本实用新型专利技术涉及适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构，包括上层整车控制网络、核心层电液复合制动协调控制单元和下层液压控制单元，上层整车控制网络由整车控制器、电机控制器和电池管理系统等整车级关键控制部件组成；核心层电液复合制动控制单元由传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块及通讯模块组成，下层液压控制单元由传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块组成。本实用新型专利技术实现控制系统的模块化、分层设计，便于软件和硬件的独立设计、调试、安装及试验，不仅能够集成车辆稳定性控制，还可与再生制动结合成为电液复合制动系统，可广泛的适用于纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车制动系统。
【技术实现步骤摘要】
适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构
本技术涉及汽车制动系统控制架构，尤其是涉及一种适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构。
技术介绍
纯电动、混合动力和燃料电池电动汽车等新能源汽车动力总成均以电动机-蓄电池为核心构成了电力驱动系统，而在车辆制动时，电动机以发电方式工作并为蓄电池充电，即具备制动能量回收功能。采用回馈制动可有效地回收车辆制动时原本以热能耗散的能量，提高新能源汽车的能量利用效率、燃油经济性和排放性能。由于电动机回馈制动转矩受到电机外特性和蓄电池充电特性限制，在较高附着系数路面或高速紧急制动时，无法满足车辆制动需求。与机械摩擦制动相结合构成的电液复合制动系统，可充分发挥两者的优势。电液复合制动系统不仅提高整车制动系统的响应速度和控制精度，有利于保证车辆制动安全，还降低了机械制动摩擦片的使用频率和强度，延长机械制动系统的使用寿命。除满足能够与再生制动组成电液复合制动外，还需考虑到车辆稳定性控制需求，如ABS / TCS / ESP等功能集成与实现，为此，国内外提出了满足需求的制动系统结构并依次开发了新的控制器结构。国外大多由汽车生产厂商和制动安全零部件供应商在其现有制动系统基础进行改造和升级，并成功用于新能源汽车，如Toyota在车身稳定性控制系统VSC基础上开发了可与液压制动协调控制的电子控制制动系统ECB，成功应用于Prius车型，并随Prius车型换代而不断升级改进；Nissan设计了由电机及减速机构、滚珠丝杠和轴承构成组成电动助力机构的制动主缸，并对此提出了通过控制助力电机的旋转方向和速度实现主缸压力的控制系统；Hitachi开发了具备电动辅助执行器e-ACT(Electrically-assisted Actuation)的电驱智能制动控制系统EDiB(Electrically-Driven intelligent Brake system) ;M0BIS 为实现线控制动和电液复合制动，给出了前轴智能增压式制动主缸总成FSB(Front Smart Booster)和双轴智能增压式制动主缸总成FRSB (Front-Rear Smart Booster)的控制系统。上述控制系统大多针对各自的制动系统结构，无法适用于提出的采用一体式主缸的电液复合制动系统结构，为此，提出了一种适用于一体式制动主缸的电液复合制动系统分层控制架构。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种三层结构设计，具备多种工作模式和工作方式切换的适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构，包括通讯连接的上层整车控制网络、核心层电液复合制动协调控制单元和下层液压控制单元，所述的上层整车控制网络由集成的整车控制器、电机控制器和电池管理系统组成，上层整车控制网络中设有与核心层电液复合制动控制单元连接的通讯接口 ；所述的核心层电液复合制动控制单元由集成的传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块及通讯模块组成，所述的通讯模块至少包含两个接口，分别与上层整车控制网络和下层液压控制单元实现指令传输和数据交换；所述的下层液压控制单元由集成的传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块组成。所述的上层整车控制网络经整车控制器、电机控制器和电池管理系统接入通讯网络。所述的核心层电液复合制动控制单元的传感器处理模块为采集司机制动意图、一体式主缸工作压力和车辆稳定性信息的模块，信号处理完成后送入核心层电液复合制动控制单元的微处理器，所述的核心层电液复合制动控制单元的驱动输出模块接受微处理器控制，驱动输出包括泵驱动和电磁阀驱动。采集的司机制动意图为制动踏板位移传感器信号，米集的一体式主缸工作压力为一体式主缸液压传感器信号，采集的车辆稳定性信息为每个车轮轮速传感器信号、横摆角速度传感器信号、纵/横向加速度传感器信号。所述的泵驱动至少具备一路驱动能力，所述的电磁阀驱动至少具备两路驱动能力。所述的下层液压控制单元的传感器处理模块采集处理每个轮缸液压传感器信号，信号处理完成后送入下层液压控制单元的微处理器。所述的下层液压控制单元的驱动输出模块接受微处理器控制输出驱动，包括泵驱动和阀驱动两部分，所述的阀驱动部分至少含有八路驱动能力。所述的核心层电液复合制动控制单元的电源模块包含基准电源、供电电源和驱动功率电源二部分，为核心层电液复合制动控制单兀供电。所述的下层液压控制单元的电源模块包含基准电源、供电电源和驱动功率电源三部分，为下层液压控制单元供电。与现有技术相比，本技术具有以下优势:I)设计了上层整车控制网络、核心层电液复合制动控制单元和下层液压控制单元分层控制架构，实现了模块化设计；2)核心层电液复合制动控制单元设计有稳定性控制传感器接口，可进行ABS /TCS / ESP算法实现；3)核心层电液复合制动控制单元具备失效模式，能够在失效模式下保证车辆制动安全；4)核心层电液复合制动控制单元能够解析司机操作信号或接受整车控制系统制动指令，可用于车辆智能驾驶辅助系统或自主驾驶车辆；5)下层液压调节单元可根据液压传感器是否正常而采用闭环、开环控制策略，满足制动需求；6)扩展性和适用性好，所开发的系统架构不仅广泛应用纯电动汽车、混合动力汽车及燃料电池汽车等新能源汽车，还能够用于传统车辆。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。图中:V000、上层整车控制网络；V001、整车控制器；V002、电机控制器；V003、电池管理系统；100、核心层电液复合制动控制单元；101、微处理器；102、传感器处理模块；1021、司机制动意图采集；1022、一体式主缸工作压力采集；1023、车辆稳定性信息采集；103、驱动输出模块；1031、泵驱动；1032、阀驱动；104、电源模块；1041、基准电源；1042、供电电源；1043、驱动功率电源；105、通讯模块；200、下层液压控制单元；201、微处理器；202、传感器处理模块；203、驱动输出模块;2031、泵驱动;2032、阀驱动;204、电源模块;2041、基准电源;2042、供电电源;2043、驱动功率电源；205、通讯模块。图2为本技术应用的结构示意图。图中，300、储油室；301、制动踏板；302、踏板位移传感器；303、预压泵；304、高压蓄能器；305、常开电磁阀；306、压力传感器、307、常闭电磁阀；308、踏板感觉模拟器；401、回油泵；402、进油电磁阀；403、出油电磁阀；404、低压蓄能器；405、压力传感器；406、轮速传感器；407、车轮。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例本技术系统结构如图1所示，采用三层结构设计，包括上层整车控制网络V000、核心层电液复合制动协调控制单元100和下层液压控制单元200。上层整车控制网络V000由上层整车控制网络由整车控制器V001、电机控制器V002和电池管理系统V003等整车级关键控制部件组成。核心层电液复合制动控制单元100由微处理器101、传感器处理模块102、电源模块104、驱动输出模块103及通讯模块105组成本文档来自技高网...
【技术保护点】
适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构，其特征在于，包括通讯连接的上层整车控制网络、核心层电液复合制动协调控制单元和下层液压控制单元，所述的上层整车控制网络由集成的整车控制器、电机控制器和电池管理系统组成，上层整车控制网络中设有与核心层电液复合制动控制单元连接的通讯接口；所述的核心层电液复合制动控制单元由集成的传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块及通讯模块组成，所述的通讯模块至少包含两个接口，分别与上层整车控制网络和下层液压控制单元实现指令传输和数据交换；所述的下层液压控制单元由集成的传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块组成。
【技术特征摘要】
1.适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构，其特征在于，包括通讯连接的上层整车控制网络、核心层电液复合制动协调控制单元和下层液压控制单元， 所述的上层整车控制网络由集成的整车控制器、电机控制器和电池管理系统组成，上层整车控制网络中设有与核心层电液复合制动控制单元连接的通讯接口； 所述的核心层电液复合制动控制单元由集成的传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块及通讯模块组成，所述的通讯模块至少包含两个接口，分别与上层整车控制网络和下层液压控制单元实现指令传输和数据交换； 所述的下层液压控制单元由集成的传感器处理模块、电源模块、微处理器、驱动输出模块组成。2.根据权利要求1所述的一种适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构，其特征在于，所述的上层整车控制网络经整车控制器、电机控制器和电池管理系统接入通讯网络。3.根据权利要求1所述的一种适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构，其特征在于， 所述的核心层电液复合制动控制单元的传感器处理模块为采集司机制动意图、一体式主缸工作压力和车辆稳定性信息的模块,信号处理完成后送入核心层电液复合制动控制单兀的微处理器， 所述的核心层电液复合制动控制单元的驱动输出模块接受微处理器控制，驱动输出包括泵驱动和电磁阀驱动。4.根据权利要求3所述的一种适用于一体式主缸的电液复合制动系统分层控制架构，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙泽昌，刘杨，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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