[发明专利]一种采用电机制动的电液线控制动系统及液压力控制方法

说明书

本发明公开了一种采用电机制动的电液线控制动系统及液压力控制方法，该电液线控制动系统是通过永磁同步电机进行电动助力，制动踏板进行机械助力，将电动助力和机械助力分开，以实现制动踏板和制动主缸之间的解耦；然后驾驶员踩制动踏板，将位移传感器的位移信号传递给制动控制单元，以确定制动信号，并根据制动信号确定实际滑移率和目标滑移率，为制动轮缸分配目标液压力；最后建立压力跟随控制器，通过调节目标液压力和实际液压力，使得永磁同步电机能获得目标转矩，并转化成丝杠的推力，推动制动主缸建立液压力，同时将实际液压力信号反馈给压力跟随控制器，以实时输出目标转矩来控制永磁同步电机正、反和堵转，达到增压、减压和保压的目的。

技术领域

本发明属于无人驾驶汽车或智能汽车上的线控制动系统的技术领域，具体涉及到一种采用电机制动的电液线控制动系统及液压力控制方法。

背景技术

传统制动系统均采用真空助力器进行助力，显而易见，传统制动系统的制动踏板和制动主缸之间存在耦合关系，会导致踏板感觉变差，同时也不具备主动制动功能，无法使用在现有的无人驾驶汽车或智能汽车上，因此电液线控制动系统运用而生。但目前电液线控制动系统大多采用高压蓄能器和电磁阀相配合来取代传统的真空助力器进行助力，显然，当汽车制动时，高压蓄能器具有较高的液压力，不仅存在较大的安全隐患，同时这种系统结构复杂，难以准确的控制制动系统的液压力。

为了解决现有电液线控制动系统的问题，国内外人提出了各种采用电机制动的电液线控制动系统结构，大多数结构都采用齿轮和滚珠丝杠或齿轮齿条和滚珠丝杠进行助力，这些增力机构虽然能达到制动效果，但在液压力控制方面，目前大都采用PI控制、逻辑控制和自适应控制等，这些方法对液压力控制还存在不精确、稳定性差等缺点，严重影响到制动系统的动态响应性能和驾驶员舒适的踏板感觉。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足之处，提出了一种采用电机制动的电液线控制动系统及液压力控制方法，以期能实现制动踏板和制动主缸之间的解耦和主动制动功能，同时具有较好的液压力动态响应和控制精度。

为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一种采用电机制动的电液线控制动系统的特点包括：电控机械子系统、液压子系统、制动踏板单元和电子控制单元；

所述电控机械子系统包括：永磁同步电机、大齿轮和小齿轮所组成的齿轮组、同步带和滚珠丝杠；

所述永磁同步电机为电液线控制动系统的动力源，并为电液线控制动系统提供负载转矩；

所述齿轮组作为第一级传动机构，并与所述同步带相连，所述小齿轮与永磁同步电机相连；

所述滚珠丝杠作为第二级传动机构，其中螺母与大齿轮相连，丝杠的轴端直接与制动主缸相连；

所述液压子系统包括：制动主缸，制动轮缸，液压制动管路，液压控制单元和储液罐；

所述制动主缸与所述储液罐相连，用于将丝杠的推力转化成液压力；

所述制动轮缸与车轮相连；

所述液压制动管路分别连接所述储液罐和制动主缸，以及制动主缸和制动轮缸，从而形成封闭的液压回路并传输所述储液罐中的制动液；

所述液压控制单元通过所述液压制动管路将制动主缸的液压力均匀分配到四个制动轮缸，使四个制动轮缸的液压力转化为车轮的制动力偶矩，从而使汽车制动停车；

所述制动踏板单元包括：制动踏板和位移传感器；

当所述制动踏板提供制动信号，且所述位移传感器达到一定的位移时，所述永磁同步电机实施制动功能；

所述电子控制单元包括：制动控制单元、压力传感器、轮速传感器和电池；

所述电池为所述制动控制单元提供电源；