一种用于汽车的电动助力制动系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106938646A(43)申请公布日2017.07.11(21)申请号201710174198.9(22)申请日2017.03.22(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市新港西路135号申请人东莞中山大学研究院(72)发明人熊会元邓威宗志坚陈冰锋(74)专利代理机构东莞市华南专利商标事务所有限公司44215代理人方小明(51)Int.Cl.B60T13/74(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种用于汽车的电动助力制动系统(57)摘要本发明涉及汽车制动技术领域，尤其公开了一种用于汽车的电动助力制动系统，包括制动力输出液压模块、制动力输入机械模块、电动助力输入模块及控制总成，电动助力输入模块包括电机、传动模块及传感器，制动力输入机械模块经由耦合器直接作用于制动力输出液压模块，电机经传动模块与耦合器连接；控制总成用于设定控制策略，与电机及传感器电信号连接；本发明采用模块化设计，缩短制动响应时间、提升制动可靠性和制动效率、减少占用空间；带有冗余措施的保护单元，具备驾驶员踏板力及电机两路制动途径，保留驾驶员传统操作方式；控制模式可调整，能进行人机交互，提供多种驾驶风格，可满足自动驾驶的制动要求，还能配合再生制动系统共同实现制动。CN106938646ACN106938646A权利要求书1/2页1.一种用于汽车的电动助力制动系统，其特征在于：包括制动力输出液压模块、制动力输入机械模块、电动助力输入模块及控制总成，电动助力输入模块包括电机、传动模块及耦合器，制动力输入机械模块经由耦合器直接作用于制动力输出液压模块，电机依次经由传动模块、耦合器作用于制动力输出液压模块，控制总成包括用于决策的微处理器、信号输入输出接口及与微处理器电性连接的保护单元，传感器、电机分别与微处理器电性连接。2.根据权利要求1所述的用于汽车的电动助力制动系统，其特征在于：所述传感器为装设于制动力输入机械模块的角位移传感器或/和传感器为装设于制动力输入机械模块、耦合器之间的压力传感器。3.根据权利要求2所述的用于汽车的电动助力制动系统，其特征在于：所述用于汽车的电动助力制动系统还包括与微处理器电性连接并与电机配合的锁死模块。4.根据权利要求3所述的用于汽车的电动助力制动系统，其特征在于：所述控制总成还包括保护单元、A/D单元、I/O单元、用于调控电机的驱动模块、电流采集模块及CAN通讯模块，CAN通讯模块用于与外部整车控制器信号进行交互，微处理器带有故障诊断、PID单元及PWM单元。5.根据权利要求4所述的用于汽车的电动助力制动系统，其特征在于：当驾驶员触发制动力输入机械模块时，传感器将制动力输入机械模块的机械移动信号转换为电信号并将电信号传送至微处理器，微处理器根据接收的电信号输出制动强度z（即目标电流Iref），再通过PID单元调节，经由PWM单元输出PWM的占空比D给电机的驱动模块，进而控制电机运动，其控制方法包括如下步骤：步骤A：根据制动力输入机械模块角位移信号的变化量θ的大小及单位时间的变化量dθ或/和根据制动力输入机械模块压力信号的变化量F的大小及单位时间的变化量dF，对驾驶员的制动意图进行判别，目标电流Iref的表达式为，Iref=f(θ，F，dθ，dF)在θ>0，F>0的情况下，即制动力输入机械模块有输入信号，若dθ=0，dF=0，制动力需求保持不变，执行步骤B1；若dθ>0，dF>0，制动力需求增大，执行步骤B2，若dθ<0，dF<0，制动力需求减少，执行步骤B3，其中，步骤B1：制动力输入机械模块输入信号不变，制动强度z需求同样维持不变，此时电机处于堵转状态，当堵转状态超过设定时长后，锁死模块工作，电机停止工作，制动所需油压由锁死模块继续维持，油压大小保持不变；步骤B2：输入信号连续变化，当dθ，dF的值小于预定阈值时，输出小目标电流Iref，为缓慢制动，制动强度z<0.2g；当dθ，dF的值位于预定阈值内时，输出适中目标电流Iref，为一般制动，制动强度0.2g<z<0.6g；当dθ，dF的值大于预定阈值时，输出大目标电流Iref，为紧急制动，制动强度z>0.6g；步骤B3：输入信号连续变化，锁死模块处于断开状态，制动力输出液压模块按照固定速率退回，根据制动力需求减少后的目标电流Iref的大小，判别所需的制动强度，退回到目标制动强度下所需制动油压大小；步骤C：继续步骤A，如此循环。2CN106938646A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的用于汽车的电动助力制动系统，其特征在于：所述PID单元根据目标电流Iref与实际电流Iact之间的差值，预估出下一时刻电机的输出扭矩，经由PWM单元输出PWM的占空比D至电机的驱动模