宜形式的键、钮、柄等，可以设置在任何适于驾驶员操控的位置，例如仪表板、方向盘上等等。

电子制动系统与每个后轮的制动器4关联。例如，电子制动系统包括为每个后轮配备的驻车制动执行器5，例如，该驻车制动执行器5包括电机及相关的传动机构。制动器4包括制动元件，例如刹车盘6和夹持在刹车盘6两侧的一对刹车片7。驻车制动执行器5作用于刹车片7之一或二者，以缩短一对刹车片7之间的距离，使得它们推抵于刹车盘6，从而产生制动摩擦力。

电子驻车制动控制单元1通过相应的控制线路8连接着每个驻车制动执行器5，以便能够分别控制每个驻车制动执行器5的动作。

esp模块2连接着行车制动系统，例如液压制动系统，以便控制行车制动系统向所述制动元件输出行车制动力，例如通过液压管线向所述制动元件输出液压制动力。在图中，为了简化，以esp模块2与制动器4之间的控制线路9表示esp模块2能够控制向制动器4输出行车制动力。

此外，esp模块2连接着车辆数据总线10，以便从其获取所需的车辆运行参数。

此外，esp模块2中集成或连接有edc(电子动态控制)模块11，用于确定需要向后轮施加的制动力。esp模块2还连接着运动模式开关12，其用于被操控而使得车辆行驶控制模式进入运动模式和解除运动模式。

此外，esp模块2包括或连接着禁用模块13，用于在驾驶员选择运动 模式时禁用车辆某些系统中的特定功能，如后面描述。电子驻车制动操作开关3也构成了禁用模块13的启动开关。

如前所述，电子驻车制动控制单元1可以连接或集成于esp模块2。在电子驻车制动控制单元1集成于esp模块2时，二者之间可以直接双向传递和接收数据。在电子驻车制动控制单元1连接于esp模块2时，二者之间可以通过网络和/或数据传递界面14双向传递和接收数据，如图2所示。

此外，如图2所示，esp模块2还连接着各种esp传感器15，用于从它们接收相关的信息。此外，esp模块2还连接着制动灯控制器16，用于在制动时控制车辆的制动灯打开。

本申请的电子制动系统被配置成以至少三种模式操作。

第一种操作模式是驻车制动模式。在车辆停止状态下，驾驶员操控电子驻车制动操作开关3，电子驻车制动控制单元1控制驻车制动执行器5动作而驱动制动元件，通过制动元件而对车辆实施制动。

需要指出，驻车制动模式适用于停车后的长时性制动和行车过程中的临时性制动。对于行车过程中的临时性制动，可以增设一个自动驻车制动开关。在自动驻车制动开关被按下的情况下，在行车过程中需要暂时停车时，驾驶员踩下制动踏板，电子驻车制动控制单元1即自动控制驻车制动执行器5实施驻车制动；在驾驶员松开制动踏板后，电子驻车制动控制单元1自动解除驻车制动。

此外，驻车制动模式还能够在车辆低速行驶的状态下，将车辆减速至静止状态。具体而言，在车辆低速行驶时(例如驾驶员通过制动踏板将车辆减速后)，驾驶员操控电子驻车制动操作开关3，esp模块2将根据当前车速以及预设的制动时间等信息，计算出制动元件所需的制动力，电子驻车制动控制单元1由此控制驻车制动执行器5向制动元件输出相应的制动力，以将车辆减速至静止状态。这里所说的车辆低速行驶是指车速等于或低于某个设定的制动模式切换速度值，例如3～5km/h。当然，这个制动模式切换速度值是可以标定的。

电子制动系统的第二种操作模式为行车制动模式。在车速高于所述制动模式切换速度值时，当驾驶员启动电子驻车制动操作开关3后(不论是 否也踩下了制动踏板)，esp模块2基于当前的车速、轮速、车身横摆角度等信息，计算制动器4所需的制动力，并且通过行车制动系统而向前后车轮的制动元件输出制动力，从而使得车辆减速。

当然，在车辆行驶中如果由于任何原因出现行车制动系统不能提供制动力、或提供的制动力不足以实现期望的制动时，驻车制动系统将参与对后轮的制动(与行车制动系统联合，或取代行车制动系统)。例如，在车辆紧急制动的情况下，如果esp模块2检测到行车制动系统制动力不足或行车制动故障等情况，那么驻车制动系统将介入控制，协助esp系统和驾驶员进行制动，以保证车辆减速。车辆紧急制动可由esp模块2从车速较高、并且驾驶员猛力踩下制动踏板和/或启动电子驻车制动操作开关3并长时间保持启动状态等状况判断出来。

电子制动系统的第一、二种操作模式是在运动模式开关12未被启动时执行的。

电子制动系统的第三种操作模式为运动模式，其在运动模式开关12被驾驶员启动时执行。在通过操控运动模式开关12而进入第三种操作模式后，esp模块2指示禁用模块13禁用某些自动干预车轮驱动力和/或制动力传递的功能，其中包括可能有的tcs(牵引力控制系统)、vdc(车辆动态控制)、abs(防抱死制动)、ebd(电子制动力分配)等等，因为这些功能阻碍了某些通过后轮滑移实现的驾驶功能，因而驾驶员不能随心所欲地驾驶。在第三种操作模式下，esp系统中对后轴起作用的只有edc模块11。

在第三种操作模式下，在车辆以高于制动模式切换速度值的车速行驶时，如果驾驶员在未踩下制动踏板的状况下启动了电子驻车制动操作开关3，则在接收到来自电子驻车制动操作开关3的信号后，电子驻车制动控制单元1将后轮制动请求发送给esp模块2，esp模块2中的edc模块11基于来自数据总线10和各种esp传感器15的有关当前车速、后轮转速、方向盘转角、车身横向摆角、车辆横向和纵向加速度、甚至电子驻车制动操作开关3被保持启动的时间长度等信息计算出后轮目标滑移率和滑移距离(或滑移时间)以及目标减速度，并由此计算出所需的后轴或后轮(特别是每个后轮)的制动力。之后，esp模块2指令行车制动系统向后轮的制动元件输出相应的制动力。这样，后轮会产生滑移的效果。

需要指出，为实现期望的后轮滑移率，可能需要将后轮转速降到零(抱死后轮)，或仅需要降到一定值即可。

这样，在车辆以运动模式高速行驶时可通过对后轮制动而使后轮滑移，从而实现各种与后轮滑移相关的驾驶体验，尤其是以漂移的形式高速转弯，而不需要车辆减速或不需要减速太多。

在对后轮制动的过程中，esp模块2实时监测车辆的状况并调整每个后轮上的制动力，从而实现对后轮制动的动态控制，以防止车身失稳。

此外，在第三种操作模式下，如果在踩下制动踏板的同时，又启动电子驻车制动操作开关3，则esp模块2确定行车制动系统向前后车轮的制动元件输出制动力，或是确定驻车制动系统也参与制动而向后轮输出制动力而参与车辆减速制动。

edc模块11只在第三种操作模式下起作用，在第一、二种操作模式下不工作。

在第三种操作模式下，如果车速持续降低，edc模块11会判断车辆即将进入停止的稳定状态，从而会自动切换成由电子制动系统向后轮提供制动力，并且在后轮停止后维持驻车制动的状态，类似于前述第一种模式。(放到这块)

根据本申请，在运动模式下，电子制动系统关闭了自动干预向后轴传递动力和行车制动力的功能，因此驾驶员可以自由自在地驾驶车辆而获得类似于利用传统机械手刹所能实现的后轮滑移的驾驶乐趣，尤其是高速漂移过弯。然而，与采用传统机械手刹时的情况不同，本申请的电子制动系统在运动模式下，在启动电子驻车制动操作开关后，是利用行车制动系统对后轮进行制动。由于行车制动系统能够提供更大的制动力、更精确的制动力控制，因此能够更快速、更准确地控制后轮的滑移，使得运动模式下行驶时、尤其是漂移过弯时，能够更高效、更精确地控制车辆的动作。

并且，在传统车辆行驶过程中，拉起传统机械手刹对后轮制动，容易磨损或损坏机械手刹，而本申请在第二、三种操作模式中，即使启动了电子驻车制动操作开关，也是利用更为强大的行车制动系统实现后轮制动，使得驻车制动系统避免被过度使用，使用寿命可以延长。

可以理解，本申请的电子制动系统可以配备在各种车辆中，尤其是运 动型车辆中。

可以理解，在前面描述的具体例子中，电子驻车制动控制单元1与esp模块2组合使用。在其它实施方式中，电子驻车制动控制单元1可以与其它行驶稳定系统的控制单元(模块)组合使用，前面针对esp系统和esp模块2描述的各种特征，类似地适用于这样的应用中(必要的话进行相应的改造)。本申请的保护范围还包括前面描述的电子驻车制动控制单元1、行驶稳定系统控制单元以及电子驻车制动控制单元1与行驶稳定系统控制单元组合构成的控制组件。前面描述的本申请的电子制动系统中的各项特征同样适用于本申请的电子动态控制模块、行驶稳定系统控制单元和控制组件中。

虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。