[发明专利]一种电子机械线控制动装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种电子机械线控制动装置及其控制方式，应用于汽车线控领域。本发明采用双电机结构，第一电机用于行车制动，第二电机用于驻车制动，当第一电机及其传动机构损坏时也可用于行车制动；采用了一种楔形机构将旋转运动转化为直线运动并实现增矩效果，该机构具有可切换的三种增矩系数，第一增矩系数和第二增矩系数用于行车制动，第三增矩系数用于驻车制动，通过多重增矩系数的切换可更快速地消除制动间隙，在较低制动力需求下可提高控制精度，当制动力需求较大时也能够保证获得足够大的制动力；通过磨损检测系统可实时检测制动摩擦衬块和制动盘间的磨损情况以修正不同增矩系数的切换条件，在磨损过于严重时会提示驾驶员进行更换。

技术领域

本发明属于汽车线控制动技术领域，尤其涉及一种电子机械线控制动装置及其控制方法。

背景技术

线控技术起源于航空领域，伴随着传感器技术和网络通讯技术的飞速发展，汽车领域中也开始出现线控技术的身影，它在底盘领域的应用使得汽车高水平自动驾驶成为了可能，线控底盘取消了传统底盘中许多复杂的机械连接及液压、气压结构，在提高传动效率的同时也降低了制动、转向、驱动、换挡等模块集成化控制及主动控制的难度，是当前汽车底盘技术的主流方向。

线控制动是汽车线控底盘的重要组成部分，相较于传统的制动系统，具有响应速度快，结构简单，质量小，易于集成辅助制动功能等优势，当前的线控制动主要分为电子液压制动和电子机械制动两种类型，其中电子机械制动取消了全部的液压管路，采用电子执行器，实现了制动踏板与制动执行器之间的完全解耦，更能够体现线控制动系统在响应速度，功能集成难易度，结构复杂度方面的优势。

德国威迪欧公司提出过运用楔形机构的电子楔式制动器，该装置的楔形机构由两个带有多个楔面的楔形块，以及两个楔形块间的多个滚柱组成，采用了丝杠螺母机构将电机的旋转运动转化为直线运动，并推动一个带有多个楔面的楔形块横向移动，另一个楔形块固定在钳体上，在楔面以及滚柱的作用下，横移楔形块会同时纵向移动压紧制动盘以实现制动，该制动器具有很好的自增力效果，但增力系数不可调，会受楔形块与制动盘间摩擦因数影响，控制难度大，控制精度差，还可能出现卡死现象。

发明内容

本发明设计了一种电子机械线控制动装置及其控制方法。该电子机械线控制动装置采用双电机结构，第一动力单元中的第一电机用于行车制动，第二动力单元中的第二电机用于驻车制动，双电机结构为电子机械线控制动装置提供了额外的机械冗余，当第一电机及其传动机构损坏时也可通过第二电机进行行车制动，该装置通过具有可切换的多重增矩系数的楔形传动机构来传递电机转矩，并将旋转运动转化为直线运动以实现制动，圆形的楔形机构避免了卡死现象，根据本发明所设计的控制方法可根据驾驶员制动力需求及制动盘和制动摩擦衬块的磨损情况来切换不同制动模式，不同制动模式下具有不同的增矩系数、行程转换系数、最大行程，通过不同制动模式的切换可快速消除制动间隙，提高制动响应速度，在需求制动力较低时保持更高的控制精度，在需求制动力较高时也能够保证获得足够大的制动力，通过磨损检测系统可实时检测制动摩擦衬块和制动盘间的磨损情况以修正不同增矩系数的切换条件，在磨损过于严重时会提示驾驶员进行更换。

根据本发明的第一个方面，本发明设计了一种电子机械线控制动装置。