一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置及控制方法。一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其齿圈固定在齿圈输出架上；齿圈输出架的输出轴为内部为通孔的圆柱体，其外部与齿轮同轴固连，其内部与行星架的输入轴连接，且齿圈输出架与行星架可相对转动；行星架上的行星轮与齿圈内啮合，行星轮与太阳轮外啮合，太阳轮与太阳轮电机的输出轴连接，行星架的输入轴与行星架电机的输出轴相连；齿条与齿轮相啮合，齿条的输出轴与制动主缸的输入轴相配合连接。本发明专利技术采用行星传动机构，可实现大传动比，降低对驱动电机的要求；采用双电机，具有冗余功能；且更加集成，结构更加紧凑，减小了质量，节省安装空间并提高了经济效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置及控制方法


[0001]本专利技术属于汽车线控制动
，特别涉及一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置及控制方法。

技术介绍

[0002]目前的汽车制动系统多为电子液压式线控制动系统，主要分为单建压源和冗余建压系统，采用单建压源方式的制动系统一旦出现问题，车辆则会无法制动，冗余建压系统可保障自动驾驶汽车行驶制动的安全性。但是现有的冗余建压系统存在建压能力弱、建压时间长、使用寿命短，压力控制不精确、体积大、不方便布置等缺点。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置及控制方法，通过行星传动结构及其多输入多输出的特点，进行集成式设计，减小了传动机构所占体积及其质量，便于布置以及轻量化设计，采用的行星传动拥有传动效率高、传动噪声小且能达到快速响应以及精确控制的目的。
[0004]本专利技术解决上述问题的技术方案是：一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特殊之处在于：
[0005]包括行星架电机、齿轮、齿圈输出架、行星架、行星轮、齿圈、太阳轮、太阳轮电机、制动主缸、齿条；
[0006]齿圈固定在齿圈输出架上；齿圈输出架的输出轴为内部为通孔的圆柱体，其外部与齿轮同轴固连，其内部与行星架的输入轴连接，且齿圈输出架与行星架可相对转动；行星架上的行星轮与齿圈内啮合，行星轮与太阳轮外啮合，太阳轮与太阳轮电机的输出轴连接，行星架的输入轴与行星架电机的输出轴相连；齿条与齿轮相啮合，齿条的输出轴与制动主缸的输入轴相配合连接。
[0007]进一步地，上述行星架的输入轴通过轴承固定在齿圈输出架的输出轴的通孔内。
[0008]进一步地，还包括左壳体，行星架电机安装在左壳体上，行星架电机的输出轴伸入左壳体内，左壳体内设有凹槽，齿条伸入左壳体内，且滑动设置在凹槽上。
[0009]进一步地，上述制动主缸通过螺钉安装在左壳体上。
[0010]进一步地，还包括右壳体，所述太阳轮电机安装在右壳体上，所述太阳轮电机输出轴伸入右壳体内。
[0011]进一步地，上述左壳体和右壳体通过壳体螺母固定连接。
[0012]进一步地，上述行星架电机通过螺栓固定在左壳体上。
[0013]进一步地，上述太阳轮电机通过螺栓固定在右壳体上,其输出轴与太阳轮通过平键固连。
[0014]进一步地，上述行星轮通过行星轮与行星架轴承固定在行星架上。
[0015]另外，本专利技术还提出一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置的控制方法，
其特殊之处在于：
[0016]包括主电机制动控制、冗余电机制动控制和双电机共同制动控制；
[0017]所述主电机制动控制过程为：
[0018]当自动驾驶系统做出制动决策时，控制信号由车辆ECU传递给车辆主电机控制器，主电机控制器控制太阳轮电机开始工作，此时行星架电机不工作，处于固定不动状态，即行星架固定不动，此时太阳轮电机驱动太阳轮旋转，太阳轮带动行星轮、绕着行星架上的输入轴进行自转，行星轮、带动齿圈旋转，齿圈带动齿圈输出架旋转，齿圈输出架的输出轴带动齿轮同轴旋转，齿轮带动齿条做直线运动，齿条通过带动制动主缸的输入轴进行直线运动压缩制动油液，从而实现建压过程，即主电机制动；
[0019]所述冗余电机制动控制过程为：
[0020]当太阳轮电机失效时，太阳轮电机停止工作，此时，由自动驾驶系统做出制动决策时，控制信号由车辆ECU传递给车辆冗余电机控制器，冗余电机控制器控制行星架电机开始工作，此时行星架电机驱动行星轮、与太阳轮啮合进行周转，同时行星轮、绕行星架输入轴进行自转，行星轮、带动齿圈旋转，齿圈带动齿圈输出架旋转，齿圈输出架的输出轴带动齿轮同轴旋转，齿轮带动齿条做直线运动，齿条通过带动制动主缸的输入轴进行直线运动压缩制动油液，从而实现建压过程，即冗余电机制动；
[0021]所述双电机共同制动控制过程为：
[0022]当主电机制动时制动系统达不到预想的制动强度时，此时，由自动驾驶系统做出制动决策时，控制信号由车辆ECU传递给车辆主冗双电机控制器，主电机控制器控制太阳轮电机工作，同时冗余电机控制器控制行星架电机开始工作，此时太阳轮电机驱动太阳轮旋转，同时行星架电机驱动行星架旋转，行星架带动行星轮、与太阳轮啮合进行周转，同时行星轮、绕行星架输入轴进行自转，行星轮、带动齿圈旋转，齿圈带动齿圈输出架旋转，齿圈输出架的输出轴带动齿轮同轴旋转，齿轮带动齿条做直线运动，齿条通过带动制动主缸的输入轴进行直线运动压缩制动油液，从而实现建压过程，即双电机共同制动。
[0023]本专利技术的优点：
[0024]1.本专利技术所述的自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置采用行星传动机构，可实现大传动比，降低对驱动电机的要求，且更加集成，结构更加紧凑，减小了质量，节省安装空间并提高了经济效益；
[0025]2.本专利技术所述的自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置所采用的行星传动机构具有传动效率高、工作平稳、承载能力大、抗冲击和振动能力强、寿命高、可靠性强；
[0026]3.本专利技术所述的自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置由控制器控制电机的工作与停止，因此在满足自动驾驶的制动需求的同时，能实现主冗电机建压的安全备份，当主电机失效时，可由冗余电机工作，建立制动压力，从而保障自动驾驶汽车行驶制动的安全性；
[0027]4.本专利技术所述的自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置可提供大制动力，由双电机共同工作提供制动压力，从而提高制动所需要的强制动力，保障行车安全。
附图说明
[0028]图1是本专利技术提供的自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置的立体结构示意
图；
[0029]图2是图1的爆炸图；
[0030]图3是图1中自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置的内部结构图；
[0031]图4是图2中行星架的结构示意图；
[0032]图5是图2中齿圈输出架的结构示意图；
[0033]图6是图2中左壳体的结构示意图。
[0034]图中所示：1.行星轮电机；2.行星轮电机螺栓；6.行星轮电机螺母；10.左壳体；11.齿轮；12.行星架与齿圈输出架轴承；13.齿圈输出架；14.行星架；15.行星轮；18.行星轮与行星架轴承；21.齿圈；22.太阳轮；23.右壳体；24.壳体螺栓；28.壳体螺母；32.太阳轮电机螺栓；36.太阳轮电机螺母；40.太阳轮电机；41.制动主缸螺钉；43.制动主缸；44.齿条。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：包括行星架电机(1)、齿轮(11)、齿圈输出架(13)、行星架(14)、行星轮(15)、齿圈(21)、太阳轮(22)、太阳轮电机(40)、制动主缸(43)、齿条(44)；齿圈(21)固定在齿圈输出架(13)上；齿圈输出架(13)的输出轴为内部为通孔的圆柱体，其外部与齿轮(11)同轴固连，其内部与行星架(14)的输入轴连接，且齿圈输出架(13)与行星架(14)可相对转动；行星架(14)上的行星轮(15)与齿圈(21)内啮合，行星轮(15)与太阳轮(22)外啮合，太阳轮(22)与太阳轮电机(40)的输出轴连接，行星架(14)的输入轴与行星架电机(1)的输出轴相连；齿条(44)与齿轮(11)相啮合，齿条(44)的输出轴与制动主缸(43)的输入轴相配合连接。2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：所述行星架(14)的输入轴通过轴承固定在齿圈输出架(13)的输出轴的通孔内。3.根据权利要求2所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：还包括左壳体(10)，行星架电机(1)安装在左壳体(10)上，行星架电机(1)的输出轴伸入左壳体(10)内，左壳体(10)内设有凹槽，齿条(44)伸入左壳体(10)内，且滑动设置在凹槽。4.根据权利要求3所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：所述制动主缸(43)通过螺钉安装在左壳体(10)上。5.根据权利要求4所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：还包括右壳体(23)，所述太阳轮电机(40)安装在右壳体(23)上，所述太阳轮电机(40)输出轴伸入右壳体(23)内。6.根据权利要求5所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：所述左壳体(10)和右壳体(23)通过壳体螺母(28)固定连接。7.根据权利要求6所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：所述行星架电机(1)通过螺栓固定在左壳体(10)上。8.根据权利要求7所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：所述太阳轮电机(40)通过螺栓固定在右壳体(23)上。9.根据权利要求8所述的一种自动驾驶汽车冗余电机直驱线控制动装置，其特征在于：所述行星轮(15)通过行星轮与行星架轴承(18)固定在(14)行星架上。10.基于权利要求1
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9任一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静，冉印，岳帅，孙昌秀，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：