專利名稱：一種基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)以及汽車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于汽車制造技術領域，具體涉及ー種基于汽車總線的電子機械制動(EMB, Electro Mechanical Brake)系統(tǒng)，以及一種采用所述電子機械制動系統(tǒng)的汽車。
背景技術：
隨著汽車エ業(yè)的快速發(fā)展，以及汽車行駛性能的不斷提高，汽車的安全性越來越為人們所重視，制動性能是汽車的重要使用性能之一，汽車的制動性能直接關系到交通的安全性。目前，國內外大多車輛制動系統(tǒng)還是基于液壓制動系統(tǒng)以實現(xiàn)車輛制動。但是傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)存在著結構復雜、安裝不便、價格昂貴、制動響應慢等缺陷?！?br>
發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中液壓制動系統(tǒng)中存在的上述不足，提供ー種結構簡單、體積小、安裝方便、成本低、制動響應快、制動時穩(wěn)定性好、無污染的基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)，以及采用所述制動系統(tǒng)的汽車。解決本發(fā)明技術問題所采用的技術方案是所述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)包括制動信號輸入單元、中央控制單元、多個電制動器執(zhí)行控制單元以及多個電制動器，所述電制動器包括制動電機；所述電制動器執(zhí)行控制単元的數(shù)量與所述電制動器的數(shù)量相同，且每個電制動器執(zhí)行控制単元均對應ー個電制動器，每個電制動器均對應ー個車輪；所述信號輸入單元用于接收制動信號，并將所述制動信號實時輸出至中央控制單元;所述中央控制單元用于根據(jù)所述接收的制動信號實時輸出多路制動電機目標電流信號，所述制動電機目標電流信號的數(shù)量與電制動器執(zhí)行控制単元的數(shù)量相同，且每路制動電機目標電流信號均對應ー個電制動器執(zhí)行控制單元，所述多路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制単元；所述各個電制動器執(zhí)行控制単元分別用于實時接收各自對應的一路制動電機目標電流信號，井根據(jù)所述制動電機目標電流信號實時驅動和控制各自對應的電制動器；所述各個電制動器用于對其對應的車輪實施制動。優(yōu)選的是，所述制動信號輸入單元包括電子制動踏板，所述電子制動踏板內置位移傳感器，所述位移傳感器用于捕獲駕駛員踩踏電子制動踏板的位移量，并將所述位移量轉換成位移信號，同時將該位移信號作為制動信號實時輸出至中央控制單元；所述制動系統(tǒng)還包括與多個車輪分別對應的多個輪速傳感器，且所述輪速傳感器的數(shù)量與所述電制動器的數(shù)量相同，所述輪速傳感器用于獲取其所對應的車輪的輪速信號，并將所獲取的輪速信號傳送至中央控制單元，所述中央控制單元還用于在接收到電子制動踏板實時輸出的制動信號的同時，開始周期采集多個輪速傳感器所傳送的輪速信號，根據(jù)采集到的輪速信號通過計算識別出汽車所處的路面信息，再根據(jù)汽車所處的路面信息結合所述電子制動踏板實時輸出的制動信號進行制動カ分配，以得到多個制動力，并根據(jù)分配得到的多個制動カ分別形成多路制動電機目標電流信號，所述多路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制単元；所述中央控制單元對輪速傳感器所傳送的輪速信號進行采集的采集周期為10ms。優(yōu)選的是，所述中央控制單元包括輪速計算模塊、車速估算模塊、路面識別模塊、常規(guī)制動控制策略模塊以及制動カ分配模塊，所述輪速計算模塊用于對中央控制單元周期采集到的輪速信號進行計算以得出各車輪的輪速，并將所述計算得到的輪速輸出至車速估算模塊；所述車速估算模塊用于根據(jù)計算得出各車輪的輪速估算出汽車的車速、各車輪的角速度、各車輪的角加速度以及各車輪的角加速度變化率，并將估算得到的上述數(shù)據(jù)信號輸出至路面識別模塊；
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所述路面識別模塊用于根據(jù)所述估算出的汽車的車速、各車輪的角速度、各車輪的角加速度以及各車輪的角加速度變化率推算出各車輪的目標滑移率與各車輪的路面摩擦系數(shù)，再根據(jù)各車輪的路面摩擦系數(shù)識別出汽車所處的路面信息，并將汽車所處的路面信息輸出至制動カ分配模塊；所述常規(guī)制動控制策略模塊用于接收電子制動踏板實時輸出的制動信號并根據(jù)所述接收的制動信號推算出各個電制動器需輸出的制動力，并將推算得到的各個電制動器需輸出的制動カ輸出至制動カ分配模塊；所述制動力分配模塊用于根據(jù)路面識別模塊傳送的汽車所處的路面信號結合常規(guī)制動控制策略模塊推算出的各個電制動器需輸出的制動カ以對各個電制動器的制動カ進行初始分配，從而形成所述多路制動電機目標電流信號，再將所述多路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制単元。進ー步優(yōu)選的是，所述中央控制單元中還包括防抱死制動控制策略模塊；常規(guī)制動控制策略模塊還用于根據(jù)所述電子制動踏板實時輸出的制動信號推算出各個電制動器內制動電機的初始目標電流；所述制動力分配模塊根據(jù)汽車所處的路面信息結合常規(guī)制動控制策略模塊推算出的各個電制動器需輸出的制動カ以對各個電制動器的制動カ進行初始分配是對常規(guī)制動控制策略模塊推算出的各個電制動器內制動電機的初始目標電流進行初始分配；所述防抱死制動控制策略模塊用于將路面識別模塊推算出的各車輪的目標滑移率與各車輪的實際滑移率進行比較，并結合各車輪的實際角加速度對完成初始分配的各個電制動器內制動電機的初始目標電流進行調整，井分別將調整后的各個電制動器內制動電機的目標電流通過汽車總線輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制単元。優(yōu)選的是，所述每個電制動器執(zhí)行控制単元包括實際電流采集模塊、PID電流環(huán)控制模塊以及電機驅動電路模塊，所述實際電流采集模塊用于接收到防抱死制動控制策略模塊調整后的對應的電制動器內制動電機的目標電流后，實時采集對應的電制動器內制動電機的實際電流，并將其輸出至PID電流環(huán)控制模塊；所述PID電流環(huán)控制模塊用于實時接收防抱死制動控制策略模塊調整后的對應的電制動器內制動電機的目標電流以及實際電流采集模塊實時采集的對應的電制動器內制動電機的實際電流，并對所述目標電流與所述實際電流之間的偏差進行閉環(huán)調節(jié)，以得出當前電機驅動電路模塊的控制電壓值，并將其輸出至電機驅動電路模塊；所述電機驅動電路模塊用于實時接收PID電流環(huán)控制模塊得出的控制電壓值，并根據(jù)所述控制電壓值輸出制動控制驅動信號至對應的電制動器，以驅動并調節(jié)對應的電制動器內制動電機轉動，使得所述電制動器對其對應的車輪實施制動，從而實時調節(jié)所述制動電機的實際電流，直至所述實際電流與所述目標電流趨于一致或者所述實際電流與所述目標電流之間的偏差在誤差允許的范圍內為止。優(yōu)選的是，所述制動信號輸入單元中還包括有電子駐車開關和/或手剎拉桿，所述電子駐車開關/手剎拉桿用于接收制動信號并將之輸出至中央控制單元；所述中央控制單元還用于在接收到所述電子駐車開夫/手剎拉桿輸出的制動信·號后，根據(jù)所述制動信號結合從汽車總線上讀取的離合器開關信號、電子制動踏板輸出的制動信號以及由車速估算模塊估算出的車速判斷是否實施駐車制動如果判斷實施駐車制動，則所述中央控制單元還用于將所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號轉化為各個電制動器內制動電機的最大目標電流信號并通過汽車總線輸出至各個電制動器執(zhí)行控制單元中的電機驅動電路模塊，當所述各個電制動器執(zhí)行控制単元中的電機驅動電路模塊分別實時接收到中央控制單元輸出的最大目標電流信號后，分別實時輸出一路駐車控制驅動信號至其對應的電制動器，由電制動器對其對應的車輪實施駐車制動；如果判斷不實施駐車制動，則所述中央控制單元繼續(xù)實時接收所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號，直至判斷實施駐車制動為止。優(yōu)選的是，所述電制動器還包括減速增矩機構、推進機構、制動盤與摩擦片，當所述電機驅動電路模塊輸出制動控制驅動信號/駐車控制驅動信號至其對應的電制動器后，所述電制動器內的制動電機用于輸出相應カ矩，所述減速增矩機構用于將所述カ矩進行減速增矩后傳遞給推進機構，所述推進機構用于將制動電機輸出的旋轉運動轉化為直線運動井向摩擦片的方向作推進運動，消除制動盤與摩擦片之間的間隙，產(chǎn)生用于制動的制動夾緊力，以實現(xiàn)制動/駐車制動；所述推進機構采用非自鎖機構；所述制動電機采用有霍爾的直流無刷電機。優(yōu)選的是，所述每個電制動器執(zhí)行控制單元還包括電磁鐵控制電路模塊及電磁鐵驅動電路模塊，所述電制動器還包括自鎖保壓機構；所述中央控制單元還用于在所述電制動器對其對應的車輪實施駐車制動后，將所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號轉化為多路電磁鐵控制信號，所述電磁鐵控制信號的數(shù)量與電制動器執(zhí)行控制単元的數(shù)量相同，且每路電磁鐵控制信號均對應ー個電制動器執(zhí)行控制單元；所述電磁鐵控制電路模塊用于在接收到中央控制單元輸出的對應該電制動器執(zhí)行控制單元的該路電磁鐵控制信號后，實時控制所述電磁鐵驅動電路模塊輸出駐車保持信號至對應的電制動器中的自鎖保壓機構，以驅動所述自鎖保壓機構進行駐車制動力保持。進ー步優(yōu)選的是，所述自鎖保壓機構包括電磁鐵、棘輪和彈性機構，所述電磁鐵的磁芯與弾性機構相連，所述棘輪與制動電機的轉動軸固定連接，
所述電磁鐵驅動電路模塊用于輸出駐車保持信號至自鎖保壓機構中的電磁鉄，以使得電磁鐵斷電；當電磁鐵通電時，彈性機構處于壓縮狀態(tài)，而當電磁鐵斷電時，彈性機構中的彈性勢能被釋放從而推動電磁鐵的磁芯插入棘輪并將棘輪鎖死，以使得與棘輪固定連接的制動電機的轉動軸被鎖死，從而實現(xiàn)駐車制動カ的保持。本發(fā)明同時提供一種采用上述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)的汽車。有益效果①.本發(fā)明所述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)(以下簡稱制動系統(tǒng))使用電子制動踏板取代了傳統(tǒng)的液壓制動踏板，并取消了真空助力器，從而減小了制動系統(tǒng)的體積
和重量；
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②.所述制動系統(tǒng)中的中央控制單元和電制動器執(zhí)行控制単元取代了傳統(tǒng)的液壓制動系統(tǒng)中的液壓控制単元和液壓調節(jié)閥，且所述電子制動踏板內置位移傳感器，其能夠精確的捕獲電子制動踏板的位移量，并將所述位移量轉換成位移信號，同時將該位移信號作為制動信號傳遞給中央控制單元及電制動器執(zhí)行控制単元，以實現(xiàn)制動，同時所述制動系統(tǒng)還具有一鍵駐車功能，因而是ー種純電控的電子行車與電子駐車制動系統(tǒng)；③.所述制動系統(tǒng)中每個車輪均對應ー個電制動器及ー個輪速傳感器，可分別對每個車輪的制動カ矩進行獨立控制與實時調節(jié)，而且當其中某一個車輪的制動器出現(xiàn)故障時，并不影響整車的制動性能；④.所述制動系統(tǒng)采用分布式控制方式，即通過ー個中央控制單元分別控制多個電制動器執(zhí)行控制単元，每個電制動器執(zhí)行控制單元均為獨立的控制系統(tǒng)，例如獨立的單片機系統(tǒng)，并包括獨立的實際電流采集模塊、PID電流環(huán)控制模塊以及電機驅動電路模塊，彼此互補干擾，且每個電制動器執(zhí)行控制單元均對應ー個電制動器，當某一個電制動器執(zhí)行控制單元出現(xiàn)故障時，并不會影響其他電制動器的驅動和控制，進而不會影響整車的制動性能；⑤.所述制動系統(tǒng)中的電制動器內的推進機構采用的是非自鎖機構，其好處在于，當作用于車輪上的制動夾緊力過大而需要減小時，只需減小制動器內的制動電機的輸出力矩，所述非自鎖機構即可在制動盤與摩擦片的反作用力的作用下自動回退，無需制動電機反轉即可達到卸力的目的，從而縮短了電子機械制動系統(tǒng)的響應時間，且所述非自鎖機構在前進或者后退時不會出現(xiàn)鎖死的現(xiàn)象；⑥.所述制動系統(tǒng)中的電制動器內的自鎖保壓機構采用電磁鐵和棘輪，其好處在于，當所述電制動器需要長時間保壓時，所述電磁鐵斷電，其磁芯插入棘輪并將棘輪鎖死，以使得與棘輪固定連接的制動電機的轉動軸被鎖死，從而實現(xiàn)駐車制動カ的保持，與電磁鐵通電保壓實現(xiàn)方法相比能夠節(jié)約電能；⑦.所述制動系統(tǒng)能夠周期采集四個車輪的輪速信號，并通過所述輪速信號實時改變作用于各車輪的制動夾緊力，當作用于車輪的制動夾緊カ改變后，又會改變車輪的輪速，因此通過輪速信號的周期采集可實現(xiàn)各車輪的制動夾緊カ的實時調節(jié)與動態(tài)分配，同時所述制動系統(tǒng)還具有防抱死功能，從而提高車輛的制動性能和制動時車輛行駛的穩(wěn)定性；⑧.所述制動系統(tǒng)中的中央控制單元通過汽車總線分別與四個電制動器執(zhí)行控制単元通信連接，不但提高了中央控制單元與電制動器執(zhí)行控制単元之間的數(shù)據(jù)傳輸速度，而且將可以使用于傳輸數(shù)據(jù)的線路減至最少，因而減少了需進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟考璧木€束數(shù)量和體積，故既簡化了整車布置，又簡化了制動系統(tǒng)的設計；⑨.所述制動系統(tǒng)結構簡單、緊湊、安裝方便、成本低、制動響應快、無污染。


圖I為本發(fā)明實施例I中基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)的結構框圖；圖2為圖I中的中央控制單元與四個電制動器執(zhí)行控制單元中的一個電制動器執(zhí)行控制單元的連接關系示意圖；圖3為圖I中電制動器的剖面結構示意圖。
具體實施方式
·為使本領域技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)以及采用所述制動系統(tǒng)的汽車作進ー步詳細描述。所述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)包括制動信號輸入單元、中央控制單元、多個電制動器執(zhí)行控制單元以及多個電制動器，所述電制動器包括制動電機；所述電制動器執(zhí)行控制単元的數(shù)量與所述電制動器的數(shù)量相同，且每個電制動器執(zhí)行控制単元均對應ー個電制動器，每個電制動器均對應ー個車輪；所述信號輸入單元用于接收制動信號，并將所述制動信號實時輸出至中央控制單元;所述中央控制單元用于根據(jù)所述接收的制動信號實時輸出多路制動電機目標電流信號，所述制動電機目標電流信號的數(shù)量與電制動器執(zhí)行控制単元的數(shù)量相同，且每路制動電機目標電流信號均對應ー個電制動器執(zhí)行控制單元，所述多路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制単元；所述各個電制動器執(zhí)行控制単元分別用于實時接收各自對應的一路制動電機目標電流信號，井根據(jù)所述制動電機目標電流信號實時驅動和控制各自對應的電制動器；所述各個電制動器用于對其對應的車輪實施制動。所述汽車采用上述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)。實施例I :本實施例中，所述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)應用于四輪汽車，所述四輪汽車包括四個車輪，其分別是左前輪、右前輪、左后輪和右后輪。如圖I所示，所述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)(以下簡稱制動系統(tǒng))包括制動信號輸入單元、中央控制單元、四個電制動器執(zhí)行控制單元、四個電制動器以及電源。其中，每個電制動器執(zhí)行控制單元對應ー個電制動器，每個電制動器對應ー個車輪，所述四個電制動器執(zhí)行控制單元分別為左前輪電制動器執(zhí)行控制單元、右前輪電制動器執(zhí)行控制單元、左后輪電制動器執(zhí)行控制單元、右后輪電制動器執(zhí)行控制單元，所述四個電制動器分別為左前輪電制動器、右前輪電制動器、左后輪電制動器、右后輪電制動器。這里，通過為每個車輪配置一個電制動器及其執(zhí)行控制単元，所述制動系統(tǒng)可分別對每個車輪的制動カ矩進行獨立控制與實時調節(jié)，使得該制動系統(tǒng)對制動カ的分配和控制更加靈活。而且當其中某一個車輪的制動器和/或其執(zhí)行控制単元出現(xiàn)故障吋，并不影響整車的制動性能。當然，本發(fā)明所述制動系統(tǒng)不限應用于四輪汽車，其可應用于任意多輪汽車，所述多輪汽車也可根據(jù)其實際需求配置相應數(shù)量的電制動器及其執(zhí)行控制単元。所述汽車總線可采用CAN總線或Flexray總線。當然還可采用LIN總線、VAN總線、IDB-M、MOST、USB和IEEE1394等其它通訊總線。所述中央控制單元分別與四個電制動器執(zhí)行控制単元通過汽車總線通信連接，既簡化了整車布置，又簡化了制動系統(tǒng)的設計。所述制動信號輸入單元包括電子制動踏板。所述電子制動踏板是ー種腳踏板壓カ模擬器，用于取代現(xiàn)有的制動踏板和真空助力器。電子制動踏板內置位移傳感器，其能夠精確的捕獲駕駛員踩踏電子制動踏板的位移大小(即位移量)，當駕駛員需要所述制動系統(tǒng)輸出較大制動カ時，會用力踩下電子制動踏板，電子制動踏板則產(chǎn)生較大位移；當駕駛員需要制動系統(tǒng)輸出較小制動カ時，其踩踏電子制動踏板的カ度較小，電子制動踏板則產(chǎn)生較小位移。所述位移傳感器能夠將所捕獲的位移量轉化為位移信號，同時將該位移信號作為制動信號輸出至中央控制單元，該制動信號即代表了駕駛員的制動意圖，從而使中央控制單·元可根據(jù)駕駛員的制動意圖進行動作。所述制動系統(tǒng)還包括與四個車輪分別對應的四個輪速傳感器。所述四個電制動器中均包括制動電機。本實施例中，所述四個輪速傳感器分別為左前輪輪速傳感器、右前輪輪速傳感器、左后輪輪速傳感器、右后輪輪速傳感器。所述輪速傳感器用于獲取其所對應的車輪的輪速信號，并將所獲取的輪速信號傳送至中央控制單元。所述中央控制單元在接收到電子制動踏板內置的位移傳感器實時輸出的制動信號(即位移信號)的同時，開始周期采集四個輪速傳感器所傳送的輪速信號，根據(jù)采集到的輪速信號通過計算識別出汽車所處的路面信息，再根據(jù)汽車所處的路面信息結合所述電子制動踏板實時輸出的制動信號對所述四個電制動器進行制動カ分配，以得到四個制動力，并根據(jù)分配得到的四個制動カ分別形成四路制動電機目標電流信號，所述四路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制單元。本實施例中，所述汽車總線采用CAN總線，所述中央控制單元對輪速傳感器所傳送的輪速信號進行采集的采集周期為10ms。具體地，如圖2所示，本實施例中，所述中央控制單元包括輪速計算模塊、車速估算模塊、路面識別模塊、常規(guī)制動控制策略模塊、制動力分配模塊(EBD，EIectricBrakeforce Distribution)以及防抱死制動控制策略模塊(ABS, Anti-locked Brakingbystemノ。所述輪速計算模塊用于對中央控制單元周期采集到的、經(jīng)中央控制單元內部的濾波、放大和整形電路處理后的輪速信號分別進行計算得出四個車輪的輪速，并將其輸出至所述車速估算模塊。其中，所述輪速傳感器輸出的輪速信號為電流信號，中央控制單元通過其內部的采樣電阻將所述電流信號轉換為微弱的近似正弦波的電壓信號，再將所述電壓信號經(jīng)其內部的濾波、放大和整形等調理電路進行信號處理后輸出脈沖方波信號，然后對所述脈沖方波信號進行計數(shù)并結合定時器通過輪速計算模塊分別計算得出四個車輪的輪速。所述車速估算模塊用于根據(jù)計算得出的四個車輪的輪速估算出汽車的車速、四個車輪的角速度、四個車輪的角加速度、以及四個車輪的角加速度變化率，并將估算得到的上述數(shù)據(jù)信號輸出至路面識別模塊。
所述路面識別模塊通過卡爾曼濾波器求出根據(jù)所述估算出的汽車的車速、四個車輪的角速度、四個車輪的角加速度、以及四個車輪的角加速度變化率的濾波值，根據(jù)所述濾波值，通過多項式變換求出四個車輪的目標滑移率，通過三角變換求出四個車輪的路面摩擦系數(shù)，根據(jù)四個車輪的路面摩擦系數(shù)可以識別出汽車所處的路面信息，并將汽車所處的路面信息輸出至制動カ分配模塊。所述常規(guī)制動控制策略模塊用于接收電子制動踏板實時輸出的制動信號，并根據(jù)所述接收的制動信號和與整車匹配的電子制動踏板的位移與制動カ曲線計算出四個電制動器需輸出的制動力，然后根據(jù)車輪半徑和所述四個電制動器需輸出的制動カ推算出四個電制動器應輸出的制動カ矩，根據(jù)車輪半徑和四個電制動器內的制動盤的半徑推算出四個制動盤制動扭矩，結合所述四個電制動器輸出的制動カ矩與四個制動盤制動扭矩并根據(jù)電制動器的機械結構傳動比推算出四個電制動器內制動電機的輸出扭矩，再根據(jù)所述四個電制動器內制動電機輸出扭矩與制動電機電流的對應關系，推算出四個電制動器內制動電機的初始目標電流。所述制動力分配模塊根據(jù)路面識別模塊推算出的汽車所處的路面信息(各車輪的·目標滑移率與路面摩擦系數(shù))，通過整車動力學方程求出車輛直行、轉彎時四個車輪制動カ分配系數(shù)和車身參考加速度，對常規(guī)制動控制策略模塊推算出的四個電制動器內制動電機的初始目標電流進行初始分配。所述防抱死制動控制策略模塊用于將路面識別模塊推算出的四個車輪的目標滑移率與各車輪的實際滑移率進行比較，并結合四個車輪的實際角加速度對完成初始分配的四個電制動器內制動電機的初始目標電流進行調整，并將四路調整后的目標電流信號通過汽車總線輸出。具體來說，如圖2所示，當所述汽車總線采用CAN總線時，優(yōu)選所述中央控制單元中還包括有第一 CAN收發(fā)模塊，所述第一 CAN收發(fā)模塊用于接收所述防抱死制動控制策略模塊輸出的四路調整后的目標電流信號，再將所述四路調整后的目標電流信號傳輸至CAN總線上，即所述四路調整后的目標電流信號經(jīng)所述CAN總線傳輸。所述四個電制動器執(zhí)行單元中，任一個電制動器執(zhí)行控制單元均包括實際電流采集模塊、PID電流環(huán)控制模塊以及電機驅動電路模塊。由于四個車輪所分別對應的電制動器執(zhí)行控制単元的結構以及功能均相同，下面僅以對應左前輪的電制動器執(zhí)行控制單元來進行說明。優(yōu)選的是，所述電制動器執(zhí)行控制單元中還包括有第二 CAN收發(fā)模塊。所述第二CAN收發(fā)模塊用于從CAN總線上接收四路調整后的目標電流信號中的一路(該路目標電流信號對應制動左前輪的電制動器，下稱左前輪電制動器)并將之輸出。所述實際電流采集模塊用于從所述第二 CAN收發(fā)模塊中接收防抱死制動控制策略模塊輸出的與左前輪電制動器對應的一路調整后的目標電流信號后，實時采集左前輪電制動器內制動電機的實際電流，并將其輸出至PID電流環(huán)控制模塊。所述PID電流環(huán)控制模塊用于從所述第二 CAN收發(fā)模塊中實時接收防抱死制動控制策略模塊輸出的與左前輪電制動器對應的一路調整后的目標電流信號和接收實際電流采集模塊實時采集的對應左前輪電制動器內制動電機的實際電流，并對所述目標電流與所述實際電流之間的偏差進行閉環(huán)調節(jié)，以得出當前電機驅動電路模塊的控制電壓值，并將其輸出至電機驅動電路模塊。所述電機驅動電路模塊用于實時接收PID電流環(huán)控制模塊得出的上述控制電壓值，井根據(jù)所述控制電壓值輸出制動控制驅動信號至左前輪電制動器，以驅動并調節(jié)左前輪電制動器內制動電機轉動，使得所述左前輪電制動器對左前輪實施制動，從而實時調節(jié)所述制動電機的實際電流，直至所述實際電流與所述目標電流趨于一致或者所述實際電流與所述目標電流之間的偏差在誤差允許的范圍內為止。所述制動信號輸入單元還包括電子駐車開關以及手剎拉桿。所述電子駐車開關和手剎拉桿均用于接收制動信號并將之輸出至中央控制單元。當車輛停止吋，駕駛員可觸發(fā)電子駐車開關，由所述電子駐車開關實時輸出制動信號至中央控制單元。所述制動系統(tǒng)還保留了傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)中的手剎駐車制動功能，當車輛停止時，駕駛員還可以選擇操作手剎拉桿，由所述手剎拉桿實時輸出制動信號至中央控制單元。所述中央控制單元在實時接收到所述電子駐車開夫/手剎拉桿輸出的制動信號(也可稱為駐車制動開關信號)后，根據(jù)所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號，結合·從汽車總線上讀取的離合器開關信號、由電子制動踏板輸出的制動信號以及由所述車速估算模塊估算出的車速判斷是否實施駐車制動如判斷實施駐車制動，則所述中央控制單元將所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號轉化為四個電制動器內制動電機的最大目標電流信號(即四路最大目標電流信號)并通過汽車總線分別輸出至四個電制動器執(zhí)行控制單元中的電機驅動電路模塊，當所述四個電制動器執(zhí)行控制単元中的電機驅動電路模塊分別實時接收到中央控制單元輸出的最大目標電流信號后，再分別實時輸出一路駐車控制驅動信號至其對應的電制動器，由所述電制動器對其對應的車輪實施駐車制動。如果判斷不實施駐車制動，則所述中央控制單元繼續(xù)實時接收所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號，直至判斷實施駐車制動為止。本實施例中，所述每個電制動器執(zhí)行控制單元還包括電磁鐵控制電路模塊及電磁鐵驅動電路ホ旲塊。所述中央控制單元將所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號轉化為四路電磁鐵控制信號，每路電磁鐵控制信號均對應ー個電制動器執(zhí)行控制單元；所述電磁鐵控制電路模塊用于從所述第二 CAN收發(fā)模塊中接收到中央控制單元輸出的對應該電制動器執(zhí)行控制單元的一路電磁鐵控制信號后，實時控制所述電磁鐵驅動電路模塊輸出駐車保持信號至對應的電制動器，以實現(xiàn)駐車制動カ保持。如圖3所示，本實施例中，所述每個電制動器包括自鎖保壓機構(圖中未示出)、制動電機8、減速增矩機構、推進機構、制動盤2與摩擦片1、3。所述電磁鐵驅動電路模塊輸出駐車保持信號至對應的電制動器中的自鎖保壓機構，以驅動所述自鎖保壓機構進行駐車制動力保持。優(yōu)選所述自鎖保壓機構包括電磁鐵、棘輪和彈性機構。所述電磁鐵的磁芯與弾性機構相連，所述棘輪與制動電機的轉動軸固定連接。所述電磁鐵驅動電路模塊用于輸出駐車保持信號至自鎖保壓機構中的電磁鉄，以使得電磁鐵斷電。當電磁鐵通電時，弾性機構處于壓縮狀態(tài)，而當電磁鐵斷電時，彈性機構中的彈性勢能被釋放從而推動電磁鐵的磁芯插入棘輪并將棘輪鎖死，以使得與棘輪固定連接的制動電機的轉動軸被鎖死，從而實現(xiàn)駐車制動カ的保持。其與傳統(tǒng)的電磁鐵通電保壓技術相比，能夠節(jié)約電能。當所述電機驅動電路模塊輸出制動控制驅動信號/駐車控制驅動信號至其對應的電制動器后，控制所述電制動器內的制動電機輸出相應カ矩，所述カ矩經(jīng)所述減速增矩機構進行減速增矩后傳遞給推進機構，所述推進機構將制動電機輸出的旋轉運動轉化為直線運動井向摩擦片的方向作進給運動，消除制動盤與摩擦片之間的間隙，產(chǎn)生用于制動的制動夾緊力，以實現(xiàn)制動/駐車制動。具體的，所述減速增矩機構采用依次相連的減速齒輪機構和行星齒輪機構。減速齒輪機構中包括有依次嚙合的多個減速齒輪，其中第一級減速齒輪與制動電機8的輸出軸相連，最后ー級減速齒輪為減速齒輪13 ;行星齒輪機構中包括有太陽輪、行星齒輪11以及行星架10，所述太陽輪與減速齒輪13固定連接。所述推進機構采用滾珠絲桿機構，所述滾珠絲桿機構包括絲桿4和螺母6。其中絲桿4與行星齒輪機構中的行星架10通過行星架上自帶的矩形花鍵固定連接，當制動電機8將其輸出力矩傳遞到絲桿4從而帶動絲桿4轉動吋，絲桿4上的螺母6在絲桿4上作直線·運動，使螺母6向摩擦片的方向作進給運動。本實施例中，所述滾珠絲桿機構中的絲杠4與螺母6通過螺紋非自鎖連接，即所述推進機構采用非自鎖機構，其優(yōu)點是，當作用于車輪上的制動夾緊力過大而需要減小時，只需減小制動電機8的輸出力矩，所述非自鎖機構即可在制動盤2與摩擦片1、3的反作用力的作用下自動回退，以減少作用在車輪上的制動夾緊力，當所述制動夾緊カ與反作用力之間的平衡發(fā)生偏移時，所述非自鎖機構可自動前進或者后退直至所述夾緊力與反作用力平衡為止，無需制動電機8反轉即可達到卸力的目的，從而縮短了電子機械制動系統(tǒng)的響應時間，且所述非自鎖機構在前進或者后退時不會出現(xiàn)鎖死的現(xiàn)象。制動電機8的輸出軸依次與減速齒輪機構、行星齒輪機構、滾珠絲桿機構相連。制動電機8轉動并輸出力矩，帶動減速齒輪機構轉動，從而帶動行星齒輪機構轉動，進而將カ矩傳遞給與行星齒輪機構中的行星架10通過其自帶的矩形花鍵固定連接的滾珠絲桿機構。制動器鉗體9套于滾珠絲桿機構的外部，用于承受制動夾緊力的反作用力。本實施例中，所述制動電機8采用有霍爾的直流無刷電機。所述有霍爾的直流無刷電機能夠在轉速較低的情況下輸出較大的轉矩，從而可為電制動器提供較大的啟動轉矩；其采用電子換向器替代機械電刷來實現(xiàn)換向，穩(wěn)定可靠。有霍爾的直流無刷電機還具有調速范圍寬、效率高、過載能力強等優(yōu)點。通過所述有霍爾的直流無刷電機中的霍爾傳感器輸出的霍爾位置信號還可實現(xiàn)所述直流無刷電機的三環(huán)(位置環(huán)、速度環(huán)、電流環(huán)等三個閉環(huán)負反饋PID調節(jié)系統(tǒng))控制，即通過所述霍爾傳感器進行霍爾計數(shù)可計算得到所述直流無刷電機的轉速，以及所述直流無刷電機從起始位置開始轉動的圈數(shù)，從而計算出推進機構行程，再根據(jù)推進機構行程和制動夾緊力之間的關系推算出制動夾緊力的數(shù)值，從而實現(xiàn)了在無壓カ傳感器的情況下對制動夾緊力的閉環(huán)控制。在車輛開始制動時為了減少制動響應時間，快速消除空行程，需要制動電機全速推動推進機構向摩擦片方向移動，以快速消除制動盤與摩擦片之間的間隙，產(chǎn)生用于制動的夾緊力，使用上述有霍爾的直流無刷電機的速度環(huán)進行控制與調節(jié)可實現(xiàn)對該電機轉速的精確控制。
所述電源用于為中央控制單元和四個電制動器執(zhí)行控制單元供電。本實施例同時提供一種采用本實施例所述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)的汽車。本發(fā)明所述基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)的工作過程如下在車輛行駛過程中，當需要制動時，駕駛員踩下電子制動踏板，所述電子制動踏板實時輸出制動信號，同時所述中央控制單元開始周期采集電子制動踏板輸出的制動信號(即位移信號)，該制動信號為0 5V的模擬信號，然后將所述電子制動踏板輸出的制動信號實時輸入至中央控制單元。所述周期采集的目的是為了實時捕獲踏板輸出的制動信號，以及時獲知駕駛員的制動意圖。所述采集周期為10ms。所述中央控制單元接收到電子制動踏板實時輸出的制動信號的同時，開始周期采·集各個輪速傳感器所發(fā)出輪速信號，中央控制單元將所述輪速信號結合所述電子制動踏板輸出的制動信號經(jīng)其內部的輪速計算模塊、車速估算模塊、路面識別模塊、常規(guī)制動控制策略模塊、制動力分配模塊以及防抱死制動控制策略模塊換算成各個電制動器內制動電機的目標電流信號，然后通過汽車總線輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制単元。所述采集周期為IOms0當各個電制動器執(zhí)行控制單元通過汽車總線實時接收到中央控制單元輸出的目標電流信號后，通過其內的電機驅動電路模塊實時輸出一路制動控制驅動信號至其對應的電制動器，從而可實時控制各電制動器內的制動電機輸出相應カ矩，各電制動器內的制動電機、減速增矩機構和推進機構相互配合產(chǎn)生夾緊力作用于制動盤，以實現(xiàn)制動；同時，各個電制動器執(zhí)行控制單元中的實際電流采集模塊開始實時采集對應的電制動器內制動電機的實際電流，并將其輸出至PID電流環(huán)控制模塊，所述PID電流環(huán)控制模塊實時接收中央控制單元輸出的目標電流信號，并對所述目標電流與所述實際電流之間的偏差進行閉環(huán)調節(jié)，從而實時調節(jié)所述制動電機的實際電流，直至所述實際電流與所述目標電流趨于一致或者所述實際電流與所述目標電流之間的偏差在誤差允許的范圍內為止。在車輛制動過程中，當駕駛員需要加大剎車力度，即需要輸出更大制動カ時，只需加大踩踏電子制動踏板的力度，電子制動踏板就會產(chǎn)生更大位移，其輸出的制動信號也會相應增大，所述增大后的制動信號輸入至中央控制單元后，由其換算為各個電制動器內制動電機的更大的目標電流，各個電制動器執(zhí)行控制單元內的電機驅動電路模塊根據(jù)所述更大的目標電流信號輸出制動控制驅動信號至其對應的電制動器，從而控制各電制動器輸出更大的制動カ矩，即產(chǎn)生更大的制動夾緊力作用于各車輪。當作用于車輪上的制動夾緊力過大致使某一個或幾個車輪產(chǎn)生滑移吋，中央控制単元通過其內部的輪速計算模塊與車速估算模塊得出車輪的輪速以及車速，結合各車輪的輪速與車速可判斷出哪ー個或幾個車輪產(chǎn)生了滑移，此時中央控制單元會通過路面識別模塊、制動力分配模塊以及防抱死制動控制策略模塊自動進行防滑調節(jié)，并針對產(chǎn)生滑移的車輪不斷調節(jié)中央控制單元輸出的該車輪對應的電制動器的制動電機目標電流信號，以調節(jié)產(chǎn)生滑移的車輪對應的電制動器內的制動電機的輸入電壓進而控制其輸出的カ矩，實現(xiàn)了對產(chǎn)生滑移的車輪的制動夾緊力的實時調節(jié)。在車輛制動過程中，當駕駛員需要減小剎車カ度，即需要輸出更小制動カ時，只需減小踩踏電子制動踏板的力度，電子制動踏板就會產(chǎn)生更小位移，其輸出的制動信號也相應減小，所述減小后的制動信號輸入至中央控制單元后，由其推算出各個電制動器內制動電機的更小的目標電流，各個電制動器執(zhí)行控制單元內的電機驅動電路模塊根據(jù)所述更小的目標電流輸出制動控制驅動信號至其對應的電制動器，從而控制各電制動器輸出更小的制動カ矩，即產(chǎn)生更小的制動夾緊力作用于各車輪。由于所述電制動器中的推進機構采用非自鎖機構，因此需要減小作用于各車輪的制動夾緊力吋，無需控制各電制動器內的制動電機反轉，只需調節(jié)中央控制單元輸出的各車輪對應的電制動器的制動電機目標電流信號，進而調節(jié)所述車輪對應的電制動器內的制動電機的輸入電壓，并減少制動電機的輸出力矩以及作用在摩擦片上的制動夾緊力，所述非自鎖機構即可在制動盤與摩擦片的反作用力的作用下自動回退，實現(xiàn)了制動夾緊力與所述反作用力的平衡調節(jié)，進而實現(xiàn)了所述車輪的防抱死調節(jié)。在上述整個調節(jié)過程中，制動電機一直處于堵轉狀態(tài)。此種結構的制動系統(tǒng)使得各車輪不會因承受較大的制動夾緊カ而產(chǎn)生鎖死現(xiàn)象，即車輛在制動狀態(tài)下仍能轉向，保證了車輛制動方向的穩(wěn)定性，防止其產(chǎn)生側滑和跑偏。由于中央控制單元采集輪速信號的周期為10ms，其在車輛制動過程中可多次采集·四個車輪的輪速信號，井根據(jù)輪速信號多次調節(jié)其輸出的四路制動電機目標電流信號及四個電制動器內的各個制動電機的輸入電壓，進而多次調節(jié)各個制動電機輸出的カ矩以及對應車輪的制動夾緊力，對應車輪的制動夾緊力被調節(jié)后又會改變其輪速，周而復始，從而實現(xiàn)所述制動系統(tǒng)的防抱死功能。制動電機采用PID電流閉環(huán)控制，使各個制動電機的控制更加精確。通過輪速信號的周期采集可實現(xiàn)各車輪的制動夾緊カ的實時調節(jié)與動態(tài)分配，同時所述制動系統(tǒng)還具有防抱死功能，從而提高車輛的制動性能和制動時車輛行駛的穩(wěn)定性。當車輛停止吋，駕駛員可觸發(fā)電子駐車開關，所述電子駐車開關實時輸出制動信號至中央控制單元，所述中央控制單元實時接收到電子駐車開關實時輸出的制動信號后判斷是否實施駐車制動，如判斷實施駐車制動，則將電子駐車開關實時輸出的制動信號轉化為各個電制動器內制動電機的最大目標電流信號并通過汽車總線輸出至電機驅動電路模塊，然后所述電機驅動電路模塊實時輸出一路駐車控制驅動信號至其對應的電制動器，從而可實時控制各個電制動器內的制動電機的輸出相應カ矩，各個電制動器內的制動電機、減速增矩機構和推進機構相互配合產(chǎn)生足夠大的夾緊カ并作用于制動盤，消除制動盤與摩擦片之間的間隙，從而實現(xiàn)駐車制動。本發(fā)明電子機械制動系統(tǒng)保留了傳統(tǒng)液壓制動系統(tǒng)中的手剎駐車制動功能，當車輛停止吋，駕駛員還可以選擇操作手剎拉桿，使得所述手剎拉桿輸出制動信號，以實現(xiàn)駐車制動。實施例2:本實施例與實施例I的區(qū)別在于所述制動信號輸入單元中不包括電子駐車開關。本實施例中的其他結構都與實施例I相同，這里不再贅述。實施例3:本實施例與實施例I的區(qū)別在于所述中央控制單元中不包括所述防抱死制動控制策略模塊。
本實施例中的其他結構都與實施例I相同，這里不再贅述。實施例4:本實施例與實施例I的區(qū)別在于所述電制動器執(zhí)行控制單元不包括電磁鐵控制電路模塊及電磁鐵驅動電路模塊；所述電制動器不包括自鎖保壓機構。本實施例中的其他結構都與實施例I相同，這里不再贅述。可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。·
權利要求
1.一種基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)，其特征在于，包括制動信號輸入單兀、中央控制單元、多個電制動器執(zhí)行控制單元以及多個電制動器，所述電制動器包括制動電機；所述電制動器執(zhí)行控制單元的數(shù)量與所述電制動器的數(shù)量相同，且每個電制動器執(zhí)行控制單元均對應一個電制動器,每個電制動器均對應一個車輪；所述信號輸入單元用于接收制動信號，并將所述制動信號實時輸出至中央控制單元；所述中央控制單元用于根據(jù)所述接收的制動信號實時輸出多路制動電機目標電流信號，所述制動電機目標電流信號的數(shù)量與電制動器執(zhí)行控制單元的數(shù)量相同，且每路制動電機目標電流信號均對應一個電制動器執(zhí)行控制單元，所述多路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制單元； 所述各個電制動器執(zhí)行控制單元分別用于實時接收各自對應的一路制動電機目標電流信號，并根據(jù)所述制動電機目標電流信號實時驅動和控制各自對應的電制動器； 所述各個電制動器用于對其對應的車輪實施制動。
2.根據(jù)權利要求I所述的制動系統(tǒng)，其特征在于， 所述制動信號輸入單元包括電子制動踏板，所述電子制動踏板內置位移傳感器，所述位移傳感器用于捕獲駕駛員踩踏電子制動踏板的位移量，并將所述位移量轉換成位移信號，同時將該位移信號作為制動信號實時輸出至中央控制單元； 所述制動系統(tǒng)還包括與多個車輪分別對應的多個輪速傳感器，且所述輪速傳感器的數(shù)量與所述電制動器的數(shù)量相同，所述輪速傳感器用于獲取其所對應的車輪的輪速信號，并將所獲取的輪速信號傳送至中央控制單元，所述中央控制單元還用于在接收到電子制動踏板實時輸出的制動信號的同時，開始周期采集多個輪速傳感器所傳送的輪速信號，根據(jù)采集到的輪速信號通過計算識別出汽車所處的路面信息，再根據(jù)汽車所處的路面信息結合所述電子制動踏板實時輸出的制動信號進行制動力分配，以得到多個制動力，并根據(jù)分配得到的多個制動力分別形成多路制動電機目標電流信號，所述多路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制單元；所述中央控制單元對輪速傳感器所傳送的輪速信號進行采集的采集周期為10ms。
3.根據(jù)權利要求2所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制單元包括輪速計算模塊、車速估算模塊、路面識別模塊、常規(guī)制動控制策略模塊以及制動力分配模塊， 所述輪速計算模塊用于對中央控制單元周期采集到的輪速信號進行計算以得出各車輪的輪速，并將所述計算得到的輪速輸出至車速估算模塊； 所述車速估算模塊用于根據(jù)計算得出各車輪的輪速估算出汽車的車速、各車輪的角速度、各車輪的角加速度以及各車輪的角加速度變化率，并將估算得到的上述數(shù)據(jù)信號輸出至路面識別模塊； 所述路面識別模塊用于根據(jù)所述估算出的汽車的車速、各車輪的角速度、各車輪的角加速度以及各車輪的角加速度變化率推算出各車輪的目標滑移率與各車輪的路面摩擦系數(shù)，再根據(jù)各車輪的路面摩擦系數(shù)識別出汽車所處的路面信息，并將汽車所處的路面信息輸出至制動力分配模塊； 所述常規(guī)制動控制策略模塊用于接收電子制動踏板實時輸出的制動信號并根據(jù)所述接收的制動信號推算出各個電制動器需輸出的制動力，并將推算得到的各個電制動器需輸出的制動力輸出至制動力分配模塊；所述制動力分配模塊用于根據(jù)路面識別模塊傳送的汽車所處的路面信號結合常規(guī)制動控制策略模塊推算出的各個電制動器需輸出的制動力以對各個電制動器的制動力進行初始分配，從而形成所述多路制動電機目標電流信號，再將所述多路制動電機目標電流信號通過汽車總線分別輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制單元。
4.根據(jù)權利要求3所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制單元中還包括防抱死制動控制策略模塊； 常規(guī)制動控制策略模塊還用于根據(jù)所述電子制動踏板實時輸出的制動信號推算出各個電制動器內制動電機的初始目標電流； 所述制動力分配模塊根據(jù)汽車所處的路面信息結合常規(guī)制動控制策略模塊推算出的各個電制動器需輸出的制動力以對各個電制動器的制動力進行初始分配是對常規(guī)制動控制策略模塊推算出的各個電制動器內制動電機的初始目標電流進行初始分配； 所述防抱死制動控制策略模塊用于將路面識別模塊推算出的各車輪的目標滑移率與各車輪的實際滑移率進行比較，并結合各車輪的實際角加速度對完成初始分配的各個電制動器內制動電機的初始目標電流進行調整，并分別將調整后的各個電制動器內制動電機的目標電流通過汽車總線輸出至對應的電制動器執(zhí)行控制單元。
5.根據(jù)權利要求4所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述每個電制動器執(zhí)行控制單元包括實際電流采集模塊、PID電流環(huán)控制模塊以及電機驅動電路模塊， 所述實際電流采集模塊用于接收到防抱死制動控制策略模塊調整后的對應的電制動器內制動電機的目標電流后，實時采集對應的電制動器內制動電機的實際電流，并將其輸出至PID電流環(huán)控制模塊； 所述PID電流環(huán)控制模塊用于實時接收防抱死制動控制策略模塊調整后的對應的電制動器內制動電機的目標電流以及實際電流采集模塊實時采集的對應的電制動器內制動電機的實際電流，并對所述目標電流與所述實際電流之間的偏差進行閉環(huán)調節(jié)，以得出當前電機驅動電路模塊的控制電壓值，并將其輸出至電機驅動電路模塊； 所述電機驅動電路模塊用于實時接收PID電流環(huán)控制模塊得出的控制電壓值，并根據(jù)所述控制電壓值輸出制動控制驅動信號至對應的電制動器，以驅動并調節(jié)對應的電制動器內制動電機轉動，使得所述電制動器對其對應的車輪實施制動，從而實時調節(jié)所述制動電機的實際電流，直至所述實際電流與所述目標電流趨于一致或者所述實際電流與所述目標電流之間的偏差在誤差允許的范圍內為止。
6.根據(jù)權利要求5所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述制動信號輸入單元中還包括有電子駐車開關和/或手剎拉桿， 所述電子駐車開關/手剎拉桿用于接收制動信號并將之輸出至中央控制單元； 所述中央控制單元還用于在接收到所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號后，根據(jù)所述制動信號結合從汽車總線上讀取的離合器開關信號、電子制動踏板輸出的制動信號以及由車速估算模塊估算出的車速判斷是否實施駐車制動 如果判斷實施駐車制動，則所述中央控制單元還用于將所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號轉化為各個電制動器內制動電機的最大目標電流信號并通過汽車總線輸出至各個電制動器執(zhí)行控制單元中的電機驅動電路模塊，當所述各個電制動器執(zhí)行控制單元中的電機驅動電路模塊分別實時接收到中央控制單元輸出的最大目標電流信號后，分別實時輸出一路駐車控制驅動信號至其對應的電制動器，由電制動器對其對應的車輪實施駐車制動； 如果判斷不實施駐車制動，則所述中央控制單元繼續(xù)實時接收所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號，直至判斷實施駐車制動為止。
7.根據(jù)權利要求6所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述電制動器還包括減速增矩機構、推進機構、制動盤與摩擦片，當所述電機驅動電路模塊輸出制動控制驅動信號/駐車控制驅動信號至其對應的電制動器后，所述電制動器內的制動電機用于輸出相應力矩，所述減速增矩機構用于將所述力矩進行減速增矩后傳遞給推進機構，所述推進機構用于將制動電機輸出的旋轉運動轉化為直線運動并向摩擦片的方向作推進運動，消除制動盤與摩擦片之間的間隙，產(chǎn)生用于制動的制動夾緊力，以實現(xiàn)制動/駐車制動；所述推進機構采用非自鎖機構；所述制動電機采用有霍爾的直流無刷電機。
8.根據(jù)權利要求7所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述每個電制動器執(zhí)行控制單元還包括電磁鐵控制電路模塊及電磁鐵驅動電路模塊，所述電制動器還包括自鎖保壓機構； 所述中央控制單元還用于在所述電制動器對其對應的車輪實施駐車制動后，將所述電子駐車開關/手剎拉桿輸出的制動信號轉化為多路電磁鐵控制信號，所述電磁鐵控制信號的數(shù)量與電制動器執(zhí)行控制單元的數(shù)量相同，且每路電磁鐵控制信號均對應一個電制動器執(zhí)行控制單元； 所述電磁鐵控制電路模塊用于在接收到中央控制單元輸出的對應該電制動器執(zhí)行控制單元的該路電磁鐵控制信號后，實時控制所述電磁鐵驅動電路模塊輸出駐車保持信號至對應的電制動器中的自鎖保壓機構，以驅動所述自鎖保壓機構進行駐車制動力保持。
9.根據(jù)權利要求8所述的制動系統(tǒng)，其特征在于，所述自鎖保壓機構包括電磁鐵、棘輪和彈性機構，所述電磁鐵的磁芯與彈性機構相連，所述棘輪與制動電機的轉動軸固定連接， 所述電磁鐵驅動電路模塊用于輸出駐車保持信號至自鎖保壓機構中的電磁鐵，以使得電磁鐵斷電； 當電磁鐵通電時，彈性機構處于壓縮狀態(tài)，而當電磁鐵斷電時，彈性機構中的彈性勢能被釋放從而推動電磁鐵的磁芯插入棘輪并將棘輪鎖死，以使得與棘輪固定連接的制動電機的轉動軸被鎖死，從而實現(xiàn)駐車制動力的保持。
10.一種汽車，包括制動系統(tǒng)，其特征在于所述制動系統(tǒng)采用權利要求I 一 9之一所述的基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于汽車總線的電子機械制動系統(tǒng)，其包括制動信號輸入單元、中央控制單元、多個電制動器執(zhí)行控制單元以及多個電制動器；所述信號輸入單元用于接收制動信號并實時輸出至中央控制單元；所述中央控制單元用于根據(jù)接收的制動信號實時輸出多路制動電機目標電流信號至對應的電制動器執(zhí)行控制單元；所述各個電制動器執(zhí)行控制單元用于根據(jù)接收的所述制動電機目標電流信號分別實時驅動和控制對應的電制動器；所述各個電制動器用于對其對應的車輪實施制動。相應地，提供一種采用所述制動系統(tǒng)的汽車。本發(fā)明的電子機械制動系統(tǒng)具有結構簡單、體積小、安裝方便、成本低、制動響應快、制動時穩(wěn)定性好、無污染等優(yōu)點。
文檔編號B60T8/1761GK102785648SQ201210290849
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權日2012年8月15日
發(fā)明者張世兵, 段山保, 王陸林, 陳軍, 高國興 申請人:奇瑞汽車股份有限公司