一种电子机械制动系统及车辆技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电子机械制动系统及车辆，包括前桥制动执行单元和后桥制动执行单元，还包括前桥制动控制单元、后桥制动控制单元、第一通信网络以及第二通信网络；所述前桥制动控制单元的第一前桥控制接口通过所述第一通信网络连接所述前桥制动执行单元的第一前桥执行接口，所述后桥制动控制单元的第一后桥控制接口通过所述第二通信网络连接所述后桥制动控制单元的第一后桥控制接口；所述前桥制动控制单元和后桥制动控制单元分别具有制动信号输入接口。本方案具有双制动控制器，两个制动控制器分别控制前制动执行单元和后制动执行单元，能够在一个控制器或一个通信网络故障失效时，不至于整车的制动全部丧失，提高了行车的制动安全。

【技术实现步骤摘要】
一种电子机械制动系统及车辆
本技术涉及一种电子机械制动系统及车辆，属于车辆制动系统领域。
技术介绍
传统的液压制动或气压制动系统存在管路繁多、制动过程响应速度慢和制动液泄漏污染环境等问题。随着电动汽车电控技术的发展，对制动系统的性能和智能化的需求不断提高，制动系统的全面电控化也成为汽车智能化和网络化的关键技术之一。电子机械制动系统不但继承了传统制动系统制动性能稳定的特点，而且还具有响应更快，智能化更高等特点。电子机械制动系统全部去除了制动系统中的真空助力装置，采用电机驱动刹车片，节省汽车空间，便于安装其他设备；取消机械转动装置，实现整车轻量化，同时提高制动性能和整车动力性能；软硬件采用模块设计，便于维护、更新和改进；可实现多种辅助制动功能的扩展，为自适应巡航和无人驾驶提供条件。目前电子机械制动的供电电源大多采用车载蓄电池供电，由于受限于车载蓄电池的电压和容量，电子机械制动的响应速度和制动性能不高，同时如果蓄电池系统发生异常断电，则电子机械制动系统会完全失效，存在非常严重的安全隐患。电子机械制动在制动过程中，制动电机的工作电流较大，且需要持续供电才能产生制动力，不但消耗较多的电能，还会造成电机发热，这与传统液压或气压制动相比，存在明显的劣势，对电能有限的纯电动车辆更是致命的缺点。虽然EMB系统可以采用减速机构或增力装置提高制动力矩，从而减小制动电流，但是同样会增加系统失效风险，且扭矩增加有限。特别是应用在大型商用车方面，还是会存在制动力矩不足的问题。另外当紧急制动时，电机电流会较大，对车载蓄电池供电造成严重冲击，直接影响整车供电安全。公布号为CN108162766A的中国专利申请文件公开了一种轮毂电机驱动汽车机电液冗余制动系统及控制方法。该方法的电子机械制动系统利用车载蓄电池或动力电池供电，由制动控制器接收制动信号并控制制动执行单元响应制动命令。在该方案中就存在蓄电池低压低(12V)难以提供足够制动力且能量损失较大，同时因制动电流较大，还会产生对蓄电池或动力电池的冲击，影响整车电池安全，且存在响应速度慢的缺陷，这些都对行车安全构成隐患。公告号为CN201523052U的中国专利文件公开了一种汽车EMB制动系统用复合电池组。该方案加入了超级电容作为EMB的缓冲电源，能够为制动电机提供高压大电流，提高了制动力和响应速度，且有效防止了大电流对车辆蓄电池或动力电池的冲击，保障了供电安全。但超级电容或控制系统出现故障，则整车制动失效，存在较大安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电子机械制动系统及车辆，用以解决现有电子机械制动系统存在的易因故障而导致整套制动系统失效而存在较大行车安全隐患的问题。为实现上述目的，本技术的方案包括：本技术的一种电子机械制动系统，包括前桥制动执行单元和后桥制动执行单元，还包括前桥制动控制单元、后桥制动控制单元、第一通信网络以及第二通信网络；所述前桥制动控制单元的第一前桥控制接口通过所述第一通信网络连接所述前桥制动执行单元的第一前桥执行接口，所述后桥制动控制单元的第一后桥控制接口通过所述第二通信网络连接所述后桥制动执行单元的第一后桥执行接口；所述前桥制动控制单元和后桥制动控制单元分别具有用于接收外部控制信号的制动信号输入接口；所述第一前桥控制接口用于向所述第一前桥执行接口发送前桥制动指令；所述第一后桥控制接口用于向所述第一后桥执行接口发送后桥制动指令。本技术的电子机械制动系统，采用双制动控制器的方案，两个制动控制器分别控制前制动执行单元和后制动执行单元，能够在一个控制器或一个通信网络故障失效时，不至于整车的制动全部丧失，提高了行车的制动安全。进一步的，所述第一通信网络与第二通信网络相连。两个制动控制器均可以通过通信网络控制前、后制动执行单元，在某个控制器故障失效后，前后制动执行单元依然可以正常提供制动力，进一步增加了行车制动安全和制动效果。进一步的，还包括电源缓冲单元，所述电源缓冲单元供电连接前桥制动执行单元、后桥制动执行单元以及前桥制动控制单元、后桥制动控制单元，所述电源缓冲单元包括供电输入接口。本技术还提出了使用电源缓冲单元为电子机械制动供电，当车载蓄电池系统发生异常可自动切换为备用电源，为电子机械制动系统提供紧急制动。同时还具有高电压和大电流调理变换和缓冲等功能，可为制动系统力矩电机提供高电压和大电流，增加制动系统的制动力矩和响应速度，避免车载蓄电池大电流放电带来不良影响。进一步的，所述电源缓冲单元包括前桥电源缓冲单元和后桥电源缓冲单元，所述前桥电源缓冲单元供电连接所述前桥制动执行单元、所述前桥制动控制单元；所述后桥电源缓冲单元供电连接所述后桥制动执行单元、所述后桥制动控制单元。前、后制动执行制动单元均配备电源缓冲单元，进一步提高系统可靠性。进一步的，还包括用于作为所述第一通信网络冗余设置的第三通信网络，用于作为所述第一前桥控制接口冗余设置的第二前桥控制接口通过所述第三通信网络连接所述前桥制动执行单元的第二前桥执行接口，所述第二前桥控制接口用于作为所述第一前桥控制接口的冗余设置；还包括用于作为所述第二通信网络冗余设置的第四通信网络，用于作为所述第一后桥控制接口冗余设置的第二后桥控制接口通过所述第四通信网络连接所述后桥制动执行单元的第二后桥执行接口，所述第二后桥执行接口用于作为所述第一后桥执行接口的冗余设置。进一步的，所述第三通信网络与所述第四通信网络相连。本方案增加一套冗余的通信网络，在通信网络故障时，能够及时传输制动电机扭矩指令，防止刹车失效。进一步的，还包括与整车控制器相连的第五通信网络，所述前桥制动控制单元、后桥制动控制单元、前桥电源缓冲单元及后桥电源缓冲单元与所述第五通信网络相连，所述第五通信网络用于上传状态与故障信息。制动控制单元及电源缓冲单元与整车控制器相连，能够及时上传故障信号警告驾驶员同时便于维护和检修。此外还能够上传制动数据或状态信息供整车控制器参考。进一步的，所述制动信号输入接口包括行车制动信号输入接口、驻车制动信号输入接口和方向盘转角信号输入接口。本方案的系统同时可适用于行车制动和驻车制动。同时采集方向盘转角信号用于行车制动，当车辆进行高速转弯刹车时，本技术的系统可根据方向盘转角、车速和制动踏板信号动态调节车辆每个车轮的刹车力度，改善车辆平衡性，减少车辆侧翻的概率。进一步的，所述前桥制动执行单元包括前桥行车制动电机，所述后桥制动执行单元包括后桥行车制动电机和驻车制动电机。本方案使用双制动电机分别实现行车制动和驻车制动的冗余设计，将行车制动和驻车制动从物理上分离，当其中一个发生故障时，另一个也可以维持车辆的制动，保证车辆安全性。另外，制动电机用于实现驻车制动时的功率小于用于实现行车制动，因此驻车制动电机的设计功率小于行车制动电机，因此相较于单制动电机同时实现驻车制动和行车制动的方案(无论行车制动还是驻车制动，都需要使用唯一的大功率制动电机)，本方案的能量消耗更低。使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子机械制动系统，包括前桥制动执行单元和后桥制动执行单元，其特征在于，还包括前桥制动控制单元、后桥制动控制单元、第一通信网络以及第二通信网络；所述前桥制动控制单元的第一前桥控制接口通过所述第一通信网络连接所述前桥制动执行单元的第一前桥执行接口，所述后桥制动控制单元的第一后桥控制接口通过所述第二通信网络连接所述后桥制动执行单元的第一后桥执行接口；所述前桥制动控制单元和后桥制动控制单元分别具有用于接收外部控制信号的制动信号输入接口；所述第一前桥控制接口用于向所述第一前桥执行接口发送前桥制动指令；所述第一后桥控制接口用于向所述第一后桥执行接口发送后桥制动指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子机械制动系统，包括前桥制动执行单元和后桥制动执行单元，其特征在于，还包括前桥制动控制单元、后桥制动控制单元、第一通信网络以及第二通信网络；所述前桥制动控制单元的第一前桥控制接口通过所述第一通信网络连接所述前桥制动执行单元的第一前桥执行接口，所述后桥制动控制单元的第一后桥控制接口通过所述第二通信网络连接所述后桥制动执行单元的第一后桥执行接口；所述前桥制动控制单元和后桥制动控制单元分别具有用于接收外部控制信号的制动信号输入接口；所述第一前桥控制接口用于向所述第一前桥执行接口发送前桥制动指令；所述第一后桥控制接口用于向所述第一后桥执行接口发送后桥制动指令。


2.根据权利要求1所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述第一通信网络与第二通信网络相连。


3.根据权利要求1或2所述的电子机械制动系统，其特征在于，还包括电源缓冲单元，所述电源缓冲单元供电连接前桥制动执行单元、后桥制动执行单元以及前桥制动控制单元、后桥制动控制单元，所述电源缓冲单元包括供电输入接口。


4.根据权利要求3所述的电子机械制动系统，其特征在于，所述电源缓冲单元包括前桥电源缓冲单元和后桥电源缓冲单元，所述前桥电源缓冲单元供电连接所述前桥制动执行单元、所述前桥制动控制单元；所述后桥电源缓冲单元供电连接所述后桥制动执行单元、所述后桥制动控制单元。


5.根据权利要求1或2所述的电子机械制动系统，其特征在于，还包括用...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶宝泉，李振山，王永秋，何向东，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41