【技术实现步骤摘要】
一种位移与力矩耦合控制的电子机械制动系统及控制方法
本专利技术属于电子机械制动系统
，尤其是涉及一种可以保证制动响应的准确性和可靠性的位移和力矩耦合控制的电子机械制动系统及其控制方法。
技术介绍
电子机械制动系统，目前被认为是制动系统的最终形式。电子机械制动系统舍弃了传统的液压动力源，采用电能作为动力源，各部件之间通过电子元件进行连接，通过传感器测量制动踏板位移，ECU识别驾驶员制动意图并控制制动执行机构，利用电机的高速响应特性，实现较好的制动性能。现有的电子机械制动系统中，一般包括：电子踏板模块、电子控制单元、制动执行机构等三大部分。其中，制动执行机构中多采用单电机输出位移和力矩，并经由减速机构、运动转换装置将电机旋转运动转换为直线运动，进而输出制动阻力矩；但是，这种制动执行方式下，单电机同时控制位移和转矩两个参数，难免会出现输出转矩或输出位移不稳定、不可靠的现象。而制动系统对汽车的安全性能起着至关重要的作用，一旦其工作的稳定性和可靠性出现问题，将直接威胁到车载人员的安全。同时单电机的不稳定控制，也可能使得制动响应时间变长，这势必导致制动性能的降低。专利技...
【技术保护点】
1.一种位移与力矩耦合控制的电子机械制动系统，其特征在于，所述电子机械制动系统包括电子踏板模块、电子控制单元、位移与力矩耦合控制模块、制动器、车轮、车速传感器、轮速传感器；所述电子踏板模块包括制动踏板、输入杆、踏板位移传感器、踏板速度传感器、反馈电机、反馈电机控制器、反馈减速装置；其中，制动踏板与输入杆相连，踏板位移传感器和踏板速度传感器均设置于输入杆上，踏板位移传感器和踏板速度传感器分别与电子控制单元相连接；反馈电机与电子控制单元、反馈减速装置、输入杆分别连接；所述电子控制单元接收踏板位移传感器、踏板速度传感器、车速传感器、轮速传感器传递的信号，并向反馈电机控制器、制动执...
【技术特征摘要】
1.一种位移与力矩耦合控制的电子机械制动系统，其特征在于，所述电子机械制动系统包括电子踏板模块、电子控制单元、位移与力矩耦合控制模块、制动器、车轮、车速传感器、轮速传感器；所述电子踏板模块包括制动踏板、输入杆、踏板位移传感器、踏板速度传感器、反馈电机、反馈电机控制器、反馈减速装置；其中，制动踏板与输入杆相连，踏板位移传感器和踏板速度传感器均设置于输入杆上，踏板位移传感器和踏板速度传感器分别与电子控制单元相连接；反馈电机与电子控制单元、反馈减速装置、输入杆分别连接；所述电子控制单元接收踏板位移传感器、踏板速度传感器、车速传感器、轮速传感器传递的信号，并向反馈电机控制器、制动执行器控制器传送控制信号；控制信号经由反馈减速装置和输入杆反馈到制动踏板形成踏板感；所述位移与力矩耦合控制模块包括依次相连的制动执行器控制器、位移电机、力矩电机、制动减速装置；制动执行器控制器接收电子控制单元发送的控制信号，并控制位移电机和力矩电机输出转矩和转速，经由制动减速装置输出阻力矩，到到制动器和车轮；电子控制单元向制动执行器控制器发送控制信号，制动执行器控制器控制位移电机和力矩电机输出目标转矩和目标转速，并经由制动减速装置输出阻力矩至制动器和车轮。2.根据权利要求1所述的位移与力矩耦合控制的电子机械制动系统，其特征在于，所述制动减速装置为行星齿轮减速机构。3.如权利要求1或2所述位移与力矩耦合控制的电子机械制动系统的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：1)与输入杆连接的踏板位移传感器和踏板速度传感器采集踏板位移和速度信号；车速传感器采集车速信号，轮速传感器采集轮速信号；2)电子控制单元接收踏板位移传感器、踏板速度传感器、车速传感器及轮速传感器传送的信号，计算制动踏板所需反馈踏板力、制动减速装置所需输入转速和转矩，以及制动器所需制动阻力矩，进而计算反馈电机、位移电机及力矩电机的目标输出转速和目标输出转矩，并生成相应的控制信号；所述转矩的计算表达式如下：式中i＝0表示反馈电机的参数，i＝1表示位移电机的参数，i＝2表示力矩电机的参数；Ti为电机转矩，Ji为电机的转动惯量，Bi为电机的阻尼系数，Tai为电机...
【专利技术属性】
技术研发人员：章波，周小川，赵万忠，王春燕，颜伸翔，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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